建設全國遙感數站 保護祖國綠水青山

祁可晴

婁和震

“追溯到河流的源頭，找到影響人類的自然現象所存在的背后機理。”2022年，北京師范大學水科學研究院高級工程師婁和震又和同伴踏上了第三次新疆綜合科學考察之路。

作為我國時隔35年后再次啟動的全疆范圍的科學考察，第三次新疆綜合科學考察的其中一項重要任務就是解決新疆生態(tài)環(huán)境與綠色發(fā)展的水資源支撐保障問題。而婁和震團隊的目標便是新疆吐魯番-哈密盆地（以下簡稱“吐哈盆地”）河流和湖泊的水資源調查。作為遙感水文、生態(tài)水文領域的科研工作者，婁和震和團隊成員們十年如一日前行在全國各地的水資源探索和保護中。穿過沙漠與草原，如今他們建立的遙感水文站也在新疆大地上開始應用。

新疆中小河流眾多，但傳統(tǒng)水文站十分稀少，很多無資料地區(qū)的中小型河流的水文數據十分匱乏，水文數據成為本地區(qū)水資源監(jiān)測和高效利用的顯著瓶頸。隨著國家衛(wèi)星技術及無人機技術的發(fā)展，其與水資源領域的結合也愈加緊密。將相關技術與簡易水文模型進行耦合，便可以規(guī)避傳統(tǒng)分布式水文模型的復雜性弊端，能夠更加便捷、準確地獲取河道流量及水資源儲量。目前，在相關技術的支撐下，婁和震和團隊成員們研發(fā)了遙感水文站技術，且已經在全國建設遙感水文站站點超過500個，授權專利3項、軟件著作權4項，應用相關技術發(fā)表成果論文30多篇，為全國的中小河流水資源監(jiān)測作出了重要貢獻。

吐哈盆地位于塔里木、哈薩克斯坦及西伯利亞三大板塊的交界地帶，是第三次新疆科考的重點區(qū)域之一。那里戈壁眾多，特別是天山深處，更是鮮有人至，因此在這一地區(qū)建立水文站的難度極大。在此之前，我國在吐哈盆地運行的水文站只有十余個。在這一背景下，婁和震團隊利用衛(wèi)星及無人機技術在這一地區(qū)成功建立了遙感水文站網，相關技術可以獲取區(qū)域中小型河流30年以上的河道斷面流量。在相關技術的支撐下，他們還聯(lián)合生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心通過高時空分辨率的水文數據，進行河道污染物通量的計算，將其服務于長江大保護及黃河高質量發(fā)展等國家重要發(fā)展戰(zhàn)略。

截至2022年9月，婁和震團隊已經在吐哈盆地建立了40個遙感水文站。未來他們的目標是在這一區(qū)域建立超過100個遙感水文站，并進行組網。通過這些站點，婁和震希望能和團隊成員們一起在西北干旱區(qū)建立一個覆蓋20多萬平方公里的大型遙感流量監(jiān)測實驗場。通過國家的支持，未來他們還將進行中小型河流數據共享機制及相關平臺的搭建，為全國乃至世界的科研工作者提供數據共享，為全球的水資源保護及應對氣候變化貢獻科研力量。

同時，婁和震和團隊成員們還成功開發(fā)了EcoHAT系統(tǒng)平臺，實現了水文過程計算、土壤侵蝕計算、元素遷移轉化計算、面源污染計算等遙感水文和生態(tài)水文關鍵過程的耦合和智慧計算，為水利、環(huán)境、農業(yè)、林業(yè)和國土等管理部門及相關企事業(yè)單位提供了有效的科學分析和管理工具。

科學研究始于興趣，臻于責任。在婁和震看來，不管是深入野外開展科研實踐，還是扎根實驗室進行科研探索，其最終的本質還是要服務國家、解決國家的需求。未來，婁和震團隊還將行至祖國各地，通過遙感水文站等技術服務綠水青山。

EcoHAT團隊第三次新疆科學考察野外工作合影