近期,国家地球系统科学数据中心-长江三角洲分中心(以下简称“本中心”)发布中国流域500米分辨率水分利用效率数据集(2002-2021年)。该套数据集由河海大学苏红军教授团队研究生产,由本中心和可持续发展大数据国际研究中心南京师范大学节点(培育)整合提供,目前数据已在本中心对外发布共享,用户可点击数据链接申请下载使用。
水分利用效率(WUE)是评估生态系统水碳耦合关系的核心指标,表征单位蒸散发水量所固定的碳量,对理解气候变化背景下生态系统功能变化具有重要意义。然而,现有的WUE数据产品在时间序列连续性、空间分辨率和区域覆盖范围等方面存在不足,限制了其在流域尺度生态水文研究中的应用。为此,河海大学苏红军教授团队基于MODIS多源遥感数据,构建了2002-2021年中国流域高时空分辨率WUE数据集,为长时序生态系统水碳耦合研究提供了高质量的数据产品。数据集的长时间序列特性,使其成为研究气候变化影响的理想工具,可揭示不同流域、不同气候带生态系统对气候变化的响应差异,量化升温、降水格局改变对生态系统水碳耦合的影响机制,识别气候变化的生态敏感区和脆弱区,并为区域气候适应策略的制定提供科学依据。特别是在"双碳"目标背景下,WUE数据对于评估碳汇潜力、优化碳汇空间布局具有重要价值。
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数据概况
该数据集的生产主要基于MODIS GPP和ET产品,通过像元级比值运算得到WUE。数据集包含年度和季节两种时间尺度,空间分辨率为500米,采用GeoTIFF和NetCDF两种格式存储。该数据集具有长时间序列、高空间分辨率和多时间尺度的特点,经过严格的质量控制流程,通过FLUXNET站点数据验证,为中国流域生态水文研究提供了可靠的数据支撑。
本研究首次建立了基于流域尺度的水分利用效率分析框架。研究团队以中国25个主要流域为分析单元,系统揭示了不同流域WUE的空间分异格局、时间演变规律及其环境驱动机制。研究发现,海拔高度和植被覆盖度是主导流域间WUE差异的关键因素,这一发现为理解不同地理环境下生态系统的水碳耦合机制提供了新视角。数据产品采用完整栅格格式发布,覆盖中国全域,用户可根据研究需求灵活应用。为便于用户开展流域尺度研究,数据集配套提供中国所有流域边界矢量数据,用户可直接使用该边界文件对栅格数据进行流域统计分析,快速复现论文中的研究结果。

图1. (a) 中国内陆流域水分利用效率20年平均值空间分布图,(b)东北地区、(c)东南地区、(d)西北地区和(e)西南地区各流域WUE年平均值,以及(f)区域流域尺度WUE变化趋势特征

图2. 2002-2021年中国内陆流域水分利用效率年平均值空间分布图

图3. (a)春季、(b)夏季、(c)秋季和(d)冬季 20 年的水分利用效率(WUE)平均值。(e)中国内陆盆地20年的季节性WUE平均值
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相关论文
J. Hu, H. Su, Y. Chen, Y. Qin, Z. Xue and Q. Du, "Elevation and Vegetation Cover Dominate Inter-Basin Water Use Efficiency Patterns in China," in IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, vol. 19, pp. 1533-1548, 2026, doi: 10.1109/JSTARS.2025.3640403.
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数据引用
数据引用参考以下规范:
J. Hu, H. Su, Y. Chen, Y. Qin, Z. Xue and Q. Du, "Elevation and Vegetation Cover Dominate Inter-Basin Water Use Efficiency Patterns in China," in IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, vol. 19, pp. 1533-1548, 2026, doi: 10.1109/JSTARS.2025.3640403.
Hu, J., & Su, H. (2025). The China Basin-Scale Water Use Efficiency Dataset (CBS-WUE), 2002–2021, 500 m Resolution, Annual and Seasonal [Data set]. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.17402779
胡君,苏红军等,2026,“中国流域500m水分利用效率数据集(2002-2021年)”,https://doi.org/10.12009/YRDR.2026.3002.ver1.db,国家地球系统科学数据中心-长江三角洲分中心,第一版.(http://geodata.nnu.edu.cn).
Hu, J., Su, H.et al. 2026.”The China Basin-Scale Water Use Efficiency Dataset(CBS-WUE)(2002-2021) ”,https://doi.org/10.12009/YRDR.2026.3002.ver1.db, Yangtze River Delta Science Data Center, National Earth System Science Data Sharing Infrastructure,V1. (http://geodata.nnu.edu.cn).
致谢方式参考以下规范:
中文致谢方式:
“感谢国家科技资源共享服务平台-国家地球系统科学数据中心-长江三角洲分中心(http://geodata.nnu.edu.cn/)提供数据支撑。”
英文致谢方式:
Acknowledgement for the data support from " Yangtze River Delta Science Data Center, National Earth System Science Data Center, National Science & Technology Infrastructure of China. (http://geodata.nnu.edu.cn/)".
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数据获取
1.下载链接:
中国流域500m水分利用效率数据集(2002-2021年):
http://geodata.nnu.edu.cn/data/datadetails.html?dataguid=120516394002341
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