一组由牛津大学研究人员领导的团队创建了世界上最完整的河流地图，为洪水预测、气候风险规划和水资源管理提供了重大进展。新的研究发表在《水资源研究》上，介绍了GRIT——一种最终展示河流如何真正流动、分支和连接景观的制图系统。
河流支持生命，但也带来了日益增长的风险。随着降雨变得更加不稳定和海平面上升，洪水在世界许多地方预计会变得更加频繁和严重。然而，现有的全球河流地图过时且过于简化，假设河流向单一方向流动且从不分叉。它们常常忽略复杂特征，例如当一条河流通道分裂成多个通道时。这些分支河流系统很重要，因为它们常常位于人口稠密、易受洪水影响的地区，并且对于理解水在地球表面的运动至关重要。
为了应对现有河流地图在水资源管理和洪水预测中的局限性，该团队开发了一个新的全球河流网络，称为全球河流拓扑（GRIT），包含这些分支河流和大运河，捕捉其复杂性。
GRIT是通过将高分辨率的河流卫星图像与地球表面的高级地形数据相结合而创建的。GRIT不仅包含主要河流通道，还提供河流流向、宽度和河流分裂点的信息。GRIT河流网络的总长度为1960万公里，包含67,000个分叉。GRIT将在水文学、生态学、地貌学和洪水管理等应用领域显著提升。
“我们需要一张反映河流实际行为的全球地图，”在牛津大学EvoFLOOD项目中担任研究助理的米歇尔·沃特曼博士说。“单纯假设河流只是直线往下流是不够的——特别是在我们试图预测洪水、理解生态系统或规划气候影响时。这张地图展示了世界河流的全貌。”
洪水预测和气候韧性的重大进展
河流对于生态系统和人类生活至关重要，但随着气候变化导致极端天气，它们变得越来越危险——尤其是在洪水期间。为了做好准备，科学家和政府需要了解水在大尺度上可能的流动方向。GRIT提供了更完整的水流动视图，帮助改善洪水模型、水管理系统和灾害规划。
新的河流网络还支持基于全球数据驱动的（AI）洪水、干旱、水质、栖息地保护和环境风险模型的发展。
虽然GRIT已经标志着一个重大进展，但牛津团队指出，这只是个开始。
“GRIT被构建为可进化的，”牛津大学水文气候学教授路易丝·斯莱特表示。“因为它是完全自动化的，与之前的全球网络不同，我们可以不断用最新的卫星图像和地形数据更新它，以了解河流和景观的变化。”
这项工作得到了EvoFLOOD大型资助（NE/S015728/1）的资助，这是一个价值370万英镑的NERC资助研究计划，研究全球洪水风险和危险的演变。
