2022年3月22日是第三十届“世界水日”，3月22~28日是第三十五届“中国水周”。今年“世界水日”主题为“珍惜地下水，珍视隐藏的资 源”。我国纪念2022年“世界水日”“中国水周”活动主题为“推进地下水超采综合治理 复苏河湖生态环境”。3月21日，中国自然资源报社联合中国地质调查局邀请8位院士、专家就地下水保护、调查监测、水平衡研究等建言献策，共同探讨地下水保护与利用的平衡之道。水资源安全北京实验室主任宫辉力教授应邀参加了主题讨论。

遥感大数据与地下水系统演化

        当前，全球气候变化背景下，自然系统与人类活动的相互作用，共同驱动了地球系统的复杂演化，深刻影响和改变着区域水循环系统。地下水是区域水循环的重要环节，在快速变化条件下呈现出独特的适应、响应和演化方式。如何监测、识别与优化调控区域地下水系统的复杂演化，基于云平台的对地观测遥感大数据与地球系统科学模式相结合，为我们提供了新方法。

        地球系统是由大气圈、水圈、陆圈和生物圈组成的有机整体。研究地球系统子系统之间相互关联、相互作用及其演化机理，可以为全球、区域尺度的水循环过程量化研究和地下水管理提供科学依据。近年来，人类活动的规模和强度不断扩大，在驱动区域水循环演化，特别是区域地下水循环演化，甚至超过了自然过程的规模和强度。同时，人类对区域地下水系统演化理解的速度，一直滞后于自然系统的快速变化，诸如人类对自然系统的影响程度、自然系统对地下水系统可持续性与可恢复性的影响，以及应对变化的有效性等。

        地球系统模式的云计算平台与遥感大数据的深度结合，通过共享云平台上对地观测遥感大数据、分析工具（人工智能算法及其新进展）和研究案例等公共资源，为多尺度水循环过程量化研究、地下水循环时空模式识别与归因研究，提供了可行性。基于公共云、混合云平台耦合遥感大数据和监测台站网小数据集，通过时空分析、数据挖掘，生成相互关联、相互作用的特征数据集，开展多尺度、变分辨率区域水循环过程的量化研究，揭示主要驱动因素与演化规律。例如，针对区域地下水循环过程的量化研究，GRACE卫星的时变重力场数据、InSAR卫星的形变场数据，结合地下水动态长期监测数据，实现物理机制驱动的地下水数值模型与大数据驱动的人工智能模型的耦合，可以监测、评估区域地下水储存量的时空变化，形成地球系统模式的区域水循环过程量化监测、评估与预测能力，持续深化、优化地下水循环过程研究。

        遥感大数据、监测台站网小数据与云平台的深度结合，构建综合分析平台。实现区域地下水循环演化的数据模式云孪生，重建其演化历史，评估现状与预测未来。对未来可能的气候变化、极端事件的长期变化与区域社会经济发展情景，创建数据孪生模式，预测不同情景约束的区域地下水系统演变趋势，分析演化的时空差异与变化机理，提出相应的调控对策和政策措施建议。