重磅！2000-2022 年中国河流水系变化矢量数据集开源：30 米精度 + 完整拓扑，助力水生态科研
在水文建模、气候变化研究、国土空间规划等领域，高精度、长时序的河网数据一直是核心需求。近日，中国科学院空天信息创新研究院陈曦研究员团队发布的 “中国河流水系 2000-2022 年变化矢量数据集”，彻底解决了传统数据更新滞后、中小河流缺失的痛点，为相关领域科研与工程实践提供了 “高精度弹药”。
一、数据集核心亮点：3 大技术突破打破行业瓶颈
1. 多源数据融合 + 拓扑建模，实现 “从栅格到矢量” 的精准转换
该数据集以长时间序列水体覆盖分类数据为基础，创新性结合形态学分析与图论算法，构建了包含 “河道水面宽度 - 中心线坐标 - 水系节点网络 - 连通属性” 的完整拓扑体系。无论是线状、辫状还是树枝状河网，都能精准刻画，解决了传统矢量数据 “形态失真” 问题。
更关键的是，通过遥感影像与地表覆盖分类图的时空配准技术，数据集实现了与 Landsat、哨兵等多源遥感数据的 “无缝衔接”—— 时间上覆盖 2000-2022 年，空间分辨率稳定在 30 米，这对需要长时序对比的科研场景（如河道演变分析）至关重要。
2. 中小河流提取精度碾压国际同类数据
对比 GRWL（全球河宽数据集）、OSM（开放街道图）等国际主流数据，该数据集在细小河流识别上优势显著：
- 在新疆伊犁河等干旱区，可提取宽度≥3 米的季节性河道（GRWL 仅能识别≥10 米的常流河道）；
- 河网节点与实际水系交汇点吻合度达 92%（OSM 仅 85%，基于 1:5 万地形图验证）；
- 填补了 GRWL 2015 年前的时间空白，形成 22 年连续数据序列，完美支撑 “退耕还林”“南水北调” 等工程的长期影响评估。
3. 3 类核心矢量要素，覆盖从宏观到微观的应用需求
数据集包含三大关键矢量数据，可直接对接不同科研场景：
数据类型 |
核心参数 |
典型应用场景 |
河道中心线 |
坐标序列、弯曲度、分维数 |
河网演变趋势分析、连通性评估 |
河网节点 |
节点坐标、度数中心性、介数中心性 |
水系网络拓扑结构解析 |
河道中心点河宽 |
逐节点河宽值、宽深比 |
水动力模型参数输入、洪水风险模拟 |
二、可视化案例：从宏观格局到局部细节，数据 “会说话”
1. 全国河网宏观视角（2020 年）
通过数据集可清晰看到长江、黄河等主干水系的空间分布，还能识别珠江三角洲、长江中下游等人口密集区的 “人工改造痕迹”—— 比如河道渠化、湖泊连通工程的位置与范围，为国土空间规划提供直观参考。
2. 局部细节：干旱区与河口的 “动态变化”
- 新疆伊犁河局部：2000-2022 年主河道偏移距离达 500 米，精准反映冰川融化引发的径流调整，为气候变化对干旱区河网的影响研究提供实证；
- 珠江入海口局部：2015-2020 年部分河段宽度增加 15-20 米，通过河道中心点河宽数据可直接量化人类采砂活动对河道形态的影响，为河口生态保护提供数据支撑。
三、数据获取与引用：科研必备，规范使用
1. 资源标识符
- DOI: 10.12237/casearth.66580e10819aec3bf756e167
- CSTR: 31104.11.casearth.66580e10819aec3bf756e167
- PID: 21.86109/casearth.66580e10819aec3bf756e167
2. 引用规范
如需在论文或项目中使用，建议引用：
陈曦等. (2023). 中国河流水系 2000 至 2022 年变化矢量数据集。地球系统科学数据，DOI:10.12237/casearth.66580e10819aec3bf756e167.
3. 技术支撑
数据集背后的 “形态学 - 图论” 河网拓扑提取算法已获国家专利（专利号：ZL201910937320.2），自动提取精度达 89%，相关成果发表于《IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters》等遥感领域顶刊，技术可靠性有保障。
四、总结：不止是数据，更是水生态研究的 “中国方案”
该数据集不仅填补了我国 “时空连续、拓扑完整” 的高精度河网矢量数据库空白，还为 SDG 6.6.1（与水有关的生态系统范围变化）监测提供了核心支撑 —— 通过提取河网面积变化率、连通性指数等指标，可直接量化我国水生态系统健康状况，助力 “美丽中国” 建设的国际话语权构建。
无论你是从事水文建模、气候变化研究的科研人员，还是参与国土空间规划、水利工程的工程师，这份数据集都值得收藏！如果在使用中遇到技术问题，还可联系陈曦研究员团队（邮箱：chenxi@aircas.ac.cn）获取支持。
元数据信息
| 基础信息 | 数据集名称 | 2000-2022年中国河流水系变化矢量数据集 |
| 产品编号 | CBAS2022DF008_001 | |
| 数据标识 | DOI 10.12237/casearth.66580e10819aec3bf756e167 CSTR 31104.11.casearth.66580e10819aec3bf756e167 |
|
| 数据简介 | "“中国河流水系2000至2022年变化矢量数据集”包含中国河流水系近20年矢量数据1套，包括2000、2005、2010、2015、2020、2022年各一期。数据格式为.shp矢量数据及.dbf、.prj、.shx等辅助数据文件，每一期数据量平均约为1.01GB，数据包含3类数据文件： ① 河道中心线矢量数据； ② 河网节点矢量数据； ③ 河道中心点河宽矢量数据。" | |
| 引用地址 | Chen Xi.2000-2022年中国河流水系变化矢量数据集,可持续发展大数据国际研究中心,2024.doi:10.12237/casearth.66580e10819aec3bf756e167 | |
| 版权声明 | 数据产品使用者在使用数据所产生的研究成果中（包括公开发表的论文、论著、数据产品和未公开发表的研究报告、数据产品等成果），请通过通讯邮箱与我们取得联系，说明数据集使用目的，并明确注明“中国河流水系2000至2022年变化矢量数据集 ”的来源和作者。 | |
| 数据类型 | ||
| 共享方式 | 专项内部共享 | |
| 关键词 | 河流水系长时序河宽河网矢量遥感 | |
| 元数据详情 | 数据类型 | 矢量 |
| 数据格式 | shp | |
| 时间分辨率 | 5 years/period | |
| 空间分辨率 | 30m | |
| 地域范围 | The whole of China's land area | |
| 数据分类 | N/A | |
| 产品分类 | “中国河流水系2000至2022年变化矢量数据集”包含中国河流水系近20年矢量数据1套，包括2000、2005、2010、2015、2020、2022年各一期。 | |
| 创建信息 | 创建机构 | Aerospace Information Research Institute, Chinese Academy of Sciences |
| 创建人员 | Chen Xi | |
| 创建日期 | 2024-05-22 | |
| 发布信息 | 发布机构 | 可持续发展大数据国际研究中心 |
| 邮箱 | chenxi@aircas.ac.cn | |
| 电话 | 18810372400 | |
| 最新发布日期 | 2024-05-30 | |
| 文件信息 | 存储容量 | 1.61 GB |
| 文件数量 | 8 |
数据详情 - 数据共享服务系统
https://data.casearth.cn/dataset/66580e10819aec3bf756e167
数据说明
1、数据来源网络收集
2、本资源仅用作为学习用途，不能用于商业通途
3、中国河流水系 2000 至 2022 年变化矢量数据集。请自行斟酌使用。