在全球气候变暖背景下，洪涝灾害的发生频率、强度及其造成的社会经济损失呈加剧趋势。准确识别洪涝易发区域及其长期变化，对洪涝灾害风险评估和防灾减灾具有重要意义。传统洪涝监测主要依赖地面水文站点以及光学、雷达遥感等手段，但在大范围、长时间序列监测方面仍受到空间覆盖、时间连续性以及天气条件等因素限制。重力恢复与气候实验（GRACE）及其后续任务GRACE-FO能够从陆地总水储量变化的角度反映区域前期水分条件，为大尺度洪涝易发性监测提供了新的技术途径，但传统GRACE洪涝潜势指数受数据空间分辨率较低、季节信号干扰以及河网汇流过程考虑不足等因素影响，仍存在进一步提升空间刻画能力和监测精度的需求。

 针对上述问题，研究团队基于高空间分辨率陆地水储量异常（TWSA）数据，结合ERA5-Land降水数据和HydroSHEDS汇流累积数据，构建了优化洪涝潜势指数（Optimal Flood Potential Index，OFPI）。研究首先采用时间序列分解方法去除TWSA中的季节周期信号，保留能够反映长期变化及极端水文事件的趋势和残差成分；进一步引入汇流累积信息，以表征河网结构对水分汇集和洪涝形成的影响。在此基础上，利用OFPI系统评估了2003—2022年中国洪涝易发区域的时空演变，并通过Dartmouth Flood Observatory（DFO）洪水记录及多种已有水旱指标对其监测性能进行了验证。研究所构建的OFPI主要用于反映区域尺度前期湿润状况及与水储量相关的洪涝易发性，而非单次洪水事件的实时识别或预报。

 研究结果表明，我国洪涝易发条件具有显著的季节性和区域差异。洪涝易发区主要集中于6月至8月，其中7月和8月为高发时期。6月较高风险区域主要分布在我国南方和西部地区，随着夏季风雨带向北推进，7月至8月洪涝易发区域逐渐向北扩展。长期变化方面，我国南北方呈现较明显的差异：北方大部分地区洪涝易发性总体呈下降趋势，而南方总体呈上升趋势。季节尺度上，冬季洪涝风险整体较低且变化有限，春秋季变化相对较弱且空间分布较为零散，夏季则呈现最为显著和连续的空间变化特征。

图1 2003—2022年中国6月、7月和8月OFPI平均值空间分布

 进一步分析表明，这种南北差异并非单纯由降水变化造成，而可能是东亚夏季风相关大气过程与陆地水文“记忆效应”共同作用的结果。南方地区水汽辐合和降水增加能够提高区域湿润程度，同时土壤水分、地下水储量以及流域尺度汇流累积可进一步维持较高的前期水分条件；相反，北方部分地区降水输入和陆地水储量补给减弱，则可能降低区域洪涝易发性。因此，将降水、陆地水储量和河网汇流过程综合考虑，有助于更加完整地认识区域洪涝风险的形成及长期演变。

 与传统洪涝潜势指数FPI相比，OFPI表现出更强的洪涝易发区域识别能力。基于DFO洪水记录的验证结果显示，OFPI的平均正频率达到0.71，高于FPI的0.63。在基于参考样本集的定量评价中，OFPI的召回率由FPI的0.609提高至0.715，F1-score由0.633提高至0.659，表明该方法能够有效减少潜在高风险区域的漏检。虽然OFPI的精确率略低于FPI，但其在识别能力和综合性能之间取得了更好的平衡。研究表明，OFPI可为我国大尺度洪涝易发区域的长期监测及洪涝风险时空演变分析提供更加有效的技术手段。

图2 OFPI与FPI洪涝易发区识别性能对比

 研究成果以“An enhanced GRACE-based index for nationwide flood-prone region monitoring in China from 2003 to 2022”为题，于2026年7月30日在线发表于遥感领域国际期刊Remote Sensing of Environment。线上足球现金网 硕士生任伟为论文第一作者，徐于月教授为论文通讯作者，南京大学为第一完成单位。共同作者包括线上足球现金网 硕士生张宇博、线上足球现金网 博士生罗爽、香港理工大学陈剑利教授和线上足球现金网 柯长青教授。杨龙教授在修改过程中提供了支持。该工作得到国家重点研发计划、南京大学关键地球物质循环前沿科学中心“GeoX交叉项目”、南京大学AI & AI for Science项目、国家自然科学基金、香港研究资助局协作研究基金以及地球系统科学数据中心等项目联合资助。

 论文信息：Wei Ren, Yuyue Xu*, Yubo Zhang, Shuang Luo, Jianli Chen, Chang-Qing Ke. An enhanced GRACE-based index for nationwide flood-prone region monitoring in China from 2003 to 2022. Remote Sensing of Environment, 345 (2026) 115600. DOI: 10.1016/j.rse.2026.115600.