渡槽 4.0 ： 更新的与决策相关的全球水风险指标

技术说明 渡槽4.0：更新的与决策相关的全球水风险指标 SamanthaKuzma,MarcF.P.Bierkens,ShivaniLakshman,TianiLuo,LizSaccoccia,EdwinH.Sutanudjaja,andRensVanBeek CONTENTS 引言....................................... ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. 技术说明文档记录了出版物、交互应用或工 ............................................. ............................................. ............................................. .建..议...引..用..：....库..姆..亚...,.S...,..M...F...P....比...尔..肯..斯..,.S.. ...拉..克..曼...,.T...卢...奥...,L....萨...科..西..亚..,.E....H....斯..图...纳... 杜...贾...亚..,.和...R....韦..恩..贝..克.....2..02..3...“.阿..奎..迪...克..4...0.. 具..背...后..的..研..究...或..分..析..方...法..论..。................. ：...更...新..的..全..球...水..资..源..风...险..相..关..决...策..指..标....”..技... 术...笔...记....华.：.盛.d.顿..i特.o.r.区./.：.0.世.4.界.8..资.0./.源.r.研.tn.究..2.所.....可..0.在.1.. ....访...问..于.....o......g..1.....6...3...w..i....3...00...6... ............................................. ............................................. 摘要 水对于人类社会的发展至关重要。食物生产、电力生成和制造等众多领域都依赖于它。然而，许多决策者缺乏充分理解水文信息的技术专长。 我们呈现Aqueduct4.0，WRI设计的水风险框架的最新版本，旨在将复杂的水文数据转化为直观的水资源相关风险指标。我们将13个水风险指标——涵盖数量、质量和声誉方面的关注点——整合进了一个全面的框架中。每个指标均源自开放源代码、经过同行评审的数据提供商，并根据水资源挑战的严重程度转化为标准化的风险评分。对于13个指标中的5个，我们使用了名为PCR-GLOBWB2的全球水文模型来生成次流域供水和使用的新型数据集。 我们还利用了PCR-GLOBWB2模型，通过CMIP6气候强迫因素对未来的子流域水资源供应、需求、压力、枯竭和变异性进行了预测。这些预测集中在三个时期（2030年、2050年和2080年）下三种未来情景（常规业务SSP3RCP7.0、乐观的SSP1RCP2.6和悲观的SSP5RCP8. 5）。 标准化指标分数按照类别（数量、质量、声誉以及总体）聚合至综合风险评分，采用特定行业的加权方案。此外，选择的子流域得分按照加权平均法聚合至国家和省级行政边界，其中需求量较大的子流域对最终行政评分的影响更大。 ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. ............................................. 本技术说明的主要受众包括Aqueduct工具的用户，对于这些用户而言 ，工具的简短描述和元数据文档中的内容不足以满足需求。Aqueduct的关键要素，如整体水资源风险等无法直接测量，因此也无法进行验证。Aqueduct主要仍是一种优先级确定工具，并应通过本地和区域深入分析进行补充。 技术说明|版本1.0|2023年8月|1 INTRODUCTION水风险框架 背景Overview 世界资源研究所（WRI）的Aqueduct™信息平台将水文建模的进步、遥感数据和已发表的数据集整合成一个免费在线平台。 自2011年成立以来，Aqueduct信息平台一直向公司、政府和非政府组织（NGO）提供与水资源相关的风险信息 。此后，数据定期更新，使其在全球范围内可比，并为世界各地的决策者所获取。Aqueduct信息平台包含以下在线工具： 水风险框架遵循综合指数方法，并允许将多种与水有关的风险结合起来。 存在三个层级结构，如图1所示。我们首先引入了13个指标，涵盖各种类型的水资源风险。接着，我们将这些指标进行分组，并使用默认、行业定义或用户自定义的权重方案计算出组合水资源风险评分（综合评分）。最后，将这三个组合并成一个单一的整体水资源风险评分。 ▪▪▪ 渡槽水风险图集渡槽食品 ▪渡槽洪水渡槽国家排名 此技术说明涵盖了Aqueduct4.0框架的发展，并作为更新后的Aqueduct水资源风险图和国家排名在线工具的基础 。 更新后的框架、数据库以及相关工具提升了最广泛使用且备受尊敬的水资源风险框架之一。我们持续基于多年在水文社区内应用及标准化这些概念的经验，同时展示水文学数据和气候科学的最新进展。 本技术说明的结构和范围 本技术说明首先将介绍更新后的水资源风险框架（“水资源风险框架”）。框架中的许多指标基于全球水文模型的更新输入信息，这部分内容在“水文模型”和“未来预测”（分别对应基线和未来情况）中有所覆盖。在“指标”部分，我们将讨论如何将水文数据转化为Aqueduct水资源风险指标。“国家和地区汇总”和“分组及整体水资源风险”则涵盖了单个指标如何被聚合为行政级别评分以及分类风险评分的过程。“限制”部分列出了关键限制点。 创建水资源风险框架的理由在WRI之前的出版物《Aqueduct水资源风险图册》（Reig等人，2013年）中进行了描述。 这一[水资源风险]框架将指标组织成风险类别，从而创建一个综合指数，将与水资源相关的多个维度整合为全面聚合评分。通过在全球范围内提供一致的评分 ，Aqueduct水资源风险地图册能够快速比较各种方面的水资源风险…… 水龙系统风险框架允许用户分别或集体研究指标，以及量化和对比多种多维水资源相关度量。 ▪ 我们分三个步骤选择了渡槽4.0中的13个指标：我们回顾了有关水问题的文献，存在 我们通过比较分析了水指标和数据来源的空间和 ▪ 时间覆盖范围、粒度、对用水者的相关性、一致性和其他潜在数据源的评估。 来源的可信度。我们咨询了行业、公共部门和aca-demic水务专家。 我们在选择指标时应用了以下三个主要标准： ▪ ▪ 他们应该全面涵盖与水相关的所有风险，同时尽量减少重叠和可能导致的混淆。 从过量的指标中获取。它们应在私人和公共部门决策的背景下可操作。 图1|渡槽框架概述 在渡槽4.0中更新 基线水分胁迫基线耗水量 年际变化 物理风险数量 季节变化 地下水位下降 河流洪水风险 整体用水风险 物理风险质量 法规和信誉风险 沿海洪水干旱风险 未处理的连接废水沿海富营养化潜力 未改善/无饮用水 未改善/没有卫生设施 峰值RepRisk国家ESG风险指数 Note:基线水资源压力、基线水资源耗竭、年际变异性以及季节变异性使用了“水文模型”和附录C中描述的新PCR-GLOBWB2数据。 资料来源:WRI. ▪ 他们应遵守WRI对开放数据和透明度的承诺——允许输入数据、代码和结果公开可用（“WRI的开放数据承诺”n.d.）。 水文模型 我们的框架中有13个指标中的五个基于名为PCR-GLOBWB2的全球水文模型的数据。对仅感兴趣于指标定义的读者，可以直接跳至“指标”部分。在此部分中，我们将描述我们如何选择水文模型并处理其数据以生成Aqueduct的基本指标。对于用于构建Aqueduct未来预测的数据来源，请参阅“未来预测”部分。 从模型中，我们利用了用水、供水和地下水数据1为了计算水资源压力、水耗竭、季节性变化、年际变化以及地下水位下降（参见表1）。 型号选择 我们考虑了多个全球水文模型，并最终选择了PCRaster全球水分平衡（PCR-GLOBWB2）模型（Wada等，2014；Sutanudjaja等，2018），而非其他模型，尤其是WaterGlobalAssessmentandPrognosis（Water-GAP）（MüllerSchmied等，2014；Eisner，2016）和GlobalLandDataAssimilationSystem（GLDAS）第二阶段（Rodell等，2004）。尽管这三种模型并非唯一可用的全球水文模型（Paul等，2021；王等，2021）