大坝连接着河流调控、农业灌溉、城乡供水、防洪和水力发电等多类用途。不同国家和机构对大坝的登记标准、字段设置和公开程度并不一致因此在开展全球或跨区域研究时往往需要同时解决数据来源分散、名称不统一、坐标缺失以及工程属性难以直接比较等问题。今日分享的是2023年全球35140座大坝及大坝集水区矢量数据包括60项属性信息该数据集简称GDATGlobal Dam Tracker由华盛顿与李大学经济系的Alice Tianbo Zhang和佐治亚理工学院公共政策学院的Vincent Xinyi Gu构建v1版本于2023年2月发布在Zenodo数据平台。发布该数据的论文为《Global Dam Tracker: A database of more than 35,000 dams with location, catchment, and attribute information》于2023年2月发表在Scientific Data期刊。该数据不是逐日、逐月或逐年的连续时间序列而是2023年发布的一套全球大坝数据库快照空间范围覆盖除南极洲以外的各大洲。下载包提供大坝点位和大坝集水区两套ESRI Shapefile矢量数据坐标系均为WGS 84EPSG:4326。大坝属性表共包括35,140条记录其中31,780座大坝具有可用于空间分析的地理坐标下载文件中的集水区图层包括31,692个多边形。属性内容包括大坝名称、河流与流域、国家和多级行政区、完工年份、建设年份、坝高、坝长、水库库容、水库面积、平均水深、泥沙淤积率、主要用途、发电装机容量、经纬度、数据来源和质量标记等。坝高和坝长的单位为米水库库容的单位为百万立方米水库面积的单位为平方千米平均水深的单位为米。该数据首先整合了AQUASTAT、GRanD和世界资源研究所全球电厂数据库等全球数据源并补充印度WRIS、巴西SNISB、土耳其DSİ、伊朗水资源管理机构、澳大利亚大型坝登记册以及其他国家和地区的数据。作者对不同来源中的名称、位置和工程属性进行归并与清洗并使用Google Earth等工具对大坝坐标进行交叉核验。集水区生成过程中作者先使用HydroRIVERS全球河网将大坝坐标校正到主河道再结合GMTED 2010高程数据计算水流方向利用PCRaster沿上游方向回溯得到对应的直接汇水范围当上游路径遇到另一座大坝时停止回溯从而避免把更上游大坝控制的区域重复计入下游大坝集水区。大家可以在公众号回复关键词1265免费获取该数据无需转发文章直接可以获取数据以下为数据的详细介绍01数据展示本数据集包括如下文件其中●data文件夹存放GDAT的两套Shapefile矢量数据和一份字段说明工作簿是本次下载包的主体内容。●README_data.pdf数据说明文档介绍点位文件、集水区文件、字段说明文件、引用方式、免责声明和再分发要求。首先我们先来看data文件夹打开后如下图其中●GDAT_v1_dams.shp全球大坝点位及工程属性数据。该Shapefile由shp、shx、dbf、prj和cpg文件共同组成共有35,140条属性记录其中31,780条记录具有点几何另外3,360条记录保留了属性信息但没有可用于地图定位的几何坐标。●GDAT_v1_catchments.shp大坝集水区多边形及对应大坝属性数据同样由shp、shx、dbf、prj和cpg文件共同组成。我们实际读取到31,692个多边形要素每个多边形表示直接汇入对应大坝的区域不包含被更上游大坝截断的汇水范围。●GDAT_v1_documentation.xlsx字段说明工作簿用于解释大坝名称、行政区、完工年份、坝体尺寸、水库库容、水库面积、用途、经纬度、质量标记和数据来源等字段的含义以及缺失值和不适用值的编码方式。接着我们先打开GDAT_v1_dams.shp的属性表。点位图层包括60个属性字段下面展示其中部分大坝记录及主要字段在属性信息中Feature_ID是每座大坝及其关联水库的唯一编号Dam_Name和Reservoir分别记录大坝名称与水库名称River、Main_basin和Sub_basin记录河流及流域信息Admin0至Admin3记录国家和不同层级行政区Year_Fin和Year_Const分别记录完工年份和开工年份Height、Length、Volume_Con和Area_Con分别对应坝高、坝长、统一后的水库库容和水库面积Main_P记录主要用途Lat和Long记录十进制度经纬度。现在我们将具有地理坐标的大坝显示在全球地图上并按照主要用途进行分类如下图从点位分布可以看到大坝记录覆盖亚洲、非洲、欧洲、北美洲、南美洲和大洋洲。点位相对密集的区域包括美国、巴西、南非、印度、中国东部和南部、欧洲部分地区以及日本等。该分布同时受到各国大坝实际数量、数据公开程度和原始登记范围影响因此不能直接把点位密度理解为各国全部大坝的真实数量。下面我们再来看GDAT_v1_catchments.shp。该文件不仅保留了与大坝相对应的工程属性还提供了每座大坝直接控制的集水区多边形。将集水区与大坝点位叠加后如下图论文方法部分报告通过河网和高程算法获得28,460个集水区而本次下载包中的README和实际Shapefile均包含31,692个多边形记录。两者统计数量存在差异因此在开展分析时应区分论文中的算法分析样本与最终下载文件中的实际要素数量并以具体使用文件的记录数为准。接着我们再打开GDAT_v1_documentation.xlsx字段说明工作簿部分内容如下图字段说明文件给出了各字段的英文名称、具体含义以及用于表示缺失或不适用的编码。例如部分字段使用-9999表示缺失部分替代名称和辅助字段使用NA表示不适用。由于不同国家和来源公开的工程信息完整程度不同并不是每座大坝都拥有全部属性使用前需要对目标字段进行缺失值检查。从各洲记录数量来看亚洲包括9,526条北美洲包括8,333条南美洲包括7,566条非洲包括6,243条欧洲包括3,201条大洋洲包括271条如下图02 数据的其他信息数据来源Zenodohttps://zenodo.org/records/7616852发布该数据的论文Scientific Datahttps://www.nature.com/articles/s41597-023-02008-2数据大小压缩包约13.6MB解压后的主要数据和说明文件约512.6MB。数据格式ESRI Shapefile矢量数据、Excel字段说明工作簿和PDF说明文档。数据时间范围该数据为2023年发布的数据库快照包含大坝完工年份、建设年份、替代年份和工程状态字段不是连续时间序列数据。数据空间范围全球覆盖除南极洲以外的各大洲。数据坐标系WGS 84地理坐标系EPSG:4326。数据引用方式Zhang, A. T., Gu, V. X. (2023). Global Dam Tracker: A database of more than 35,000 dams with location, catchment, and attribute information (v1) [Data set]. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.7616852论文引用方式Zhang, A. T., Gu, V. X. (2023). Global Dam Tracker: A database of more than 35,000 dams with location, catchment, and attribute information. Scientific Data, 10, 111. https://doi.org/10.1038/s41597-023-02008-203 数据获取如有数据需求欢迎点击下方名片链接关注我们并咨询获取~