近日，我所与武汉大学测绘遥感信息工程全国重点实验室冯炼教授课题组等国内外科学家合作，在全球冲积河流形态的空间格局研究方面取得了重要进展。2026年1月21日，《自然通讯》（Nature Communications）在线发表研究成果“Global alluvial channel patterns”（全球冲积河型格局）。

对冲积河流形态进行定量分析是认知河流演变规律与指导工程实践的基础。河道形态不仅是水沙情势、地表过程和人类干预的结果，它反过来也会深刻地影响河流的行为和演变。然而，目前仍缺乏一项系统性的全球冲积河型空间格局研究。

为填补冲积河型空间格局的全球综合性分析空白，该研究利用近四十年30 m分辨率的光学卫星遥感数据，建立了冲积河型自动化分类模型，并生成了首个全球河段尺度的冲积河型数据集。精度评估、敏感性分析以及与现有研究对比分析表明，该研究构建的数据集在空间覆盖范围（全球尺度）、时间跨度（1984–2019年）和地貌约束严谨性（冲积区域）及分类精度（总体精度达88%）等方面具有显著优势。通过量化全球近6万条河段的河流形态，研究揭示了分汊河是全球冲积河流系统中占主导的河型，其河段长度占比达51%，显著高于弯曲河（24%）、顺直河（18%）和辫状河（7%）。

图1 全球四种河型（分汊河（AN）、辫状河（BR）、弯曲河（ME）、顺直河（ST））在不同地貌背景（非山区、山区、海岸带区）的比例

研究按地貌背景划分了山区、非山区和海岸带区域，并重点关注全球非山区冲积环境的河型分布。研究发现，除大洋洲外，在各大洲的非山区冲积环境甚至山区冲积带中，分汊河均占据主导地位。该发现更新了传统河流地貌学中分汊河的分布远不及弯曲河与辫状河广泛的固有认知。

图2 非山区河流的河型分布
（a）非山区四种河型的空间分布及其大洲和纬度上的统计
（b）各气候带四种河型的比例（c-j）四种河型在Landsat真彩色合成影像的显示
（c，d）为分汊河（e，f）为辫状河（g，h）为弯曲河（i，j）为顺直河

结合坡降、单位河流功率、河漫滩宽度与河宽之比，以及悬浮泥沙浓度数据，研究在对非山区河段的分析中进一步指出，分汊河并非仅发育于低坡降和宽阔河漫滩环境。作为一类地貌形态高度多样化的河型，其发育跨越了极其宽泛的水文条件范围。此外，研究分析表明，除辫状河在水文特征上表现出一定的独立性外，仅依靠传统单一的水文判别指标，难以对复杂的全球冲积河型进行严格的边界划分。

图3 非山区河流的水文参数分布
（a-d）分别为四种河型的坡降、单位河流功率、河漫滩宽度与河宽之比、悬浮泥沙浓度的分布直方图（e）四种河型的坡降~平滩流量箱线图（f）基于四个水文参数的主成分分析载荷图

本研究构建的全球冲积河型数据集，深刻揭示了分汊河道的全球普遍性，为认知河流形态分布及水文特征提供了关键科学依据。研究结果可为因地制宜的河流工程规划、流域管理以及生态修复提供数据支持与决策参考。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-68569-z