基于水资源干旱指数的阿克苏绿洲干旱预警模式及其应用

阿克苏绿洲地区干旱灾害频发,为对该地区干旱灾害进行预警,建立了以水资源干旱为基础的阿克苏绿洲干旱预警模式。在阿克苏绿洲水循环特征分析的基础上,以水资源干旱指标作为绿洲干旱指数的评估指标,识别了阿克苏绿洲干旱的主要控制因子,并在阿克苏绿洲供需水关系分析的基础上,建立了其与先导性气象要素的定量关系,将其转化为具有常规观测资料的气象要素,构建了以气温为核心的干旱预警指标。结果表明,应用该预警指标对阿克苏绿洲经行干旱预警,一个月预警准确率达到了86.8%,具有较高的精度。     

干旱识别与分析指标综述

干旱灾害是对人类及其社会危害较大的一种自然灾害，也是我国最常见的灾种，根据国内外有关文献，对目前有代表性的干旱分析指标了系统地归纳总结，并对各种指标的特点和适用性进行了对比分析，同时给出了各种指标的可能取值范围，为干旱分析研究及其治理提供依据。     

我国农业应对干旱灾害的技术研究现状及展望

干旱灾害对农业生产的威胁最大,造成农业经济损失较严重。分析了我国农业干旱具有发生频率高、持续时间长、受灾范围广、经济损失大、突发性和季节性较强的特点,从农艺技术、化学调控措施、节水灌溉技术与应急抗旱装备等方面,探讨了目前我国农业应对旱灾的技术研究现状,分析了我国农业生产过程中应对干旱存在的问题,提出今后我国农业应对干旱灾害的研究重点,主要是加强对农作物干旱发生发展规律的研究,大力推广农业节水技术提高作物水分利用效率,加强研发适合区域农业生产特点的应急性抗旱装备,大力开展抗旱预警技术研究与防控预案制定等方面。     

喀斯特地区干旱灾害风险区划研究——以遵义市为例

喀斯特地区干旱致灾机理复杂，干旱灾害风险普查技术规范方法对干旱致灾机理考虑不全面，导致以县级行政区为评估单元的干旱灾害风险区划成果与历史旱灾成果协调性不足，成为贵州省干旱灾害风险普查的一项难题。自然灾害风险理论作为干旱灾害风险区划的基础理论，基于自然灾害风险理论构建具有喀斯特特色的干旱灾害风险区划指标体系进行干旱灾害风险研究，可为干旱灾害风险区划提供依据。以遵义市为例，基于自然灾害风险理论，分析和遴选喀斯特地区干旱灾害风险代表性指标，构建旱灾风险区划模型，采用专家打分法和熵权法组合赋权，使用ArcGIS的分位数法分级，进行干旱灾害风险区划研究。结果表明：(1)地表水干旱危险性指数、地形综合指数、耕地面积和旱地占比、农村集中供水率和耕地有效灌溉率分别为致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体暴露性和抗旱减灾能力的主要影响因子。(2)遵义市各县区干旱灾害风险等级以中风险及以下为主，占比64.3%，中高风险区和高风险区累积占比为35.7%。(3)干旱灾害风险整体呈现东北高西南低的分布格局和区域性分布特征。高风险区分布在东北部，中高风险区分布在北部，中风险区分布在东部，中低风险区分布在南部，低风...     

朝阳地区干旱特征分析及抗旱对策

朝阳地区位于辽宁省西部，历史上素有“十年九旱”之称，降水量少而集中，所以干旱是制约朝阳地区经济发展的主要自然因素。本文根据辽宁省朝阳地区1961~2000年历年月降水量的实测资料，用降水距平百分率、z指数方法分析朝阳干旱特征，证明：根据降水资料来判断朝阳地区干旱特征是比较准确的。并提出若干抗旱措施—大力推广节水灌溉技术、实施集水节灌农业、大力加强干旱灾害的监测、合理利用水资源。此外，本研究为朝阳地区干旱研究及其治理提供依据。     

基于信息扩散理论的干旱灾害风险评估

基于信息扩散理论评估模型,选用降水距平百分率和标准化降水指数作为干旱灾害评估指数,对云南省楚雄市长期和近5年的干旱风险率进行评估。评估结果是:从长期来看,楚雄市发生干旱灾害的风险率约为30%,干旱灾害频率较高而强度不大,但近5年发生干旱灾害的风险率为77%,重旱以上风险率达到20%,干旱灾害频率很高且强度较大,与实际情况比较吻合,表明信息扩散理论评估模型能有效揭示极端旱灾情况下的风险率变化规律,可应用于变化环境下干旱灾害风险评估。     

贵州省农业干旱灾害风险区划研究

从灾害风险理论出发,基于致灾因子、成灾环境、承灾体和防灾减灾4个方面构建了包括标准化降水蒸散指数(SPEI)、降水、土壤、地形、地貌、林草地、人口、经济、常用耕地和灌溉保证率的干旱灾害风险评估指标体系,对贵州省1949—2011年干旱灾害进行综合评价,并利用GIS图层叠加技术对贵州农业干旱灾害风险区划进行研究。结果表明,贵州省农业干旱灾害风险总体上呈现由西北部高,东南部低;风险最高的为毕节西部和遵义中部地区。     

基于VMD-GRU的大型灌区干旱预测模型研究

灌区干旱灾害的频繁发生严重制约了当地经济的发展，为了实现灌区内水资源的合理调配和利用，需对灌区未来的干旱情况进行有效预测，从而有针对性的采取预防措施降低干旱事件所造成的影响。基于“先分解，后重构”的思想，将能够对非线性、非平稳时间序列进行预处理的变分模态分解VMD(Variational Mode Decomposition)与门控循环单元网络GRU(Gated Recurrent Unit)相结合，建立VMD-GRU干旱预测模型，针对赵口大型灌区4个气象站点1981-2017年的逐月降水数据构建标准化降水指数SPI时间序列并采用所建干旱预测模型和3个单一预测模型对SPI值进行预测，研究采用3个月的时间尺度计算标准化降水指数SPI进行干旱事件识别和等级划分。结果表明：4个气象站点VMD-GRU干旱预测模型SPI值预测结果的平均相对误差在18.7%～20.6%之间，预测误差较为稳定。VMD-GRU干旱预测模型的平均绝对误差MAE、均方误差MSE、均方根误差RMSE均为4种模型中最小，不同气象站点的3个评价指标值均分别接近，所建模型不存在过拟合或者欠拟合问题。利用游程理论识别干旱历时和干旱...     

安徽省淮北地区干旱评价指标体系研究

干旱是安徽省淮北地区最主要的自然灾害之一,已经成为制约区域社会经济、农业快速发展的主要因素之一。本文在对安徽省淮北地区干旱特征、干旱原因分析的基础上,选取了气象干旱指标（降水量距平百分率、降水排频和连续无雨日数）、农业干旱指标（土壤相对湿度）和水文干旱指标（地下水埋深）建立了干旱评价指标体系,并主要采用频率分析法确定了各指标对应春旱、夏旱、秋旱和冬旱不同干旱等级（轻度干旱、中度干旱、严重干旱和特大干旱）的划分标准。最后对安徽省淮北地区典型干旱年份的干旱状况进行评判和分析,结果表明,建立的干旱评价指标体系等级划分标准能够真实地反映区域干旱状况,弥补了单一干旱指标评价的不足。     

圭中地区干旱的成因及解决措施

广西区桂中地区在大旱之年现有水利工程发挥了较大的作用，同时也暴露出现有水利工程存在的各种弊端，解决好桂中地区干旱问题是广西区水利工作的重点和难点。通过对桂中地区现有水利工程现状进行分析，提出解决桂中地区干旱问题的思路和措施。     

两种气象干旱指标的应用比较研究

基于两种常用的气象干旱指标计算方法--Z指数和标准化降水指数（SPI指数）,改进了两种干旱指标的区域化计算方法。通过比较分析两种不同干旱指标方法,结果表明SPI指数与Z指数具有较好的一致性。同时,SPI指数计算较Z指数简单,资料容易获取,其借助概率密度函数转化计算,消除了降水资料的时空分布差异,具有良好的稳定性,能有效地反映区域的旱涝状况,为区域水资源评估及旱涝灾害预测预警提供了可靠的依据。     

烟草干旱胁迫研究进展

从干旱胁迫的模拟方法、干旱胁迫对烟草的影响、干旱胁迫的调控措施三个方面进行综述,系统分析了该研究领域的现有成果,并对缓解烟草干旱胁迫、提高烟草抗旱性方面进行了展望,以期为烟草抗旱生产提供参考。     

基于温度植被干旱指数的云南干旱遥感监测

土壤水分是干旱监测的一个重要指标,应用中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据,利用归一化差值植被指数(NDVI)和分裂窗法反演的地表温度建立的NDVI-Ts特征空间中,得到温度植被干旱指数(TVDI),很好地表征了土壤水分的空间分布,从而实现干旱的监测。对云南省2009年1月、3月和2010年1月、4月干旱的时间、空间特性进行监测,监测结果表明冬春季旱情分布比较广,受旱面积均超过70%,其中重旱主要发生在滇西南和滇中北部,并且从冬季到春季,整个旱情均出现由南向北发展的趋势,发生干旱总面积在减少,但旱情等级在提高,春季重旱比冬季重旱面积大。应用相关研究成果对干旱监测结果进行验证,结果表明利用温度植被干旱指数(TVDI)进行干旱监测,干旱发生范围与实际干旱发生情况是基本吻合的,其中重旱的主要集中区域在空间分布上是基本一致的,监测结果可信,能够为相关决策部门提供有力的信息支持。     

淮河流域1960-2014年水文、气象干旱指数及其与历史旱灾的关系

基于淮河流域1960-2014年的逐月降水数据、1956-2000年的逐月天然径流数据和1960-2000年的洪旱灾害受灾面积数据,借助SPI和SSI干旱指数,采用MK趋势分析、相关分析等方法探求区域气象和水文干旱的时间特征,揭示水文干旱对气象干旱的响应规律,并分析干旱指数与历史旱灾的关系。结果表明:SPI指数反映出的干旱比SSI的严重;1960年代的干旱出现频次最多,且干旱等级较为复杂;夏季干旱出现频次较低,秋冬季出现干旱的频次较多;M-K趋势检验显示,淮河流域的干旱趋势不显著;随着时间尺度的增大,SPI和SSI的相关性在增强;相邻站点的SSI对SPI的响应时间长度为1~4个月,尤其是在季节交替的月份,响应往往较快且更显著;研究区旱灾受灾面积呈显著扩大趋势;SPI、SSI与旱灾受灾面积呈负相关,与洪灾受灾面积呈正相关且相关性更强。     

广东大范围持续干旱过程的识别及其环流成因分析

干旱具有影响范围广、持续时间长、造成损失大等特点，是最具破坏性的自然灾害之一。为了全面考察广东干旱的时空动态演变特征，利用广东86个国家气象观测站的月降水量和月平均气温，以及世界土壤数据库的土壤有效含水量计算得到帕默尔干旱指数（Palmer Drought Severity Index,PDSI），通过构建多参数干旱指标，对1979-2021年广东发生的大范围持续干旱过程进行识别。在此基础上，利用ERA5再分析资料对典型干旱过程的气象成因进行诊断分析。结果表明，通过定义区域干旱过程的面积指数、历时指数和烈度指数并设定相应阈值，可以动态识别空间上一致、时间上连续的大范围持续性干旱过程。1979-2021年广东共发生5次大范围持续干旱过程，分别为1980年11月-1981年2月、1998年12月-1999年6月、2002年2月-5月、2004年3月-2005年1月和2020年11月-2021年9月。广东大范围持续干旱过程的平均干旱历时为7.4个月，平均干旱面积指数为78.87%，平均烈度为-6.00。2020年11月-2021年9月的干旱过程是1979年以来广东影响范围最广、持续时间最长、...     

基于多源数据的武陵山区干旱监测研究

由于地表复杂性和气候环境等因素影响,针对采用遥感指标进行旱情监测具有一定局限性,利用EOS/MODIS数据建立遥感旱情监测指标———温度植被干旱指数(TVDI),结合地面气象因子的降水量距平指数(PPAI),构建线性加权形式的综合干旱监测指数(IMDI),应用该指数和TVDI指数在2010年4月中旬和2011年4月下旬对武陵山区进行了干旱监测试验研究,通过与10 cm深度土壤水分拟合及标准化降水指数(SPI)关系对比分析,认为IMDI和TVDI能够进行该区域的干旱监测,IMDI较TVDI更具稳定性,而SPI在干旱发生时易加重旱情判定结果。     

桂中地区干旱的成因及解决措施

广西区桂中地区在大旱之年现有水利工程发挥了较大的作用 ,同时也暴露出现有水利工程存在的各种弊端 ,解决好桂中地区干旱问题是广西区水利工作的重点和难点。通过对桂中地区现有水利工程现状进行分析 ,提出解决桂中地区干旱问题的思路和措施。     

基于数据融合技术的农业干旱预警系统设计研究

我国因干旱或旱灾而造成的影响和损失呈逐年增长的趋势.本文从实际出发,为方便用户合理防治农业干旱灾害而开发了农业干旱预警系统,本系统适用于我国北方农田.该系统主要包括数据信息采集终端、TD-SCDMA网络、干旱预测系统,具有干旱预测、历史数据查询、数据信息处理、预测结果信息发布、后台管理、干旱预防分析等功能.本文从系统结构和功能、单片机软件设计和TD终端的选取、数据流程及处理等方面对系统进行了研究,利用多传感器数据融合技术,提高了系统的整体有效性.     

气候变化背景下山西省气象干旱时空演变特征

干旱频发对生态资源、农业发展造成了严重影响,为揭示山西省干旱时空演变特征,基于1971—2020年山西省24个气象站点的逐月气象资料,利用改进的Mann-Kendall方法检验各气象因子的年变化趋势,采用FAO56 Penman-Monteith公式计算参考作物腾发量（ET0）,分析单个气象因子变化情况下ET0的变化特征和对气象因子的敏感性,比较各时间尺度（月、季、年尺度）不同干旱指数（降水距平百分率（Pa）、标准化降水指数（SPI）和标准化降水蒸散指数（SPEI））对山西省干旱灾害监测能力。结果表明：ET0与相对湿度呈负相关,气象因子对ET0的敏感性由大到小依次为相对湿度、日最高气温、2m处风速、日最低气温、日平均气温,ET0呈波动下降趋势。SPEI能够在多时间尺度上有效反映山西省干旱状况,是该地区干旱监测的有效工具。在月、季、年尺度下,比较3个干旱指数, Pa检测效果较差,〖JP2〗SPI和SPEI在某些地理区域存在较大差异,整体而言,SPEI在多数地区检测干旱的性能更好;SPEI-1〖JP〗尺度下,各干旱等级发生频率由大到小依次为轻旱（14.8%）、中旱（10.6%）、重旱（5.6%）、特旱（1.9%）,3月干旱发生率最高（34%）,12月发生率最低（31.8%）,吕梁市、晋中市、大同市干旱情况较为严重;SPEI-3尺度下,季节发生干旱频率由大到小依次为秋季（33.5%）、夏季（32.5%）、春季（31.9%）、冬季（31.4%）,大同市、长治市特旱发生频率最高,旱情最为严重,忻州市轻旱频率、朔州市中旱频率、吕梁市重旱频率最高;SPEI-12尺度下,轻、中、重、特旱频率分别为14.8%、10.5%、5.4%、2.3%,SPEI-12相较SPEI-1和SPEI-3识别重旱、特旱的站点更多,并基于游程理论得出,山西省南部干旱频次更多,东部干旱历时更长、干旱严重程度更大,干旱峰值主要出现在山西省南北部,由于年均降水呈波动性下降,年均气温整体上升,山西省的气候趋于暖干化,南北部旱情将有所加重,中部地区旱情有所减缓,全域性干旱仍有很大发生可能。     

人工增雨对缓解阜新市农业干旱的作用

利用阜新市阜新国家基本气象观测站1991—2021年降水量、土壤墒情气象观测数据、农业气象干旱灾情及人工增雨相关资料，采用数理统计方法对阜新市干旱特征及其对农业生产的危害、降水量分布及其与干旱相关性、云水资源开发潜力、人工增雨作业能力及其对缓解农业干旱的作用等进行分析、总结，提出科学开展人工增雨有效措施，旨在为阜新市科学合理开发空中云水资源、增加地面水资源总量、有效缓解农业干旱和减轻农业干旱灾害损失提供参考。