模糊综合模型在广西干旱评价中的应用研究

干旱是多种因素长期共同作用的结果,使用单一指标很难全面准确地把握旱情。为此,利用降水距平指数、连续无有效降水日数、河川径流距平指数和水库工程蓄水距平指数的评价结果,运用模糊综合模型,对广西各地历史典型干旱时间进行了综合评价,并将各评价方法的评价结果与实际旱情进行了对比,结果表明:模糊综合模型的评价结果与实际旱情基本相符,有效避免了单指标方法评价结果不一致的问题,其评价结果较为客观全面地反映了广西各地实际旱情,具有较强的科学性和可靠性。     

不同干旱指标在新疆喀什地区的运用对比研究

本文基于新疆喀什地区1952—2008年近57气象资料,分别运用标准化降水指数SPI、降水百分位指数PDECI以及干旱侦测指数RDIst三种干旱指标定量评价了新疆喀什地区的干旱情况．并结合研究区2000—2008年实际干旱情况进行验证分析,从而评价出较适合于研究区的干旱指标计算方法,研究结果表明：在新疆喀什地区,在三种干旱指标中,SPI和RDIst的相关性较好,在月尺度上．其相关系数高达0．9725,由于RDIst考虑蒸散发对区域干旱的影响,与喀什地区实际发生的干旱情况比较吻合,且RDIst指标具有较稳定的计算结果．整体计算结果略优于在国内运用较好的标准化降水指数SPI,而PDECI对于降水量的变化最为敏感．其月尺度和季尺度的干旱指标均不适合于喀什地区的干旱判定．研究成果可以为新疆地区的干旱评价和水资源保护提供参考价值．     

不同干旱指数在辽宁西部地区的对比及适用性分析

基于辽宁西部地区朝阳和锦州两个气象站1952~2012年气象要素资料,分别选用标准化降水指数SPI、降水百分位指数PDECI以及干旱侦测指数RDIst三种气象干旱指数计算辽西地区锦州市的气象干旱指数,结合锦州市2000~2008年实际发生的干旱年份对比不同气象干旱指数计算结果及其在研究区的适用性。研究结果表明:考虑区域蒸散发对干旱影响的干旱侦测指数RDIst在锦州地区有较好的适用性,相比于其他两种干旱指数,RDIst评价的干旱情况和研究区域实际发生干旱的情况较为吻合且具有相对稳定的计算结果,并且整体计算结果均优于在国内运用较为普遍的标准化降水指数;在三种气象干旱指数中,标准化降水指数SPI和干旱侦测指数RDIst具有较好的相关性,在月尺度,其相关系数可达到0.97;降水百分位数计算方法简单,但对于降水量的变化非常敏感,计算的月尺度和年尺度的气象干旱指标都不太适用于辽西地区的干旱评价。本文的研究成果可为辽西地区的气象干旱评价提供一定的参考和借鉴价值。     

基于贝叶斯公式的区域干旱综合评价

为准确评价区域干旱,进而为防旱抗旱提供科学依据,针对区域干旱综合评价中存在的不确定性因素,提出了基于贝叶斯公式的区域干旱随机评价方法.该方法通过贝叶斯框架计算各评价指标属于某个干旱等级的概率,并确定单个干旱指标的评价结果,最终得到区域干旱等级.以徐州地区干旱评价为示例,将该方法评价结果与模糊综合评价结果进行对比,结果表明,该法计算简便,评价结果合理,且精度较好.     

干旱指数在辽河流域的应用分析

由于农业用水增加、工业污染严重,造成辽河流域干旱程度加重,利用2010—2015年辽河流域昌图县、康平县、法库县逐月降水量资料及年降雨量数据,通过降水距平百分率、标准化降水指数(SPI)、降水Z指数合理评价了辽河流域干旱情况,并比较3种干旱指数的评价效果。分析了三个地方的干旱情况,研究并比较了降水距平百分率、 SPI、降水Z指数的评价效果。结果表明：降水距平百分率反映干旱程度较轻;与降水Z指数相比,SPI指数能较客观地反映辽河流域干旱程度。为辽河流域定量研究干旱事件提供合理的指标依据,为不同研究区根据自身特点选择适合的干旱指标奠定理论基础。     

关中地区干旱等级模糊综合评价

基于关中地区5个市区2013年全年的水文气象数据,选取了降水、径流、水库蓄水及地下水4大指标,采用以层次分析法来确定权重的模糊综合评价法,对关中5个市区2013年的干旱情况进行等级评价。评价结果表明:采用单一指标来进行干旱等级评价,评价结果会有所差异,而模糊综合评价法很好地解决了单一指标评价的不全面性和差异性;关中5市中,宝鸡市综合评价结果为无旱,西安、咸阳、渭南及铜川评价结果均为轻度干旱,主要原因是2013年宝鸡市降雨量比其他4市丰富;2013年关中地区全年整体干旱程度为轻度干旱至无旱,评价结果与实际情况基本一致,表明该评价方法在关中地区干旱等级评价中具有一定的可行性。     

可变模糊评价法在大连市干旱等级评定中的应用

将可变模糊评价模型应用于大连市的干旱等级评价研究中,通过变化指标权重及模型参数得出的大连市2002年干旱状况的级别特征值比较稳定,总体评价结果为重度干旱。结果表明,应用可变模糊评价法评价区域干旱等级的方法可靠,为干旱等级评价提供了一种考虑多因素的综合方法。     

云南省元谋县干旱指数应用分析

为了分析各干旱指数特性及其在云南元谋县的适用性,在分析相对湿润度指数、降水距平指数和标准化降水指数的基础上,以云南省元谋县为研究对象,采用月降雨实测资料,分别计算元谋县逐月相对湿润度指数、降水距平指数和标准化降水指数,并对计算结果进行对比分析。结果表明:考虑了降雨量与蒸散量两种因子的相对湿润度指数的分析结果符合元谋干旱分布规律,可以作为元谋县的干旱评价指标。     

多变量综合干旱指数在渭河流域的应用

为解决传统单变量干旱指数在实际中不通用、而多变量干旱指数在赋权上存在较大的主观性和偶然性的问题,本文以4种常用的典型单变量干旱指数,通过熵权法、模糊评价法、经验法三重赋权,构建可描述气象干旱与水文干旱的综合干旱指数MHDI.结果表明:综合干旱指数MHDI在渭河流域可有效识别典型干旱事件和极端干旱事件,1960-2010...     

基于VIC模型的滦河流域综合干旱指数的构建与应用

干旱频发已成为严重制约社会经济可持续发展的重要因素,但由于干旱形成机理复杂,影响因素众多,目前尚无公认普遍适用的干旱指数,因此寻找并构建适用于研究区的综合干旱指数成为当前研究的热点和重点。本文以滦河流域为研究对象,选取1960-1979年为研究期,通过对降水距平百分数、相对湿润度和由VIC模型的中间变量-土壤含水量计算得到的土壤相对湿度指数进行主成分分析,构建了适用于该流域的综合干旱指数,对研究期的旱情进行了评价,并与标准化降水指数(SPI)、帕默尔指数(PDSI)的评价结果进行比较,验证其适用性。结果表明:基于VIC模型的综合干旱指数能较好地评价滦河流域历史旱情。该研究在提升海河流域干旱监测和评价能力方面具有一定的理论与实用价值,也为其它流域的干旱评价具有参考价值。     

基于动态权重系数法的区域综合干旱指标研究

为揭示区域总体干旱程度及其变化特征,以长株潭地区为研究区,在标准化降水指数(SPI)、标准化水位指数(SZI)、标准化区域水资源短缺指数(SSDI)基础上,利用动态权重系数法构建区域干旱综合指标MIDI,结合历史受旱面积率、因旱减少供水量等旱情统计资料,对MIDI的适用性进行分析验证。以长株潭地区11个气象站、12个水文站近几十年实测资料为例,分别采用游程理论和Copula函数法识别干旱事件,并计算其发生频率,采用多尺度统计分析法,对区域综合干旱的演变特征进行分析。研究结果表明:SPI、SZI、SSDI对于不同水源、行业类型干旱评价各具优势,SPI、SSDI年干旱累积烈度与长株潭地区农业受旱面积率相关性相对较高;SZI年干旱累积烈度与城镇因旱减少供水量相关性较高,更适用于依靠地表径流为主要供水水源的城镇干旱地区评价。本研究提出的动态权重系数法,综合考虑了区域产业结构的年际变化、产业需水规律的季节性变化等因素,可反映不同阶段各单项指标干旱对于旱情的主导作用,适用于多种水源和产业类型的区域旱情综合评价;从月、季和年3种时间尺度,分析了长株潭地区MIDI综合干旱的变化特征,结果表明长株潭地区近20 a来极端干旱发生频次呈现波动增加趋势。     

Construction of an optimized comprehensive drought index for agricultural watersheds in cold regions and its applicability analysisEI北大核心CSCD

以挠力河流域为寒区农业流域典型区,构建融合多源信息的综合干旱指数用于寒区农业流域干旱特征的评估,并分析其适用性。基于构建的SWAT模型模拟挠力河流域水文气象要素,计算单一的标准化降水蒸散发指数(SPEI)、标准化土壤湿度指数(SSI)和标准化径流指数(SRI),运用主成分分析法和熵权法分别对3种单一干旱指数赋权,通过最小偏差法计算最优组合权重,构建融合气象干旱、农业干旱和水文干旱信息的综合干旱指数(OCDI)。结果表明:OCDI的干旱事件监测结果与历史干旱事件吻合度较高,综合考虑多时间尺度下的OCDI对于挠力河流域干旱状况描述更为准确和全面;3种单一干旱指数监测的干旱程度空间分布差异明显,融合多源信息的OCDI能够从气象干旱、农业干旱和水文干旱多角度揭示挠力河流域综合干旱特征;OCDI与不同类型单一干旱指数均有较高的相关性,在挠力河流域上游对于干旱的综合表征能力更优且年尺度的OCDI综合表征能力优于季尺度和月尺度;OCDI能够较好地识别和区分该流域的综合干旱程度,随着OCDI所识别综合干旱程度的加重,流域实际受旱面积相应增大。     

区域旱灾风险评估若干问题探讨

区域旱灾风险评估是连接旱灾风险科学认识与防范实践的核心环节，一直是旱灾风险防御理论和实践研究领域的前沿热点和难点，是支撑区域水利高质量发展亟需解决的关键科技问题。针对实际旱灾风险评估中存在的概念不清晰、方法适用条件有约束、风险定量计算与物理解析相分离等问题，从评价对象符合风险评价目标关系程度的角度，研究指出了旱灾风险综合评价和旱灾风险定量评估是目前旱灾风险评估研究的主要途径，辨析了其中旱灾风险系统、旱灾风险综合评价、旱灾风险定量评估等若干概念问题，探讨了单指标评价函数构建、指标权重确定、综合指标评价函数构建等若干方法问题，以进一步推动旱灾风险评估理论和实践的深入发展。     

淡水湖泊沉积物污染评价方法比较——以北大港水库为例

为了比较沉积物污染的3种典型评价方法,对北大港水库内的11个采样点进行表层沉积物采样,并测定了样品的全盐量、有机质、全磷和全氮指标。根据测定得出的数据分别利用单因子指数法、内梅罗综合指数法和模糊数学综合评价法对沉积物污染状况进行评价,结果表明:水库中心的S1、S2和S3点为中度或重度污染,其余位于库周的采样点为未污染或轻度污染,总体上库心的沉积物污染比库周严重。结合北大港水库实例,比较3种评价方法的评价结果,得出结论:单因子指数法计算简便,但评价结果偏高;内梅罗综合指数法考虑了沉积物污染评价的综合性,但忽略了评价指标的权重影响;模糊数学综合评价法利用熵值赋权的方法确定指标权重,客观性与综合性较强,评价结果更接近实际情况。     

基于风险的济南市水生态安全评价

为更准确全面地评价区域水生态安全,在传统的水生态安全评价方法的基础上引入了风险因素,探讨了基于风险的水生态安全的含义、特点和内容。以济南市为例,基于层次分析法,从风险、状态和响应3个方面建立了区域水生态安全评价指标体系,并结合综合指数法与模糊综合评判法的评价结果,最终给出各区域的安全状态。结果表明,济南市安全度居中,改变区域生态现状并采取有效措施控制其演变趋势,对区域水生态安全有重要意义,所提出的基于风险的水生态安全评价方法切实可行,可为其他区域水生态安全研究提供科学依据。     

基于Z指数和云模型的川中丘陵区干旱分布研究

Z指数法是气象干旱评价中一种较为有效的方法,它以降水量为主要评价指标。但由于降水量并不完全符合正态分布,且依据Z指数法评价的旱涝等级标准受主观影响大,简单的数值比较不能完全客观揭示干旱的时空分布特征。因此,可将具有模糊隶属度分析优势的云模型理论和Z指数法相结合,共同揭示干旱的时空分布特征。以川中丘陵区22个站点近60 a的干旱变化为例的实证分析结果表明,干旱的类型占比、时间分布特征、Z指数序列趋势分析均可准确刻画研究区干旱的实际变化规律,该研究方法是可行的。研究方法可为今后气象干旱评价研究提供借鉴。     

牛栏江—滇池补水工程对滇池外海水质变化的多方法评价研究

为评价牛栏江—滇池补水工程开通前后滇池外海的水质变化,以2009年～2015年滇池外海水质实测数据为例,采用单因子评价法、综合污染指数法、灰色关联度分析法和模糊综合评价法对滇池外海的水质变化进行评价。结果表明,单因子评价法具有单一性和片面性,水质类别均为劣Ⅴ类;综合污染指数法可以评价水质级别,但不能评价水质类别;灰色关联度分析法可以看出水质类别逐渐向Ⅲ类、Ⅳ类转变的趋势;模糊综合评价法和实测值对比,能客观反应水质类别。综合4种评价方法可以看出,牛栏江—滇池补水工程开通后滇池外海水质好转。     

辽西北地区干旱时空变化特征分析

利用辽西北地区14个气象站与水文站1971年-2010年的基础数据,得到降水量距平值、连续无雨日数、河道来水量距平值和相对湿润度,并以这四项指标为基础,利用可变模糊评价法得到辽西北地区综合干旱级别特征值,再结合线性倾向估计法、Mann-Kendall趋势检验与反距离权重法对辽西北地区的气象、水文综合干旱时空分布特征进行分析。结果表明:辽西北整体旱情呈显著加重趋势,1971年-1980年以轻度干旱为主,旱情较严重的时期为20世纪80年代后,1981年-1990年干旱程度最为严重,1980年-2010年是重度干旱高发期,但特大干旱少有发生;辽西北东北部和西南部地区旱情较为严重,且随时间变化呈现出加重趋势,而中部地区干旱较轻,因此抗旱减灾的重点应集中在该区的东北部和西南部地区。     

改进的模糊综合评价法在水资源承载力评价中的应用

用变异系数法及层次分析(analytic hierarchy process,AHP)法计算组合权重,并将灰色关联分析法中的灰关联系数应用于模糊综合评价模型中的模糊关系矩阵,结合定性、定量分析,对模糊综合评价模型进行改进。将改进后的模糊综合评价法应用于江阴市水资源承载力评价,结果表明,与传统模糊综合评价法相比,综合评价结果相同,但是计算结果对于各个评价等级的隶属度差距减小,降低了主观影响,说明改进后的评价方法在区域水资源承载力评价中应用良好。