辽宁省农业干旱灾害风险评价及分区

针对选取农业干旱灾害风险指标时欠考虑农业生产过程中的非气象因素的问题,以辽宁省14个地级市为例,综合考虑农业干旱灾害致灾因子的危险性、承灾体的暴露性和脆弱性、地区防旱抗旱能力四个因素,选择合理的指标体系,以自然灾害指数法为基础,结合加权综合评价法和变异系数法,建立了农业干旱灾害风险评价模型,对辽宁省农业干旱灾害风险进行了评价,并借助GIS软件绘制了辽宁省农业干旱灾害风险分布图。结果表明,辽宁省西部地区的农业干旱灾害风险高于东部地区,其中西部的朝阳市和阜新市的农业干旱灾害风险最高。     

基于相对湿润度指数的河南省干旱易发区预测

鉴于河南省干旱灾害时有发生,严重影响了其农业生产,选择能够反映农作物水分供需平衡的相对湿润度指数作为干旱评价指标,以春、初夏、伏、秋季为时间尺度评价了河南省典型年份的干旱事件,并与历史干旱记载进行对比,发现以春、初夏、伏、秋为时间尺度的相对湿润度指数在河南省具有较好的适用性。在此基础上,预测了不同气候变化情景下河南省的干旱易发区。结果表明,春和初夏季是河南省最容易发生干旱的两个季节;空间分布上,未来干旱易发区主要分布在河南省北部,在两种气候情景设置下,安阳、新乡、郑州、商丘、开封、宝丰、三门峡、许昌等地市均发生干旱事件,因此应重视以上地市的防旱抗旱工作。     

粒子群优化极限学习机模型在河南省干旱预测中的应用

干旱预测是提高防旱抗旱能力的重要非工程措施。在评价不同时间尺度标准化降水蒸散指数(S_SPEI)对河南省干旱识别能力的基础上,以能有效表征河南省干旱状况的S_SPEI为模型输出,以基于信息变化率和条件互信息的特征变量选择方法(ICR-CMIFS)筛选得到的河南省主要致旱气候系统指数为模型输入,构建了基于粒子群算法优化极限学习机(PSO-ELM)的干旱预测模型,通过对比该模型与标准极限学习机(ELM)、差分进化算法优化极限学习机(DE-ELM)模型的干旱预测结果,验证PSO-ELM模型在河南省干旱预测中的适用性。结果表明,S_SPEI-3能有效识别河南省典型干旱事件,从时间和空间上可较准确地反映河南省干旱状况;ICR-CMIFS筛选出的河南省主要致旱气候系统指数为西太平洋副高面积指数和NINO指数;PSO-ELM模型能较准确地预测河南省干旱,且预测精度优于DE-ELM模型和标准ELM模型,在河南省干旱预测中具有较好的适用性。     

基于标准降水指数的河南省干旱时空演变规律分析

基于河南省17个气象站1960~2010年的月降水资料,采用标准降水指数（SPI）统计分析了年尺度和季尺度的SPI干旱指数,探讨了不同时间尺度下不同干旱等级的时间演变趋势及空间分布特征。结果表明,河南省年尺度干旱总体上呈增加趋势,不同年代呈现不同的变化趋势;季尺度干旱表现为春旱和秋旱的干旱强度和干旱站次比均呈增加趋势,而夏旱和冬旱有所减缓,在当前气候变化背景下,河南省干旱整体上呈现对农业生产不利影响加重的趋势。在区域上,河南省北部易发生干旱,但干旱程度较低,而南部和西南部相对易发生严重干旱和极端干旱。     

农作物灾损量评估模型改进及应用

针对近年来自然灾害频发给我国农业经济带来极大损失的问题,从影响农作物的生长因素入手,结合农作物播种面积及单位面积产量,提出了一种改进后的农作物灾损量评估模型,并以陕西省为例,对1990～2008年的实际农作物生长统计资料进行了农作物灾损量估算,评价了农作物灾损率.结果表明,陕西省19a农作物灾损率年平均约为9.796%.     

基于Copula函数的河南省干旱特征分析

基于河南省及周边26个站点降水资料,采用降水距平百分率识别干旱事件,统计了干旱历时和干旱烈度两个干旱特征变量,利用四种Copula函数建立了干旱历时和干旱烈度的联合分布,选取拟合度最优的Copula函数,通过空间插值法得到河南省干旱联合重现期空间分布,分析了干旱重现期的空间分布特征。结果表明,干旱联合重现期低值(干旱风险高)区在河南省南部,如南阳、信阳一带;干旱联合重现期高值(干旱风险低)区分布在河南省西部,如三门峡、栾川等地区。     

基于地表温度和植被指数的黑龙江省旱情遥感动态监测

干旱灾害是一种影响范围广、时间跨度大的自然灾害,对社会经济发展尤其是给农业生产造成重大损失。遥感技术具有观测空间尺度大、实时性强的特点,有利于大范围、实时、动态的旱情监测。利用MODIS的LST和NDVI遥感数据,依托站点实测土壤含水率数据,分析土壤含水率与地表温度和植被指数之间的关系,考虑土壤类型,构建温度植被多项式模型,进行表层土壤水分反演,基于此开展2018年3～7月黑龙江省旱情遥感监测应用研究。监测结果显示,监测期内黑龙江省经历了两次规模较大的干旱过程,干旱的核心区域为黑龙江省西南部区域,与实际情况相吻合。研究表明,考虑土壤类型的温度植被多项式模型对旱情遥感监测具有良好的应用效果。     

基于最大熵法的雨水排水系统灾害损失不确定性研究

快速城市化进程和全球气候变化加重了排水系统压力,导致城市内涝频繁发生,严重威胁社会经济发展和公众生命安全。为有效评估现有排水系统灾害损失,充分考虑各种不确定性因子对评估结果的影响,采用蒙特卡洛法随机生成致灾因子集,并基于SWMM模型计算其对应的灾害损失,结合最大熵法得到最小无偏概率估计的特征,构建灾害损失的概率密度分布函数,对安徽省合肥市某区域雨水排水系统进行灾害损失评估。结果表明,该方法可有效提高随机模拟的收敛速度,计算结果客观合理,在城市排水系统灾害损失及风险分析中具有推广应用价值。     

合肥市干旱识别及基于Copula的特征值重现期分析

以合肥市月降水量为干旱指标,以轻旱等级的上下限值为干旱发生阈值,并以月水面蒸发量与土壤耕作层有效含水率之和为干旱解除阈值,采用三阈值游程理论法识别干旱,以干旱烈度和峰值强度为干旱事件的特征值,利用适于描述具有上尾相关性的GH Copula函数构建特征值的联合分布,计算干旱事件特征值的各种重现期,辨析各种重现期的内涵及其对实际旱情的反映。结果表明,基于月降水量和月水面蒸发量识别的干旱能较准确地反映实际旱情;合肥市干旱始于10、7月的可能性最高,严重干旱绝大多数均始于或包含7月;发生于2019年7～12月的干旱烈度、峰值强度的重现期分别为27.4、42.9年,烈度和峰值强度的"AND"、"OR"联合重现期分别为48.0、25.7年;联合重现期越大的干旱不代表其对承灾体造成的损失越严重。     

1960年以来河南省引黄灌区干旱特征分析

根据河南省引黄灌区内及其周边12个气象站点近54年的逐日气象数据,利用综合气象干旱指数和Mann-Kendall秩次相关分析,分析了河南省引黄灌区不同时段降水量的变化趋势及干旱时空变化特征。结果表明,研究区内秋季降水表现出不显著的减少趋势,其他季节降水整体上表现为不明显的增加趋势;研究区多年平均干旱覆盖百分率为27.3%,多年平均干旱发生频率为51.0%;与其他季节相比,冬季研究区内干旱发生频率大,影响范围广,是一年中干旱发生最严重的季节。     

标准化综合干旱指数在北汝河流域干旱评价中的应用

河南省北汝河流域频发的干旱灾害严重影响工农业生产和人民生活,分析评价干旱旱情对指导抗旱救灾、减轻干旱灾害损失具有重要意义。采用新安江模型模拟计算北汝河汝州站以上流域1985～2016年日尺度径流深、蒸散发、土壤含水率,对其月尺度值与月降水量进行核熵成分分析,构建综合干旱指数,在对比分析不同分布函数拟合优劣的基础上选取拟合最优的对数逻辑斯特分布函数对综合干旱指数进行标准化得到标准化综合干旱指数;基于标准化综合干旱指数分析流域1985～2016年干旱情势演变,并与标准化降水指数和降水距平百分率的评价结果进行比较。结果表明,北汝河流域1985～2016年干旱事件发生频率呈增加趋势;标准化综合干旱指数对轻度干旱事件更为敏感,能较好地反映流域干旱特性及典型干旱事件的演进过程。研究结果为北汝河流域抗旱减灾提供了科学支撑,亦对其他地区干旱评价具有借鉴意义。     

基于集对分析的安徽省农业旱灾风险评估

基于区域灾害系统论的风险评估方法,将区域农业旱灾风险系统分为危险性、暴露性、灾损敏感性和抗旱能力4个子系统,提取了21个干旱指标,建立了农业旱灾风险评估指标体系,并基于集对分析评估了安徽省16个市2006～2016年的农业旱灾风险等级。评估结果表明,安徽省农业旱灾风险具有明显的时空差异性,旱灾风险等级具有从北向南递减的空间分布,即淮北(中险)江淮(轻险)江南(微险);2006～2016年间,安徽省处于微险的地区基本保持不变,处于轻险的地区有增加趋势,处于中险的地区有下降趋势。评估结果与安徽省实际旱情基本符合,表明集对分析用于农业旱灾风险评估有较好的应用价值。     

江西省茶叶气象灾害风险评价

气象灾害是制约茶叶安全生产重要因素之一。为提升江西茶叶防灾减灾和生产气象服务保障能力,本研究基于江西省80个气象站1961—2016年的逐日气象数据和农业统计资料,根据自然灾害风险形成机制,考虑致灾因子、孕灾环境和承灾体,筛选出6个风险评价指标,建立江西省茶叶气象灾害风险评估模型,将江西省茶叶气象灾害风险划分为高风险、中风险、低风险和无风险4个等级。结果表明,江西省茶叶气象灾害综合高风险区主要位于上饶北部、九江西部、吉安西南部和赣州上犹县;中风险区主要位于江西西北部、赣州北部、抚州北部及宜春东部;低风险区主要位于江西中部和南部;无风险区主要位于江西中北部、西南部和新余市。研究结果可为茶叶防灾减灾管理和合理优化茶叶种植生产布局提供可靠的气象科学依据。     

文范大大灾小灾辩证观

致灾特点：伤亡减少、财损增加 近年来我国自然灾害造成损失的一个突出特点是,经济损失越来越大,但是人员伤亡逐渐减少。主要是因为我国目前正处在快速发展阶段,财富在不断积累,能源等基础设施建设力度不断加大,而基础设施一旦变成受灾对象其损失会很大,因此同样严重的一场自然灾害,现在发生和过去发生的损失肯定不一样。另外,随着我国经济社会的发展,各地经济相互依赖、相互影响程度不断加深,也会导致一个地方的自然灾害损失,间接造成另外一个地方的损失。     

三种干旱指数在西南地区的应用及相关性分析

基于西南地区实测的降水、气温及水文模型模拟的土壤含水率和径流资料,分别选取反映气象、农业、水文干旱的标准化降水蒸散指数(SPEI)、土壤含水率距平指数(SMAPI)和标准化径流指数(SRI),分析了三者之间的时空相关关系及其对干旱过程的反映特征,探讨了三种类型干旱指数的联系与差别。结果表明,SPEI对干旱识别敏感,干旱过程等级变化频繁,SMAPI对干旱过程刻画稳定,起止时间合理,SRI过程最为平缓,表现出水文干旱滞后于气象、农业干旱的特性;SPEI揭示的干旱等级和范围较SMAPI、SRI大,表明气象干旱的发展较农业、水文干旱严重,不同时间尺度的SPEI或SRI的干旱空间分布存在差异;三种指数之间具有较好的相关性,SMAPI与SPEI3和SRI3相关性最高,表明其具有3个月时间尺度的特征。     

丹江口水库农业及生态可补水量规模研究

基于风险分析和风险决策的基本原理,针对水库来水的不确定性,分析了不同调度策略下收益(农业及生态补水量)与风险(受水区城市缺水风险),构建了确定性等价模型,分析与非确定性收益等价的确定性收益,确定了丹江口水库的农业及生态可补水量规模。结果表明,当汉江中下游、北调城市、清泉沟等需水处于2010水平年时,丹江口水库的农业及生态可补水量规模为5.0×108～9.0×108 m3。     

Wakeby分布对水文干旱指数建立的适用性分析

为更准确地描述流域干旱,以汾河上游上静游站、汾河水库站的月、季、年径流量为例,计算了其对Wakeby分布、Kappa分布、广义Pareto分布、P-Ⅲ型分布拟合情况,选取最优分布,以此构建径流干旱指数SDI并进行正态标准化,对研究区的水文干旱事件进行等级划分,并依据历史记载干旱进行验证。结果表明,Wakeby分布计算得到的干旱情况与实际干旱事件基本吻合;1958～2016年间上静游、汾河水库站月尺度干旱发生频率为65%以上,以中、轻旱为主;旱情于春冬两季多发,月、季尺度干旱发生频率较稳定。Wakeby分布对于研究区径流数据有良好的适用性,其他相似地区构建干旱指数时也可将其作为参考分布。     

条件植被指数在海河流域干旱评价中的应用

鉴于海河流域干旱问题突出,根据2001~2013年MODIS的NNDVI数据构建了条件植被指标(VVCI)对海河流域进行月尺度干旱评价,并采用标准化降水指数(SSPI)和河北省农业干旱受灾面积(AADAA)资料与其对比验证,在此基础上,进一步分析了海河流域近13年干旱特征。结果表明,VVCI指标较传统的SSPI指标在海河流域具有更好的适用性;海河流域整体干旱呈减缓趋势,而平原区白洋淀平原和子牙河平原的干旱均呈加剧趋势;3~6月和10~12月是海河流域干旱易发期,表明海河流域冬小麦受干旱影响的风险较大,尤其是春旱问题突出。     

基于GIS的安徽省淮河流域1978年历史大旱模拟与评估

干旱灾害是中国重大自然灾害之一,严重影响着城乡居民生活和工农业生产。基于GIS技术模拟区域历史大旱时可再现历史大旱发生过程与影响范围,对防旱抗旱具有重要意义。以安徽省北部6个地级市为研究区域,将降水距平百分率作为旱情评估指标,采用GIS空间技术对研究区1978年历史大旱的旱情进行了模拟与评估。结果表明,1978年干旱影响范围广、历时长,大部分地区3~9月发生了持续干旱,约37%的区域达到特大干旱等级。评估结果与实际情况相吻合,说明GIS技术在区域干旱模拟与评估研究中具有较广泛的应用价值。     

大同市发展旱作农业的实践与启示

1.大同市发展旱作农业的重要意义 山西省大同市地处黄土高原的东北边陲,位于我国半干旱向干旱过渡区,缺雨多风、水土流失、土壤瘠薄是制约全市农业发展的三个主要因素。全市长期抗旱实践表明,只有立足干旱,大力发展旱作农业技术,确立其在农业发展中的战略地位,才能从根本上改变全市农业生产条件,提高农业的综合生产能力,进而实现农产品的稳定增长和农民收入的稳定提高,这是干旱缺水地