分位数法对多指标干旱等级划分一致性的作用

为了准确掌握干旱严重程度,制定合理的抗旱减灾对策,通常采用多种干旱指标进行旱情评估。然而,多指标干旱划分的干旱等级结果往往存在不一致性,比如某指标评估干旱为轻度,另一指标评估干旱为严重。这种不一致性的原因之一是干旱指标的阈值设定不合理。传统的阈值分割法划分干旱等级受主观经验影响较大,缺乏统一的标准。该文提出采用分位数方法对多指标进行干旱等级划分的思想。针对标准化降水指数和降水距平百分率指数,分别采用传统的阈值分割法和分位数法划分干旱等级,并对结果进行一致性检验和分析。结果表明:分位数法划分多指标干旱等级,得到的结果具有较高的一致性;分位数方法具有广泛的适用性,能够用于多种指标的等级划分;分位数法确定的阈值是随着干旱的季节特性和区域特性动态变化的,具有物理和统计意义。

基于APSIM模型的辽宁省玉米旱灾风险评估

利用位于辽宁省内的14个国家气象站1961-2013年的气象数据作为APSIM作物模型的输入数据,统计年鉴中1996-2005年各地市玉米产量及玉米生育期数据对APSIM作物模型进行参数率定,2006-2013年产量数据对模型进行验证。利用参数率定后的APSIM模型对各地市玉米生长过程进行模拟,分析玉米因旱损失规律,评估玉米旱灾风险等级。研究结果表明:APSIM作物模型在辽宁省各地市具有良好的适用性,能较好地模拟玉米生长过程;模型模拟辽宁省1961-2013年平均玉米因旱损失为2 250 kg/hm^2,因旱损失严重;玉米因旱损失-频率曲线符合P-Ⅲ型概率分布;旱灾风险评估结果表明辽宁西北部地区玉米旱灾风险较大。

东北三省春玉米旱灾动态风险评估

干旱演变趋势的不确定性决定了旱灾风险的动态变化特征,如何采用有效的方法探究风险随时间的变化是评估旱灾动态风险的关键。由于干旱发生发展缓慢,长时间尺度数值预报产品精度较低,用于干旱预报有一定的局限性。本研究选用天气发生器随机生成未来逐日气象数据的大量样本预测干旱演变趋势,驱动作物模型评估不同趋势下作物产量因旱损失及动态风险。选取东北三省为研究区,在2012—2017年田间试验数据的基础上,率定及验证APSIM作物模型,利用BCC/RCG-WG天气发生器随机生成未来气象数据,驱动APSIM作物模型模拟春玉米产量因旱损失,计算期望产量因旱损失率,以典型干旱年2000年为例,实时动态评估东北三省春玉米生育期内(5月1日—9月18日)旱灾动态风险。结果表明:(1)APSIM作物模型模拟春玉米播种到开花日数、生育期日数以及产量与试验观测结果决定系数R^(2)均大于0.5,标准均方根误差NRMSE均在10%以下,表明APSIM模型在东北三省模拟春玉米生长效果较好;BCC/RCG-WG天气发生器生成100个气象要素样本与1961—2020年各气象数据年均值R^(2)均在0.9以上,月平均降雨、最高气温、最低气温、日照时数、相对湿度及平均风速平均相对误差分别为9.1%、9.9%、14.5%、6.1%、14.7%和21.6%;(2)2000年东北三省春玉米生育期内旱灾动态风险呈现出先增加后降低的趋势,在春玉米拔节至抽雄期旱灾动态风险最高,7月10日东北三省农业旱灾动态风险值平均为0.23。在空间分布上,黑龙江北部、辽宁西部以及吉林中西部地区旱灾动态风险较高。(3)春玉米苗期发生干旱,旱灾风险较小,且后期水分充足时有较强补偿作用。拔节期发生干旱,旱灾风险较大且后期水分充足时,水分补偿作用较弱。

基于APSIM模型的春玉米生育期旱灾损失敏感性定量分析

作物不同生育期旱灾损失敏感性研究对于提高农业干旱监测准确率、采取合理的农业抗旱减灾措施等有重要意义。干旱发生时,农业用水被压缩,充分利用当前可用灌溉水量以取得较好的作物产量效益是农业抗旱减灾中的重点。目前已有研究大多从水分胁迫试验出发,分析不同干旱胁迫对作物产量的影响,定性分析作物各生育期旱灾损失敏感性。由于农田试验样本有限,无法从统计手段定量研究作物旱灾损失敏感性。该文利用作物模型模拟的方法,基于历史数据设置干旱情景,模拟春玉米生长,研究不同生育期干旱胁迫与产量关系。选取典型年,通过历史气象数据替换典型年不同作物生育期同期气象数据的方法,构造典型年不同生育期干旱情景,驱动作物模型,模拟春玉米生长过程及产量。选用标准化降水指数(SPI)识别干旱程度,建立不同生育期SPI与产量之间定量统计关系,利用SPI变化所引起的产量变化率构建旱灾损失敏感性指标,定量评估春玉米不同生育期旱灾损失敏感性。结果表明:(1)不同生育期阶段发生不同程度干旱对产量的影响差异较大。其中拔节-抽雄、开花-吐丝旱灾损失敏感性较大,播种-七叶以及乳熟-成熟阶段敏感性较小。在典型正常年景下,春玉米播种-七叶、拔节-抽雄、开花-吐丝以及乳熟-成熟阶段的旱灾损失敏感性指数分别为90.5、804.7、772.5和401.9。(2)不同典型年水平下,春玉米旱灾损失敏感性差异明显,其中典型干旱年各生育期阶段旱灾损失敏感性最大,典型丰水年各生育期阶段旱灾损失敏感性最小;典型干旱年、正常年和丰水年春玉米生育期平均旱灾损失敏感性指数分别为862.7、518.9和35.2。(3)典型丰水年景下,即使是抽雄、开花-吐丝期春玉米产量形成关键阶段发生严重干旱,春玉米产量影响较小,表明春玉米单个生育期受旱,相邻生育期水分充足时,产量受到明显的水分补偿作用。

基于干旱事件过程的农业旱灾风险评估研究——以辽西北为例

科学地评估旱灾风险是实施旱灾风险管理的核心内容和关键环节。本文从旱灾风险的定义和物理形成过程出发,提出了基于干旱事件过程的旱灾风险评估原理、概念模型,形成了一整套旱灾风险评估技术流程,并以位于我国东北旱灾频发、重发中心的辽西北地区为例开展了应用研究。研究表明,基于干旱事件过程的旱灾风险评估方法具有较强的物理意义,可用于快速预估一定抗旱能力条件干旱可能造成的损失,可为抗旱指挥决策提供技术支撑,具有进一步推广应用的价值。

典型气象干旱指标在东北地区的适用性分析

干旱指标的适用性分析是准确监测旱情的重要前提。气象干旱指标相较于水文和农业干旱指标等能更准确的反应旱情且应用更加广泛。东北地区是我国重要的粮食主产区,同时也是干旱灾害的易发区。针对东北地区开展典型气象干旱指标的适用性具有重要的现实意义和应用价值。本研究利用东北三省78个气象站点1954—2013逐月降雨及温度资料,计算逐月的标准化降雨指数、标准化降雨蒸散指数、帕尔默干旱指数、降雨Z指数、降雨距平百分率和综合气象干旱指数。通过各指标的季节干旱识别的结果与历史干旱资料进行对比,分析其识别准确性,并作为指标适用性评价的依据,比较了各干旱指标在不同地区、不同季节的适用性。结果表明:标准化降雨指数对于东北三省各个季节都具有较好的适用性;降雨距平指数更适用于吉林和黑龙江,季节上尤其适用于春季和秋季。

典型国家农业保险制度与产品综述

农作物生长及产量形成受到多种自然灾害影响,农民遭受巨大的产量损失风险。农业保险作为一种有效的农业风险保障机制,能够分散和转移自然灾害风险、减少农民因灾损失、稳定农民收入。目前各国已经逐步建立起农业保险风险分散体系应对自然灾害风险,但各国在农业保险发展历史、农业生产方式、农业保险制度等方面的差异导致各国所采取的农业保险经营方式、产品及种类各有特色。该文综述了目前国外典型农业保险制度及保险产品,分析我国农业保险的相关政策、农业保险的发展历程以及在农业巨灾保险领域的相关探索,总结了我国农业保险目前存在的问题。目前农业保险产品主要包括天气指数保险、价格保险、产量保险以及收入保险产品。我国农业保险存在的问题主要包括:①农业保险立法不足,制度不完善,导致农业保险管理及经营不规范;②农业保险产品单一、覆盖品种少;③农民对农业保险认知少,购买意愿不强;④农业保险覆盖面少、保障程度不足;⑤尚未建立农业巨灾风险分散体系等问题。针对目前我国农业保险出现的问题,结合国外农业保险经验,提出了一些有针对性的建议。

基于标准化降水指数的1959—2014年中国季节干旱时空特征分析

利用597个气象观测站点1959—2014年的降水数据,按3个月(季尺度)为单位计算了标准化降水指数,利用旋转经验正交函数分析了我国春夏秋冬各个季节的干旱空间分布特征,并划分了相应的干旱分区,同时用小波变换分析了时间序列的特点,识别了干旱周期,系统性地分析了我国季节干旱的时空特征。结果表明:(1)春季干旱主要分布在淮河流域、长江中下游和黑龙江流域等地,夏季干旱主要分布在华北北部、珠江流域、长江中下游和东北等地区,秋季干旱主要分布在黄河中下游、东南沿海、辽河流域等地,冬季干旱主要分布在东南沿海、东北地区、太湖流域和黄河中下游等地;(2)我国主要干旱周期在10~15a。春季、夏季、秋季和冬季干旱的第一主周期依次为13a、11a、4a和10a。

关于专利代理机构现状与发展措施研究

专利代理是专利制度有效运转的重要支撑,是专利工作的重要内容,是知识产权中介服务体系的核心组成部分。专利代理服务的水平和质量对增强我国自主创新能力具有重要影响,而专利代理机构是知识产权服务的重要组成部分,在日益激烈的市场竞争中,其作用越来越重要。

河南省专利质量评价及提升路径研究

随着《国家知识产权战略纲要》的颁布以及知识产权强国、强省建设的深入实施,近年来,河南省专利申请量猛增。然而,专利数量虽得到显著提升,但专利质量偏低,专利"大而不强"的问题却仍然存在。虽然有的地方已经开始主政专利的质量,将发明专利授权量和拥有量作为绩效考核指标,但是仅采用发明专利的数量判断一个区域内的专利质量并不科学[1-2]。

起始波长误差对合成孔径激光雷达成像的影响

合成孔径激光雷达采用的可调谐激光器通常不够稳定,导致存在起始波长误差。本文研究可调谐激光器起始波长误差对合成孔径激光雷达成像的影响。建立了具有起始波长误差的可调谐激光器输出信号经合成孔径激光雷达系统后的成像模型,利用Matlab进行模拟仿真,详细讨论了起始波长误差对合成孔径激光雷达在方位向和距离向成像的影响。结果表明,起始波长误差对合成孔径图像的距离向分辨率没有影响,但是恶化了方位向成像质量。起始波长误差对方位向成像的主瓣强度影响不大,主要影响了点目标的旁瓣从而造成方位向成像质量恶化。起始波长误差在(0,2λ_c)和(0,λ_c)内服从均匀分布时主瓣宽度分别约为理想情况下的2倍和1.5倍;起始波长误差在(0,0.1λ_c)内服从均匀分布时,对主瓣宽度的影响可以忽略,对旁瓣仍有较明显的影响;起始波长误差在(0,0.02λ_c)内服从均匀分布时,对旁瓣的影响可以忽略。可调谐激光器起始波长为1 550nm时,起始波长误差控制在0.02个波长,方位向成像的质量比较高。对起始波长误差恶化方位向分辨率的本质进行了探讨,得出起始波长误差恶化方位向分辨率的本质是导致了多普勒频率的非线性。