基于空间距离模型的综合干旱监测建模及在东北地区应用

综合大气-土壤-植被等因素,采用空间距离模型(SDM),结合条件降水指数(PCI)、能量指数(MEI)和条件植被指数(VCI)构建综合干旱监测模型,PCI,MEI,VCI分别表征大气降水亏缺、土壤水分盈缺和植被生长状况,其指标为综合干旱指数(CDI),并利用粮食单产、作物受灾面积和标准化降水蒸散指数(SPEI)对CDI适用性进行验证.结果表明,CDI可反映农业、气象干旱信息,其与粮食单产相关系数绝对值均大于0.66(P<0.05),最高可达0.82(P<0.01);黑、吉、辽三省的CDI与作物受灾面积的相关系数分别为0.75,0.74和0.74,且通过了P<0.05的显著性检验;CDI与SPEI的相关系数绝对值为0.67~0.80(P<0.01).此外,基于CDI对东北地区2018年春夏连旱事件进行监测,结果与实际旱情切合,较好地反映了旱情的时空演变情况.

基于TRMM降尺度和MODIS数据的综合干旱监测模型构建

京津冀地区是我国优质冬小麦的主产区之一,但在全球气候变暖影响下,该地区干旱灾害频发,因此准确监测京津冀地区旱情既能为区域农业生产提供科学指导,又起到保障国家粮食安全等重大战略作用。综合考虑干旱发生过程中大气降水—植被生长—土壤水分盈亏等致旱因子,首先利用GWR(Geographically Weighted Regression)模型对TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)3B43数据进行降尺度处理,得到1 km分辨率的降水状态参数(Precipitation Condition Index,PCI);再结合MODIS(Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer)数据,得到植被状态指数(Vegetation Condition Index,VCI)、温度状态指数(Temperature Condition Index,TCI),最后基于多元回归模型构建综合干旱指数(Comprehensive Drought Index,CDI),以实现对京津冀地区干旱时空监测评价。结果表明:(1)基于GWR模型与占比系数法得到的1 km空间分辨率TRMM年数据、月尺度数据,不仅在空间分辨率上相比原始TRMM数据得到很大的提升,并且数据精度也通过了检验,表明降尺度分析提高了TRMM数据对研究区降水时空特征的描述能力;(2)监测模型结果与京津冀地区所经历的干旱历程等实际旱情基本一致,并且CDI指数与标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI)做相关分析,其相关系数R在0.45~0.85之间,与作物受旱面积做相关分析,相关系数R介于在-0.81^-0.86之间,与作物标准化单产进行相关分析,其相关系数R均大于0.6,并且均通过P<0.05的显著性检验,表明本文所构建的综合干旱监测模型在京津冀地区是适用的。

综合干旱评价方法在云南省的适用性研究

云南省是干旱高发和频发区,以2009年2月数据为实验数据,选择气象干旱和农业干旱相关指标构建综合干旱评价模型.利用2010年2月数据为验证数据,进一步对该区进行干旱监测,验证并修正综合干旱监测模型.将监测结果与《减灾年鉴》所记录的实际干旱情况对比发现,该模型监测结果与实际干旱分布与干旱强度具有很高的吻合度,能够很好地监测云南省干旱灾害分布,为抗旱救灾提供依据.

基于多源遥感数据的鄱阳湖流域综合干旱时空变化特征研究

基于2000~2020年鄱阳湖流域气象站点资料和多源遥感数据,综合考虑大气-植被-土壤作用及其内部互馈机制,采用多元线性回归法构建了适用于鄱阳湖流域的综合遥感干旱监测模型;通过Sen趋势法、重心迁移模型等方法研究揭示了鄱阳湖流域干旱时空变化特征;在此基础上,基于土地利用数据和夜间灯光数据构建人为活动压力指数,量化分析了鄱阳湖流域人类活动强度及其对干旱格局的影响。研究得出:(1)利用传统干旱指数和统计年鉴中的旱灾成灾面积、受灾面积对模型的适用性进行评价,结果表明模型能够综合反映出农业干旱情况和气象干旱程度的复合信息,准确量化监测区域实际旱情。(2)鄱阳湖流域具有干旱频率南高北低、西部旱情较东部严重、干旱影响范围波及广、全流域性干旱发生频率高等特征;流域整体表现出冬春干旱化、夏秋湿润化的态势。(3)鄱阳湖流域人类活动对干旱的影响呈现出明显的南北分异特点。研究时段内流域人为活动压力指数普遍上升,北部人为活动压力显著高于南部;流域北部稳步推进生态保护和绿色发展战略,人类活动效应对干旱程度起到一定的抑制作用;南部区域社会经济发展粗放并对环境造成破坏,间接加剧了区域干旱。研究结果对于深入认识鄱阳湖流域干旱时空演变特征和增强区域防旱抗旱能力具有很好的理论和实用价值。