基于改进的综合气象干旱指数的洞庭湖流域干旱时空特征

运用改进的综合气象干旱指数,根据洞庭湖流域19个气象站1961—2009年的实测气象资料,运用小波理论分析洞庭湖流域发生的干旱时间差异,并对洞庭湖流域的干旱特征进行空间格局分析。结果表明:从时间格局上,洞庭湖流域发生90％以上范围的干旱周期四季依次为:春季16 a,夏季13 a,秋季9 a,冬季16 a;在空间格局上,洞庭湖流域干旱发生程度整体上是以衡阳、邵阳,芷江、通道以西,石门、南县以北三个地区为中心向其四周递减;从季节尺度来看,整体上秋季干旱最为严重,冬季次之,春季干旱最轻。     

黄河流域极端干旱的时空演变特征及多变量统计模型研究

干旱是黄河流域经常性发生的自然灾害之一,给该地区的社会生产、人民生活带来了巨大的影响.本文选取黄河流域61个气象站点1960—2009年的气象资料,计算每个站点月尺度和年尺度的PDSI指数,分析了该地区极端干旱和干旱的时空演变特征,并利用Copula函数,构建干旱历时和干旱强度之间的两变量统计模型,研究该地区干旱发生风险的空间分异特征.研究发现,黄河流域在过去50年有逐渐变旱的趋势,其中20世纪60年代该地区降水较为丰沛,但也有少部分年份发生了比较严重的干旱.20世纪80年代以后,黄河流域极端干旱和干旱的发生频次均有增加的趋势.黄河流域干旱发生频率大体上呈现出北高东南低的空间分布特征.通过对特定站点(陕西吴旗站)的分析,发现干旱历时和干旱强度之间具有很好的相依性,从Chi图中可以反映出上述两个变量之间具有上尾相关的特征.K-S检验的结果表明,指数分布和Gamma分布能够分别很好的拟合干旱历时和干旱强度.拟合优度检验的结果表明,在所选择的3种Copula函数中,Gumbel Copula能够较好的描述干旱历时和干旱强度之间的相关结构.重现期分析的结果表明,黄河上游和中游北部发生干旱的风险相对较高,而流域下游地区风险相对较低.     

一种基于TVDI模型的边界提取方法研究

提出一种基于TVDI模型的湿地边界信息提取方法,利用TM遥感影像建立地表温度(Ts)与归一化植被指数(NDVI)之间的二维特征空间,用IDL编程在特征空间内拟合温度植被干旱指数法(TVDI)需要的干、湿边方程,并反演出试验区的土壤干湿情况.利用野鸭湖湿地3m×3m植物样方,统计、分析、确定湿地生态系统的上边界.试验测得湿地边界的土壤水分含量阈值0.56,根据该阈值确定湿地边界信息,提取湿地边界.通过该方法提取的湿地核心区准确率达到72%,说明利用遥感方法反演土壤水分含量,提取湿地边界的方法可行.     

河南省干旱的时空分布规律与趋势分析

利用河南省1973—2012年的日平均气温和降水数据逐日计算综合气象干旱指数IC,通过统计各季节的干旱发生频率、强度、天数分析河南省干旱发生频率、空间分布、随季节的演变和年际、年代际变化,同时对全球变暖背景下的干旱时空分布规律和趋势进行分析.结果表明,河南省干旱具有显著的向北增多的分布特征,无论干旱的发生频率、持续天数还是强度都是北部地区大于南部地区,安阳、新乡是干旱最严重的地区.从干旱发生的季节性来看,易发生全省性春、秋旱,发生频率均在75%以上.从干旱的多年平均发生天数来看,春、夏和秋季易发生大范围轻旱,大部分地区的干旱天数在15d以上;大范围的重旱、特旱不易发生.从趋势分析来看,春、秋旱呈增加趋势,夏、冬旱呈减少趋势.在所统计的年份中,1978,1988,1995,1997和2001年是干旱最严重的5年.     

三江源地区干旱指数时空演变及成因分析

基于1966—2017年三江源区11个气象台站的逐日气象资料,运用彭曼公式(Penman Monteith)计算潜在蒸散量(ET0)并进一步分析干旱指数(aridity index,AI)对于气候因子的敏感性.结果表明:三江源地区1966—2017年干旱指数总体呈明显下降趋势(0.1/10 a),年均值为1.76,属于半干旱区;研究区5年的干旱指数距平值于1990年后为负值,表明该区域气候于1990年后趋于湿润化,Mann-Kendall突变检验结果表明干旱指数分别在1988年和1992年发生突变;根据干旱指数的空间分布特征,将三江源区划分为东南湿润区、中部半湿润区和北部干旱区,其余大部分地区属于半干旱区和半湿润区;干旱指数对日照时数和相对湿度响应较为敏感,敏感系数分别为9.3和6.4,但对平均温度极为不敏感.相对贡献分析结果表明,三江源地区的干旱指数主要受相对湿度和平均风速的控制.     

基于综合气象干旱指数的海南岛干旱特征分析

基于海南岛18个国家气象站1960～2017年逐日气温和降水资料,对比分析改进前后的综合气象干旱指数在海南地区的适用性,统计了各地区年、季干旱发生频率、日数、强度和覆盖范围,分析了海南岛干旱的时空分布特征.结果表明:改进后的CInew指数在不同地区3次典型干旱过程的监测中,显著减少了不连续旱情加重现象;海南岛各市县年干旱发生频率在47%～74%之间,呈现西高东低的分布特征;年干旱日数在56～104 d之间,呈西南部沿海多、中部少的分布特征;年干旱强度在-209～-123之间,呈现西南部沿海强、中东部弱的分布特征.季节干旱发生频率、日数、强度均为春季最严重,冬季次之,夏、秋季较弱.全年发生大范围干旱的年份有9年,1969、1977、1979和2004年干旱覆盖范围达到100%.     

基于降水Z指数的贵州省农业干旱时空演化特征

探讨贵州省农业干旱时空演化特征,以期为农业干旱驱动机制研究提供理论参考。选取1961—2015年贵州省77个气象台站逐年降水资料,基于降水Z指数,识别贵州省农业干旱程度,结合空间插值与线性趋势方法,分析贵州省农业干旱等级及频率的时空特征。结果表明:1)近55年,贵州省农业干旱现象较为普遍,干旱面积百分比均值高达65%,干旱强度呈周期性增强、减弱交替出现的趋势; 2)重旱发生区域主要分布在贵州省东北部、中部、西南部,2011年重旱现象最为严重,重旱面积占全省总面积的26%; 3)贵州省农业干旱强度与干旱频率呈负相关,重旱频率为1. 26%～11. 39%,大旱频率为1. 55%～25. 74%,偏旱频率为1. 53%～29. 11%。     

基于MCI的河南干旱时空变化特征分析

利用1971～2018年河南110个气象站点逐日逐日气温和降水量等资料,根据《气象干旱等级》干旱标准,计算得到各站点近48年逐日气象干旱综合指数（MCI）。基于MCI指数分析了历年平均干旱日数、各等级干旱年平均干旱日数、各季节平均干旱日数和干旱站次比的年变化、季节变化特征。结果表明：近48年来河南年平均干旱日数整体趋势自南向北逐渐增加,轻旱、中旱等级干旱年平均日数呈北多南少趋势,春季、夏季和冬季平均干旱日数呈北多南少趋势;近48年来干旱站次比的变化范围较大,区域性干旱在该地区出现的频率最高,河南干旱发生的范围有加大的趋势,除冬季外其它三个季节干旱发生的范围有逐渐加大的趋势。     

TVDI在云南2009/2010年干旱监测中的应用

 云南2009/2010年遭遇了一次百年一遇的全省性特大旱灾,对当地的生产和人民生活造成了严重影响.笔者利用2009年11月—2010年4月NASA（美国国家航空航天局）—MODIS（中分辨率成像光谱仪）1km×1km分辨率的归一化植被指数（NDVI）和地表温度（LST）数据,在构建了温度植被干旱指数（TVDI）的基础上,对2009/2010年云南省干旱情况进行了反演.进一步与昆明、昭通、江城3站实测的土壤湿度数据进行比较验证后,获得了云南省2009/2010年干旱等级的时空分布情况.基于TVDI的卫星监测结果表明：从2009年11月云南进入旱季以后,全省出现大范围不同程度的干旱;2010年2月、3月干旱情况最为严重,中等干旱面积达到全省的50%以上,严重干旱面积达到全省的27%左右;严重干旱区域主要分布在云南省的中东部和南部地区;全省唯有西北的迪庆、怒江自治州较为湿润或者正常.
     

极端事件与影响评价:赞比亚干旱对其社会经济之影响(英文)

Objective--To investigate the effects of extreme events such as floods and droughts on social and economic activities in Zambia. Methods--The annual daily rainfall for stations, which have complete 40 years （1960-2000） time series of daily rainfall, is assigned to one of the five classes. class 1 （0-0.5 ram）, class 2 （0.5-5 mm）, class 3 （5-10 mm）, class 4 （10-25 ram） and class 5 〉25 ram）. Class 1 refers to dry days or nearly dry days where as classes 2 to 5 refer to wet days. Class 5 refers to high intensity rainfall days. The daily rainfall for the three Agro-Ecological zones is computed by averaging the daily rainfall of all the meteorological stations falling in each zone. Simple linear regression is performed to establish trends for the variables namely （i） annual number of days in each of classes from two to five, （ii） annual number of wet days and （iii） annual rainfall amount, for individual stations as well as for the three eco-climate zones. The student＇s t -tests are carried out to determine the significance of trends. The level of significance used in the trend analysis is set to 0.10. Results--This paper dwells on the drought trend in Zambia and its social and economic ramifications as it is exposed to the crises, stress and shocks arising from the fluctuating weather conditions. The food system in Zambia which has developed since the colonial period and has persisted even after the attain- ment of political independence in 1964 is increasingly becoming vulnerable to environmental shocks be- cause of the climate change and variability as maize the main staple food is more susceptible to extreme weather events as shown in this analysis of drought events. Trends for annual number of days in clas- ses three and four for all analyzed data are found to be negative indicating that days with rainfall intensity of 5-25 mm are decreasing at each of analyzed individual station and also in the three agro-ecological zones. Annual numbers of days of low intensity rainfall （0.5~-10 mm） in zone 1 are increasing pointing drier conditions. Annual number of days of high intensity rainfall （〉25 mm） are increasing in zones 2 and 3 indicating flooding conditions. Conclusion--Results have shown that drought can have dramatic deleterious effects on a country＇s socioeconomic, ecological as well as having some political ramifications as it affects stable flow of finances to government projects. For a small and intermediate economy like Zambia＇ s, it is very susceptible to draught episodes, because it is driven hy a large agricultural sector. That is, food availability and prices, employment, access to imports, government expenditures, availability of social services, and credit sources are all affected by drought.     

山西省水旱灾害及其对粮食生产的影响

水旱灾害是影响山西省粮食生产的主要农业气象灾害．根据1990～1999年的灾情统计和数据分析,系统地研究了山西省水旱灾害的基本特征及其对粮食生产的影响,结果表明旱灾的影响大过水灾。     

关中地区农村居民点用地数量变化时空特征及影响因素分析

以关中地区为研究区域,基于土地利用详查数据和社会经济统计数据,运用动态度模型、变化幅度指数以及探索性空间数据分析等相关方法,明晰了关中地区农村居民点用地变化的时空特征,并结合时间和空间尺度,探究了农村居民点用地时序变化和空间分布差异的影响因素.结果表明:农村居民点用地变化具有显著的阶段性特征,即依次经历倒"V"型→波动下降→加速下降3个阶段的更替;农村居民点用地变化幅度在东西走向、南北走向上分别呈现"中部高、东西低"、"南高北低"的空间格局;农村居民点用地变化具有地理上的集聚特征,热点区域存在明显空间极化的现象,并呈现"中心辐射递减"的分布形态,即热点区域形成"极核",次热点区域围绕热点区域分布,外围依次为次冷点区域及冷点区域;农林牧渔业总产值、农村非农行业总产值、非农业人口与农用机械总动力影响着关中地区农村居民点用地变化,其中农林牧渔总产值的影响强度由西北向东南逐渐减弱;农用机械总动力由东北向西南方向逐渐增强;农村非农行业总产值和非农业人口由东北向西南方向逐渐减弱.关中地区的各县域单元应根据当地社会经济发展状况,有序地开展农村居民点用地整理工作.     

基于标准化径流指数的水文干旱特征分析:以塔里木河为例

运用标准化径流指数(standardizedrunoffindex,SRI)和标准化降雨指数(standardizedprecipitationindex,SPI)对塔里木河源流区月径流量和月降水量进行了全面系统的分析,结合历史干旱资料和游程理论分析干旱指数适用性和干旱变化特征,结果表明:1)3个月尺度的SPI和SRI均能够较好地反映塔河流域干旱特征,阿克苏河流域和开都河流域山区气象站SPI3和SRI3的相关性高于其他域;2)和田河流域和叶尔羌河流域的干旱发生频率大于阿克苏河流域和开都河流域,但其干旱历时小于阿克苏河流域和开都河流域;3)1987年以后源流区的轻度干旱年均干旱次数少于1987年以前,主要是因为降雨、气温的增加和水利工程设施的修建.耕地面积迅速增加是1987年以后的极端干旱的干旱历时和干旱烈度大于1987年以前的主要原因.      

清代关中地区水旱灾害及社会影响研究

揭示清代关中地区水旱灾害发生规律及对社会经济等所产生的影响。采用历史文献的整理、分析及小波技术运用的方法进行研究。清代关中地区水涝灾害共发生131次,旱灾114次,水旱灾害的发生具有明显的规律性,水灾具有50年、140年周期变化,其中50年为水灾变化的主周期;旱灾具有30年、60~70年、150年周期变化,其中旱灾变化的主周期为150年;西安和渭南两地水旱灾害发生次数最多,其次为咸阳和宝鸡,铜川地区则最少;局部范围受灾、粮食歉收等为特征的二级灾害发生次数最多;灾害的发生对人口、社会经济、社会道德、社会文化及社会矛盾带来了很大的影响。     

海河流域水质时空变异规律的分析

随着社会经济的发展,海河流域水资源遭到破坏性的开发,水污染问题日益严重.为了分析流域整体水平上的水质时空变异规律,本文选取了海河流域内2004—2016年7个水质自动监测断面的水质监测数据,利用Mann-Kendall非参数检验对7个点位的pH以及DO、COD_Mn、NH₃-N等物质质量浓度进行检验,得出其随时间的变化趋势及突变点.以天津三岔口断面为例,利用散点图的方式直观判断出各监测因子年内变化规律.根据水质监测数据分别计算出各断面pH及DO、COD_Mn、NH₃-N质量浓度的均值及标准差,分析比较得出流域内水质的空间分布状况.结果表明:1)海河流域的水质状况在2004—2016年间有改善的趋势;2)海河流域的水质突变主要集中在2006—2007年,降水量过少是导致水质突变的主要因素;3)通过空间分析得出岗南水库水质最好,聊城秤钩湾水质状况最差,水质空间分布总体符合支流优于干流、上游优于下游的规律.     

榆林地区水土流失敏感性时空特征

用10km×10km的网格,把榆林地区划分为527个单元样地,采用加权和法,计算每个单元的水土流失敏感性指数,并在Arcgis中进行Kriging空间插值,分析水土流失敏感性时空特征。结果表明:全区无不敏感级别。2000年中度敏感区面积占全榆林面积的31.33%。高度敏感区面积占51.808%。极度敏感区占16.862%。2005年中度敏感区面积占35.876%。高度敏感区面积占48.153%。极度敏感区占15.971%。2010年轻度敏感区占0.229%。中度敏感区面积占28.047%。高度敏感区面积占44.176%。极度敏感区面积占27.548%。总体来说,东部水土流失敏感性较高,西部敏感性较低。从2000年到2010年,中度敏感性和高度敏感性面积减少了,而极度敏感性面积增加了。     

就地城镇化地区城乡建设用地时空格局演变——以福建省晋江市为例

以多时相Landsat系列遥感影像为数据源,通过选取最优波段组合,采用监督分类方法提取城乡建设用地。综合运用景观格局指数、城乡建设用地扩展测度指数法、象限方位分析法以及GIS空间分析法,从景观格局演化、时空规模动态、空间分异特征以及扩展模式更替4个层面揭示就地城镇化下晋江市城乡建设用地时空演变规律。研究结果表明:1)1996—2016年晋江市城乡建设用地在景观中的优势度逐渐显现,内在连通性不断提高,边界形态逐渐规则化,空间上呈现出聚集连片的发展趋势;2)1996—2016年晋江市城乡建设用地规模不断增加,扩展速度和扩展强度不断提高;3)晋江市城乡建设用地扩展主要以北、东北和正南方位扩展为主,其扩展速度分别处于高速扩展和快速扩展;4)晋江市城乡建设用地增长方式以边缘式扩展为主,填充式和飞地式扩展为辅,但边缘式扩展规模呈现下降趋势,填充式扩展规模则表现出上升趋势,城乡建设用地利用更趋于集中化。