收藏本站
《中国农业大学》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

山地丘陵区的旱灾监测预警技术研究

孙丽  
【摘要】:旱灾是影响我国农业生产的主要自然灾害之一,我国每年的旱灾损失占各种自然灾害损失的15%以上,每年因旱灾减产粮食约50亿kg。随着全球气温的升高,极端干旱气候发生的强度和频率增大,我国南方湿润地区也出现了旱情愈加频繁、旱灾愈加严重的现象,尤其是山地丘陵区,自然环境敏感性及承灾脆弱性加剧了旱灾的不利影响。在新形势下,传统的以应急管理为主的抗旱管理模式已经无法满足干旱管理的需求,干旱管理正向常态管理、风险管理转变。“3S””技术的发展为旱灾监测提供了有效途径,在不同区域的旱灾监测预警中得到了广泛应用和发展,但有针对性用于山地丘陵区干旱监测预警还不成熟。山地丘陵区农业旱灾也是一种渐发性灾害,除受到降水、蒸发等气象水文因素影响外,地形地貌条件影响了光、温、水的再分配,是加剧旱灾的不容忽视的重要因素。因此山地丘陵区农业干旱灾害存在着更大的不确定性和多因素性。 本文针对山地丘陵区域特点,结合“3S”技术,在旱灾机理分析基础上,首先研究武陵山区域两个尺度旱灾监测预警技术,再从旱灾系统动力学角度,以武陵山区为例研究了旱灾监测和预警综合评价的方法,主要研究结果如下: (1)基于降水距平指数分析了武陵山区域气象干早时空分布特征。以季为时间尺度,认为春季和夏季,轻旱和中早发生频率略高,轻早分别为50.85%和57.38%,中旱分别为32.79%和37.71%,中部及北部地区较重,秋季和冬季,各个等级干旱均有较高频率分布,超过27%;通过构建旱灾危害度指数,分别在季节尺度和年尺度上进行了旱灾危害度分析,结果表明春旱和夏旱北部危害度较高,秋早中部和东部危害度较高,冬旱在东部及中部局部危害风险较高,年尺度旱灾风险整个区域较低。在与地形要素分析时发现,春早、夏旱危害度与海拔相关性较高,相关系数超过0.70,秋旱和冬旱危害度与海拔呈现负相关;各季节旱灾危害度与坡度及地形起伏度相关性不显著。 (2)基于气象干早指数(降水距平指数)和遥感干旱指数(温度植被干旱指数),构建了综合干旱指数模型,与1Ocm土壤水分进行关系分析,拟合精度在置信度为95%时达到显著水平,实现了武陵山区域尺度干旱的监测应用。由于山地丘陵区受社会经济影响,干旱发生时无法及时采取有力防御措施,从而造成不同程度的干旱灾害。从早灾风险管理和系统动力学角度,将致灾因子、孕灾环境及承灾体三层要素之间的理论作用关系融入旱灾监测评价中,即将基于致灾因子和孕灾环境两层的综合干旱指数应用结果与承灾体脆弱度耦合,构建了新的旱灾监测评价标准,该方法考虑了承灾体的抗灾性,有利于客观反映区域的旱灾程度。 (3)基于加权马尔科夫模型,构建了干旱预警模型,在武陵山区域进行了干旱预警应用和评价,平均精度达到60.94%,认为该模型可以用于山地丘陵区的月尺度干旱预警。由于山地丘陵地区受不同自然地理环境和社会经济影响,当气象干旱发生时,不同区域会呈现不同的干旱发展形势,造成灾害损失也有所不同。本研究从旱灾风险管理和系统动力学角度,将基于致灾因子的干旱预警结果与孕灾环境敏感性和承灾体脆弱性耦合,构建了新的旱灾预警评价标准,该方法考虑了孕灾环境和承灾体的抗灾性,有利于客观预报区域的旱灾发生风险等级。 (4)将水文模型引入清江流域尺度的旱灾监测预警技术中。其中,在旱灾监测中,基于水文模型SWAT模拟了流域潜在蒸散量,建立了以蒸散量和降水量为参量的作物水分亏缺指数,对清江流域中上游2009年7月和2010年4月进行了两期旱灾监测,结果表明:作物水分亏缺指数比较客观地反映了农作物的受旱情况,而基于降水指标建立的标准化降水指数,只能反映区域降水异常情况,不能有效反映地表水分消耗或亏缺水平,基于该模型建立的作物水分亏缺指数在流域尺度旱灾监测中更具科学性和实用性;在旱灾预警中,基于水文模型SWAT模拟了生物产量,在确定准正常年份基础上,构建了基于生物产量变化率的农业旱灾预警模式。通过对清江流域中上游的玉米和水稻作物分别进行两期旱灾预警应用分析,认为在作物不同生育阶段发生干旱,生物产量变化有所不同,其变化率能够有效反映不同区域作物的受早程度以及产量的变化趋势。
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S423

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何斌;赵林;刘明;周磊;;湖南省农业旱灾风险综合分析与定量评价[J];安徽农业科学;2010年03期
2 姜江;马建勇;许吟隆;;农业灾害脆弱性与农村贫困灰色关联分析——以宁夏地区为例[J];安徽农业科学;2012年09期
3 王颖;李国春;高阳华;杨世琦;赵梓淇;;FY-3A/MERSI数据在重庆市伏旱监测中的应用[J];现代农业科技;2011年10期
4 王鹏新;孙威;;基于植被指数和地表温度的干旱监测方法的对比分析[J];北京师范大学学报(自然科学版);2007年03期
5 鲍志伟;张忠国;王永东;;干旱预报模型分析[J];东北水利水电;2009年11期
6 王中根,刘昌明,黄友波;SWAT模型的原理、结构及应用研究[J];地理科学进展;2003年01期
7 张银辉;SWAT模型及其应用研究进展[J];地理科学进展;2005年05期
8 阎洪;薄板光顺样条插值与中国气候空间模拟[J];地理科学;2004年02期
9 钱正安,吴统文,宋敏红,马晓波,蔡英,梁潇云;干旱灾害和我国西北干旱气候的研究进展及问题[J];地球科学进展;2001年01期
10 王鹏新,龚健雅,李小文,王锦地;基于植被指数和土地表面温度的干旱监测模型[J];地球科学进展;2003年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐宣斌,彭珂珊,胡普辉,刘延风;21世纪非工程减灾措施之研究[J];安徽广播电视大学学报;2002年02期
2 温宏;;从贫困理论到贫困救助理论——贫困理论功能的适用性下移[J];安徽广播电视大学学报;2006年04期
3 蔡薇;郭洪海;隋学艳;杨丽萍;;基于混合像元分解提取小麦种植面积的技术与方法研究[J];山东农业科学;2009年05期
4 李伟光;朱乃海;陈汇林;陈珍莉;田光辉;;海口不同时间尺度降水量统计拟合[J];安徽农学通报;2007年12期
5 徐效军;张鹰;;土壤含水率与光谱反射率的灰色关联分析[J];安徽农业科学;2006年07期
6 尚志海;;20世纪云南省农业干旱灾害脆弱性的成因分析[J];安徽农业科学;2006年19期
7 黄勇;姚筠;张宏群;张爱民;盛绍学;;安徽省2种干旱遥感定量监测方法分析[J];安徽农业科学;2006年19期
8 刘兰芳;;区域农业水旱灾害风险评价研究进展[J];安徽农业科学;2007年19期
9 海香;李强;徐刚;;泉州海岸带灾害系统及防灾减灾措施[J];安徽农业科学;2007年24期
10 唐蓉;;我国主要农业气象灾害及灾害研究进展[J];安徽农业科学;2007年29期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周晓唯;周兴燕;;我国慈善事业运作主体的制度选择——基于声誉模型的研究[A];第十一届中国制度经济学年会论文汇编(上)[C];2011年
2 钱永兰;吕厚荃;张艳红;;基于ANUSPLIN软件的逐日气象要素插值方法应用与评估[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
3 谢俊贵;马驰;;灾害应急管理:档案工作的功能与档案部门的参与[A];2010年中国社会学年会——“社会稳定与危机预警预控管理系统研究”论坛论文集[C];2010年
4 于洋;;遥感技术在黑龙江省春季抗旱工作中的应用[A];全国旱情监测技术与抗旱减灾措施论文集[C];2009年
5 闫百兴;宋新山;闫敏;;辽河流域水资源演化趋势分析[A];城乡饮用水水源安全问题与发展汇总[C];2009年
6 翟治芬;严昌荣;刘爽;刘勤;;适应与应对气候变化的农业技术评价研究进展[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
7 燕群;蒙吉军;;基于防灾规划的城市自然灾害风险评估研究[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
8 李喆;谭德宝;崔远来;张穗;;基于PDI的湖北漳河灌区土壤水分遥感监测[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
9 赵春雷;李二杰;姚树然;;基于GIS、GPS技术的蝗虫灾害遥感监测系统[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
10 张永妹;党德鹏;刘吉夫;;应急平台重大自然灾害数据库的设计和实现[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王雄师;讨赖河流域水资源演变及其合理配置研究[D];兰州大学;2010年
2 陈祯;基于近红外光谱分析的土壤水分信息的提取与处理[D];华中科技大学;2010年
3 穆振侠;高寒山区降水垂直分布规律及融雪径流模拟研究[D];新疆农业大学;2010年
4 邓睿;多源遥感数据和GIS支持下的台风影响研究[D];浙江大学;2010年
5 沈晔娜;流域非点源污染过程动态模拟及其定量控制[D];浙江大学;2010年
6 曾和平;金沙江支流龙川江流域河流输沙特征及其对气候和地表覆被变化的响应[D];昆明理工大学;2009年
7 杨娜;基于云参数干旱遥感监测模型与集合卡尔曼滤波的土壤湿度同化研究[D];武汉大学;2010年
8 邹君;湖南生态水资源系统脆弱性评价及其可持续开发利用研究[D];湖南师范大学;2010年
9 江雯倩;交互式协同空间天气数值模拟框架及可视化研究[D];中国地质大学(北京);2011年
10 刘法宪;重庆市锰矿产业发展研究[D];中国地质大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐永木;人力资本对农村家庭贫困的影响研究[D];华中农业大学;2010年
2 刘丽娜;气候变化对中小流域径流过程的影响研究[D];郑州大学;2010年
3 魏冲;ArcSWAT在淅川县丹江口库区的应用研究[D];郑州大学;2010年
4 孟翠翠;基于SWAT模型的黄水河流域非点源污染模拟研究[D];郑州大学;2010年
5 梁永会;面向网格服务的SWAT模型集成体系研究[D];郑州大学;2010年
6 秦元伟;基于3S的小尺度农业资源信息提取技术研究[D];山东农业大学;2010年
7 庞琦;社会(养老)保险基金发展趋势预测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 张强;网络安全态势评估与预测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 伊吉美;大连市农业旱灾风险评价[D];辽宁师范大学;2010年
10 江春;小麦气象灾害风险评估及其在农业保险中的应用研究[D];安徽农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱晓华,杨秀春;水旱灾害时间序列的分形研究方法[J];安徽农业科学;2000年01期
2 张丹;张广涛;王丽学;胡冰;孙毅;吴琼;;彭曼—蒙特斯公式在参考作物需水量中的应用研究[J];安徽农业科学;2006年18期
3 黄勇;姚筠;张宏群;张爱民;盛绍学;;安徽省2种干旱遥感定量监测方法分析[J];安徽农业科学;2006年19期
4 刘兰芳;;干旱灾害对湖南省农业发展的影响及对策[J];安徽农业科学;2007年01期
5 廖婧琳;苏跃;冯泽蔚;李茂松;;54年来农业自然灾害对贵州农业经济的影响分析——以农业及粮食生产为例[J];安徽农业科学;2008年25期
6 丁永健,叶佰生,周文娟;黑河流域过去40a来降水时空分布特征[J];冰川冻土;1999年01期
7 王磊;王忠静;尹航;杨大文;何杉;;GBHM模型原理及其在中尺度流域的应用[J];冰川冻土;2006年02期
8 周毅;李旋旗;赵景柱;;中国典型生态脆弱带与贫困相关性分析[J];北京理工大学学报;2008年03期
9 李裕宏;1959年北京城大水回顾[J];北京水利;1999年04期
10 六振达;北京历次水危机的回顾与思考[J];北京水利;1996年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 尚玥佟;发展中国家贫困化理论与反贫困战略[D];中国社会科学院研究生院;2001年
2 齐述华;干旱监测遥感模型和中国干旱时空分析[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
3 张俊飚;中西部贫困地区可持续发展问题研究[D];华中农业大学;2002年
4 左志燕;我国东部土壤湿度异常对东亚夏季风的影响[D];中国科学院研究生院;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 刘吉平;吉林省主要农业气象灾害的地域组合规律及其预测[D];东北师范大学;2002年
2 张运生;GIS和遥感辅助下的江西潋水河流域化学径流计算机模拟探讨[D];南京师范大学;2003年
3 邓辉;基于MODIS数据的大区域土壤水分遥感监测研究[D];中国农业科学院;2004年
4 代俊峰;SWAT模型在赣东北红壤丘岗区林草系统水量平衡研究中的应用[D];华中农业大学;2004年
5 张文君;中国土壤湿度分布和变化的观测与模拟[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2006年
6 王鹏;基于SWAT模型的岔路河星星哨水库以上流域径流模拟[D];吉林大学;2007年
7 倪建芳;“中国的减贫经验”与全球治理[D];首都师范大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王德甫,牛占;河南典型山地丘陵区农业自然资源开发动态遥感分析[J];地域研究与开发;1989年S1期
2 ;[J];;年期
3 ;[J];;年期
4 ;[J];;年期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 夏宏亮 孟凡栋 李永红;水利先行“护航”春耕[N];秦皇岛日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孙丽;山地丘陵区的旱灾监测预警技术研究[D];中国农业大学;2014年
中国知网广告投放
相关机构
>中国农业大学
相关作者
>孙丽
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026