北方日光温室风灾风险分析及预警

【摘要】：设施农业是现代农业发展的先进方向,到2010年我国设施作物栽培面积达300多万公顷,占世界设施作物总面积的86%以上,成为世界第一设施农业大国。日光温室作为设施农业的主要生产的主体,在北方地区得到了快速的发展。但是近几十年来,气候变化异常,极端事件频发,而我国的日光温室科技含量低、设施水平低下、机械化程度低及管理水平较低,在抵御各种气象灾害的能力还十分薄弱,给农业生产带来巨大损失。其中风灾是日光温室生产中的常发性严重灾害,风灾对日光温室的毁灭性较大。因此,开展北方地区日光温室风灾害风险分析的研究可为日光温室生产及环境管理提供科学依据。本研究将日光温室灾情资料与气象数据相结合,从风险概率的角度,确定了日光温室风灾发生指标,在此基础上,对日光温室的风灾进行风险分析和区划,并利用C#计算机语言,研发日光温室风灾害预警系统,本研究主要结论如下： (1)根据日光温室致灾风力造成概率的聚类分析结果,第一等级风力成灾概率≤0.1,第二等级风力成灾概率为0.1-0.5,第三等级风力成灾概率≥0.5。结合蒲福风力等级,确定北方日光温室致灾风力等级为5级、6级和≥7级。 (2)北方各个地区致灾风力主要出现在10月至次年的5月,总的变化趋势是从10月一直增长到次年的5月,再持续减少到9月。年平均轻度致灾风力出现日数约为中度和重度致灾风力出现日数的3倍。春季是全年日光温室致灾风力出现最多的季节,其次是冬季,再次是秋季,夏季最少。春季致灾风力出现的日数是夏季的三倍。 (3)近45年中,1969年～1972年为致灾风力出现的高值区,其后致灾风力出现日数呈下降趋势。北方各地区日光温室致灾风力出现日数均可能存在30年以上的大时间尺度变化,亦有不同时间尺度周期振荡,各地区各振荡周期幅度不同。 (4)北方地区日光温室风灾害风险指数分布：北方大部分地区风灾风险指数为0-2,风灾风险比较轻；新疆部分地区风灾风险指数为5-15,属于重度风险区,吉林的东部和山西的东北部风灾风险指数达30以上,风灾风险最严重。而北方地区还零星分布着一些中度风险区,风险指数为2-5。 (5)本研究基于C#、Oracle数据库及ArcGIS Server等开发平台,采用Ajax异步实时刷新技术、WebGIS技术、数据可视化技术,利用建立的日光温室风灾害指标构建了北方地区日光温室风灾害预警系统,共分为3大部分：(1)日光温室风灾指标库；(2)气象资料数据库；(3)北方地区日光温室风灾监测预警。主要有最新灾害显示、逐日灾害显示、灾害警报显示和背景数据查询等功能,实现了日光温室风速时空分布规律查询及预警信息的实时发布。