干旱指数

摘要： 依据研究区10个气象代表站1965—2019年的E601型蒸发器、80cm口径套盆式蒸发器和20cm口径小型蒸发器的观测数据和水面蒸发折算系数,统计计算研究区多年平均蒸发量,浅析近55年来蒸发量的年际变化趋势、年内变化特征以及干旱指数的变化范围。

摘要： 以熊岳国家基本气象站1984-2019年气象资料为基础,综合分析熊岳地区气温、降水和日照变化等特征。结果表明:熊岳地区年均气温9.8°C,呈升高趋势,上升速率为0.32°C/10 a;年均气温日较差上升速率为0.11°C/10 a;年均≥10°C积温3853.0°C·d,上升速率为94.75°C·d/10 a;雨日数和大雨日数呈减少趋势,年均降水量599.6 mm,全年降水量波动大且整体呈减少的特征,倾向率为-16.27 mm/10 a;干旱指数>1,倾向率为-0.01/10 a,呈现干旱状况但有减小趋势;年均日照时数为2686.9 h,具有升高趋势,上升速率为39.71 h/10 a。

摘要： 总生态系统生产力GEP(gross ecosystem productivity),是生态系统固定的碳总量,作为碳循环研究的重要组成部分,有着不可估量的生态价值和极为重要的人文社会意义.在全球气候变暖背景下,干旱对陆地生态系统GEP造成了一定影响.该文以鄱阳湖流域为研究区,利用生态耦合模型估算2000—2016年间每月GEP,计算干旱指数SPI(standard precipitation index)探究干旱在时间和空间分布上对GEP的影响.通过对模型模拟的GEP与MODIS的GEP产品进行对比分析,发现两者具有较好的相关性,且在GEP低值区间两者表现几乎完全一致.研究结果表明,干旱对鄱阳湖流域植被生态系统GEP存在抑制效应,随着干旱程度的加剧,GEP显著减少;两者不仅在时间上存在一致协同变化趋势,在空间分布上也表现出强烈的一致性.通过该研究,有助于管理部门了解干旱对GEP产生影响的作用机制,为流域生态环境保护提供科学支撑.

摘要： 由于单一干旱指数评价干旱存在局限性,故构建新型综合干旱指数PCA;为沁河流域的干旱监测及防御提供理论支持。基于SWAT模型模拟的沁河流域的水文气象要素,计算沁河流域的3种干旱指数:标准化降水蒸散发指数((Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI))、标准化径流指数(Standardized Precipitation Index,SPI)、标准化土壤湿度指数(Standardized Soil Moisture Index,SSI),将3种干旱指数通过主成分分析方法(Principal Component Analysis,PCA)结合,构建沁河流域短中长期综合干旱指数;结果表明:(1)构建的综合干旱指数反映的干旱监测结果与实际干旱事件一致,且相比单一干旱指数,综合干旱指数综合了降水、蒸散发、土壤湿度及径流等多种因素,对沁河流域旱情的描述更加符合实际;对沁河流域干旱评价更加全面;(2)不同时间尺度的综合干旱指数对识别不同历时的干旱事件更具针对性;(3)短中期综合干旱指数可用于监测研究区旱情的相对实时变化;而长期综合干旱指数更适合描述长期的干旱发展趋势。说明该综合指数可用于沁河流域的干旱监测,为该区域的抗旱研究提供新的参考。

摘要： 干旱指数是反映气候干旱程度的指标,其是监测和评估干旱事件的有效工具。文中以黑龙江省为研究区,采用标准化降水蒸散指数(SPEI),结合干旱面积比、干旱频率和单位面积干旱强度,利用M-K检验方法、GIS空间分析方法和统计分析方法,从多角度分析研究区干旱的时空特征,揭示2000—2018年黑龙江省干旱的时空变化规律。研究结果可为区域干旱防灾减灾风险评估提供参考依据。

摘要： 针对干旱问题,采用GRACE重力卫星数据进行反演监测,并对该技术在监测应用中的问题进行了研究。以陕西省与四川省为例,分析了陆地总水储量及降水对干旱的影响,采用基于两者相结合进行计算的干旱指数来检测干旱的发生,并与实际干旱情况及其他干旱指数进行对比,结果表明:该指数能够较好地检测出实际干旱事件且与其他干旱指数有较强的相关性。

摘要： 针对遥感指数反演土壤湿度(soil moisture,SM)精度易受数据类型、植被覆盖等因素影响,以及不同场景下湿度模型迁移应用问题,提出了一种基于移动窗口特征的卷积神经网络(convolutional neural network based on window features,CNN_W)土壤湿度反演方法。该方法考虑临近地物反射辐射影响,将输入特征进行尺度化处理,利用一维卷积核强大的非线性拟合能力对SM进行提取,提高了SM反演精度。进一步通过参数微调的方式将上述模型应用至那曲县SM反演,解决少样本情况下样本训练困难的问题。实验结果表明:CNN_W能实现复杂农业地SM精确反演(R、RMSE、MAE、MAPE分别为0.832、0.038 cm 3/cm 3、0.028 cm 3/cm 3、9.813%),较卷积神经网络方法精度有提升;常用遥感干旱指数在该地区不适用;迁移学习方法在少样本情况下实现了模型异地应用(R、RMSE分别为0.824、0.045 cm 3/cm 3),具有良好应用前景。

摘要： 为明确葡萄园区干旱评价标准,制定了一种具有区域适用性的干旱指数,通过在渭南市临渭区葡萄研究所葡萄试验田进行干旱胁迫对比试验,得出一种结合植物生长图像与环境要素的干旱监测模型;使用逐步回归分析法,计算出土壤湿度与众多影响因素间的关系,得到干旱监测模型。试验结果表明:回归方程的确定系数(R-square)可达0.91,模型精确,拟合效果较好。搭建了一个干旱监测与预警平台,可以实时监控作物的生长状况,为精准灌溉提供决策。

摘要： 通辽地区是我国北方玉米重要产区之一,极端天气较多,严重影响农业生产。利用1989—2020年通辽地区3个气象站降水及同期玉米产量资料,设计了通辽地区玉米单因子和多因子的天气指数保险。结果表明:奈曼旗干旱灾害风险等级最高。通辽地区玉米干旱指数纯保费为343.98~386.59元/hm^(2),玉米干旱指数保险的触发值为-0.79。玉米生育期内,只有降水量、气温、日照时数在适宜值范围内,气象产量才达到最高。此外,玉米产量与降水量、气温、日照时数不是线性关系。通辽地区综合指数保险赔付触发值为8752.5 kg/hm^(2)(气象产量),玉米多因子的综合天气指数纯保费为590.02元/hm^(2)。

摘要： 基于梅州市1965—2020年单站逐日气象干旱指数DI,通过计算得到月干旱指数MI、年干旱指数YI和年干旱强度,采用线性趋势分析、M-K突变检验以及Molet小波分析等方法,分析56年来梅州地区的干旱变化特征。结果表明:(1)1965—2020年梅州的气象干旱程度与月平均雨量具有显著的负相关关系,秋末到初春极易发生气象干旱但极端干旱事件发生概率小。(2)1965—2020年干旱趋势总体上是加强的,但不显著;20世纪80年代初期到90年代末期经历了一个平稳阶段。(3)M-K突变检验表明1965—1969和2004—2015年梅州干旱趋向加强,1972—2003年干旱趋向减弱,但均不显著;1966、1968和2002年前后分别发生一次突变。(4)梅州干旱演变过程中存在准16、8和3年振荡周期,其中准3年周期是干旱变化的主周期。(5)年干旱强度的特征与年干旱指数YI的特征相似,非干旱过程的DI极值对干旱过程的影响不大。

摘要： 研究地理国情监测中南方地区干旱指数构建的内容和技术方法.利用衡邵干旱走廊的气象、地质、地理、植被、水文水利、城市化以及经济数据,建立衡邵干旱盆地不同的干旱指标,分析不同干旱指标在衡邵干旱走廊的特征,论证指标建设监测的可行性.

摘要： 干湿条件不仅是农业生产的基础,也是生态系统、人类健康和经济活动的基础.区域干/湿状态是降水、气温、植被和潜在蒸散发的函数.较低的水分条件通常描述为干旱,反映了气候干旱的程度.本文干旱指数定义为潜在蒸散发(ET0)与降水(P)的比值,依据石羊河流域及周边11个气象站的气象资料,计算干旱指数(AI),采用Penman-Monteith公式计算ET0,用普通克里格(OK)插值获得ET0、P及AI的空间分布,采用TFPW-MK法检验序列变化趋势的显著性,Theil-Sen估计趋势的坡度.石羊河流域研究结果表明,AI的空间分布规律是流域北部高,而南部低;ET0和P分别以0.672mm/a、0.459mm/a的趋势增加,但多数站趋势不显著;AI每年以0.01的趋势减少,其中冬季每年减少坡度为0.313,是四季中减少坡度最大的季节.研究结果说明石羊河流域气象干旱有轻微的减轻趋势,尤其在冬季.

摘要： 利用吉林省各流域的39个水文站的1980-2005年的蒸发与降水资料及吉林省26个土壤墒情监测站2002-2005年的土壤含水率资料,分别计算多年干旱指数和土壤含水率,并对其结果进行对比分析,结果表明:干旱指数能根据某一时段蒸发量和降水量,及时地反映该地区的干旱程度,该方法简单、方便.

摘要： 本文通过吉林省各流域39个雨量站1980-2005年的蒸发与降水数据成果,结合吉林省26个土壤墒情监测站2002-2005年的土壤含水率监测成果,分别计算了多年干旱指数、春季(4-5月)干旱指数、2002-2005年土壤含水率成果,并对其进行了对比分析,结果表明,干旱指数法可根据某一时段蒸发量和降水量,及时地反映该地区的干旱等级,符合干旱实际.该方法简单、操作方便.

摘要： 干旱是影响我国农业生产的主要自然灾害之一，基于遥感植被指数和地表温度信息进行区域地表水分状况等陆表变化过程研究，是目前遥感和陆表过程研究中的前沿方向。针对FY-3数据特征,对FY-3VIRR L1数据的云检测、地表温度、温度植被干旱指数(TVDI)等的反演作了陕西省本地化研究.使用IDL程序语言研制了FY-3扫描辐射计(VIRR)L1预处理、云检测、地表温度反演、TVDI指数法反演土壤湿度等实用性强、自动化程度高的应用程序.结果表明,利用FY-3VIRR L1数据生产的TVDI能较好地反映陕西省干旱的分布状况,在延安、关中、陕南的实际旱情与TVDI反演的情况更为接近.

摘要： 利用河南省110个站1961-2014年9月逐日气温和降水以及1961-2013年干旱灾情资料,从干旱年际变化、季节演变、空间分布、典型干旱过程诊断以及与干旱灾情相关性等方面,对比分析降水距平百分率(Pa)、标准化降水指数(SPI)、标准化权重降水指数(SPIW)、相对湿润度指数(MI)、综合气象干旱指数(CI)和气象干旱综合指数(MCI)在河南省的适用性.结果表明:各干旱指数对河南省的典型旱年均有较好的诊断能力,MCI与历史干旱灾情相关性比Pa、SPI、SPIW、CI和MI更好;在干旱季节演变及空间分布的诊断方面,Pa、MI、CI和MCI与实际较为吻合,而SPI和SPIW诊断效果较差;在典型干旱过程诊断方面,MCI和SPIW更能刻画出干旱发生发展机制,而Pa、SPI、CI和MI的诊断效果相对较差.从总体上看,MCI在河南省干旱监测诊断中的适用性要优于Pa、SPI、SPIW、CI和MI.

摘要： 本文利用降水距平百分率作为气象干旱指数,对胶东半岛24个气象观测站1971-2013年间的年降水资料进行了分析,得出了胶东半岛干旱分布特征,然后采用不同聚类分析方法,对胶东半岛的干旱进行了分区.分析结果认为,胶东半岛干旱分为四类地区比较合理,即第一类区(青岛、崂山、即墨、胶州和胶南),第二类区(海阳、威海、荣成、文登、乳山和石岛),第三类区(平度、莱西、烟台、福山和莱阳),第四类区(龙口、莱州、蓬莱、招远、牟平、栖霞和长岛).第四类区最易出现干旱,第二类区不易出现干旱.

摘要： 本文利用2003年到2012年间的GRACE数据监测到美国本土地下水的变化情况，并利用GRACE数据计算出的地下水变化异常值建立了全新的干旱指数GHDI，用于监测美国本土的干旱情况。此外，利用GRACE数据计算出的地下水变化还可以为水文学模型的矫正提供参考。考虑到GRACE数据的全球性，可以利用GRACE数据监测全球的地下水变化以及干旱情况。

摘要： 岩溶地区水资源条件复杂,降雨和蒸发变化频繁,通过降雨、蒸发资料对地区降雨和蒸发变化经分析,计算区域蒸发指数,分析地区的干旱情况,为指导区域应对干旱提供支撑.

摘要： 岩溶地区水资源条件复杂,降雨和蒸发变化频繁,通过降雨、蒸发资料对地区降雨和蒸发变化经分析,计算区域蒸发指数,分析地区的干旱情况,为指导区域应对干旱提供支撑.

摘要： 本发明涉及生态环境技术领域，公开了一种基于景观格局指数及气象因子的干旱半干旱区植被生态需水关键影响因子识别方法，识别方法包括以下步骤：基于1990‑2015年土地利用景观格局数据。利用FRAGSTATS软件计算斑块密度、连通度指数、最大斑块指数、聚集度指数、香农多样性指数、蔓延度指数、分离度指数、最大斑块指数和形状指数的指标景观空间格局指数，深刻剖析景观格局时空动态演变特征，利用趋势和突变分析方法分析气温、降水等气象因子特征，其次根据陆面植被生态需水量的核算方法，得出草地、林地、耕地和未利用地的年平均需水量定额，从景观格局及气象因子变化的角度，采用相关性分析和多元回归分析方法，更好的掌握植被生态需水关键影响因子。

摘要： 本发明涉及灾害风险评估的技术领域，更具体地，涉及一种基于改进联合干旱指数的干旱恢复潜力评估方法，包括以下步骤：S10.预处理原始降水数据；S20.计算降水序列的边缘分布函数；S30.转换得到1‑12个时间尺度的降水序列的标准化降水指数SPI；S40.采用主成分分析法对标准化降水指数SPI筛选出主要成分；S50.采用高维C‑vine copula函数构建主要成分之间的联合分布函数；S60.以Kendall分布函数为联合分布函数的概率分布函数，判断累积概率不超过临界值的概率；S70.通过标准正态分布转化得到MJDI指数模型；S80.计算未来一个月内干旱恢复到正常状态时所需要的降水量及其相应的获得降水量的概率。本发明比基于生态需水预测方法更能直接反映干旱严重程度真实情况，计算维度低、计算准确度高。

摘要： 本发明公开一种基于气候指数和改进水库指数的非平稳水文干旱指数构建方法，包括以下步骤：S1、通过逐月实测径流序列，获得对应月份的w个月累计径流量序列；S2、对气候指数进行w个月尺度的滑动平均，并进行滞后相关分析，将与累积径流量序列显著相关的气候指数作为气候变化因子CI；S3、计算改进的水库指数MRI，将CI和MRI同时选作GAMLSS模型的候选解释变量；S4、通过平稳模型进行分布函数优选，然后通过参数估计和模型优选建立最优的非平稳模型；S5、将最优非平稳模型拟合得到的径流累积概率，经过标准正态化处理，即得NSRI；本发明克服了传统SRI在变化环境下不能反映非平稳干旱特征的缺陷。

摘要： 本发明涉及灾害风险评估的技术领域，更具体地，涉及一种基于改进联合干旱指数的干旱恢复潜力评估方法，包括以下步骤：S10.预处理原始降水数据；S20.计算降水序列的边缘分布函数；S30.转换得到1‑12个时间尺度的降水序列的标准化降水指数SPI；S40.采用主成分分析法对标准化降水指数SPI筛选出主要成分；S50.采用高维C‑vine copula函数构建主要成分之间的联合分布函数；S60.以Kendall分布函数为联合分布函数的概率分布函数，判断累积概率不超过临界值的概率；S70.通过标准正态分布转化得到MJDI指数模型；S80.计算未来一个月内干旱恢复到正常状态时所需要的降水量及其相应的获得降水量的概率。本发明比基于生态需水预测方法更能直接反映干旱严重程度真实情况，计算维度低、计算准确度高。

摘要： 本发明公开了一种基于地表温度与植被指数特征空间的干旱指数快速监测方法，具体为：利用卫星遥感被监测区域的地表温度和植被指数；以先验信息为判定条件，对卫星数据进行预处理；基于预处理后的地表温度和归一化植被指数卫星数据，构建特征空间；由特征空间拟合出特征空间干湿边；由特征空间干湿边得到干湿边截距、干湿边斜率等各参数；由各特征空间参数和地表温度和归一化植被指数卫星数据，得到温度植被干旱指数；由温度植被干旱指数，得到地表土壤含水量，最终进行干旱监测。本发明解决了以往特征空间法干湿边不稳定，过度放大变量差异，甚至出现所得参数的数值超出该参数应有物理意义值域的错误现象。

摘要： 本发明公开了一种基于地表温度图像预测干旱指数的方法及装置，该方法一具体实施方式包括：首先针对第一预设观测时间段内任一日观测时间：分别获取第一静止轨道卫星和第二静止轨道卫星在日观测时间针对目标区域采集的第一地表温度图像和第二地表温度图像；其次基于第一地表温度图像和第二地表温度图像，确定目标区域的第一准地表温度图像；之后以第一地表温度为基准，对第一准地表温度图像中所有第二地表温度进行矫正，得到新的第一准地表温度图像；最后利用模型对新的第一准地表温度图像进行预测处理，得到目标区域在所述日观测时间对应的干旱指数。由此，减小了由于卫星平台差异所引起的系统偏差，提高了目标区域日干旱指数预测的准确性。

摘要： 本发明属于水文水资源技术领域，公开了一种多尺度综合干旱指数计算方法：收集流域内的月降雨量、气温、径流量以及土壤湿度数据；计算月、季、年尺度下的标准降雨蒸散发指数SPEI、标准径流指数SRI以及标准土壤湿度指数SSMI；计算月、季、年尺度下SPEI序列边缘分布函数、SRI序列边缘分布函数以及SSMI序列边缘分布函数；构建月、季、年尺度下的标准降雨蒸散发指数SPEI、标准径流指数SRI以及标准土壤湿度指数SSMI的联合分布函数；计算月、季、年尺度下的综合干旱指数SPERSI；设定判定干旱指数的阈值，将综合干旱指数SPERSI与阈值进行比较，判定是否发生干旱，并判定干旱的等级。本发明解决了不能全面、准确地识别干旱的问题。

摘要： 基于归一化温度构建的干旱指数反演表层土壤水分方法，属于测绘、地理信息技术类领域。本发明所述方法利用归一化温度和归一化植被指数构建特征空间，以归一化温度为横坐标，归一化植被指数为纵坐标，将TVDI内温度/植被指数特征空间与PDI内近红外/红外波段特征空间相结合，构建出归一化温度/归一化植被指数特征空间。该特征空间描述出从全植被覆盖、部分植被覆盖及裸土覆盖三种地表覆盖类型，通过特征空间内散点的分布确定土壤线分布，该土壤线描述出土壤水分从干到湿的变化过程，从而构建新的干旱指数NTDI，提高植被覆盖区地表土壤水分的反演精度，为大尺度复杂地表覆盖土壤水分估算提供支撑。

摘要： 一种干旱指数的确定方法、存储介质及设备，属于干旱监测技术领域。为了解决现有的干旱指数准确性有待于提高的问题或者受到区域条件限制较大的问题。本发明首先根据监测区域的历史数据获得历史VTCI指数和NDVI最大值影像和LST最大值影像，利用NDVI最大值影像和LST最大值影像的叠加分割结果对分割区域将监测区域进行分割，针对于分割区域j每个像素，根据历史数据中当前监测时间段前N年内每年其他干旱指标和VTCI指数确定分割区域j内的调整量Δj；然后根据监测区域的数据得到当前监测时间段的VTCI指数，并利用分割区域j对应的调整量Δj进行调整。本发明主要用于干旱情况的判定。

摘要： 本发明公开了一种基于语义贝叶斯网络的TVDI干旱指数预测方法，包括对原始数据进行预处理得到研究所需的NDVI和LST数据，对于受云污染的NDVI和LST数据利用R中RGISTools包中的IMA平均异常插值法进行缺失数据优化。然后利用ESTARFM模型对NDVI和LST数据分别进行时空融合，得到高时空分辨率数据，结合地表语义信息，建立语义贝叶斯网络，利用语义贝叶斯网络实现对TVDI的预测。本发明的有益效果是：从贝叶斯网络的角度对一区域的干旱情况结合语义信息进行预测，在干旱预测方面提出了一个全新的可适用的方法，同样语义贝叶斯也可以适用于其他领域的预测，是一个可拓展，可多方面适用的预测方法。