天水地区强降水过程风险评估方法研究

利用天水地区1965—2009年45年间的逐日降水资料,确定分析明显大雨、暴雨过程;建立反映天水明显大雨、暴雨过程的3项单项指标及综合评估指数,并对其风险评估等级进行划分;检验大雨、暴雨综合评估指数序列的正态性,结果大雨符合正态分布、暴雨经过变换也符合正态分布,从而确定了明显大雨、暴雨过程风险重现期评估指标。最后利用等级划分及重现期评估指标对2010—2011年的明显大雨、暴雨过程进行评估。结果表明,该方法能及时、有效、科学的对天水地区大雨、暴雨过程进行量化评估,为防灾减灾提供气象支撑,对提高决策气象服务的及时性、有效性,最大限度的满足气象为农服务意义重大。     

吉林省冰雹时空特点及冰雹过程评估

利用1951—2013年50站天气现象观测资料、冰雹灾情资料,分析了吉林省冰雹的时空特征,利用灰色关联度、百分位数、正态分布等方法建立了冰雹过程指数、冰雹过程评估等级指标、气候重现期指标。结果表明：吉林省1957—1986年为冰雹偏多阶段,1951—1956年、1987—2013年为偏少阶段;冰雹多发生在春夏之交;日内多发生在午后到傍晚前后,夜间较少出现;空间分布呈东西少、中南部地区多的特点。冰雹过程的时间变化规律和冰雹时间发生规律类似。对冰雹过程不仅可以进行排位、等级、气候重现期等方面的评估,还可以进行持续日数、覆盖范围、持续时间、最大冰雹直径等的评估,可操作性强,实现了在实际业务中对冰雹过程多角度快速评估的目的,对提高冰雹过程的应急响应和服务能力意义重大。     

安徽省冬小麦灌浆期连阴雨灾害等级指标的确定

为确定冬小麦灌浆期连阴雨灾害等级指标,利用1980—2012年安徽省冬小麦灌浆期间逐日气象观测数据、连阴雨灾害样本和灾情资料,遴选出连阴雨灾害过程的阴雨日数、累计雨量和日照时数3个主要致灾因子,采用主成分法(PCA)、有序样本最优分割法等数理统计方法,构建了冬小麦灌浆期间连阴雨灾害综合指数(D),并结合危害特征和产量损失情况进行了灾情等级划分。结果表明,冬小麦灌浆期间的连阴雨灾害可由连阴雨综合指数(D)表达,并划分为轻、中、重、严重4个等级,对应的连阴雨综合指数(D)的分级阈值分别为：＜0.2、[0.2, 0.4)、[0.4,0.6)、≥0.6。经对典型连阴雨年的验证,研究中构建的连阴雨等级指标较单要素指标,对连阴雨灾害具有较高识别能力,可作为冬小麦灌浆期连阴雨灾害监测与评估业务指标使用。     

基于主成分分析的湖北省洪涝灾害风险评估模型构建

湖北省历年由洪涝灾害造成农作物受损严重,对湖北省进行洪涝风险评估十分必要。本文提出了一种定量化风险评估的模型建立方法,通过多源数据（气象、社会经济、地理特征等数据）提取到15个指标,采取主成分分析法确定各因子对于洪涝灾害的影响权重,建立风险评估模型,并运用地理信息系统(GIS)分析技术得出洪涝灾害风险区划图。在现有评估指标体系的基础上,通过网络爬虫方式获取更能反映防减灾能力的灾害应急指标;采用主成分分析方法降低模型建立中的主观因素。结果表明：（1）通过模型得到降雨与地势为湖北省洪灾发生的最主要因素;（2）湖北省中东部地区多为高风险区,其中东部武汉、黄石等长江干流途经地区处于重风险区;西南部多为中风险区,西北部在全省为低风险区。综上,该模型可为湖北省开展综合减灾、调整区域可持续发展结构、进行准确农情监测提供科学支撑和决策依据,具有重要的科学和实践意义。     

气象干旱综合指数MCI在四川省的适用性分析及修订

使用1991-2013年四川省156站逐日气温、降水资料和干旱灾情资料,利用灰色关联方法建立了实际干旱灾害等级划分标准,进而分析了MCI指数在四川省的适用性,最后利用投影寻踪方法对MCI指数进行修订。结果表明,选择农作物受灾面积、社会受灾人口和直接经济损失三项指标建立的灰色关联度可以很好的表征干旱灾害的综合损失情况。适用性分析表明,基于MCI的干旱等级评估准确率普遍偏低,其中实际发生特旱21次,而MCI评估结果达115次。MCI指数对旱情等级评估偏重,这可能与四川省灌溉和供水能力逐渐提高有关。以灾害灰色关联度为参考序列,利用投影寻踪方法揭示MCI各个分量对实际旱灾的影响,找到最优投影方向,建立了MCI指数的修订系数。修订后的MCInew较MCI对旱灾等级的评估能力明显提高,其中对特旱评估的准确率从16.5%提高到62.5%,个例分析也表明MCInew与实际旱情的发生发展过程更加吻合。     

玉米自交系萌发期耐盐性鉴定

为了完善玉米自交系萌发期耐盐性的鉴定评价标准,筛选耐盐性强的玉米种质资源,解析玉米自交系萌发期耐盐性遗传机制,为玉米萌发期耐盐性育种提供理论依据和技术支撑。对390份玉米自交系耐盐性相关的10个生理指标进行测定,利用主成分分析确定为5个综合指标,即7d发芽率、芽干重、芽鲜重、根干重和根长,可作为玉米萌发期耐盐性鉴定指标。根据隶属函数分析确定各材料的耐盐综合评价指数,并通过聚类分析将材料萌发期耐盐性分为6个等级,其中高度盐敏感型材料298份,中度盐敏感型材料49份,盐敏感型材料27份,耐盐型材料9份,中度耐盐型材料5份,高度耐盐型材料2份。     

基于主成分和GIS 的关天经济区区域经济空间分异研究

在关中-天水经济区＂一核、一轴、三辐射＂的空间发展战略基础上,对经济区县域生产要素禀赋和生产技术水平等基本特征进行综合评价,据此划分区域并进行各区产业功能定位,以期为促进产业整合与升级和优化区域经济结构提供科学依据。运用多元统计的主成分分析,对研究区65个区（县）经济发展状况进行综合评价;运用区域分工指数和区位商衡量各县之间的产业集聚趋势,采用层次聚类法和GIS空间分析将经济区划分为5个区域;最后提出促进经济区地区分工及一体化,统筹区域经济发展的对策建议。     

基于主成分分析的5份香蕉种质抗旱性评价

通过向营养液中添加PEG-6000,研究在不同程度干旱胁迫下5份香蕉种质的生理变化,并利用这些生理指标进行抗旱性综合评价.结果表明,香蕉在干旱胁迫下,可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、电导率、丙二醛含量、POD活性和SOD活性6项生理指标均发生不同程度的变化,随着干旱胁迫程度的加重,这些指标均有上升的趋势.通过主成分分析,可以将6个单项指标转化为3个综合指标对5份香蕉种质的抗旱性进行综合评价,其抗旱能力大小顺序依次为:金粉1号＞广东粉蕉＞粉杂＞HA＞桂蕉6号.本实验筛选出金粉1号和广东粉蕉2个较为抗旱的ABB基因型种质,评价结果将为今后广西的香蕉抗旱育种以及确定香蕉品种的适合种植范围提供理论依据.     

遥感干旱监测模型研究及在湖南夏季高温干旱中的应用

利用MODIS数据的增强型植被指数和陆地表面温度数据,反演得到湖南省逐月的改进型增强植被指数和温度状态指数,并与临近气象台站的综合气象干旱指数进行相关性分析,选取适宜的权重因子建立干旱状态指数(DCI)遥感干旱监测模型,并对其划分了遥感干旱等级。将此模型应用到2013 年6—9 月湖南旱情的监测中,该模型能较好地反映全省旱情的时空演变特征以及旱情的演变情况。该模型一定程度上削弱了云层的影响,在湿润的南方地区的农作物长势监测、作物估产和灾损评估等方面具有重要的应用前景。     

基于Z指数的聊城地区干旱时空特征分析

为了了解聊城市自然降水的亏缺状况,探索聊城区域内干旱规律。利用聊城地区8个气象站1970—2010年逐月降水资料,采用Z指数方法计算各站旱涝指标,在此基础上确定旱涝等级,从时间和空间2个方面对聊城地区40多年干旱特征进行分析。结果表明:年际变化中,旱涝交替发生,易发生连续性气象干旱,总体干旱多于涝,旱涝3年和7年周期显著。空间分布中,特旱东北地区高于西南地区,大旱东部地区高于西部地区,偏旱西部高于东部,总的干旱西北部地区最高。     

基于梨树产量损失的气象灾害评估研究

灾害评估是一项新型研究课题,特别是多年生果树作物,由于实况调查观测资料极少,许多自然灾害机理尚不明确,评估工作难度很大,气象灾害的风险评估工作仍然处于探索和研究的起步阶段。进行基于梨树产量损失的气象灾害评估研究,可为果树气象灾害风险评估和果业管理部门防御或减轻气象灾害对果树生产的危害,制定救灾措施提供科学依据。利用统计学方法和风险原理,确定了天水渭北旱山区、渭河河谷川区和关山区3个不同小气候类型区,影响梨树产量形成的主要农业气象灾害,构建了基于梨树产量损失的农业气象灾害风险评估模型。天水3个不同小气候类型,影响梨产量形成的主要农业气象灾害以初春3月干旱、伏期7月干旱和花期4月低温冻害最为严重。评估有灾（包括小灾、中灾、大灾、特大灾）年份18年,评估准确率94%。其中,中灾和大灾评估准确率达100%,评估准确率较高,评估效果比较理想,可为多年生果树气象灾害评估研究提供参考,对农业防灾减灾有一定的指导意义。     

湖南水稻干旱评估方法研究

为了探讨双季早稻、双季晚稻、一季稻干旱影响定量评估方法,统计各熟制水稻各生育期综合气象干旱指数、水分亏缺指数与水稻受旱率、成灾率、单位面积粮食减产量的相关,分析各熟制水稻干旱影响敏感期;基于相关系数,定量计算综合气象干旱指数、水分亏缺指数组合成综合评估指标所占的权重,组建各熟制水稻旱情综合评估指标;基于各熟制水稻旱情综合评估指标,结合抗旱能力,通过多元回归建立各熟制水稻受旱率、成灾率、单位粮食减产量评估模型。结果表明：（1）湖南季节性干旱特征明显,对于双季晚稻,各生育期干旱出现频率基本接近,干旱影响期为返青分蘖期和幼穗形成期;双季早稻、一季稻各生育期干旱出现频率差异较大,以水稻生长后期干旱出现频率高,而水稻干旱影响敏感期也在水稻生长后期。（2）双季早稻干旱灾害评估模型历史同级拟合率平均为77.6%,级差一级以下的拟合率为91.1%;双季晚稻同级拟合率为70.9%,级差一级以下的拟合率为83.0%;一季稻同级拟合率为61.8%,级差一级以下的拟合率为84.5%。基于降水、需水、可供水等因子建立水稻干旱灾害评估模型,物理意义清楚,准确率较高,可为水稻干旱影响定量评估提供技术支持。     

基于GIS技术的巴中市农业气象干旱灾害风险区划

为了提升干旱气象灾害风险管理和决策水平,减轻灾害造成的损失,笔者利用巴中市及其周边市、县1981—2015年的气象观测资料和历史干旱灾害资料,根据干旱发生的时段分为春旱、夏旱、伏旱、秋干、冬干,综合巴中各县区的气象、社会、自然、灾害防御及地理信息数据(1:5万)基于GIS平台,应用灾害风险评价的理论和技术,结合风险指数、自然断点和加权综合评价的方法,绘制出巴中市干旱灾害风险区划图。结果表明,巴中市农业气象干旱的风险呈现北高南低的趋势,北部高风险区较南部低风险区海拔高、河网密度小、经济水平低是其风险较高的主要原因。     

玉米干旱气象保险指数研究——以陇东南为例

干旱是影响陇东南玉米产量的主要因素,为了探索该地域玉米种植干旱气象风险,运用1961—2015 年陇东南天水市区域内7 个气象站降水及同期玉米产量资料,分析1961—2015 不同类型干旱出现概率及其干旱对玉米产量的影响,建立干旱气象保险指数并依据其对玉米种植的风险理赔额度进行计算分 析。结果表明：干旱对玉米产量无影响年份概率最高,为27.9%。春季、初夏、伏期3 个时段重旱依次出现的概率为0.1%,春季、伏期出现重旱而初夏出现中旱的组合及春季出现中旱、初夏及伏期出现重旱的组合出现概率分别为0.1%和0.2%,均属于小概率事件。在研究年份中,免于理赔的组合（干旱气象保险 指数≤10%）有9 种,0＜理赔标准≤10%的干旱组合有17 种,10%＜理赔标准≤40%的干旱组合38种,理赔标准＞40%（干旱气象保险指数＞50%）的组合为0。     

基于GIS的赤峰市干旱灾害风险区划与分析

为了提升干旱灾害风险管理和决策水平,减轻灾害造成的损失,通过采用自然灾害风险评价的理论和方法,利用赤峰市1981-2010年的气象观测资料和历史干旱灾害资料,综合12个县（区、旗）的自然、社会经济、防灾减灾等数据,以及1:50000地理信息数据,得出干旱灾害风险指数,并基于GIS技术绘制出干旱灾害风险区划图。结果表明：综合不同阶段的干旱风险指数,翁牛特旗和林西县的干旱风险指数最高,克什克腾旗、喀喇沁旗和宁城县的风险指数最低。     

天水市近50年干旱灾害变化特征及对夏、秋粮影响风险评估

干旱是影响天水市地区粮食生产的主要气象灾害。运用1961-2010年天水市7县（区）气象站降水资料及2001-2010年冬小麦、玉米播种面积及产量资料,建立了干旱影响粮食产量的风险评估指数,并对不同冬小麦、玉米在不同季节受不同等级干旱的影响风险进行了分析。结果表明,轻旱出现的频率为7.09次/年,中旱频率为2.52次/年,重旱出现频率为0.50次/年,特旱出现频率0.25次/年。各等级干旱春季出现频率较高,其次为初夏和伏期,初秋出现频率较低。轻、重、特旱渭北地区出现频率较高,中旱藉、渭河谷出现频率较高。冬小麦轻旱、中旱风险指数较高,重旱、特旱风险指数较低;玉米轻旱风险指数较高,其次为中旱,重、特旱对玉米产量影响风险较小。冬小麦在春季受干旱威胁的风险较大,玉米在初秋受干旱威胁的风险较大。渭北地区冬小麦全生育期受干旱威胁风险较大,藉、渭河谷地区及秦安、清水玉米全生育期受干旱威胁风险较大。冬小麦干旱风险指数大于玉米,秋粮生产气候优势大于夏粮。     

福建省粮食产量气象灾害风险评估

利用福建省1978-2004年66个县（区）的粮食单产资料,通过统计处理得到相对气象产量,并以相对气象产量的变化来表征福建粮食产量气象灾害风险程度。采用歉年平均减产率,歉年减产率变异系数,相对气象产量小于－5％的保证率三个风险指标作为综合风险评估指标,来评估福建粮食单产气象灾害风险。结果表明全省各县综合风险指数介于0.08～0.73之间,高风险区主要分布在平潭县、泉州和漳州的大部县市、龙岩和三明的西部县市、宁德市东北部和南平的部分县市,这些区域的台风、暴雨、干旱和寒害等灾害对粮食单产的影响较大;低风险区主要分布在福建中部沿海县市及内陆县市,气象灾害对对粮食单产的影响相对小些。     

湖北中稻气候适宜度指标构建及其对产量影响的定量评估与应用

为合理评价湖北地区中稻生长发育过程中气候条件的适宜度,服务于政府决策部门以及农事工作人员及时合理的开展田间管理,达到合理利用气候资源的目的。利用湖北中稻生育期内逐旬的气象资料和相关农业气象指标,构建中稻生育期内旬际日照时数、平均温度、降水适宜度的隶属函数,计算3项气候要素适宜度的逐旬效应及其对产量的影响,并得出湖北中稻气候适宜度变化特征及对产量影响的模型。结果表明：中稻全生育期内,湖北省多年平均状况的光、温、水气候要素的适宜度均为较适宜,其中以气温适宜度为最佳,日照适宜度次之,降水适宜度最小,而综合适宜度围绕多年平均值波动,且振幅较小。同时,选定的4个气候地区的综合适宜度在中稻生长发育前期均表现为较适宜,后期受阶段性高温干旱以及暴雨的影响,适宜度较低,与实际情况相吻合;产量模型模拟的1990—2010年产量影响模拟值与实际气象产量的相关性显著。表明采用综合适宜度模型构建的产量预估模型,对定量评价光温水3项气候要素对产量的影响具有一定的准确性和可行性。     

干旱对陇东及陇东南地区粮食产量的影响评估

干旱灾害是影响陇东南及陇东地区粮食生产的主要气候灾害。评估其对该地粮食生产的影响及粮食作物种植的风险程度,是干旱研究工作的目的之一。根据陇东南及陇东4市1981-2006年粮食产量及各地同期历年降水资料,借助数理统计方法分析了4市的干旱灾害变化的基本特征和该地冬小麦和玉米受干旱影响的减产程度,构造了评价冬小麦及玉米种植风险系数及评价方法。结果表明,陇东地区比陇东南地区更容易发生旱灾,春旱以陇东地区的庆阳最易发生且程度严重,初夏旱以陇东地区的平凉最易发生,伏旱以陇东南地区的天水最易发生。冬小麦的种植比玉米的种植风险大,陇东地区粮食作物的种植的风险比陇东南地区大。冬小麦种植风险最大的地方为平凉,其次为庆阳,最小的为陇南。玉米种植风险最大的地方是庆阳,其次为平凉,最小为陇南。