陕西省作物旱情预报系统的研究

根据农田水量平衡原理，通过田间试验及对现有资料的分析研究，提出了陕西省作物旱情预报模型，并讨论了其分级标准及特点，简要介绍了“陕西省作物旱情预报系统”的设计思想、主要功能及组成     

基于干旱过程模拟的旱情综合评估方法应用研究

在对国内外干旱评估方法研究进行综述的基础上,指出干旱起因是降水偏少,但发展成灾,则有一个缓慢渐进过程,它不仅取决于降水、气温等气象条件,还与地形、土壤、作物等因素密切相关。考虑到旱灾的成因是多条件的,旱灾的影响和体现也是多方面的,只有结合干旱发展的各阶段,才能全面地认识和评估旱情。利用基于分布式水文模拟的干旱模型,在完整模拟干旱发生发展和结束过程的基础上,整合多种旱情指标,提出能反映干旱发展过程主要特征的旱情综合评估方法体系,并以长江上游川渝地区2006年严重干旱事件为例,开展了应用示例研究。     

考虑缺水滞后效应的作物-水模型研究

本文依据作物生理学有限缺水理论，考虑作物不同生育阶段缺水对叶面积系数、腾发量变化及产量影响的滞后效应，假设这种滞后影响过程的现在阶段只与将来阶段有关，而将来阶段与过去阶段无关，经单阶段和多阶段缺水的两种田间灌溉试验，求得改进的加法模型即考虑缺水滞后效应的作物-水模型(LEMCRW)，与常见的3种国外MCRW比较具有较广泛的适应性和较好精度，只要正确选用不同的敏感指标，可供单阶段和多阶段缺水对产量影响的非充分灌溉模拟     

考虑缺水滞后效应的作物-水模型研究

本文依据作物生理学有限缺水理论，考虑作物不同生育阶段缺水对叶面积系数、腾发量变化及产量影响的滞后效应，假设这种滞后影响过程的现在阶段只与将来阶段有关，而将来阶段与过去阶段无关，经单阶段和多阶段缺水的两种田间灌溉试验，求得改进的加法模型即考虑缺水滞后效应的作物水模型（ＬＥＭＣＲＷ），与常见的３种国外ＭＣＲＷ比较具有较广泛的适应性和较好精度，只要正确选用不同的敏感指标，可供单阶段和多阶段缺水对产量影响的非充分灌溉模拟．     

基于多源遥感卫星数据的桂西北旱情监测研究

为更好地考虑与干旱有关的参数,在利用MOIDS数据的MYD11A2以及MYD13Q1产品构建及VCI和TCI数的同时,结合风云二号卫星降水数据,利用这3种数据构建归一化旱情状态指数SDCI模型,模型的权重系数通过与农业受旱率的关系来确定。然后分别以VSWI和SDCI指数作为旱情监测指标,分析桂西北2010年3月中下旬的旱情,并与实际旱情资料进行比较判断哪个指数更优。结果表明,利用VSWI以及SDCI在桂西北地区进行遥感旱情监测均是可行的,能直观体现出旱情级别的空间分布情况,但SDCI指数能更好的反映区域旱情。     

基于植被供水指数的桂西北旱情遥感监测研究与应用

针对极端天气频繁出现,干旱增多、严重等问题,以桂西北为研究区域,获取不同时期遥感影像数据,通过分析植被及温度等影像指数,依据历史旱情发生情况,建立植被供水指数分级规则,并依此规则,可实时、动态地监测旱情信息。其成果可增强旱情的预警能力,为防旱、抗旱决策提供了技术参考依据。     

基于水文-作物耦合模型和CWAPI指数的农业干旱评估

基于模拟土壤含水量构建的干旱指数可反映农业干旱的时空发展过程,已被广泛用于大范围农业干旱评估中。当前模拟用于干旱评估的土壤含水量时,常采用水文模型进行模拟。然而,水文模型常过于简化作物模块甚至缺少作物模拟方案,无法模拟作物需水量,因此仅基于土壤含水量构建的土壤干旱指数因忽略作物需水而难以准确评估实际的农业干旱情况。研究构建了考虑灌溉过程影响的水文-作物耦合模型VIC-EPIC（Variable Infiltration Capacity-Environmental Policy Integrated Climate）,提出了基于VIC-EPIC模拟作物需耗水过程的作物缺水距平指数CWAPI（Crop Water Anomaly Percentage Index）,在青口河流域开展了区域农业干旱评估方法研究。验证分析表明,构建的CWAPI因考虑作物需水影响可直接反映作物的缺水状态和缺水对作物生长的累积影响;由于在干旱评估中引入了作物种植比例、轮作类型和灌溉的影响,CWAPI能够较SMAPI（Soil Moisture Anomaly Percentage Index）更客观地反映区域作物旱情。因此评估农业干旱时,需要考虑作物种植比例、轮作和灌溉过程的影响。     

基于集对分析的旱情综合评价模型研究

综合考虑气象干旱、水文干旱、农业干旱、社会经济干旱等情况,选取水库蓄水距平百分率、地下水埋深、土壤含水量、降水量距平百分率等作为旱情评价的指标,将旱情分为不旱、轻度干旱、中度干旱、严重干旱、特大干旱5个等级,建立了基于集对分析的旱情综合评价模型。从山东省42 a的实测资料中随机挑选7 a资料,对历史旱情进行了综合评价。结果表明:基于集对分析的旱情综合评价结果与模糊综合评价结果基本一致,且与实际情况相符,说明该方法在旱情评价方面具有合理性和可行性。     

阜新细河流域水污染综合指数定量评估研究

文章建立阜新地区饶阳河流域水污染综合指数,对其水污染状况进行综合评估.评估结果表明近20 a细河流域的水污染综合指数总体在0.2-0.4之间变化,且变化相对较为稳定,处于中度水污染状况的年份较多.     

基于温度植被干旱指数的三花间流域旱情监测

利用三花间流域的MODIS数据提取归一化差值植被指数(NDVI)和陆地表面温度(LST),构建LST/NDVI特征空间,计算温度植被干旱指数,对2002年4月份的三花间流域进行旱情分级统计,并与当地气象站实测的平均相对湿度和平均气温进行回归分析.结果表明:利用温度植被干旱指数进行三花间流域旱情监测能够较好反映当地旱情.根据温度植被干旱指数与地表温度以及归一化植被指数之间的关系,建立旱情监测模型.     

基于土壤含水量模拟的干旱监测指数研究

以山西省汾河流域为例,采用水量和能量平衡原理的VIC模型模拟了区域内径流和土壤含水量的变化过程,并构建了土壤干旱指数进行实例研究。结果表明:建立的VIC模型能够较好地模拟研究区站点的径流和土壤含水量的变化过程,基于土壤含水量模拟的土壤干旱指数与实际干旱的发生具有较好的相关性,土壤干旱指数物理意义清晰,能较好地刻画区域干旱在时空上的发生、发展及结束过程,对区域干旱监测具有一定的应用价值。     

基于综合指数法的保定市地表水资源脆弱性评价

根据地表水资源脆弱性内涵及保定市地表水资源的特点,从自然脆弱性、人为脆弱性和承载脆弱性三个方面选取10项评价指标。利用层次分析法确定各指标权重,基于综合指数法结合GIS/RS技术对保定市地表水资源脆弱性进行了定量评价。结果表明,保定市地表水资源总体上呈现出较为脆弱的态势,其中以保定市西北部、西部、中部偏东及东南部地区表现得最为明显。根据脆弱性结构,将这些地区分成自然脆弱性主导型地区、人为脆弱性主导型地区和承载脆弱性主导型地区三类。针对自然和人为脆弱性主导型地区,提出加快水利设施建设、扩大绿化面积等对策;针对承载脆弱性主导型地区,提出控制用水总量和人口增长、淘汰落后产能、发展节水技术、宣传节水知识等对策。     

基于WPAPP模型的水土保持综合效益研究

鉴于传统的投影寻踪模型(PP)处理高维非线性数据很难达到良好的效果,引入生物群体智能算法中的狼群算法对PP模型进行优化,以提高投影寻踪模型的精准度。以生态效益和社会效益为准则层建立水土保持综合效益评价指标体系,并运用定量分析原理提出了水土保持综合效益的5类分级标准。将优化模型运用到湖北省郧西县3个时间段的水土保持综合效益研究中,分析结果与当地实际情况十分吻合,表明所建立的指标体系和优化模型比较合理,评价方法可行,不失为水土保持综合效益的研究提供了一类新的思路与方法。     

基于Copula函数的新型综合干旱指数构建与应用

干旱指数是研究干旱的重要工具,构建综合干旱指数是目前干旱监测、风险评估的前沿和趋势。本文基于阿基米德Copula函数,联合降雨(气象)、径流(水文)两种要素,构建了一种能够综合表征气象干旱和水文干旱的新型综合干旱指数MSDI_p,并用其表征渭河流域的干旱演变特征,且进一步对其背后的驱动力进行了探究。结果表明:(1)MSDI_p指数既能像标准化降水指数(SPI)一样敏锐地捕捉干旱的发生,也能像标准化径流指数(SRI)一样很好地刻画干旱的持续时间和结束,同时具备气象和水文两种干旱指数表征不同类型干旱的优势,能综合表征干旱演变特征;(2)受气候变化和人类活动影响,渭河流域过去50余年综合干旱呈显著增强趋势;(3)渭河流域综合干旱指数序列存在变异点(1994年),且未来流域干旱情势有加剧趋势;(4)太阳黑子和大气环流异常因子等对渭河流域综合干旱的发生有较大影响,其中太阳黑子活动的影响最强。且除直接影响外,太阳黑子还能通过影响大气环流异常因子进而对综合干旱的发生造成间接影响。     

水土保持综合效益定量分析方法及指标体系研究

基于生态学、经济学、社会学等理论,对区域水土保持综合效益评价方法及其指标体系等进行了系统的分析研究,在归纳以往的水土保持效益评价理论与方法的基础上,通过对评价指标体系及其层次结构的调整和补充,构建了以水土保持综合效益为目标层,以基础效益、经济效益、生态效益、社会效益为准则层的区域水土保持效益评价指标体系,共包含24个指标。选择典型区域内蒙古武川县为研究对象进行具体的案例分析,分析结果与当地实际情况十分吻合,表明所建立的指标体系比较合理,评价方法可行,可以应用于区域水土保持综合效益评价,为水土保持综合效益的定量分析提供可参考的思路与方法。     

基于除涝抗旱与水生态要求的适宜水面率分析

针对水域保护和利用过程中存在的诸多问题,根据平原区水域承载的功能,提出了从防洪除涝功能、抗旱供水功能和水环境容量3个方面确定适宜水面率的基本思路,建立了基于除涝抗旱与水生态要求的适宜水面率数学模型.以淮北平原区凌城灌区为例,计算了该区域的适宜水面率.结果表明,满足平原区除涝、抗旱与水生态要求的适宜水面率为10.52％.该方法可为类似平原灌区的水域监督检查、管理以及续建配套和现代化改造建设等提供参考.     

表征生态状况的综合干旱指数构建及干旱风险分析

联合标准化降水指数、标准化土壤湿度指数、标准化地下水指数和标准化生态缺水指数,基于熵权法和相关系数赋权法分别构建了西北地区综合干旱指数CDI＿E和CDI＿C,分析了CDI＿E、CDI＿C与标准化叶绿素荧光指数(SSIF)、自适应帕尔默干旱指数(scPDSI)间的相关性,评估了CDI＿E、CDI＿C对植被状况的表征以及综合干旱的监测能力,并选取典型干旱事件进行验证。利用游程理论分析了1986—2015年西北地区的综合干旱特征及暴露度、脆弱性、恢复力3个风险因子,采用等权法计算综合干旱风险,依据10 a滑动窗口分析干旱风险的变化趋势。结果表明：CDI＿C考虑了干旱与植被的响应关系,且与scPDSI的相关性较强,能较好地反映西北地区的综合干旱情况;CDI＿C可以同时监测到气象、农业、地下水和生态干旱,且反映的干旱与实际情况一致;CDI＿C显示研究时段内西北大部分地区呈变湿趋势;综合干旱在新疆、青海等干旱半干旱区的发生频率较高且干旱风险较大,各区干旱风险呈先增后减的趋势。     

基于PDSI和SPI的综合气象干旱指数研究

在总结对比已有气象干旱指数的基础上,结合帕默尔干旱指数(PDSI)和标准化降水指数(SPI)的优点,提出综合气象干旱指数DI,并对综合气象干旱指数与区域干旱受旱/成灾面积和径流丰枯的相互关系进行分析,结果表明:综合气象干旱指数能够较好地反映区域干旱受旱/成灾范围,以及河道径流的丰枯状况.并且综合气象干旱指数还同时考虑了月季降水量的异常和一段时间的水分亏缺,比单个气象干旱指数更能反映农业干旱和水文干旱.     

辽宁省城市水土环境综合治理技术研究

城市可分为建成区、开发建设区和郊区3部分,后两个区是城市水土保持工作的重点区域。结合辽宁省实际,研究提出了辽宁省城市水土环境综合治理技术,包括土地整治技术、固坡工程技术、植被重建技术和排水工程技术。