本文關(guān)鍵詞：青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)干旱遙感監(jiān)測(cè)及預(yù)警研究

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【摘要】：干旱變化存在著緩慢漸變的特征,造成的損失嚴(yán)重,干旱的監(jiān)測(cè)預(yù)警是抗旱防旱的基礎(chǔ)。青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)水資源缺乏,干旱嚴(yán)重影響了該區(qū)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,加強(qiáng)研究區(qū)的干旱監(jiān)測(cè)及預(yù)警研究,對(duì)研究區(qū)的干旱監(jiān)測(cè)預(yù)警及抗旱防旱工作有積極的意義。本文綜合考慮氣象數(shù)據(jù)和MODIS遙感數(shù)據(jù),構(gòu)建干旱預(yù)警模型,對(duì)研究區(qū)進(jìn)行干旱監(jiān)測(cè)預(yù)警分析,并對(duì)模型進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)。本文得出的主要結(jié)論如下:(1)利用研究區(qū)12個(gè)氣象站點(diǎn)1960~2005年的降雨、蒸發(fā)數(shù)據(jù)計(jì)算綜合氣象干旱指數(shù)(CI)以及氣象干旱綜合監(jiān)測(cè)指數(shù)(MCI)。通過(guò)對(duì)比分析MCI與CI指數(shù)干旱月數(shù)與干旱頻率的監(jiān)測(cè)結(jié)果、對(duì)干旱過(guò)程的描述能力、干旱時(shí)空分布特征、干旱季節(jié)性變化、干旱年際變化以及與實(shí)際干旱情況的一致性,結(jié)果表明,基于CI指數(shù)加以改進(jìn)的MCI指數(shù)在研究區(qū)的干旱監(jiān)測(cè)效果優(yōu)于CI,在研究區(qū)的應(yīng)用效果較好。(2)利用研究區(qū)2002~2004年7~9月份的MODIS植被指數(shù)和地表溫度數(shù)據(jù),分別構(gòu)建Ts-NDVI和Ts-EVI模型,根據(jù)初步的擬合的特征空間圖剔除異點(diǎn)像元重新選取植被指數(shù)范圍后,NDVI選擇0.2~1.0之間,EVI選取0.15~0.8之間。計(jì)算結(jié)果表明,TVDI和TEVI監(jiān)測(cè)結(jié)果的空間分布類(lèi)似,大體上的趨勢(shì)為東南部干旱較為嚴(yán)重,中度以上旱情主要分布在湟水谷地、黃河谷地和大通沿線地區(qū);從時(shí)間尺度上看,7月份干旱程度比較嚴(yán)重,在8月份有一定緩解,9月份略有增加。TVDI和TEVI與月平均ET0呈現(xiàn)正相關(guān)趨勢(shì),與月平均降水呈負(fù)相關(guān)趨勢(shì),和實(shí)際情況較為吻合,當(dāng)降水量有增加趨勢(shì)時(shí),旱情緩解,干旱指數(shù)隨之減小;當(dāng)ET0增大時(shí),旱情有加劇趨勢(shì),干旱指數(shù)隨之增大;整體上TEVI與降水和ET0相關(guān)系數(shù)更高,監(jiān)測(cè)旱情效果更加顯著。提取研究區(qū)12個(gè)站點(diǎn)的TVDI和TEVI值,與同期SPI和M監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較,TEVI監(jiān)測(cè)結(jié)果與SPI和M的一致性整體上優(yōu)于TVDI,但是存在部分站點(diǎn)結(jié)果比M的監(jiān)測(cè)結(jié)果偏大的現(xiàn)象。與實(shí)際旱情對(duì)比后發(fā)現(xiàn),TVDI和TEVI的監(jiān)測(cè)結(jié)果比SPI和M更接近實(shí)際旱情,TVDI和TEVI與實(shí)際旱情一致率分別為40.0%、46.7%,TEVI要略?xún)?yōu)于TVDI,但是總體上干旱等級(jí)評(píng)定的準(zhǔn)確率都不是太高,可能是由于利用遙感數(shù)據(jù)的TVDI和TEVI缺乏對(duì)氣象因素的考慮。(3)選取MCI和TEVI構(gòu)建干旱預(yù)警模型,利用2004年7月份至9月份數(shù)據(jù)進(jìn)行氣象站點(diǎn)和研究區(qū)干旱監(jiān)測(cè)預(yù)警,結(jié)合MCI和TEVI干旱等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),確定干旱預(yù)警等級(jí),依據(jù)干旱等級(jí)變化率制定干旱預(yù)警發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明,2004年7月到9月份研究區(qū)旱情逐漸減輕;8月份和9月份預(yù)警燈號(hào)以綠燈、藍(lán)燈和黃燈三種,其中藍(lán)燈比例最大,綠燈次之,黃燈占得比例最小,黃燈區(qū)域有湟水谷地、黃河谷地,也有很小部分黃燈零星分布于大通沿線區(qū)域,與溫度值被干旱指數(shù)監(jiān)測(cè)結(jié)果基本符合,也符合實(shí)際情況。預(yù)警指數(shù)DWI與月平均降水呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,與月平均ET0則是正相關(guān)趨勢(shì),和實(shí)際吻合。對(duì)比研究區(qū)12個(gè)氣象站點(diǎn)7~9月份的DWI值與M值,出現(xiàn)等級(jí)一致的站點(diǎn)概率分別為33.3%、25%、16.7%;DWI值比M大的概率分別為58.3%、75%、75%,DWI監(jiān)測(cè)結(jié)果與相對(duì)濕潤(rùn)度指數(shù)相比稍重。7~9月DWI和M與實(shí)際干旱程度的一致概率分別為53.3%、40.0%,DWI與實(shí)際旱情不同的站點(diǎn),干旱等級(jí)基本只高于實(shí)際旱情一個(gè)等級(jí)。利用DWI進(jìn)行研究區(qū)的干旱監(jiān)測(cè)預(yù)警基本符合實(shí)際的旱情分布,監(jiān)測(cè)精度也比僅采用遙感數(shù)據(jù)的TEVI有一定提高,從46.7%提高到了53.3%。綜上所述,利用DWI進(jìn)行研究區(qū)月尺度的干旱監(jiān)測(cè)預(yù)警基本是可行的。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S423;S127

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