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基于大气-土壤-植被系统干旱发生发展过程的综合干旱指标构建与应用
被引量：
4
1
作者
段居琦
张强
+3 位作者
何雨峰
周广胜
王有民
肖风劲
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期229-239,共11页
适宜的干旱指标和高分辨率数据是准确监测干旱的基础。本研究从气象干旱和土壤干旱以及植被对干旱的响应出发,整合中国国家气象观测站、中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)土壤湿度(0.0625°×0.0625°)和MODIS叶面积指数(5...
适宜的干旱指标和高分辨率数据是准确监测干旱的基础。本研究从气象干旱和土壤干旱以及植被对干旱的响应出发,整合中国国家气象观测站、中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)土壤湿度(0.0625°×0.0625°)和MODIS叶面积指数(500 m×500 m)等多源数据信息,构建了基于气象干旱指数(标准化降水蒸散指数)、土壤干旱指数(土壤湿度百分位)和植被干旱指数(叶面积指数百分位)的综合干旱指数,并在中国东北地区开展了典型站点和区域10 km×10 km空间分辨率干旱监测试验。结果表明,综合干旱指数克服了单一气象干旱指数不能准确反映农业旱情及单一植被长势指数会将其他灾害引起的植被长势变差误判为干旱的不足,能够反映灌溉对干旱的影响,实现对大气-土壤-植被系统干旱发生、发展及其影响的监测。
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关键词
干旱
监测评估
综合干旱指标
干旱
指标
大气-土壤-植被系统
多源数据
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职称材料
基于动态权重系数法的区域综合干旱指标研究
被引量：
3
2
作者
姚立强
孙可可
+2 位作者
许继军
袁喆
屈艳萍
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2021年第10期40-47,共8页
为揭示区域总体干旱程度及其变化特征,以长株潭地区为研究区,在标准化降水指数(SPI)、标准化水位指数(SZI)、标准化区域水资源短缺指数(SSDI)基础上,利用动态权重系数法构建区域干旱综合指标MIDI,结合历史受旱面积率、因旱减少供水量等...
为揭示区域总体干旱程度及其变化特征,以长株潭地区为研究区,在标准化降水指数(SPI)、标准化水位指数(SZI)、标准化区域水资源短缺指数(SSDI)基础上,利用动态权重系数法构建区域干旱综合指标MIDI,结合历史受旱面积率、因旱减少供水量等旱情统计资料,对MIDI的适用性进行分析验证。以长株潭地区11个气象站、12个水文站近几十年实测资料为例,分别采用游程理论和Copula函数法识别干旱事件,并计算其发生频率,采用多尺度统计分析法,对区域综合干旱的演变特征进行分析。研究结果表明:SPI、SZI、SSDI对于不同水源、行业类型干旱评价各具优势,SPI、SSDI年干旱累积烈度与长株潭地区农业受旱面积率相关性相对较高;SZI年干旱累积烈度与城镇因旱减少供水量相关性较高,更适用于依靠地表径流为主要供水水源的城镇干旱地区评价。本研究提出的动态权重系数法,综合考虑了区域产业结构的年际变化、产业需水规律的季节性变化等因素,可反映不同阶段各单项指标干旱对于旱情的主导作用,适用于多种水源和产业类型的区域旱情综合评价;从月、季和年3种时间尺度,分析了长株潭地区MIDI综合干旱的变化特征,结果表明长株潭地区近20 a来极端干旱发生频次呈现波动增加趋势。
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关键词
干旱
综合
指标
干旱
演变
干旱
评价
干旱
频率
长株潭地区
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职称材料
基于多元统计分析的冬小麦干旱综合指标构建及监测研究
被引量：
1
3
作者
谢永凯
冯美臣
+3 位作者
秦明星
杨武德
刘敏
孟万忠
《天津农业科学》
CAS
2023年第5期17-24,共8页
为了实现水分胁迫后冬小麦干旱指标综合表现的定量监测,以2017—2018、2018—2019年的冬小麦水分胁迫试验为基础,选择冬小麦叶片含水量(LWC)、叶绿素密度(ChD)、游离脯氨酸含量(Pro)以及抗氧化物酶中的超氧化物歧化(SOD)、过氧化氢酶(C...
为了实现水分胁迫后冬小麦干旱指标综合表现的定量监测,以2017—2018、2018—2019年的冬小麦水分胁迫试验为基础,选择冬小麦叶片含水量(LWC)、叶绿素密度(ChD)、游离脯氨酸含量(Pro)以及抗氧化物酶中的超氧化物歧化(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性等生理参数作为研究对象,利用主成分分析方法(PCA)构建了冬小麦干旱综合指标(Comprehensive drought index,CDI)。结合相关分析法和逐步多元线性回归(CA+SMLR)、偏最小二乘法和逐步多元线性回归(PLS+SMLR)及连续投影算法(SPA)对光谱反射率进行了特征波段提取,综合利用化学计量学方法,对冬小麦生理生化及CDI指标监测展开了研究。结果表明:通过CA+SMLR提取的特征波段个数较少,并且所构建的SMLR模型表现一般;利用SPA构建的监测模型表现优于CA+SMLR和PLS+SMLR 2种方法,可以实现对冬小麦CDI指标优化目的。利用多元回归分析方法构建的模型对比,发现基于全谱建立的PLSR模型表现(R^(2)=0.885,RMSEC=0.221,RPD=2.772;R^(2)=0.631,RMSEP=0.441,RPD=1.625),其预测效果最好;SPA方法提取特征波段建立的MLR模型表现(R^(2)=0.647,RMSEC=0.387,RPD=1.355;R^(2)=0.672,RMSEP=0.376,RPD=1.500)次之。综上,通过CDI模型的构建,为实现水分胁迫后冬小麦生理参数综合表现的高光谱监测提供了参考。
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关键词
主成分分析
干旱
综合
指标
特征波段
模型表现
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职称材料
题名
基于大气-土壤-植被系统干旱发生发展过程的综合干旱指标构建与应用
被引量：
4
1
作者
段居琦
张强
何雨峰
周广胜
王有民
肖风劲
机构
国家气候中心
中国气象局/河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室
马里兰大学帕克分校地球系统科学交叉学科中心
美国
出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期229-239,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFC1502402)
公益性行业(气象)科研专项(GYHY201506019)
+1 种基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(31501214)
中国气象局/河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室开放研究基金课题(AMF201701)。
文摘
适宜的干旱指标和高分辨率数据是准确监测干旱的基础。本研究从气象干旱和土壤干旱以及植被对干旱的响应出发,整合中国国家气象观测站、中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)土壤湿度(0.0625°×0.0625°)和MODIS叶面积指数(500 m×500 m)等多源数据信息,构建了基于气象干旱指数(标准化降水蒸散指数)、土壤干旱指数(土壤湿度百分位)和植被干旱指数(叶面积指数百分位)的综合干旱指数,并在中国东北地区开展了典型站点和区域10 km×10 km空间分辨率干旱监测试验。结果表明,综合干旱指数克服了单一气象干旱指数不能准确反映农业旱情及单一植被长势指数会将其他灾害引起的植被长势变差误判为干旱的不足,能够反映灌溉对干旱的影响,实现对大气-土壤-植被系统干旱发生、发展及其影响的监测。
关键词
干旱
监测评估
综合干旱指标
干旱
指标
大气-土壤-植被系统
多源数据
Keywords
Drought monitor and assessment
Combined drought index
Drought index
Atmosphere-soil-plant system
Multisource data
分类号
P49 [天文地球—大气科学及气象学]
S166 [农业科学—农业气象学]
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职称材料
题名
基于动态权重系数法的区域综合干旱指标研究
被引量：
3
2
作者
姚立强
孙可可
许继军
袁喆
屈艳萍
机构
长江科学院水资源综合利用研究所
流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室
中国水利水电科学研究院防洪抗旱减灾研究中心
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2021年第10期40-47,共8页
基金
国家自然科学基金项目(U2040212)
长江科学院院级创新团队项目(CKSF2017061/SZ)。
文摘
为揭示区域总体干旱程度及其变化特征,以长株潭地区为研究区,在标准化降水指数(SPI)、标准化水位指数(SZI)、标准化区域水资源短缺指数(SSDI)基础上,利用动态权重系数法构建区域干旱综合指标MIDI,结合历史受旱面积率、因旱减少供水量等旱情统计资料,对MIDI的适用性进行分析验证。以长株潭地区11个气象站、12个水文站近几十年实测资料为例,分别采用游程理论和Copula函数法识别干旱事件,并计算其发生频率,采用多尺度统计分析法,对区域综合干旱的演变特征进行分析。研究结果表明:SPI、SZI、SSDI对于不同水源、行业类型干旱评价各具优势,SPI、SSDI年干旱累积烈度与长株潭地区农业受旱面积率相关性相对较高;SZI年干旱累积烈度与城镇因旱减少供水量相关性较高,更适用于依靠地表径流为主要供水水源的城镇干旱地区评价。本研究提出的动态权重系数法,综合考虑了区域产业结构的年际变化、产业需水规律的季节性变化等因素,可反映不同阶段各单项指标干旱对于旱情的主导作用,适用于多种水源和产业类型的区域旱情综合评价;从月、季和年3种时间尺度,分析了长株潭地区MIDI综合干旱的变化特征,结果表明长株潭地区近20 a来极端干旱发生频次呈现波动增加趋势。
关键词
干旱
综合
指标
干旱
演变
干旱
评价
干旱
频率
长株潭地区
Keywords
comprehensive index of drought
drought evolution
drought assessment
drought frequency
Changsha-Zhuzhou-Xiangtan region
分类号
P339 [天文地球—水文科学]
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职称材料
题名
基于多元统计分析的冬小麦干旱综合指标构建及监测研究
被引量：
1
3
作者
谢永凯
冯美臣
秦明星
杨武德
刘敏
孟万忠
机构
太原师范学院地理科学学院
山西农业大学农学院
山西农业大学资源环境学院
出处
《天津农业科学》
CAS
2023年第5期17-24,共8页
基金
山西省基础研究计划项目(202203021212188,20210302123411)
山西省高等学校科技创新项目(2021L444)
+1 种基金
太原师范学院大学生创新创业训练项目(CXCY2208)
国家自然科学基金项目(31871571)。
文摘
为了实现水分胁迫后冬小麦干旱指标综合表现的定量监测,以2017—2018、2018—2019年的冬小麦水分胁迫试验为基础,选择冬小麦叶片含水量(LWC)、叶绿素密度(ChD)、游离脯氨酸含量(Pro)以及抗氧化物酶中的超氧化物歧化(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性等生理参数作为研究对象,利用主成分分析方法(PCA)构建了冬小麦干旱综合指标(Comprehensive drought index,CDI)。结合相关分析法和逐步多元线性回归(CA+SMLR)、偏最小二乘法和逐步多元线性回归(PLS+SMLR)及连续投影算法(SPA)对光谱反射率进行了特征波段提取,综合利用化学计量学方法,对冬小麦生理生化及CDI指标监测展开了研究。结果表明:通过CA+SMLR提取的特征波段个数较少,并且所构建的SMLR模型表现一般;利用SPA构建的监测模型表现优于CA+SMLR和PLS+SMLR 2种方法,可以实现对冬小麦CDI指标优化目的。利用多元回归分析方法构建的模型对比,发现基于全谱建立的PLSR模型表现(R^(2)=0.885,RMSEC=0.221,RPD=2.772;R^(2)=0.631,RMSEP=0.441,RPD=1.625),其预测效果最好;SPA方法提取特征波段建立的MLR模型表现(R^(2)=0.647,RMSEC=0.387,RPD=1.355;R^(2)=0.672,RMSEP=0.376,RPD=1.500)次之。综上,通过CDI模型的构建,为实现水分胁迫后冬小麦生理参数综合表现的高光谱监测提供了参考。
关键词
主成分分析
干旱
综合
指标
特征波段
模型表现
Keywords
principal component analysis
comprehensive drought index
important bands
performance of model
分类号
S512.11 [农业科学—作物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于大气-土壤-植被系统干旱发生发展过程的综合干旱指标构建与应用
段居琦
张强
何雨峰
周广胜
王有民
肖风劲
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于动态权重系数法的区域综合干旱指标研究
姚立强
孙可可
许继军
袁喆
屈艳萍
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2021
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于多元统计分析的冬小麦干旱综合指标构建及监测研究
谢永凯
冯美臣
秦明星
杨武德
刘敏
孟万忠
《天津农业科学》
CAS
2023
1
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职称材料
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