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PSO-SVR模型在吉林省干旱指数预测中的应用 被引量：1
1
作者 徐子曦 钟闻宇 唐友 《智慧农业导刊》 2024年第11期11-15,共5页
随着气候变暖程度愈加严重,干旱问题成为我国农业生产的一大威胁,严重妨碍我国农业生产的发展,因此掌握科学预测干旱指数的技术,可以为未来旱情提供预防建议,防止旱情进一步扩大,进而保障粮食安全。基于吉林省40个地区的气压、气温、降... 随着气候变暖程度愈加严重,干旱问题成为我国农业生产的一大威胁,严重妨碍我国农业生产的发展,因此掌握科学预测干旱指数的技术,可以为未来旱情提供预防建议,防止旱情进一步扩大,进而保障粮食安全。基于吉林省40个地区的气压、气温、降水量和相对湿度等多个气象因子及SPEI指数,对其未来干旱指数进行预测,比较BP模型、RF模型、SVR模型及经过优化的PSO-SVR模型的4个误差指标,发现PSO-SVR模型表现最为优异,R2达到0.964,MSE达到0.021,优于其他3个模型,拟合效果更为显著。结果显示,PSO-SVR模型在吉林省SPEI指数的预测中表现出极高的可行性和准确性,其出色的性能为吉林省的防旱减灾研究提供强有力的理论支持。 展开更多
关键词 sPEI sVR 预测模型 干旱指数 回归分析
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MODIS数据的干旱监测模型研究 被引量：47
2
作者 谭德宝 刘良明 +1 位作者 鄢俊洁 胡艳 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2004年第3期11-15,共5页
对地观测卫星(ESO)中分辨率成像光谱仪(MODIS)传感器因其具有高时间分辨率、高光谱分辨率、适中的空间分辨率等特点,非常适合大范围、长时期、动态的干旱监测。借鉴以往的各种干旱监测方法,提出了一个基于MODIS的综合性干旱监测模型。... 对地观测卫星(ESO)中分辨率成像光谱仪(MODIS)传感器因其具有高时间分辨率、高光谱分辨率、适中的空间分辨率等特点,非常适合大范围、长时期、动态的干旱监测。借鉴以往的各种干旱监测方法,提出了一个基于MODIS的综合性干旱监测模型。该模型纳入与干旱有关的各种参数,并且首次将云指数作为一个重要参数引入模型。通过2003年湖北干旱的实例验证了此模型,结果显示此模型能很好的用于干旱预警与监测。 展开更多
关键词 MODIs数据 干旱监测 干旱等级 干旱模型
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基于PDSI指数的三江源干旱气候特征分析 被引量：15
3
作者 刘蕊蕊 陆宝宏 +3 位作者 陈昱潼 董闯 阮晓波 唐文涛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2013年第6期59-62,66,共5页
根据三江源地区12个气象站点1971—2004年的气象资料,利用修正的Palmer旱度模式,计算分析了三江源地区PDSI指数的时空变化特征,并采用Morlet小波变换系数分析了PDSI指数的变化周期。结果表明:三江源地区有变干趋势,但变化趋势不显著,其... 根据三江源地区12个气象站点1971—2004年的气象资料,利用修正的Palmer旱度模式,计算分析了三江源地区PDSI指数的时空变化特征,并采用Morlet小波变换系数分析了PDSI指数的变化周期。结果表明:三江源地区有变干趋势,但变化趋势不显著,其中黄河源显著变干对三江源变干影响较大;三江源地区干旱发生年份与厄尔尼诺现象出现的年份基本相近;三江源地区西北较干旱、东南较湿润;经小波分析,三江源PDSI指数大约有20 a的第一主变化周期,与太阳双黑子活动周期相近,在20 a周期内还包括11～12 a和6 a的小周期;三江源干旱化与气候变暖、降水减少密切相关,尤其是夏、秋两季。 展开更多
关键词 palmer旱度模式 PDsI指数 小波分析 干旱特征 三江源
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基于站点降雨量最优拟合函数的SPI指数计算 被引量：12
4
作者 吴绍飞 张翔 +2 位作者 王俊钗 刘建峰 潘国艳 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2016年第3期555-564,共10页
标准化降水指数（SPI）能较好地反映不同时间尺度和区域的旱涝状况,时空适应性较强,成为科学研究和实际应用最广泛的描述多时间尺度的气象干旱指标,采用不同的概率分布函数拟合降雨量系列,将会得到不同的SPI值。利用淮河流域30个气象站... 标准化降水指数（SPI）能较好地反映不同时间尺度和区域的旱涝状况,时空适应性较强,成为科学研究和实际应用最广泛的描述多时间尺度的气象干旱指标,采用不同的概率分布函数拟合降雨量系列,将会得到不同的SPI值。利用淮河流域30个气象站点1951-2013年间约60 a的逐月降雨资料,分别采用7种不同分布函数（Gamma分布、皮尔逊III型分布、正态分布、对数正态分布、广义Pareto分布、广义Logistic分布和Weibull分布）对各站点不同时间尺度（1、3、6、12和24 mon）各月份降雨系列进行拟合,以K-S方法检验了各分布函数的拟合效果,并以均方根误差（RMSE）最小为准则选取的站点各月份最优分布函数OPT作为参考,分析比较上述7种分布函数模拟的不同时间尺度下的SPI时间序列。结果表明：在各不同时间尺度上,采用皮尔逊III型分布作为计算SPI指数的分布函数误差最小,其模拟的SPI值各站点总偏差平均值均在5%以下,Weibull分布和对数正态分布计算得到的SPI时间系列结果次之,它们模拟的SPI值各站点总偏差平均值介于5%-10%之间;当前我国气象部门统一采用的Gamma分布函数,并非计算SPI指数的最佳选择,各不同时间尺度下,采用Gamma分布计算的SPI值各站点总偏差平均值均在10%左右。其他函数,如正态分布、广义Pareto分布和广义Logistic分布,其误差介于10%-30%之间,均超过采用Gamma分布计算的结果。 展开更多
关键词 气象干旱 干旱指标 标准化降水指数 分布函数 K-s检验 淮河
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基于改进失水模式和增加建模站点的Palmer旱度模式 被引量：10
5
作者 郭安红 刘巍巍 +1 位作者 安顺清 刘庚山 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期502-506,共5页
根据1965年Palmer旱度模式的思路,在1986年修正版及2003年修正版的基础上,为了使Palmer旱度模式更适用于我国北方干旱、半干旱地区,通过改进2003年修正的Palmer旱度模式在建模时表层失水模式的假设以及增加建模站点个数两个方面对Palme... 根据1965年Palmer旱度模式的思路,在1986年修正版及2003年修正版的基础上,为了使Palmer旱度模式更适用于我国北方干旱、半干旱地区,通过改进2003年修正的Palmer旱度模式在建模时表层失水模式的假设以及增加建模站点个数两个方面对Palmer旱度模式进行进一步修正。将计算的Palmer指数值与2003年计算的Palmer指数值及一些文献记载的实际旱涝灾情相对照进行验证,结果表明:新修正的Palmer旱度模式能更好地评估旱涝情况,扩大其在我国干旱地区的适用性。 展开更多
关键词 干旱指标 palmer旱度模式 失水模式 palmer指数值
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基于SPI指数与R/S分析的曲靖市干旱特征研究 被引量：10
6
作者 龚艳冰 张继国 +1 位作者 刘高峰 胡娜 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2015年第3期273-277,共5页
利用云南省曲靖市典型水文站1960—2009年的月平均降水量数据资料,计算多时间尺度标准化降水指数（SPI）值,分析了曲靖市近50 a的干旱分布和干旱等级的时空变化特点。在此基础上,利用重标极差分析法（R/S分析法）计算Hurst指数,对曲靖... 利用云南省曲靖市典型水文站1960—2009年的月平均降水量数据资料,计算多时间尺度标准化降水指数（SPI）值,分析了曲靖市近50 a的干旱分布和干旱等级的时空变化特点。在此基础上,利用重标极差分析法（R/S分析法）计算Hurst指数,对曲靖市发生干旱灾害的规律进行研究。研究表明,曲靖市是干旱频发地区,全年平均至少有1/3的月份会发生不同程度的干旱灾害,不同时间尺度SPI指数的H值均大于0.5,说明曲靖市干旱灾害具有长期记忆性,且时间尺度越大,这种长期记忆性越强。因此,曲靖市干旱未来的总体趋势将与过去特征相关,具有自相似性并且发生干旱灾害的周期在15～17 a之间,这与曲靖市的实际情况基本一致。 展开更多
关键词 水资源 干旱特征 标准化降水指数(sPI) R/s分析
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基于SARIMA模型和条件植被温度指数的干旱预测 被引量：23
7
作者 田苗 王鹏新 +1 位作者 韩萍 张树誉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期109-116,共8页
基于时间序列遥感数据反演的条件植被温度指数(VTCI)干旱监测结果,应用季节性求和自回归移动平均模型(SARIMA)对关中平原进行了分区域干旱预测建模,得到了2009年4月上旬至5月下旬每旬1步、2步和3步共18旬的预测结果,并分析了预测精度。... 基于时间序列遥感数据反演的条件植被温度指数(VTCI)干旱监测结果,应用季节性求和自回归移动平均模型(SARIMA)对关中平原进行了分区域干旱预测建模,得到了2009年4月上旬至5月下旬每旬1步、2步和3步共18旬的预测结果,并分析了预测精度。结果表明,SARIMA模型的预测精度随着预测步数的增加而降低,6旬1步预测结果的绝对误差频数分布基本是单峰分布,主要分布在-0.2到0.2之间;6旬2步预测结果的绝对误差频数分布出现双峰分布,3步预测结果绝对误差分布分散,且误差变大。通过分析干旱的时空分布规律,发现关中平原地区干旱具有较明显的区域特征,且1步预测和2步预测结果的干旱时空分布与监测结果较吻合,3步预测结果的不确定性较大,由此得出SARIMA模型适用于关中平原VTCI 1～2步预测研究的结论。 展开更多
关键词 关中平原 干旱预测 条件植被温度指数 季节性求和自回归移动平均模型
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Palmer旱度模式在渭北旱塬泾惠渠灌区的应用研究 被引量：5
8
作者 刘招 燕爱玲 乔长录 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2010年第3期259-264,共6页
依据泾惠渠灌区的水文气象历史资料,应用待定系数和回归方法,建立了适用于泾惠渠灌区的Palmer旱度模式。将该旱度模式应用于灌区干旱系列特征分析,分析结果给出不同干旱程度可能发生的频率及年内分布,验证了灌区有较明显的旱化倾向及冬... 依据泾惠渠灌区的水文气象历史资料,应用待定系数和回归方法,建立了适用于泾惠渠灌区的Palmer旱度模式。将该旱度模式应用于灌区干旱系列特征分析,分析结果给出不同干旱程度可能发生的频率及年内分布,验证了灌区有较明显的旱化倾向及冬灌期和春灌期大旱的出现机率较大等特征,这些均与灌区多年来的实际干旱情况相符,表明了所建立的Palmer旱度模式合理,具有较明确的物理意义且能够反映灌区的干旱特征。 展开更多
关键词 干旱 palmer旱度模式 干旱指数 泾惠渠灌区
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渭河流域主要作物对干旱胁迫的响应及关键期水分阈值
9
作者 彭郅雯 畅建霞 +4 位作者 郭爱军 王义民 牛晨 黄梦迪 王振 《农业工程学报》 北大核心 2025年第13期163-172,共10页
干旱是造成干旱区农业减产的一个重要因素。为探究农业产量在干旱胁迫下的损失特性,该研究以渭河流域的泾惠渠灌区为研究区域,选择区域内主要农作物(夏玉米与冬小麦)为研究对象,以各农作物模拟产量与统计产量差值最小为目标对AquaCrop-O... 干旱是造成干旱区农业减产的一个重要因素。为探究农业产量在干旱胁迫下的损失特性,该研究以渭河流域的泾惠渠灌区为研究区域,选择区域内主要农作物(夏玉米与冬小麦)为研究对象,以各农作物模拟产量与统计产量差值最小为目标对AquaCrop-OSPy模型的敏感性参数进行率定;采用率定好的模型模拟2种农作物在不同干旱胁迫场景下的产量;采用“S”型增长曲线拟合缺水率与减产率的变化关系,同时使用方差分析方法量化不同月份缺水率对农作物减产率的影响。结果表明:当缺水率较小或较大时,减产率受限于供水总量,此时通过优化灌溉过程缩小减产率的效果不佳;“S”型曲线能够表示农业产量受旱胁迫时三阶段、多拐点的响应特征;当夏玉米与冬小麦生育期总缺水率分别为23%、25%时,两农作物的减产率开始增加,缺水率分别为32%、35%时,减产率增加速度达到最大,缺水率分别为41%、45%时,减产率趋于极值;6月与11月的缺水率分别对夏玉米和冬小麦的影响最大,且当6月与11月缺水率大于75%时,农作物的减产率趋于极大值的可能性变大。研究结果可为揭示干旱胁迫下农作物产量响应规律,优化农业抗旱减灾策略提供了科学依据。 展开更多
关键词 干旱胁迫 水分 作物生长模型 农业产量模拟 “s”型曲线
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基于DSSAT-CERES-Wheat的黄土高原西部春小麦干旱影响研究 被引量：7
10
作者 李毅 张思远 +3 位作者 刘庆祝 姬亚东 姚宁 宋小燕 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期338-348,共11页
为提出有效措施预防黄土高原西部地区春小麦生产受到气象和农业干旱的影响,估算了1961—2018年期间、时间尺度1~6个月标准化降水蒸散指数(Standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)以及深度0~10 cm和深度10~40 cm的... 为提出有效措施预防黄土高原西部地区春小麦生产受到气象和农业干旱的影响,估算了1961—2018年期间、时间尺度1~6个月标准化降水蒸散指数(Standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)以及深度0~10 cm和深度10~40 cm的土壤水分亏缺指数(Soil moisture deficit index,SMDI),探究了气象和农业干旱时空变化规律;利用DSSATCERESWheat模型模拟了黄土高原西部7个站点春小麦1961—2018年的生长要素和产量数据,分析了其时空变化规律;并研究了气象和农业干旱对春小麦生长过程及产量的影响。结果表明:以甘肃临夏站为例,时间尺度1~6个月SPEI和SMDI的干湿状态总体上一致,SPEI总体呈现干湿交替,深度0~10 cm的SMDI以及深度10~40 cm的SMDI的变化基本一致,均呈现变湿润的趋势。DSSATCERESWheat模型模拟黄土高原西部春小麦生长过程和产量方面的效果良好(决定系数R^(2)为0.65~0.84);1961—2018年春小麦最大叶面积指数和地上生物量无明显变化趋势,而产量在2005年之后有增加的趋势。开花期和灌浆期的干旱对春小麦生长过程以及产量的影响更大,SMDI与春小麦生长和产量要素之间的关系比SPEI更为密切,表明农业干旱对春小麦生长和产量的影响更大,其中深度0~10 cm的SMDI比深度10~40 cm的SMDI影响程度大。时间尺度2个月的深度0~10 cm的SMDI是干旱背景下影响春小麦生长和产量的关键时间尺度。本研究为黄土高原西部春小麦生产应对气象和农业干旱提供了参考。 展开更多
关键词 春小麦 产量 干旱指标 气象 黄土高原西部 DssATCEREsWheat模型
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基于SPEI渭北黄土台塬区干旱时空演变特征 被引量：16
11
作者 刘宇 李雯晴 +3 位作者 刘招 余玉聪 尤烽骅 杨舟 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期109-117,共9页
基于1969—2016年渭北黄土台塬区10个气象站实测资料,计算不同时间尺度标准化降水蒸散指标(SPEI),采用Mann-Kendall检验、Morlet小波分析、R/S分析等方法,研究了区域干旱时空演变特征。结果表明:(1)48 a来渭北黄土台塬区年及四季干旱均... 基于1969—2016年渭北黄土台塬区10个气象站实测资料,计算不同时间尺度标准化降水蒸散指标(SPEI),采用Mann-Kendall检验、Morlet小波分析、R/S分析等方法,研究了区域干旱时空演变特征。结果表明:(1)48 a来渭北黄土台塬区年及四季干旱均呈增强趋势,未来有很大可能继续向干旱化发展;(2)年干旱在1991年发生显著突变,春、夏、秋、冬季干旱分别在1996年、2010年、2002年、1978年发生显著突变;(3)年及春、夏、秋季均明显存在着4~18 a的短周期和20 a以上的长周期,冬季明显存在3~11 a的短周期和12~30 a的长周期;(4)轻旱、中旱、重旱、极旱发生频率自西向东分别呈“高—低—高—低”、“逐渐增高”、“逐渐降低”和“中间高两边低”的分布规律,且干旱发生频率整体上符合轻旱>中旱>重旱>极旱的规律;(5)春季干旱演变对年干旱演变的贡献率最大。研究结果有助于了解区域干旱演变特征,为水文生态建设及社会经济可持续发展提供科学支撑。 展开更多
关键词 干旱 sPEI指数 MORLET小波分析 R/s分析 渭北黄土台塬区
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基于TOPSIS法的陕西省黄河流域干旱综合评价模型 被引量：3
12
作者 张晓华 毕生 曹永潇 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期211-213,共3页
干旱是沿黄地区农业发展的长期制约性因素,研究黄河流域典型区域的干旱等级评价方法,建立黄河流域干旱评价模型,科学、客观、准确地评估黄河流域及供水区干旱级别,是做好抗旱工作的前提和基础。采用TOPSIS客观赋权法对各干旱评价指标进... 干旱是沿黄地区农业发展的长期制约性因素,研究黄河流域典型区域的干旱等级评价方法,建立黄河流域干旱评价模型,科学、客观、准确地评估黄河流域及供水区干旱级别,是做好抗旱工作的前提和基础。采用TOPSIS客观赋权法对各干旱评价指标进行加权,构建一个干旱综合指数,对陕西省黄河流域1999年6月-1999年8月进行干旱综合评价,评价结果与实际情况相符合,证明了评价方法的合理性和可操作性。 展开更多
关键词 黄河 干旱 综合评价 指标 模型 矩阵 陕西省
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基于FY-3D/MERSI数据的东北地区干旱监测方法研究 被引量：3
13
作者 王岩 王敬宜 +7 位作者 冯锐 李嘉宁 武晋雯 许常华 林毅 纪瑞鹏 于文颖 汪利诚 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2023年第4期289-297,317,共10页
干旱是影响东北地区粮食安全的主要农业气象灾害之一,遥感技术是一种可便捷进行大范围干旱监测的手段。针对目前遥感干旱指数在作物生长发育过程中监测干旱的局限性和适用性等问题,以东北地区玉米和大豆等主要大田作物发育期为切入点,基... 干旱是影响东北地区粮食安全的主要农业气象灾害之一,遥感技术是一种可便捷进行大范围干旱监测的手段。针对目前遥感干旱指数在作物生长发育过程中监测干旱的局限性和适用性等问题,以东北地区玉米和大豆等主要大田作物发育期为切入点,基于FY-3D/MERSI卫星遥感数据和地面土壤相对湿度实测数据,开展不同作物发育阶段干旱监测指数适用性分析,结合径向基神经网络方法,构建全时期和分时期土壤相对湿度反演模型,利用实测土壤相对湿度数据开展精度验证与对比分析。结果表明:风云三号MERSI传感器数据在干旱监测中具有可行性,表观热惯量(ATI)在低植被覆盖或裸土时效果较好,适用于作物冻土期、裸土期和播种~拔节期;水分指数(WI)适用于播种~拔节期、拔节~抽雄期和成熟期等植被生长时期;分时期土壤相对湿度反演模型精度高于全时期土壤相对湿度反演模型,前者监测精度在80.0%以上,比全时期模型精度提高了10%~25%,尤其在冻土期(3月),分时期模型反演精度达到了92.6%。基于作物生长时期和形态差异,选择最适宜遥感干旱指数建立分时期土壤相对湿度反演模型,提高了干旱监测的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 风云卫星 遥感指数 干旱监测 径向基函数神经网络 模型适用性 东北地区
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基于BEPS模型模拟地表蒸散的干旱监测技术 被引量：3
14
作者 吴荣军 葛琴 +2 位作者 詹习武 关福来 姚树然 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期7-16,共10页
为构建有效的干旱监测与评估指标,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据以及NCEP/NCAR再分析资料并基于遥感过程耦合模型BEPS模拟了地表蒸散(evapotranspiration,ET)。同时,利用通量观测网AmeriFlux的站点观测数据验证该模型在ET模拟研究... 为构建有效的干旱监测与评估指标,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据以及NCEP/NCAR再分析资料并基于遥感过程耦合模型BEPS模拟了地表蒸散(evapotranspiration,ET)。同时,利用通量观测网AmeriFlux的站点观测数据验证该模型在ET模拟研究中的可靠性与适应性,在此基础上,构建BMI指数,分析了2007-2009年研究区域干湿状况的时空分布特征,并与其他干旱指数进行对比分析。结果表明:12个站点通量实测值与模型模拟的ET的相关系数为0.8568(p<0.01),表明BEPS模型能够较好的模拟美国陆地生态系统的ET。BMI值的空间分布特征较为明显,与降水量与ET经纬向变化较为一致。而BMI值的时间分布特征表明,其具有较为显著的季节变化。这与地形、气候特征以及植被的分布关系密切。从检验效果来看,受降水量的影响,BMI在月尺度以上干旱监测效果相对较好。BMI与USDM的相关系数表明,本文在BEPS模型模拟ET的基础上构建的指标在干旱监测中是可行的。 展开更多
关键词 遥感 地表ET BEPs模型 BMI指数 干旱
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基于CI指数的河北省干旱特征分析及R/S分析 被引量：4
15
作者 史继清 甘臣龙 扎西顿珠 《安徽农业科学》 CAS 2015年第2期221-227,245,共8页
采用《气象干旱等级》国家标准中推荐使用的CI指数,分析了河北省38年来干旱变化情况、各月干旱指数的年变化过程,并采用R/S分析法预测了河北省各月干旱指数未来的变化趋势.结果表明,河北省干旱发生频率相对较高,但时空分布不均匀,1970 ... 采用《气象干旱等级》国家标准中推荐使用的CI指数,分析了河北省38年来干旱变化情况、各月干旱指数的年变化过程,并采用R/S分析法预测了河北省各月干旱指数未来的变化趋势.结果表明,河北省干旱发生频率相对较高,但时空分布不均匀,1970 ～ 2007年河北省几乎每年均有不同程度的季节干旱发生,春季和冬季干旱较为严重,秋季次之,夏季干旱程度最轻;38年的各月不同干旱指数变化趋势均不显著,但有一定的季节性特征;38年各月不同干旱指数呈现不同的Hurst现象,也有一定的季节性特征. 展开更多
关键词 CI指数 干旱 特征分析 R/s分析 河北省
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北方农牧交错带干旱高精度估算模型构建
16
作者 刘洪伟 李鹏程 +1 位作者 张敏 孙燕飞 《节水灌溉》 北大核心 2025年第2期53-61,共9页
为构建区域干旱的高精度简化估算模型,以中国北方农牧交错带为研究区域,选择该区域12个气象站点,计算不同站点3个月、6个月、12个月的标准化降雨蒸散指数(SPEI-3、SPEI-6、SPEI-12),以表征区域干旱,使用时间卷积神经网络模型(TCN)来提... 为构建区域干旱的高精度简化估算模型,以中国北方农牧交错带为研究区域,选择该区域12个气象站点,计算不同站点3个月、6个月、12个月的标准化降雨蒸散指数(SPEI-3、SPEI-6、SPEI-12),以表征区域干旱,使用时间卷积神经网络模型(TCN)来提取序列数据的特征,同时输入到双向长短期记忆神经网络模型(BiLSTM)中进行进一步的处理,构建组合模型(BT),采用麻雀搜索算法(SSA)和Attention机制对组合模型进行优化,构建SSA-BiLSTM-TCN-Attention模型(SBTA),同时计算了SBTA模型精度,基于均方误差(MSE)、决定系数(R^(2))和效率系数(E_(NS))以及GPI指数的模型精度评价体系进行精度验证,结果表明:SBTA模型MSE值仅为0.041~0.200,R^(2)和E_(NS)在全区取值均在0.9以上,在全区的误差最低、一致性最高,在所有模型中精度排名第1,可推荐SBTA模型用于北方农牧交错带干旱估算当中。 展开更多
关键词 干旱估算模型 北方农牧交错带 标准化降雨蒸散指数 组合模型 麻雀搜索算法 Attention机制
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基于SPEI干旱指数的陕西省干旱时空分布特征分析 被引量：25
17
作者 郭梦 张奇莹 +2 位作者 钱会 徐盼盼 陈垚 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第3期127-132,138,共7页
陕西省属于生态脆弱区且旱灾频发。基于陕西省1956-2016年18个气象站点的实测气象资料,利用Penman-Monteith模型计算年尺度标准降水蒸散指数(SPEI),并结合滑动平均、MK检验、小波分析和Kring空间插值法等方法探讨了陕西省61年来的干旱... 陕西省属于生态脆弱区且旱灾频发。基于陕西省1956-2016年18个气象站点的实测气象资料,利用Penman-Monteith模型计算年尺度标准降水蒸散指数(SPEI),并结合滑动平均、MK检验、小波分析和Kring空间插值法等方法探讨了陕西省61年来的干旱时空变化特征。结果表明:从时间变化上看,陕西省SPEI指数呈现在波动中下降趋势,表明全省正在向干旱化发展,但总体变化趋势不显著;全省干旱影响范围自1986年起呈现显著扩大化趋势;SPEI指数在1980年出现突然减小的变异点;SPEI指数周期存在多时间尺度特征,具有5,16和30a的三个主震荡周期;从空间变化上看,全省有不同程度干旱发生,各站点分布差异较大且不均衡,干旱频率由大到小依次为中旱>轻旱>特旱>重旱,重旱发生频率最低,高值中心位于延安站,中旱发生频率最高且分布范围最大,高值中心位于略阳站和汉中站。此研究可为全省防灾防旱,农业生产以及政策制定提供科学依据。 展开更多
关键词 sPEI干旱指数 Penman-Monteith模型 突变分析 干旱演变 干旱频率 时空分布特征
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基于SWAT的金塔河流域综合干旱指数构建及其适用性分析 被引量：5
18
作者 梁筝 粟晓玲 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2021年第10期136-144,共9页
【目的】基于SWAT模型,构建资料缺失条件下的综合干旱指数,为干旱特性的多角度分析提供支持。【方法】以甘肃省金塔河流域为研究对象,依据1981-2017年水文气象资料建立流域SWAT水文模型,通过SWAT-CUP对模型参数进行率定与验证,将模拟的... 【目的】基于SWAT模型,构建资料缺失条件下的综合干旱指数,为干旱特性的多角度分析提供支持。【方法】以甘肃省金塔河流域为研究对象,依据1981-2017年水文气象资料建立流域SWAT水文模型,通过SWAT-CUP对模型参数进行率定与验证,将模拟的土壤湿度、蒸散发数据与实测降雨、径流数据相结合,运用嵌套Archimedean构造联合多个干旱变量,构建参数化的气象-农业-水文综合干旱指数(comprehensive drought index,CDI),并分析所构建CDI的适用性。【结果】SWAT模型模拟的金塔河流域径流值与实测值吻合良好,率定期和验证期的确定性系数(R^(2))与Nash-Sutcliffe效率系数(E NS)均高于0.7,且不确定性分析指标P>0.7、R<1.5,均在可接受范围内,调整后的模型参数可用于描述金塔河流域的水文过程。所构建的参数化的气象-农业-水文CDI的干旱监测结果与实际干旱事件的发生基本一致,且能够监测到仅有1种或2种干旱发生的干旱区域,可同时表征气象干旱、农业干旱、水文干旱,能从多个角度反映干旱特性。CDI对金塔河流域东北部的气象干旱、农业干旱、水文干旱的监测能力较强;年尺度的CDI对气象干旱、农业干旱与水文干旱的监测能力强于季尺度与月尺度。【结论】所构建的CDI适用于金塔河流域气象-农业-水文综合干旱的监测,可为该地区干旱监测及旱灾预警提供支持。 展开更多
关键词 sWAT模型 综合干旱指数 干旱监测 金塔河流域
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基于GAMLSS模型的云南省非一致性标准化降水指数分析 被引量：2
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作者 陈灏 张晓琳 +3 位作者 胡彩霞 张艳敏 陈畅 董前进 《水电能源科学》 北大核心 2023年第4期9-12,共4页
干旱指数对干旱的研究至关重要。随着气候变化和人类活动的影响,水文序列的频率分布随时间变化,因此需考虑干旱指数的非一致性。标准化降水指数SSPI认为降水服从Gamma分布,对应的分布函数参数通常稳定不变,而实际的分布函数参数与时间... 干旱指数对干旱的研究至关重要。随着气候变化和人类活动的影响,水文序列的频率分布随时间变化,因此需考虑干旱指数的非一致性。标准化降水指数SSPI认为降水服从Gamma分布,对应的分布函数参数通常稳定不变,而实际的分布函数参数与时间序列具有一定相关性,因此利用GAMLSS模型以时间序列为协变量构建了降水序列的非一致性Gamma分布模型,在此基础上计算出非一致性标准化降水指数N NSPI。以云南省为例,分别计算了1960~2019年的逐月N NSPI、SSPI,将两者进行对比分析,发现两者对干旱的识别结果总体趋势相近,但在1960~1985年N NSPI识别的干旱数量和等级强于SSPI,1986~2005年两者相近,而在2006~2019年,SSPI识别的干旱数量和等级逐渐超过N NSPI,进一步分析表明,考虑了分布函数参数随时间变化的N NSPI能更精确反映实际干旱情况。 展开更多
关键词 干旱指数 NsPI GAMLss模型 云南省
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ARIMA-SVR组合模型在基于标准化降水指数干旱预测中的应用 被引量：13
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作者 许德合 张棋 黄会平 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第2期276-282,共7页
开展干旱预测是有效应对干旱风险的前提基础,本研究利用1951-2017年河南省郑州气象站点逐日降水量数据计算多尺度标准化降水指数(SPI),并建立了SPI序列自回归移动平均模型(ARIMA)和自回归移动平均与支持向量机回归组合模型(ARIMA-SVR),... 开展干旱预测是有效应对干旱风险的前提基础,本研究利用1951-2017年河南省郑州气象站点逐日降水量数据计算多尺度标准化降水指数(SPI),并建立了SPI序列自回归移动平均模型(ARIMA)和自回归移动平均与支持向量机回归组合模型(ARIMA-SVR),对模型参数进行率定和验证后,利用所建立的模型对河南省郑州气象站点多尺度SPI值进行预测。借助均方根误差(RMSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)对回归预测模型的有效性进行判定。结果表明:ARIMA-SVR组合模型在SPI1(1个月)和SPI12(12个月)的RMSE值分别为80.05和0.74,均低于ARIMA模型的92.25和1.24,说明ARIMA-SVR组合模型与单一的ARIMA模型对SPI的预测精度都与该指数的时间尺度长短有关,都随时间尺度的增加而逐渐提高;SPI12的两种模型预测精度均高于SPI1、SPI3(3个月)和SPI6(6个月)的预测精度。用实测数据与模型的预测数据相比较说明ARIMA-SVR组合模型相比于单一ARIMA模型预测精度更高,且能够很好拟合不同时间尺度的标准化降水指数。 展开更多
关键词 干旱预测 标准化降水指数 ARIMA-sVR组合模型 ARIMA模型 sVR模型
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