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基于标准化降水指数(SPI)的洞庭湖区多时空尺度气象干旱特征解析
1
作者 王辉 李明志 +3 位作者 龚柔艳 唐蓉 黎小东 贺翠华 《节水灌溉》 北大核心 2025年第5期104-111,共8页
为解析洞庭湖区气象干旱时空特征,利用1961-2022年18个气象站点的逐日降水量资料,基于不同时间尺度计算标准化降水指数(SPI),并与历史干旱事件进行对比,进而获取最适用尺度的SPI来分析区域气象干旱特征。结果表明,3个月的SPI在识别历史... 为解析洞庭湖区气象干旱时空特征,利用1961-2022年18个气象站点的逐日降水量资料,基于不同时间尺度计算标准化降水指数(SPI),并与历史干旱事件进行对比,进而获取最适用尺度的SPI来分析区域气象干旱特征。结果表明,3个月的SPI在识别历史干旱事件方面的吻合率达到91.67%,优于其他时间尺度,适合区域气象干旱监测。月尺度分析显示以1~3个月的短期干旱为主,7月的平均干旱频率最高(8.94%),干旱频发于中南部,西北部及中部的干旱历时和烈度大。季节尺度中,春季(0.084/10 a)呈干旱化趋势,夏季(-0.125/10 a)、冬季(-0.133/10 a)干旱化趋势降低,秋季(-0.004/10 a)干旱化趋势不显著。中部和北部春旱特征明显,夏旱影响范围较广,中部与东部秋旱频发,冬旱主要分布在西北部。年尺度上干旱化趋势减弱;1960年代干旱重心偏向东北,1970年代高值区向中西部转移,1980至1990年代干旱渐趋缓和,但西北部干旱特征依旧明显。21世纪初,干旱热点转向东南部,而2010年代中南部的干旱历时与烈度增大。研究结果可为区域防灾减灾、水资源管理以及农业生产提供重要信息支撑,并对干旱监测时间尺度的选取提供重要参考。 展开更多
关键词 气象干旱 标准化降水指数 时空尺度 时空特征 洞庭湖区
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MODIS干旱监测指数结合PSO_RBFNN反演甘肃省胡麻出苗期土壤湿度
2
作者 杨慧 李玥 +6 位作者 武凌 吴兵 高玉红 剡斌 周慧 唐洁 赵永伟 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第1期267-277,共11页
针对目前单一的遥感干旱监测指数难以全面反映作物生长期土壤湿度的动态变化等问题,以甘肃省胡麻出苗期田间土壤相对湿度为研究对象,选取作物形态及绿度、冠层温度、冠层含水量等指标作为遥感干旱监测指数。利用MODIS遥感干旱监测指数... 针对目前单一的遥感干旱监测指数难以全面反映作物生长期土壤湿度的动态变化等问题,以甘肃省胡麻出苗期田间土壤相对湿度为研究对象,选取作物形态及绿度、冠层温度、冠层含水量等指标作为遥感干旱监测指数。利用MODIS遥感干旱监测指数和农田土壤相对湿度实测数据,结合经过粒子群优化的径向基函数神经网络(PSO_RBFNN),构建了农田土壤相对湿度反演模型,并基于BP_NN、RBFNN、PSO_RBFNN人工神经网络和逻辑回归(LR)4种机器学习方法,利用土壤相对湿度实测数据对不同模型反演结果的精度进行了验证和对比分析。结果表明:与其他3种模型相对比,MODIS遥感干旱监测指数与PSO_RBFNN结合反演甘肃省胡麻出苗期的农田土壤相对湿度效果较好;模型对10 cm和20 cm深度土壤相对湿度的反演结果平均精度分别达到89.91%和91.71%。与RBFNN、LR和BP_NN模型相比,PSO_RBFNN模型10 cm土层平均预测精度分别提高8.69个百分点、4.94个百分点、4.76个百分点,20 cm土层平均预测精度分别提高6.91个百分点、6.86个百分点、9.32个百分点。模型回归分析显示,相对于1∶1斜线,PSO_RBFNN模型偏差最小,与10 cm和20 cm深度土壤相对湿度的相关系数分别达到0.68和0.74,说明利用PSO_RBFNN模型反演有效,可为区域农田土壤湿度遥感监测反演提供新的案例借鉴。 展开更多
关键词 遥感 土壤湿度 干旱指数 中分辨率成像光谱仪 径向基函数神经网络 粒子群优化算法
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基于优化温度植被干旱指数的亚热带干旱遥感分析——以鄂渝地区为例
3
作者 张治梅 雷馨雨 吴立新 《地理与地理信息科学》 北大核心 2025年第3期27-34,共8页
针对中国亚热带地区炎热多雨、地形复杂的自然特征以及植被绿度饱和对干旱遥感监测的限制,采用改进的多光谱植被指数与地表温度(Land Surface Temperature,LST)特征空间,构建优化的温度植被干旱指数(Optimized Temperature Vegetation D... 针对中国亚热带地区炎热多雨、地形复杂的自然特征以及植被绿度饱和对干旱遥感监测的限制,采用改进的多光谱植被指数与地表温度(Land Surface Temperature,LST)特征空间,构建优化的温度植被干旱指数(Optimized Temperature Vegetation Drought Index,OTVDI),并以长江中游鄂渝地区为例,利用MODIS地表反射率和LST产品计算OTVDI,分析鄂渝地区2000—2023年干旱演化特征,同时结合海拔与地表覆盖数据探讨该区干旱的时空差异及其成因。结果表明:①OTVDI在鄂渝地区的干旱识别精度为79.6%,显著优于经典TVDI(63.4%);②鄂渝地区春、秋季干旱分别呈现显著减弱和先增强后显著减弱的变化趋势,而夏、冬季干旱变化较平稳;③中部山地因植被优化和地形效应长期较湿润,而东西部低丘与城市聚集区因植被脆弱和人类活动剧烈更易出现干旱现象,沿江平原的水稻种植和灌溉措施一定程度上削弱了植被干旱现象。 展开更多
关键词 亚热带 植被干旱 遥感分析 温度植被干旱指数 优化改进
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基于综合遥感指数的松嫩平原西部草地退化及其对干旱的响应
4
作者 刘文慧 李欣烨 李晓燕 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第1期232-242,共11页
草地生态系统是陆地生态系统中最重要、分布最广的生态系统类型之一,分析草地退化及其影响因素,对草地资源保护与利用、退化生态系统恢复与重建具有极其重要的指导意义。该文采用面向对象分类和多层次决策树方法提取了松嫩平原西部草地... 草地生态系统是陆地生态系统中最重要、分布最广的生态系统类型之一,分析草地退化及其影响因素,对草地资源保护与利用、退化生态系统恢复与重建具有极其重要的指导意义。该文采用面向对象分类和多层次决策树方法提取了松嫩平原西部草地分布信息,综合考虑植被和土壤退化情况,基于Landsat TM影像数据构建了2000—2020年偶数年份共11年的草地退化综合遥感指数,对草地退化程度进行了时空动态评价;以标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)作为评价干旱的指标,分析草地退化程度对气候干旱时空变化的响应。结果表明:2000—2020年松嫩平原西部草地由105.17万hm^(2)减少到102.47万hm^(2),年减少率为0.1%。草地退化趋势表现为不显著下降,81.7%的草地退化趋势表现为保持稳定或趋于减轻;春、夏季SPEI均呈上升趋势,干旱程度趋于减轻且区域差异性显著;草地退化指数与春、夏季SPEI整体呈不显著正相关。此研究结果可为松嫩平原西部草地保护及可持续利用提供数据支撑,对松嫩平原西部草地生态效益及经济效益的调控具有积极的意义。 展开更多
关键词 草地退化 综合遥感指数 SPEI 干旱程度 松嫩平原西部
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四种常见气象干旱指数在新疆的适宜性评估
5
作者 陈珍 蔡朝朝 +2 位作者 马楠 戴硕 王震鲁 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第3期260-269,共10页
利用新疆地区2001—2022年间的4种常用气象干旱指数(SPI、SPEI、PDSI、SC-PDSI),通过其与土壤湿度、河川径流量和陆地水储量变化量的相关性分析,以及对历史典型干旱时间的响应能力,同时利用Mann-Kendall突变检验、趋势分析等方法,对四... 利用新疆地区2001—2022年间的4种常用气象干旱指数(SPI、SPEI、PDSI、SC-PDSI),通过其与土壤湿度、河川径流量和陆地水储量变化量的相关性分析,以及对历史典型干旱时间的响应能力,同时利用Mann-Kendall突变检验、趋势分析等方法,对四种指数的时空差异进行分析,评估各指数在新疆地区的适宜性。结果表明:(1)PDSI指数与土壤湿度、河川径流量呈现出最强的相关性,与陆地水储量变化量的相关性仅次于SC-PDSI;在典型干旱事件反映上,PDSI指数表现最优。(2)新疆整体正处于湿润状态;在时间序列上,四种干旱指数均反映出研究时段内新疆地区轻微变干的趋势(趋势值均在-0.01左右),干湿突变点出现的时间和数量也各不相同。(3)整体来看,在空间分布上,新疆北部、中部和中南部的干旱程度高于新疆西部和东部部分地区;相比PDSI的描述情况,SC-PDSI指数较其他三种干旱指数表现出较大的趋势率变化幅度(趋势率范围为-0.3054~0.3237),对干湿变化幅度描述过重、SPI描述过轻、SPEI描述情况相近。总体而言,PDSI指数在新疆地区的适宜性最优。 展开更多
关键词 气象干旱指数 适用性分析 土壤湿度 河川径流量 陆地水储量 新疆地区
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改进的综合气象干旱指数在新疆的适用性分析
6
作者 孟琪琳 窦燕 《人民长江》 北大核心 2025年第7期93-100,106,共9页
构建有效的干旱指数是识别、评价实际旱情的关键。以新疆为研究区域,基于降水、气温、土壤含水量数据,对已有的标准化综合气象干旱指数CI指数进行改进,使用逐日降水加权衰减对降雨量进行非等权处理,依据水平衡模型修正得到一种物理机制... 构建有效的干旱指数是识别、评价实际旱情的关键。以新疆为研究区域,基于降水、气温、土壤含水量数据,对已有的标准化综合气象干旱指数CI指数进行改进,使用逐日降水加权衰减对降雨量进行非等权处理,依据水平衡模型修正得到一种物理机制清晰、应用简便的综合气象干旱指数CIn,进一步评价了该指数在新疆地区的适用性,检验了该指数表征旱情时空演变全过程特征的能力,并对造成干旱指数变化的驱动因素进行了分析。结果表明:①新构建的CIn指数改善了CI指数对新疆气象旱情轻判的问题,所显示的干旱历时与干旱强度对干旱事件的评价更为准确,更加适用于新疆的气象干旱情况;②基于CIn指数计算得出不同时间尺度以及不同干旱等级的气象干旱频率,表征为春季>夏季>冬季>秋季,且“干旱—湿润”的变化情况占主导地位,干旱情况存在明显的空间异质性;③各气象驱动因子对干旱指数存在不同的空间相关性,CIn指数与降雨量、潜在蒸散发和相对湿度成正相关,与风速和平均温度成负相关。CIn指数不但克服了综合气象干旱指数出现的低估旱情等级问题,而且对旱情态势走向评价更加准确,可以为气象干旱的防治提供理论依据。 展开更多
关键词 干旱识别 综合气象干旱指数 干旱频率 适用性分析 新疆
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径流量Z指数与Palmer指数对河西干旱的监测 被引量：42
7
作者 王劲松 黄玉霞 +1 位作者 冯建英 王宝鉴 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期471-477,共7页
利用河西内陆河水文代表站1959—2004年逐月径流量资料、内陆河流域灌溉区1949—2001年耕地面积及代表站1961—2005年的气象资料,通过对径流量进行正态化处理来确定径流量Z指数,并以径流量Z指数作为径流干旱指数,对旱涝等级进行划分;考... 利用河西内陆河水文代表站1959—2004年逐月径流量资料、内陆河流域灌溉区1949—2001年耕地面积及代表站1961—2005年的气象资料,通过对径流量进行正态化处理来确定径流量Z指数,并以径流量Z指数作为径流干旱指数,对旱涝等级进行划分;考虑径流量Z指数的旱涝等级与农业灌溉用水实际情况之间的关系,给出了径流量Z指数的灌溉指标。将径流量转化为降水量,改进Palmer旱度模式,且在作改进后,又将潜在蒸散量的计算法由利用桑斯威特公式改为利用彭曼公式。结果表明:将径流量考虑到Palmer干旱指数中并改变蒸散量的算法,使得该指数对河西灌溉区干旱情况的监测均有所改善。对照河西地区的干旱事件,径流量Z指数监测到的干旱情况,比Palmer干旱指数改进前、后监测到的干旱情况效果更佳。径流量Z指数能更真实地反映河西灌溉区干旱状况。 展开更多
关键词 河西灌溉区 内陆河径流量 径流量Z指数 palmer干旱指数
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基于标准化降水蒸散指数的延安干旱变化特征及趋势分析
8
作者 王晓东 白悦江 刘延平 《农业灾害研究》 2025年第3期151-153,共3页
延安是黄土高原水土流失最为严重地区之一,也是退耕还林生态恢复典型区,干旱对生态修复和保持影响较大。利用1970—2022年延安12个气象站月、年降水和气温数据,计算标准化降水蒸散指数(SPEI),并使用突变检验、小波分析和R/S法分析了1970... 延安是黄土高原水土流失最为严重地区之一,也是退耕还林生态恢复典型区,干旱对生态修复和保持影响较大。利用1970—2022年延安12个气象站月、年降水和气温数据,计算标准化降水蒸散指数(SPEI),并使用突变检验、小波分析和R/S法分析了1970—2022年延安季、年尺度的干旱特征与趋势,并结合实际干旱事件对SPEI指数进行了验证。 展开更多
关键词 干旱 HURST指数 标准化降水蒸散指数(SPEI) 延安
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基于Palmer指数的朝阳地区1952-2015年干旱演变特征研究 被引量：1
9
作者 丛林 李晓辉 +1 位作者 张芳 曹英丽 《节水灌溉》 北大核心 2017年第3期61-64,共4页
利用辽宁省朝阳市6个地区的气象站1952-2015年期间64年的逐日降水量、气温等气象数据计算其Palmer干旱指数,并应用小波分解对PDSI指数进行多分辨率分析,从而探究了该地区干旱发生等级、频次、覆盖范围、周期、突变等时间演变特性及发生... 利用辽宁省朝阳市6个地区的气象站1952-2015年期间64年的逐日降水量、气温等气象数据计算其Palmer干旱指数,并应用小波分解对PDSI指数进行多分辨率分析,从而探究了该地区干旱发生等级、频次、覆盖范围、周期、突变等时间演变特性及发生规律,将为农业生产、抗灾预警、救灾措施制定等工作提供理论依据。研究结果表明,朝阳地区年干旱变化呈明显的5年小周期和10年大周期重复,夏季和秋季发生多次干旱突变,1980s突变较为明显;秋季的干旱情况最为严重、夏季的干旱次之、冬季和春季的干旱程度较轻;年、春、夏、秋、冬干旱发生频次分别为5.72、1.3、1.59、1.56、1.41个月;干旱覆盖范围分别为82.6%、38.0%、48.2%、47.9%和37.0%。 展开更多
关键词 palmer干旱指数 小波分解 干旱时间变化
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基于SPI-RRV指数中国气象干旱及其风险时空演变特征研究 被引量：6
10
作者 杨肖丽 罗定 +4 位作者 叶周兵 谢灵枫 任立良 江善虎 袁山水 《水资源保护》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期44-51,共8页
为全面揭示变化环境下我国多维气象干旱特征,耦合气象干旱指数(SPI)和可靠性-回弹性-脆弱性(RRV)指数,提出了一种基于SPI-RRV指数的干旱风险评价方法,定量评价了中国气象干旱及其风险的时空演变特征。结果表明:SPI-RRV指数具有特征稳定... 为全面揭示变化环境下我国多维气象干旱特征,耦合气象干旱指数(SPI)和可靠性-回弹性-脆弱性(RRV)指数,提出了一种基于SPI-RRV指数的干旱风险评价方法,定量评价了中国气象干旱及其风险的时空演变特征。结果表明:SPI-RRV指数具有特征稳定和时空可比性强的特点,能够较为准确地评估气象干旱风险时空演变特征;南方平均干旱栅格比、干旱月占比和频次大于北方,湿润区和半湿润区干旱历时短、烈度大,半干旱区和干旱区干旱历时长、烈度相对较小;干旱高风险区转移具有显著年代际变化规律,空间上从西北向西南地区转移。 展开更多
关键词 气象干旱 标准化降水指数 可靠性-回弹性-脆弱性指数 干旱风险
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基于蒸散发干旱指数的子牙河流域干旱时空变化特征分析 被引量：2
11
作者 冯平 任明雪 李建柱 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期35-43,70,共10页
为探究子牙河流域干旱时空分布特征,基于2001—2021年逐月降水和遥感蒸散栅格数据,采用标准化降水蒸散指数(SPEI)和标准化蒸散发亏缺指数(SEDI)表征流域干旱情况,运用Sen斜率估计和Mann-Kendall检验法分析了流域2001—2021年季尺度干旱... 为探究子牙河流域干旱时空分布特征,基于2001—2021年逐月降水和遥感蒸散栅格数据,采用标准化降水蒸散指数(SPEI)和标准化蒸散发亏缺指数(SEDI)表征流域干旱情况,运用Sen斜率估计和Mann-Kendall检验法分析了流域2001—2021年季尺度干旱时空分布及变化趋势,统计了干旱面积、干旱次数、干旱历时和干旱烈度等特征变量。结果表明:SPEI对子牙河流域旱情发生时间、程度和范围识别的准确率更高,2001—2021年流域SPEI呈上升趋势,表现出湿润化态势,冬季SPEI呈下降趋势,表现为干旱化态势,忻州、阳泉市等地存在显著干旱化的区域;流域各季节干旱面积占比呈现波动变化,部分年份出现大范围季节性干旱,夏旱和秋旱干旱面积占比最高,超过90%;忻州和阳泉市部分区域、石家庄市西部区域和衡水市北部区域呈现干旱次数少、历时长、烈度大的特点,邯郸和邢台市部分区域、衡水市南部区域、石家庄市东部区域表现为干旱次数多、历时短、烈度小的特征。 展开更多
关键词 遥感蒸散发 标准化降水蒸散指数 标准化蒸散发亏缺指数 干旱特征 子牙河流域
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基于流域储水量精细化模拟的干旱指数构建及应用
12
作者 何海 白博宇 +4 位作者 刘杨合 李曈 徐健 李源 吴志勇 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期29-38,共10页
为构建一种客观反映河道槽蓄量、水库蓄水量和土壤含水量联合亏缺的干旱指数,以秦淮河流域为研究区,基于500 m×500 m分辨率的VIC-FLASH模型,通过精细化模拟流域河道、水库和土壤中存储水量的变化过程,构建了标准化流域储水指数(SWS... 为构建一种客观反映河道槽蓄量、水库蓄水量和土壤含水量联合亏缺的干旱指数,以秦淮河流域为研究区,基于500 m×500 m分辨率的VIC-FLASH模型,通过精细化模拟流域河道、水库和土壤中存储水量的变化过程,构建了标准化流域储水指数(SWSI),并应用SWSI对1980—2019年秦淮河流域历史干旱事件和干旱特征进行分析,验证了其可靠性和应用优势。结果表明:高分辨率VIC-FLASH模型可以较好地模拟流域储水量时空分布,流量过程模拟结果平均相对误差为10.6%,流域内6座水库实测与模拟蓄水量相关系数为0.53~0.86;SWSI可以准确识别干旱事件和反映区域干旱严重程度,干旱烈度与实际受旱面积的相关系数为0.88;1980—2019年逐日SWSI与标准化径流指数和土壤含水量距平指数的相关系数分别为0.89和0.98;SWSI不仅可以定量反映流域储水量的亏缺状态,而且可以更加客观地反映旱情时空演变过程。 展开更多
关键词 干旱指数 河道槽蓄量 水库蓄水量 土壤含水量 VIC-FLASH模型 秦淮河流域
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不同气象干旱指数在北疆绿洲农业区适用性分析
13
作者 张燕 肖风劲 +2 位作者 张新 王超 白昀譞 《安徽农业科学》 CAS 2024年第13期172-177,共6页
选取北疆绿洲农业区11个气象站1961—2020年的数据,按月尺度计算降水距平百分率(PA)、标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散指数(SPEI)、K指数和气象干旱综合指数(MCI)5种干旱指数,通过比较这些指数的相关性、不同等级的干旱发生频率以... 选取北疆绿洲农业区11个气象站1961—2020年的数据,按月尺度计算降水距平百分率(PA)、标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散指数(SPEI)、K指数和气象干旱综合指数(MCI)5种干旱指数,通过比较这些指数的相关性、不同等级的干旱发生频率以及在典型干旱年份的识别能力,分析各指数在该区域的适用性。结果表明,PA和SPI对降水亏缺有敏感的反应,但对温度的关联较弱,未充分考虑增温对干旱的影响;MCI与温度和降水的关联均较弱,倾向于低估重旱和特旱;SPEI和K指数与温度和降水均有较好的关联,但K指数过多地报告中度至重度干旱,而SPEI则全面考虑了温度和降水对干旱的综合影响,其结果更符合实际情况。由于SPEI计算蒸散发采用的Thornthwaite方法可能高估了温度对干旱的影响,在降水显著偏少、温度偏差较小的情况下,SPI的监测结果可能比SPEI更为严重,因此,建议结合SPI使用,以弥补这一不足。 展开更多
关键词 气象干旱指数 月尺度 适用性 北疆绿洲农业区
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干旱指数法综合评价河南烤烟新品种抗旱性
14
作者 孙计平 李雪君 +3 位作者 李丽华 赵世民 孙焕 周俊学 《湖北农业科学》 2024年第4期101-105,共5页
以中烟100、云烟87和NC89为对照品种,采用PEG(聚乙二醇)模拟干旱试验,结合盆栽控水试验研究干旱胁迫对河南省烤烟新品种的影响,采用干旱指数法综合评价新品种的抗旱性。结果表明,河洛1号抗旱性最强;其次是豫浓香201,在中度干旱胁迫条件... 以中烟100、云烟87和NC89为对照品种,采用PEG(聚乙二醇)模拟干旱试验,结合盆栽控水试验研究干旱胁迫对河南省烤烟新品种的影响,采用干旱指数法综合评价新品种的抗旱性。结果表明,河洛1号抗旱性最强;其次是豫浓香201,在中度干旱胁迫条件下抗旱性较强,重度干旱则影响烟叶正常生长;渠首1号抗旱性与对照品种NC89、中烟100和云烟87基本相当。 展开更多
关键词 烤烟 PEG(聚乙二醇) 干旱指数法 抗旱性 综合评价 河南省
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毛乌素沙地南缘多年气象干旱向土壤干旱垂向传播过程解析
15
作者 贺军奇 龙婷 +3 位作者 陈云飞 刘祖钰 石长春 刘秀花 《农业工程学报》 北大核心 2025年第9期113-124,共12页
为探究黄河流域毛乌素沙地南缘气象干旱向包气带土壤干旱的垂向传播过程,该研究基于草地和裸地原位监测数据和长期气象数据,利用Hydrus-1D模型模拟1980—2020年的0~150 cm土壤水分动态;通过标准化降水蒸散指数(standardized precipitati... 为探究黄河流域毛乌素沙地南缘气象干旱向包气带土壤干旱的垂向传播过程,该研究基于草地和裸地原位监测数据和长期气象数据,利用Hydrus-1D模型模拟1980—2020年的0~150 cm土壤水分动态;通过标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)划分出40多年来大气干湿交替期(S1)、干旱期(S2)和湿润期(S3),结合土壤水分亏缺指数(soil moisture deficit index,SMDI),采用最大相关系数法、小波相干分析与干旱传播指数等方法,探究不同气候模式下草地和裸地的干旱传播过程。结果表明:气象干旱向土壤干旱传播时间随土层深度而延长。传播强度整体随深度减弱,但受根系分布影响使得草地根区相对其他深度干旱传播强度更弱。不同覆被条件下,同期草地土壤旱情相较于裸地更严重,即干旱历时长、烈度大且影响的土层深。草地对气象干湿状态的响应更敏感,各深度的干旱传播时间比裸地快1~2个月,且干旱传播强度超过裸地。干旱传播过程受不同气候模式影响。S3期间因降水量大且温度高干旱传播时间最快。但受不同时期蒸散过程差异的影响,干旱传播强度在S1期最强,S3期次之,S2期较弱。不同深度土壤的垂向传播过程受水文连通性、根系分布和蒸散发强度共同影响。草地的传播强度大于裸地,建议在防沙治沙与植被恢复工程中控制密度,减少土壤水分过度消耗以缓解干旱。研究结果揭示了气象干旱向土壤干旱的垂向传播过程,阐明了植被覆盖与气候模式对干旱传播过程的协同影响,可为毛乌素沙地防沙治沙工作提供理论参考与实践依据。 展开更多
关键词 干旱传播 垂向传播 毛乌素沙地 草地生态系统 干旱传播指数
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基于改进遥感生态指数的干旱内流区生态质量评价--以阴山北麓塔布河流域为例 被引量：19
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作者 张浩斌 王婉 +2 位作者 宋妤婧 苗林光 马超 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期523-543,共21页
干旱-半干旱地区生态环境脆弱,开展多要素、长时序生态质量动态变化研究,可为干旱-半干旱区生态建设与区域可持续发展提供科学依据。在遥感生态指数RSEI基础上,根据干旱-半干旱地区特点,耦合了绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)、干度(... 干旱-半干旱地区生态环境脆弱,开展多要素、长时序生态质量动态变化研究,可为干旱-半干旱区生态建设与区域可持续发展提供科学依据。在遥感生态指数RSEI基础上,根据干旱-半干旱地区特点,耦合了绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)、干度(SI)和盐度(SI-T)五个指标,提出适应干旱-半干旱区域生态质量评价的mRSEI模型,对1986—2022年间塔布河流域生态质量进行动态评价。利用Mann-Kendall突变检验、Theil-Sen(T-S)分析联合Mann-Kendall趋势分析法探究生态质量时空变化;引入欧洲中期天气预报中心发布的第五代再分析数据集(ERA5)的气象数据,在逐像元层面探讨了气候因素与mRSEI的相关关系。研究表明:(1)相较于RSEI而言,mRSEI能更好集成各生态分量包含的信息,且模型更加稳定可靠;(2)mRSEI受到的负面影响主要来自于盐度指标(SI-T),相关系数均值为-0.922,其影响力大于干度、热度指标,表明引入盐度指标对干旱-半干旱区生态质量评价具有重要意义;(3)研究时序内mRSEI介于0.179—0.423,生态质量总体呈下降趋势(Slope=-0.0014,P<0.05);(4)趋势分析结果表明,塔布河流域84.37%的区域生态质量未发生变化,另外15.63%中,生态质量退化面积占比远高于生态质量变好的区域,研究区生态质量总体呈退化趋势。(5)气候因素与mRSEI相关分析结果表明,降水与mRSEI呈正相关(r=0.411—0.807),年均气温与mRSEI呈负相关(r=-0.824—-0.398);时序相关分析结果表明,气温是研究区生态质量的主控因子。(6)人文因素虽然会对塔布河流域生态质量产生扰动,但并不起决定作用。基于改进的遥感生态指数mRSEI,能够科学监测干旱-半干旱区生态质量空间分布、准确把握生态质量变化趋势,可为干旱-半干旱地区生态保护提供理论支撑。 展开更多
关键词 干旱-半干旱地区 遥感生态指数 改进的遥感生态指数 趋势分析 气候因素 塔布河流域
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基于标准化降水指数(SPI)的宁夏中部干旱带旱灾危险性时空演变特征 被引量：9
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作者 丛士翔 王融融 +2 位作者 常文静 余海龙 黄菊莹 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期223-232,共10页
[目的]揭示宁夏中部干旱带旱灾危险性的时空特征,为宁夏中部干旱带农业生产、农业灾害防治、种植结构调整和农业灌溉指导提供科学依据。[方法]收集宁夏中部干旱带的沙坡头区、中宁县、同心县、盐池县、海原县5个气象站点的气象观测资料... [目的]揭示宁夏中部干旱带旱灾危险性的时空特征,为宁夏中部干旱带农业生产、农业灾害防治、种植结构调整和农业灌溉指导提供科学依据。[方法]收集宁夏中部干旱带的沙坡头区、中宁县、同心县、盐池县、海原县5个气象站点的气象观测资料,采用标准化降水指数(SPI)分析了近39年(1981—2019年)干旱等级的时空变化,并结合GIS技术评价其旱灾危险性时空演变特征。[结果]SPI 12结果表明代际干旱趋势呈波动中加剧趋势(趋势线斜率范围为-0.004~0.003)。SPI 3结果表明季尺度旱灾危险性时空分布异质性明显,空间上呈现出南低北高的特征,而时间上则表现为连旱特征突出。春冬两季旱灾发生频率高于45%;夏、秋两季干旱现象不显著,干旱发生频率处于10.26%~43.59%之间;旱灾危险性时空演变特征评价结果表明代际旱灾危险性呈现先下降后上升的变化趋势。季尺度旱灾危险性时空差异明显,空间上表现为旱灾危险性由南向北升高,时间上表现为春冬两季旱灾危险性较高,而夏、秋两季旱灾危险性较低。[结论]宁夏中部干旱带季尺度旱灾危险性时空异质性明显,沙坡头区、中宁县旱灾危险性高,未来应加强春、秋、冬三季的旱灾防治。 展开更多
关键词 旱灾 标准化降水指数(SPI) 宁夏中部干旱带 时空演变特征
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基于温度植被干旱指数的关中地区旱情监测 被引量：4
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作者 尹本酥 李振发 +2 位作者 岳蓉 吕书豪 李粉玲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期111-119,共9页
及时准确地进行区域尺度的干旱监测对于保障农业生产和保护粮食安全具有重要指导意义。该研究基于2001—2020年的MOD11A2地表温度8 d合成产品与MOD13A1植被指数16 d合成产品,通过地表温度(land surface temperature,LST)和归一化植被指... 及时准确地进行区域尺度的干旱监测对于保障农业生产和保护粮食安全具有重要指导意义。该研究基于2001—2020年的MOD11A2地表温度8 d合成产品与MOD13A1植被指数16 d合成产品,通过地表温度(land surface temperature,LST)和归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据构建NDVI-LST特征空间,获取关中地区2001—2020年20 a时间序列的温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,TVDI),分析关中地区干旱时空分布演变特征和干旱影响成因,探索其未来演变趋势。结果表明:1)关中地区近20 a来TVDI平均值为0.57,干旱类型整体上属于正常的干旱状态,82.00%的地区干旱变化状况为稳定不变,渭河冲积平原干旱程度较为严重,其次是渭北旱塬地区,南部秦岭地区较为湿润;2)关中地区未来干旱情况有所缓解,7.71%的研究区将持续变湿,36.24%的地区由干变湿;3)关中地区的TVDI值与海拔、坡度、降水量呈现负相关,与气温呈现正相关关系,林地、草地覆盖对缓解干旱具有积极意义。温度植被干旱指数从区域尺度上实现了干旱状况的定量化表征,在关中地区具有较好的适用性,遥感干旱监测结果可为关中地区抗旱对策的制定提供理论基础和科学依据。 展开更多
关键词 干旱 关中地区 温度植被干旱指数(TVDI) 趋势分析
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黄河流域气象干旱及其恢复动态分析
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作者 杨肖丽 朱敏讷 +2 位作者 罗定 叶周兵 江俊 《水资源保护》 北大核心 2025年第3期127-133,共7页
基于1961—2022年的黄河流域气象数据,分析其气温和降水量变化趋势和突变点,以标准化降水蒸散指数为干旱指标,研究黄河流域年尺度的气象干旱特征和干旱恢复特征变化。采用游程理论提取干旱事件及干旱恢复特征指标,运用Mann-Kendall趋势... 基于1961—2022年的黄河流域气象数据,分析其气温和降水量变化趋势和突变点,以标准化降水蒸散指数为干旱指标,研究黄河流域年尺度的气象干旱特征和干旱恢复特征变化。采用游程理论提取干旱事件及干旱恢复特征指标,运用Mann-Kendall趋势检验方法对黄河流域1961—2022年的干旱指标和干旱恢复特征进行分析。结果表明:黄河流域气候复杂,干旱指标时空分布不均;1961—2022年气象干旱在黄河流域下游呈显著增加趋势,在上游和中游的大部分地区呈减少趋势,少部分呈增加趋势;干旱恢复速率在黄河流域下游呈显著增大趋势,在上游和中游的大部分地区呈减小趋势,少部分呈增大趋势;降水量和气温是影响黄河流域气象干旱的重要因素,其中降水量的影响较大。 展开更多
关键词 气象干旱 干旱恢复 标准化降水蒸散指数 降水量 气温 黄河流域
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基于复合事件指数的西北地区高温干旱复合事件风险评估 被引量：6
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作者 钱潭锐 逯家彤 +1 位作者 粟晓玲 吴海江 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期82-89,共8页
基于标准化降水指数SPI和标准化温度指数STI构建了两个监测高温干旱复合事件指数:标准化复合事件指数SCEI和混合干热事件指数BDHI,并评估了SCEI和BDHI在西北地区高温干旱复合事件中的监测能力。以严重程度、面积覆盖百分比和发生频率分... 基于标准化降水指数SPI和标准化温度指数STI构建了两个监测高温干旱复合事件指数:标准化复合事件指数SCEI和混合干热事件指数BDHI,并评估了SCEI和BDHI在西北地区高温干旱复合事件中的监测能力。以严重程度、面积覆盖百分比和发生频率分析了高温干旱复合事件的风险变化。结果表明:由于BDHI充分考虑了不同干热条件之间的相关性,其在西北地区监测高温干旱复合事件的能力明显优于SCEI,而SCEI存在将湿热状况误判为高温干旱复合事件的情况。相较于1982—1993年,1994—2022年西北地区发生高温干旱复合事件的严重程度、范围和频率更高;1994—2022年西北地区发生轻度、中度、重度等级以上的高温干旱复合事件的面积占比分别为35%、25%、10%;新疆中部、甘肃北部和东部、青海南部和陕西大部分地区在1982—1993年几乎未发生过重度等级以上的高温干旱复合事件,但上述地区在1994—2022年的发生频率明显增加。 展开更多
关键词 高温干旱复合事件 风险评估 复合事件指数 西北地区
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