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基于TVDI结合ICEEMDAN-ARIMA模型的干旱区灌区农业旱情监测
被引量：
1
1
作者
韦余鑫
李巧
+4 位作者
陶洪飞
卢春雷
罗旭
马合木江·艾合买提
姜有为
《智慧农业(中英文)》
2025年第2期117-131,共15页
[目的/意义]为明晰干旱区灌区旱情特征及变化趋势,提高灌区水资源利用效率,促进农业可持续发展。[方法]以新疆三屯河灌区(干旱区灌区)为例,以实测灌区土壤墒情为依据,对温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI)和...
[目的/意义]为明晰干旱区灌区旱情特征及变化趋势,提高灌区水资源利用效率,促进农业可持续发展。[方法]以新疆三屯河灌区(干旱区灌区)为例,以实测灌区土壤墒情为依据,对温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI)和条件植被温度指数(Vegetation Temperature Condition Index,VTCI)的干旱监测效果进行适用性评价,借助Theil-Sen+Mann-Kendall趋势分析等方法探究研究区2005—2022年干旱时空分布特征及变化趋势,构建ICEEMDAN-ARIMA(Improved Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise-Autoregressive Integrated Moving Average Model)组合模型预测2023年研究区春夏秋三季的干旱状况。[结果和讨论]TVDI监测效果较好,其与实测土壤墒情有更好的相关性(R^(2)为0.57);灌区旱情整体呈缓慢增加的趋势,TVDI增长速率为0.01/10 a,且具有较强的空间异质性,表现为灌区南部、西南部地区低于北部、东北部地区的空间分布特征;2005—2022年研究区干旱空间变化趋势中极显著缓解、显著缓解、轻微缓解、极显著变旱、显著变旱和轻微变旱面积占比分别为0.73%、1.78%、24.31%、5.33%、9.43%和58.42%,其中轻微变旱和轻微缓解面积占比最大,占研究区总面积的82.73%;ICEEMDAN-ARIMA组合模型在预测2023年灌区干旱情况时取得良好效果,R^(2)均值达0.962。[结论]研究结果系统展示了长时序下新疆三屯河灌区农业旱情变化特征,揭示了ICEEMDAN-ARIMA组合模型在农业旱情预测研究中具备良好的预测精度,可为干旱区灌区干旱预警预报体系建设、水资源管理和农业可持续发展提供重要的借鉴与参考。
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关键词
农业干旱
温度植被干旱指数
Theil-Sen+Mann-Kendall
ICEEMDAN-ARIMA
干旱预测
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职称材料
题名
基于TVDI结合ICEEMDAN-ARIMA模型的干旱区灌区农业旱情监测
被引量：
1
1
作者
韦余鑫
李巧
陶洪飞
卢春雷
罗旭
马合木江·艾合买提
姜有为
机构
新疆农业大学
水利
与土木工程学院
新疆
水利
工程安全与水灾害防治重点实验室
昌吉市
水利
管理站
(
三
屯河
流域
管理处
)
新疆
水利
水电科学研究院
出处
《智慧农业(中英文)》
2025年第2期117-131,共15页
基金
新疆维吾尔自治区重大专项(2023A02002-1)
国家自然科学基金项目(41762018)。
文摘
[目的/意义]为明晰干旱区灌区旱情特征及变化趋势,提高灌区水资源利用效率,促进农业可持续发展。[方法]以新疆三屯河灌区(干旱区灌区)为例,以实测灌区土壤墒情为依据,对温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI)和条件植被温度指数(Vegetation Temperature Condition Index,VTCI)的干旱监测效果进行适用性评价,借助Theil-Sen+Mann-Kendall趋势分析等方法探究研究区2005—2022年干旱时空分布特征及变化趋势,构建ICEEMDAN-ARIMA(Improved Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise-Autoregressive Integrated Moving Average Model)组合模型预测2023年研究区春夏秋三季的干旱状况。[结果和讨论]TVDI监测效果较好,其与实测土壤墒情有更好的相关性(R^(2)为0.57);灌区旱情整体呈缓慢增加的趋势,TVDI增长速率为0.01/10 a,且具有较强的空间异质性,表现为灌区南部、西南部地区低于北部、东北部地区的空间分布特征;2005—2022年研究区干旱空间变化趋势中极显著缓解、显著缓解、轻微缓解、极显著变旱、显著变旱和轻微变旱面积占比分别为0.73%、1.78%、24.31%、5.33%、9.43%和58.42%,其中轻微变旱和轻微缓解面积占比最大,占研究区总面积的82.73%;ICEEMDAN-ARIMA组合模型在预测2023年灌区干旱情况时取得良好效果,R^(2)均值达0.962。[结论]研究结果系统展示了长时序下新疆三屯河灌区农业旱情变化特征,揭示了ICEEMDAN-ARIMA组合模型在农业旱情预测研究中具备良好的预测精度,可为干旱区灌区干旱预警预报体系建设、水资源管理和农业可持续发展提供重要的借鉴与参考。
关键词
农业干旱
温度植被干旱指数
Theil-Sen+Mann-Kendall
ICEEMDAN-ARIMA
干旱预测
Keywords
agricultural drought
TVDI
Theil-Sen+Mann-Kendall
ICEEMDAN-ARIMA
drought prediction
分类号
X43 [环境科学与工程—灾害防治]
S423 [农业科学—植物保护]
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题名
作者
出处
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被引量
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1
基于TVDI结合ICEEMDAN-ARIMA模型的干旱区灌区农业旱情监测
韦余鑫
李巧
陶洪飞
卢春雷
罗旭
马合木江·艾合买提
姜有为
《智慧农业(中英文)》
2025
1
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