基于GIS的东北地区干旱风险评估与区划开题报告
2022-01-11 16:12:19
全文总字数:4167字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
干旱是影响我国农业生产最严重的气象灾害,随着社会经济的迅速发展,水的需求量不断扩大,同时受气候、人类活动、下垫面等变化的影响,降雨量在年际、年内分配不均匀,造成季节性干旱问题日趋严重,导致我国干旱灾害再度频繁发生,并且有出现频次越来越高,干旱成灾面积逐渐扩大,逐渐向湿润地区蔓延扩展等新的趋势。随着干旱对人们生产生活影响的日益严重,造成的经济损失不断增多,给我国的社会经济及环境带来的负面影响越来越大。因此,科学地评估干旱对我国农业的影响及变化趋势是国家战略决策的需要。希望根据干旱风险评估与区划结果,从致灾因子分析入手,明确干旱发生的原因、时间、区域,造成干旱风险的主要因子要集中力量降低风险,干旱风险较高的时间要加强抵御干旱措施,干旱风险频发的地区要提高干旱风险管理水平,使防旱抗旱工作方向更加明确。分析不同风险程度的地区发生旱灾的概率与周期,从而根据历史旱灾情况,做好防旱抗旱工作,减少干旱带来的损失。国内外研究现状
现阶段对于干旱定义为因降水异常减少、蒸发增大,或入境水量不足,造成城乡居民生活、工农业生产以及生态环境等正常用水需求得不到满足的现象。从不同的关注角度看,干旱可以划分为气象干旱、水文干旱、农业干旱和社会经济干旱四种干旱类型。与干旱类型相对应,干旱识别指标大致也可以分为四类。
(l)气象干旱:是由于收入项降水的异常短缺或由于支出项蒸散发的异常增大形成。因降水是主要的收入项,气象干旱通常以降水量的短缺程度作为干旱强度识别的指标。常见的气象干旱指标有:降雨量距平百分率、降雨量标准差、pdsl指标、z指标、p指标、降水温度均一化指标、bhalme一mooley干旱指标、标准化降水指标、综合气象干旱指数等。徐尔颧在假定年降雨量服从正态分布的基础上,提出了用降雨量的标准差来划分旱涝等级。宋连春、鞠笑生等将降雨量概率密度函数由p一Ⅲ型转化为以z指标为变量的标准正态分布,然后根据z指标的正态分布曲线来划分等级。bogard等人曾采用bhalme与mooley提出的bmdi指标研究过不同环境模式对干旱现象的影响,mbdi指标仅考虑了降雨量,为palmer指标的简化形式。我国应用范围较广的是由国家气象局气象科学研究院制定的p指标。(2)农业干旱:是由于作物体内水份供需失去平衡,影响作物正常生长发育,进而导致减产或绝收的一种农业气象灾害。农业干旱指标分为以下几类:①从农业气象上来说的指标,如降雨量、水份供求差或水份供求比等。②从土壤一植物一大气系统出发的指标,如相对蒸散发、水份亏缺量、作物水份应力指数、作物缺水指数等。石培华等曾用土壤相对含水量建立了冬小麦的相对蒸发指数模型,得出了用相对蒸散发表示的水份亏缺指标。③利用温度间接表示的干旱指标。董振国根据土壤所含水份越少,叶温与气温的差值越大的特性,提出用13一15时的作物层温度与气温的差值作为干旱指数;④土壤水分表示的干旱指标,主要有土壤有效贮水量、土壤湿度等。
(3)水文干旱:是指河川径流异常偏少或含水层水位异常降低的现象,常用的水文干旱指标有地表径流量、地下水埋深等。对于水文干旱的识别主要是采用游程理论。最初把游程理论用于水文干旱识别的是基于月降雨或月径流系数对干旱情况进行检验分析。目前国外的beven、peters n e,国内的任立良、熊立华、郭生练等通过分布式流域水文模型模拟流域的径流过程来对水文千旱进行预报和监测。(4)社会经济干旱:是指水分总需求量大于总供给量的情况,虽能从宏观的角度掌握水资源情况,但对水资源供需的年、月具体变化描述不够。比较有代表性的是ohlsson提出社会缺水指数(swsi),用于反映社会所面对的干旱胁迫程度,胁迫程度越大越干旱。目前对社会经济干旱的研究并不太多。区域干旱可能同时包含多种干旱类型,并且不同区域的气候差异大,地形、地貌、植被、土壤结构、农作物差异也十分明显,任何一种单指标评估均难以准确刻画区域综合干旱强度,因此需要综合研究一个地区的多种干旱才能最终确定区域干旱程度。近年来一些学者如刘薇等,在前人研究的基础上,考虑使用多种因素的综合干旱指数来对区域干旱程度和趋势做出评估。
2. 研究的基本内容
(l)分析干旱时空分布特征,辨识干旱灾害的主要影响因素和孕灾环境。
(2)完善区域干旱的定义,运用层次分析法评判各地历年的区域干旱等级。计算各地历年的干旱程度评价指标,然后利用信息扩散理论,根据超越概率计算区域干旱等级的概率分布。
(3)从干旱孕灾环境、区域干旱强度和概率分布、承灾体物理暴露性、灾损敏感性以及区域综合抗旱能力等几个方面构建干旱灾害风险评价指标体系。分别计算区域干旱致灾因子危险性、承灾体脆弱性和孕灾系统敏感性,并绘制相应的区域分布图。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
1.3月份之前查阅国内外相关文献,整理与论文有关的内容,完成论文的摘要部分;
2.3月份选取东三省地理资料并分析数据,根据论文内容开始绘图,并根据绘制的图像按照论文的研究内容进行分析总结该地区干旱趋势及相关探究,完成论文初稿;
3.4月份根据初稿进行改动完善;
4. 参考文献
[1]袁文平,周广胜.干旱指标的理论分析与研究展望[j].地球科学进展,2004,19(6):982-99
[2]罗培.基于gis的重庆市干旱灾害风险评估与区划[j].中国农业气象,2007,28(l):100~104
[3]杜继稳.陕西省干旱监测预警评估与风险管理[j].气象出版社,2008 ,7