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旱情监测系统

旱情监测系统
旱情监测系统

旱情自动监测系统

1、概述

旱情信息包括降雨、蒸发、气温、地下水、土壤墒情、农作物分布和长势、干旱范围、水利工程蓄水情况、灌溉设施和抗旱动态等。特点是信息种类多,涉及部门多、信息来源渠道广。

旱情监测系统需采集的信息分两类,一类是基础信息,一类是实时采集的信息。基础信息主要是抗旱工作需要的各类基础信息,例如人口、耕地和灌溉设施等信息。而实时采集的旱情信息有:降雨量、气温、风速、风向、湿度、日照、蒸发蒸腾量等气象信息,水库及江河湖泊蓄水量、地下水等水文信息和土壤墒情等。

2、系统组成

2.1信息流程

现行的旱情信息管理体制是分级管理、逐级上报。

2.2 旱情信息中心

旱情信息中心设在省三防办,旱情采集点到旱情信息中心的信息传输通过各省市县三防办与省三防办之间的计算机网络来实现。

旱情信息中心信息采集处理的主要功能如下:

(1)基础旱情数据库的建立和处理。

(2)实时旱情、旱灾信息的接受、汇总、处理,经过核实上报。

(3)全省各市县旱情信息采集点的管理。

旱情信息中心主要配置旱情信息接收主机和旱情信息管理系统软件。

2.3 旱情采集点

旱情信息采集点分别设在各个市县的三防办。旱情采集点的功能主要有:(1)负责辖区内旱情监测站旱情信息的收集统计,按规定格式存储在实时旱情数据库,并上报省三防办旱情信息中心。

(2)完成接收和查询各旱情监测站的雨量、气象及土壤墒情数据。

(3)辖区内旱情监测站的管理。

旱情采集点主要配置有旱情信息采集报送计算机及旱情信息接收处理软件。

2.4 旱情监测站

旱情监测站的主要任务是自动实时或定时地采集降雨量、蒸发量、大气温湿度、风速风向等水文气象参数和土壤含水量以及监测站监测终端电源电压状态,并按预定通信信道分别向所属的旱情采集点发送。

旱情监测站主要由雨量传感器、土壤湿度传感器、气温传感器、风向传感器、风速传感器、湿度传感器、蒸发器等参数采集传感器和监测终端、供电系统、通信设备组成。

此外,由于旱情监测站一般都是新建的,因此除了配置必要的设备外,还需建设观测场地和防雷地网。

一般旱情监测站为无人值守站,监测设备根据配置要求自动采集传感器数据,并向分中心主动发送监测数据。

当监测站有人工观测参数时,采用人工置数方式将所观测参数置入监测站,由监测站主动向分中心站发送。

监测站收到中心站或分中心站索取当前监测数据或者监测站内的自记数据命令时,监测站响应该命令,将相应的数据发送到中心站或者分中心站。

3 主要设备及技术指标

3.1 数据采集器

旱情自动监测终端机用于野外环境下对各项旱情数据进行自动监测,具有数据采集、存储和传输功能。通常监测的参量有:土壤墒情、雨量、气温、蒸发量等。

供电接口

供电电压:12V DC

供电范围:9V~16V

功耗:值守时设备整体功耗≤20mA(12VDC)+通信设备功耗

电源输出:DC24V/10W,为常用外设提供足够容量的24V供电

水位计信号接口

信号类型:4~20mA(2路、可扩展至8路),干触点开关量

隔离强度:>1kV(通道间不隔离)

隔离阻抗:>500MΩ

配电电压:12V/24V

配电电流:>30mA

4~20mA模拟信号

连接方式:直接模拟量输入,两线制配电输入,三线制输入

测量精度:< 0.1%F.S

输入阻抗:电流输入100Ω

干触点开关量

信号类型:格雷码

信号位数:8~16位

保护电压:30V

雨量计信号接口

输入类型:2路开关量、断通式计数,支持翻斗式雨量计

信号类型:干触点输入

保护电压:30V

隔离强度:>1kV(通道间不隔离)

隔离阻抗:>500MΩ

通讯接口

串行接口:3路(两路RS232、一路RS232/RS485可选)

通讯速率:300~115200 bps

配电电压:12V

对外供电电流:小于500mA

以太网接口:1路

数据存储

存储介质:flash

存储容量:4M,(可存储每5分钟数据长达三年)

可扩展到8M

工作环境

设备平均无故障工作时间:MTBF>100,000小时工作温度:-20℃~+70℃

存储温度:-40℃~+85℃

工作湿度:小于90%(+40℃时)

3.2 土壤墒情传感器

测量参数:土壤容积含水率;

量程:0-100%(m3.m-3);

测量精度:±2%(m3.m-3);

响应时间:响应在2s内进入稳态过程;

工作电压:5VDC;

工作电流:80mA;

密封材料:ABS工程塑料;

探头材料:不锈钢;

探头长度:6cm;

电缆长度:标准5m(最长100m,定制。)

3.3 雨量计

承雨器内径:Φ200mm,刃口角40~50;

分辨率:1mm;

测量范围:0.01~4mm/min;

测量误差:自排水量≤25mm, 误差为±1mm;

自排水量〉25mm,允许误差为±2%

雨量强度:允许最大雨强8mm/min

适应工作环境:温度-40~+50℃,湿度≤95%

信号输出方式:单触点通断。

3.4 蒸发计

蒸发量量测范围:0-100mm;

分辨力:0.1mm;

量测精度:±0.3mm(FS×0.3%)或者±0.1mm(误差自动修正后);输出码:格雷码10bit(当编码器从0旋转到900时);

输出电路:OC门30mA/30VDC;

传感器工作电流:唤醒状态:≤40mA 睡眠状态:≤0.01mA;

电源电压:12V/24V DC;

MTBF:16000小时;

环境温度:-10℃~+70℃;

相对湿度:95%(40℃);

尺寸:Ф320mm×560;

3.5供电设备

太阳能电池: 10W/17V;

蓄电池: 12V/12AH。(太阳能光板给蓄电池浮充电能)

土壤墒情与旱情监测简报

土壤墒情与旱情监测简报 第期 静宁县农技中心土肥站二0一一年七月二十五日7月中旬全县平均气温19.8℃,较历年同期偏低0.5℃,旬降水量8.5mm,比历年同期偏少65%。据气象预报,七月下旬我县气温正常,降水偏少。虽然7月上旬我县降水较多,但入伏后,降水少、气温高,作物需水量大,蒸腾作用强,导致农田土壤水分急剧下降。我中心7月25日,对灵芝、八里等乡镇的全膜玉米、全膜马铃薯、全膜谷子、半膜玉米和露地马铃薯等作物土壤含水量进行测定。测定结果全膜玉米0~20厘米、20~40厘米土壤平均绝对含水量分别为11.9%、10.8%;全膜马铃薯0~20厘米,20~40厘米土壤平均绝对含水量分别为11.6%、13.1%。全膜谷子0~20厘米、20~40厘米土壤平均绝对含水量分别为10.5%、9.7%;半膜玉米0~20厘米,20~40厘米土壤平均绝对含水量分别为11.2%和11.9%;露地马铃薯0~20厘米、20~40厘米土壤平均绝对含水量分别为8.3%和7.6%。结果表明:大部分农田的土壤含水量较低,土壤墒情差。这对玉米籽粒的形成、马铃薯块茎的膨大及谷子等大秋作物的生长会造成严重的影响,为此在当前的农业生产中要全力抓好各项抗旱生产措

施: 一是面对当前比较严重的旱情,要积极动员群众全力开展抗旱自救,科学应用各种抗旱、保水调节剂和化学生物抗旱技术,如所有的作物可用动力2003喷施,浓度为1000倍液,用喷施宝每支兑水50-60公斤对作物进行喷雾。对玉米蔬菜等作物可每亩用三十烷醇复合配剂2-3包。兑水15公斤喷雾,或亩用叶绿壮5毫升兑水15公斤喷雾能有效增强农作物的抗旱、抗病虫的能力。力争把干旱造成的损失降到最低限度。 二是加强病虫害的防治。目前马铃薯正处地下块茎膨大期,据调查晚疫病普遍发生,各地群众要立即进行防治,主要药剂有58%甲霜灵锰锌600-800倍液或64%的杀毒矾500倍液喷雾,每隔7-10天喷一次连喷2-3次;玉米正处抽雄期病虫害主要有玉米螟、红蜘蛛、蚜虫,要根据危害程度选择高效低度的杀虫剂,如菊脂类,40%氧化乐果乳油等,与相应的植物生长抗旱调节剂结合起来喷雾,达到科学防治,一喷多防的作用。 三是全力启动“五小”水利工程,充分利用一切水源和水利设施,如集雨水窖、塘坝等水资源对大秋作物进行补灌,确保大秋作物的正常生长。

干旱遥感监测方法研究进展_杨世琦.pdf

第30卷第2期高原山地气象研究Vol30No.2 2010年 6月PlateauandMountainMeteorologyResearchJun.2010 文章编号:1674-2184(2010)02-0075-04 干旱遥感监测方法研究进展 杨世琦1,高阳华1,易佳2 (1.重庆市气象科学研究所, 重庆401147;2.西南大学地理科学学院, 重庆 400715) 摘要:本文对国内外学者在干旱遥感监测方面所做的工作进行了总结。根据选取资料的不同,将国外进行干旱遥感监测的情况归纳为5类,分别介绍了主要方法及其进展。同时,对国内开展干旱遥感监测的情况从空间尺度、时间尺度、监测手段、监测方法等4个方面进行了分析,并讨论了干旱遥感监测在实际应用中存在的问题。 关键词:干旱;土壤含水量;遥感;监测中图分类号:P407文献标识码:Adoi:10.3969/j.iss n.1674-2184·2010.02.017 引言相同像元的NDVI序列资料进行比较,使得NDVI值更具 可比性;Kogan[6]认为一个地区的气候状况,土壤类型质干旱是指由水分收支或供求不平衡所形成的水分短地,植被类型分布以及地形条件都会影响NDVI值的变缺现象,因其出现频率高、持续时间长、波及范围大,对国化;Sugimura[7]研究也表明NDVI值要受到海拔的影响, 民经济特别是农业产生严重影响,历来被人们所关注,已海拔高的地区NDVI值相对较高,考虑地形地貌因素以经成为世界性的重大自然灾害。土壤含水量是判断干旱及联系气象因子变化会使监测结果更加准确。 的重要指标之一,也是旱情监测的基础。土壤含水量的 1.2利用热红外波段获取地表温度日变化幅度和热模获取可分为3类:田间单点实测法、土壤水分模型法和遥型结合估测土壤湿度。 感法[1]。其中遥感法可以快速获得大面积的土壤水分信热惯量随着土壤含水量的增加而增大,利用热红外息,具有宏观、动态、经济的特点,被广泛用于干旱监测。遥感可以观测地表温度,获得热惯量,进而估测土壤湿 1国外研究综述度。如Watson、Phon等[8,9]在地质研究中最早应用热模型;Kahle[10]提出热惯量的概念;Price等[11]简化潜热蒸散 国外采用遥感技术监测土壤含水量始于20世纪70 形式,总结了热惯量法及其遥感成像原理,提出了表观热年代,其方法大致可以分为5类。惯量ATI(ApparentThermalInertia),从而可用卫星提供1.1利用可见光和近红外遥感资料进行监测 , 主要利用的反射率和热红外辐射温差计算热惯量;England等[12] 植被指数和植被状态指数。提出了辐射亮度热惯量(Radio-brightnesThermalIner- 植被指数常用来监测某一时段或生长季的降水和干tia,即RTI)的概念,且认为RTI对土壤水分的敏感性好旱,多为定性结果。如Jackson等[2]利用NDVI监测干旱于ATI;Carlson[13]利用NOAA/AVHRR资料计算土壤有发现,植被指数对短暂水分胁迫不敏感,只有水分胁迫严效水分和热惯量。 重阻碍作物生长时才引起植被指数的明显变化,因而,植 1.3利用微波遥感 , 测量雷达后向散射系数以及测量监被指数不能及时反映植被覆盖下的土壤含水量,在洪涝测土壤水分含量。 区域和裸土区域应用受到限制;Kogan[3]提出植被状态指微波分为主动微波和被动微波,主动微波通过测量数(VCI),并认为VCI优于NDVI。事实上,二者各有优雷达的后向散射系数,被动微波通过测量土壤亮温来估缺点,植被指数受气候、土地利用和地理条件的影响,主测土壤水分。在主动微波遥感领域,合成孔径雷达 要反映植被的绝对生物量和区域干旱程度,而VCI主要(SAR)已成为国际对地观测领域最重要的前沿技术之受天气的影响,只能反映植被覆盖区干旱的相对变化。一。被动微波估测土壤水分主要分成两大块:一是针对为了减少植被指数对大气的依赖,Kanfman等[4]发展了裸露地表的土壤水分反演,另一个是针对植被的土壤水抗大气植被指数(ARVI);Bawa等[5]发现利用多年同期分反演模型。施建成[14]等针对Q/H模型进行了修正, 收稿日期:2010-02-18 资助项目:重庆市科技攻关计划项目CSTC,2009AC0125;科技部“西部开发科技行动”重大项目(2005BA901A01)作者简介:杨世琦, 硕士,工程师,主要从事农业气象,遥感应用等方面的研究。E-mail:yangshiqi@gmail.com

干旱指标确定与等级划分

干旱指标确定与等级划分

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干旱指标确定与等级划分 由于影响干旱的因素很多,造成干旱的原因不同,各地气候、地理条件差异很大,目前难以采用全国统一的干旱评判标准。本附录推出的指标、公式供在编制《抗旱预案》时作参考之用,各地也可选用本地区的研究成果。 1单一干旱指标 1.1气象干旱指标 1.1.1连续无雨日数 指作物在正常生长期间,连续无有效降雨的天数。本指标主要指作物在水分临界期(关键生长期)的连续无有效降雨日数。 表1作物生长需水关键期连续无有效降雨日数与干旱等级关系参考值 (单位:天) 地域轻度干旱中度干旱严重干旱特大干旱 南方10~20 21~3031~45 >45 北方15~25 26~40 41~60>60 注:无有效降水指日降水量<5毫米。 水分临界期指作物对水分最敏感的时期,即水分亏缺或过多对作物产量影响最大的生育期。 表2 不同作物的水分临界期 作物小麦玉米棉花谷子高粱大豆马铃薯水稻 水分临界期拔节 抽穗 抽穗前 和开花 花铃期 抽穗 前后 拔节到 孕穗 开花到 成熟 开花 前期 孕穗 开花 1.1.2 降水距平或距平百分率 距平指计算期内降雨量与多年同期平均降雨量的差值,距平百分率指距平值与多年平均值的百分比值。 中国中央气象台:单站连续三个月以上降水量比多年平均值偏少25%~50%为一般干旱,偏少50%~80%为重旱;连续两个月降水偏少50%~80%为一般干旱,偏少80%以上为重旱。 多站降水距平百分率干旱指标可参照下表确定。

干旱成因分析与与对策

合肥位于北纬31度52分、东经117度17分,安徽省省会,下辖巢湖市、肥东县、肥西县、长丰县、庐江县。合肥地处中纬度地带,处于江淮之间,全年气温冬寒夏热,春秋温和,属于暖温带向亚热带的过渡带气候类型,为亚热带湿润季风气候。年平均气温15.7℃,降雨量900~1100毫米,大多数年份的降水距平百分率都在±25%以内,日照2100多个小时。 众所周知,自古以来,水源就是一个城市最重要的资源之一。居民生活、农业灌溉、工业生产都需要大量的水资源供给。由于合肥市拥有众多水库,如:董铺水库、大房郢水库、陶冲水库、梅冲水库、三十头水库、罗集水库等,加之合肥市通过淠河干渠从大别山引水,使合肥市占据充足的水资源,城市居民生活用水和工业用水可以得到充分保障。但农业灌溉由于灌溉难度大,受灌溉技术的限制,使气候因素仍是使农田出现干旱,形成旱灾的主要因素。下面主要分析合肥地区农田干旱、旱灾成因与对策。 1.旱灾成因分析 1.1 降雨量的时空分布与农作物需水之间的矛盾 降雨持续偏少,梅雨量失常,不雨时间长,且发生在作物需水的关键时期,是造成旱灾的最主要原因。如2011年1至4月份合肥降雨量出现50年的同期最小值。这便是2011年旱灾出现的主要原因。 1.2 水利工程现有供水能力相对下降与需水领域相对扩大之间的矛盾 以长丰县为例,尽管全县农田水利40多年的不断建设,有了很大的发展,但由于工程年久失修、管理不善等多方面的原因,支撑和保障能力明显不足。另一方面,随着经济的发展,供水的领域相对扩大,不仅要保证农作物的需水,更要保证城乡供水、工业用水等其他发面供水,从而降低了水利工程的供水保证率。 1. 3 作物种植结构与水利工程布局不适用之间的矛盾 近年来,虽然不断加大结构调整力度,但仍有部分地区在水利条件较差的地方习惯于种植需水量大的作物,一旦受旱容易成灾。 1.4农业效益低与较大抗旱成本之间的矛盾 越是干旱严重的地区,农民困难越大,抗旱成本高,缺少劳动力,农业效益比较低,严重影响群众抗旱积极性。

中国历史上的旱灾及其成因

中国历史上的旱灾及其成因 2010-05-03 来源:光明日报作者:夏明方查看评论进入光明网BBS 手机看新闻 历史时期的中国旱灾频发,而且旱灾波及的范围要远大于其他灾害,是为害最甚的天灾。 旱灾因其具有的隐蔽性、潜伏性和不确定性等特点,极易使人们心存侥幸,消极等待,而一旦酿成重患,后果很难挽回。 旱灾既是自然变异过程和社会变动过程彼此之间共同作用的产物,又是该地区自然环境和人类社会对自然变异的承受能力的综合反映。 保护自然环境,完善社会保障制度,建立包括针对旱灾在内的灾害应急体系,始终是人类面临的重要而又艰巨的任务。 人类赖以生存的自然环境是一个由岩石圈、生物圈、大气圈、水圈四大圈层相互依存、相互制约而组成的巨系统,即地球生态系统。但是作为地球的一个薄薄的圈层,它不仅与岩石圈的深层、大气圈的高层紧密相连,也与之外的天文宇宙系统息息相关。故而该系统内部各圈层或其外部环境的任何变化与异动,一旦超过特定的阈值,都会对人类与人类社会带来严重的损害(参见宋正海、高建国等著《中国古代自然灾异动态分析》第1页,安徽教育出版社2002年版)。在历史时期的自然灾害中,诸如地震、山崩、台风、海啸、火山喷发、洪水以及急性传染病等爆发性的灾害,更容易引起人们的关注,而类似于旱灾这样的渐进性灾害,则往往被人们所忽视。但是纵观中国历史,旱灾给中国人民带来的灾难,给中华文明造成的破坏,要远比其他灾害严重得多。美籍华裔学者何炳棣在其关于中国人口历史的研究中即曾断言:“旱灾是最厉害的天灾。” 一、旱灾是危害最严重的天灾 我国历史上最早的旱灾记载,应是距今3800多年前(公元前1809年)伊洛河流域的大旱,即所谓“伊洛竭而夏亡”。民国时期国内外学者如何西(A.Hosie)、竺可桢、陈达、邓拓等,都曾利用《古今图书集成》、《东华录》以及其他文献记载对中国历史时期的水旱灾害进行统计,其结果均无一例外地显示旱灾发生的次数多于水灾。据邓拓《中国救荒史》的统计结果,自公元前1766年至公元1937年,旱灾共1074次,平均约每3年4个月便有1次;水灾共1058次,平均3年5个月1次(《邓拓文集》第二卷第41页,北京出版社1986年版)。新中国成立后,旱灾发生的频率总体上小于水灾,但自上世纪二十年代初期华北、西北大部分地区开始出现的干旱化(并非单指降雨量的减少)趋势,从生态系统变化的角度来看,也是不容忽视的问题。就灾害的后果而言,旱灾引发重大饥荒

干旱指标确定与等级划分

干旱指标确定与等级划分 由于影响干旱的因素很多,造成干旱的原因不同,各地气候、地理条件差异很大,目前难以采用全国统一的干旱评判标准。本附录推出的指标、公式供在编制《抗旱预案》时作参考之用,各地也可选用本地区的研究成果。 1单一干旱指标 1.1气象干旱指标 1.1.1 连续无雨日数 指作物在正常生长期间,连续无有效降雨的天数。本指标主要指作物在水分临界期(关键生长期)的连续无有效降雨日数。 表1 作物生长需水关键期连续无有效降雨日数与干旱等级关系参考值 (单位:天) 注:无有效降水指日降水量<5毫米。 水分临界期指作物对水分最敏感的时期,即水分亏缺或过多对作物产量影响最大的生育期。 1.1.2 降水距平或距平百分率 距平指计算期内降雨量与多年同期平均降雨量的差值,距平百分率指距平值与多年平均值的百分比值。 中国中央气象台:单站连续三个月以上降水量比多年平均值偏少25%~50%为一般干旱,偏少50%~80%为重旱;连续两个月降水偏少50%~80%为一般干旱,偏少80%以上为重旱。 多站降水距平百分率干旱指标可参照下表确定。

表3 区域降水距平百分率(%)与相应的干旱等级 1.1.3 干燥程度 用大气单个要素或要素组合反映空气干燥程度和干旱状况。如温度与湿度的组合,高温、低湿与强风的组合等,可用湿润系数反映。 湿润系数计算公式如下: 公式1:K 1 = r / 0.10ΣT 式中:ΣT—为计算时段0℃以上活动积温(℃〃日), r—为同期降水量(毫米)。 公式2:K 2 = 2r / E 式中:E—为小型蒸发皿的水面蒸发量(毫米); r—为同期降水量(毫米)。 计算时,请参考当地的有关数据。 表4 干燥程度与干旱等级的划分 1.2水文干旱指标 1.2.1 水库蓄水量距平百分率 公式:I k =(S-S )/S ×100% 式中:S—为当前水库蓄水量(万立方米); S —为同期多年平均蓄水量(万立方米)。 表5 水库蓄水量距平百分率(%)与干旱等级

1999及2000年夏季华北严重干旱的物理成因分析介绍

2002-05-24收到,2002-08-19收到再改稿 *中国科学院资源环境领域知识创新工程重要方向项目KZCX2-203和国家重点基础研究发展规划项目G1998040900第一部分共同资助 1999及2000年夏季华北严重 干旱的物理成因分析 *卫 捷 张庆云 陶诗言 (中国科学院大气物理研究所,北京 100029) 摘 要 分析了1999及2000年夏季华北严重干旱气候灾害及其物理成因。这两年华北夏季严重干旱灾害是欧亚大气环流出现异常和长期持续的结果。在干旱持续时期,欧亚35~45b N 范围的纬度带存在E U 型静止波列。这个静止波列的遥相关强迫作用以及干旱灾害区域下垫面的正反馈作用是造成1999及2000年夏季持续性干旱最重要物理因子。 关键词:华北;干旱;大气环流异常;物理机制 文章编号 1006-9895(2004)01-0125-13 中图分类号 P425 文献标识码 A 1 引言 1999及2000年华北和东北地区出现持续两年严重干旱,这是华北、东北近50年来所少有的。由于持续干旱,我国在2000年受严重旱灾面积达2107@107hm 2,北方地区农业歉收达20%~30%。1999及2000年夏季的酷热少雨天气也给工业和人们日常生活带来了很大影响。东北的松花江出现断流,京津地区用水紧张,天津实施了从黄河紧急引水工程,以缓解该地缺水的燃眉之急,决策部门也决定启动从长江引水解决京津缺水的中线引水工程。另外,由于这两年北方地区持续温度偏高,降水偏少,加上2000年早春亚欧大陆盛行经向环流形势,使得2000年春季3、4月北方出现12次沙尘暴天气过程,其出现频率之高、影响范围之广也为50年来少有。这两年的干旱及其引发的资源与环境变化问题引起了广大公众和决策部门的关注。 很多研究表明:干旱过程常常是某种状态的异常环流型持续发展和长期维持的结果[1,2]。海洋温度异常是最重要的大气外部强迫因素之一,ENSO 对中国旱涝有明显的影响[3,4]。但是,气候异常的持续性不能完全归结为海洋巨大的热容量缓慢的变化所引 起。王会军[5]对我国几个大水年的大气环流特征进行了分析与数值模拟,指出在我国 相当多的气候异常事件中,SSTA 并不是主要原因。统计分析表明[3]:一般,拉尼娜年华北降水易偏多,1999及2000年是拉尼娜年,而华北出现了持续两年严重干旱。对重大干旱灾害事件进行剖析,深入研究干旱灾害产生的机理是干旱气候灾害预测的基础。 本文将华北1999及2000年夏季重大干旱气候灾害作为研究对象,利用包含前期与同期下垫面温湿特征的Palmer 干旱指数(I PDS )[6],描述干旱气候的基本特征,分析干 第28卷第1期 2004年1月大气科学Chinese Journal of Atmospheric Sciences Vol 128 No 11Jan 1 2004

美国干旱指数评述

美国20世纪干旱指数评述 Richard R.Heim Jr1 (NOAA/National Climate Data Center, Asheville, North Carolina,USA) Abstract 由于没有对干旱现象的充分定义,干旱监测和分析长期受到影响。在过去两个世纪, 干旱指数由基于降水短缺的简单方法逐渐发展到针对具体问题的更复杂的模式。19 世纪后期和20世纪初干旱指数研究集中于以下几个方面:某一时段的正常降水百分 率,降水小于某一阈值的连续天数,以降水和温度为变量的公式,和以持续降水短 缺作为因子的各种模式。1965年Palmer以Thornthwaite蒸散量作为需水量,提出了 基于水平衡的干旱指数,它是干旱研究史上的里程碑,至今仍在广泛应用。1960年 代以来干旱指数的研究进展主要包括:地表供水指数,它结合了积雪、水库蓄水、 流量和高海拔降水,因而弥补了Palmer指数的不足;用于火灾监控的Keetch-Byram 干旱指数;标准降水指数(SPI)和采用全球卫星植被观测的植被条件指数。这些模式 随着新资料的出现而不断发展。20世纪末研发出干旱监测工具(DM),它结合Palmer 指数和其它几个(后Palmer)指数得出全美国干旱条件的统一评估。本文对干旱指 数作了历史性回顾,有助于对Palmer指数复杂性和干旱测量本质的理解。 历史上干旱不断给人类文明造成灾难。从文明的基础农业到运输业、城市供水和现代化工业,干旱影响自然生命、生态系统和许多经济社会部门。由于干旱影响的范围广泛,地域和时间分布多样,以及人们对供水系统的不同需求使干旱的单一定义很难提出。 美国气象学会(AMS 1997)将干旱定义和类型分为四类:气象干旱或气候干旱、农业干旱、水文干旱、和社会经济干旱。长期(几个月或几年)的气象干旱(大气条件导致降水减少或无降水)可迅速开始和突然结束(有些情况下转换几乎可在一夜间完成)。短期(几个星期)农业干旱指地表层(植物根系区)在作物生长关键期发生的干旱,即使深层土壤水份饱和,也可导致严重的作物减产。高温、低湿和干热风常常加重干旱少雨的影响(Condra 1994)。农业干旱的爆发可晚于气象干旱,这取决于前期的地表土壤层水份状况。长期降水短缺影响地表或次地表供水,使河流流量、地表水、水库蓄水和湖水减少,导致水文干旱,它在气象干旱结束后将持续一段较长时间。社会经济干旱将某些经济商品的供需与气象、农业和水文干旱相联系。不同类型干旱之间的关系是复杂的,例如,流量是在描述许多供水活动,如水力发电、休假消费和农业灌溉(那里的作物生长和收成主要依赖河流的浇灌)中分析干旱的关键变量。因此,国际气象界一般将干旱定义为“长时期缺乏降水或降水明显短缺”,“降水短缺导致某方面的活动缺水”,或“由于缺少降水,异常干的天气时段持续到引起水文失衡”。(世界气象组织WMO 1992;AMS 1997)。 为比较不同地区的干旱和干旱事件,需要一些数字标准。然而,由于干旱定义的明显不同,不可能设计统一的干旱指数。另一方面,由于干旱的特点和其对经济部门的广泛影响,干旱效果的定量化非常困难。由于干旱的复杂性,没有哪个单一指标能够充分表述干旱的强度和危害以及对不同用户的潜在影响。 AMS(1997)提出供需的时空过程是两个应该包含在干旱的客观定义和干旱指数定义中的基本过程。WMO定义干旱指数为“与长期累积效果和异常水份短缺相关的指数”。(WMO 1992)。Friedman(1957)明确了任何干旱指数应符合的4个基本标准:(1)时间尺度应与所考 1译者简介:周跃武(1961-),男,甘肃张掖,助研,主要从事人影及灾害性天气的野外观测与研究。E-mail: lazzyzhou@https://www.wendangku.net/doc/f87779718.html, 2、受科技部公益类项目20004DIB5J192 中国干旱气象灾害监测预警方法研究经费资助。

干旱的成因与危害

干旱的成因与危害 什么是干旱,可造成哪些灾害? 干旱是人们都很熟悉的,但是,由于研究的目的和对象不同,其定义和具体指标是不同的。通常所说的旱灾,是指因久晴无雨或少雨,降水量较常年同期明显减少而形成的。其干旱程度的确定均与前期降水量、干旱持续日数、地下水位以及农作物种类、品种及其生长发育时期等有密切关系。因此,干旱的具体指标因地因时因农作物而异。 干旱可影响到人类社会经济活动的各个方面特别是农业。据统计,近40年来全国农田受旱灾面积平均每年达3亿亩以上,约占全国受灾总面积60%;减产粮食数百亿斤:其次是造成水资源不足,例如华北地区,近30年来由于降水量呈现减少趋势,加上长期以来对地下水超采,水位逐年下降,沿海一些城市出现地面下沉,海水倒灌现象。这一切不仅已成为很多大中城市进一步发展的制约条件,严重影响工农业生产的发展,甚至会危及整个城市的安定。长期干旱还会使生态环境恶化,诸如沙漠化、风蚀加剧等。 我国旱灾的分布有哪些特点? 我国地处亚洲季风气候区,降水不仅具有明显的季节性和地域性,而且年际变化很大,由此引起的干旱,除具有普遍性外,还具有明显的季节性和地域性。全国各地皆以冬春旱或春旱发生的机会最多,持续时间最长。干旱出现频率在40%以上,华南和西南地区达50-60%以上。最严重的是冬春连旱,大旱年一般都属冬春连旱的情况。其次,1 我国干旱具有明显的地域性。东北地区由于降水比较稳定,干旱出现较少;黄淮海地区的降水变化大,干旱频率全年各季均较多;华南地区干旱主要集中在冬春和秋季两个时段;晒南地区则主要集中在冬春和夏季两个时段。第三,我国干旱具有持续性。在我国历史上,干旱连年出现是经常的,例如北京地区在1470一1949年间发生干旱170次,其中有115次是连年发生的。1637一1643年和1939一1945年干旱竟连续7年之久。1949年以后,干旱仍有连年发生的现象,如长江、中下游地区1958一1961年连续4年干旱,农业减

土壤墒情与旱情监测技术暂行办法

内蒙古土壤墒情与旱情监测暂行办法 一、土壤墒情与旱情监测概念 土壤墒情与旱情是指通过常年降雨量、温度、湿度和光照的观测记录,对监测点所在区域不同层次土壤含水量、农业生产技术配置、作物表象、灾害性天气等的观测记载,掌握土壤水分动态变化规律,了解降水、灌溉及土壤水分变化与农业生产之间的关系,进而为农业生产的抗旱减灾和提高水资源生产效率提供科学依据。因此,土壤墒情与旱情监测主要是以农田为对象,在不同的生态气候区,在当地主导耕作土壤和主导作物上,根据种植模式和采用的农业技术的不同建立监测点,通过定点、定期的土壤分水测定和农业生产管理、作物表象观测记载等,及时了解作物根系活动层土壤水分状况、土壤有效水分含量。这一方面反映作物当前水分需求和土壤水利用状况,了解目前是否因土壤水分不足而影响作物正常生长;另一方面是反映大气干旱与土壤干旱的相关规律,了解旱灾发生的趋向和程度;第三是反映不同农业技术对土壤水分的蓄、保、用的调控作用及对作物的影响。同时,通过积累多年长期定位土壤墒情监测数据,掌握不同区域、不同土壤类型和不同技术模式应用条件下的土壤墒情变化规律,结合各地气象和水文资料分析,完善区域土壤墒情与旱情分级和预警制度,还可实现对土壤墒情变化情况和旱情发生程度的预测预报。

二、土壤墒情与旱情监测的意义 土壤墒情与旱情监测是农业生产中不可缺少的基础性、公益性工作,与病虫家预测预报,苗情长势调查一样,是农业生产过程的农情动态监测的重要内容之一,其意义和作用主要在三个方面。 第一,通过土壤墒情与旱情监测,可以为政府部门准确地引导和组织农民,进行农业结构调整和生产布局的宏观决策提供科学依据,我区水资源的严重不足以及季节和区域分布不均,干旱持续时间长,波及范围广,旱灾频繁,严重制约了自治区农业生产综合能力的稳定提高。在这样一个旱作粮食主产区进行墒情与旱情监测,并及时预报旱情、应对旱情,避免粮食减产是十分必要的。土壤墒情与旱情监测可以为抗旱对策的制定提供依据。可以为政府主管部门根据不同年景的旱灾情况作出判断,调农业生产的布局问题提供支撑。 第二,通过土壤墒情与旱情监测,可以为抗旱减灾,安全生产、科学种田提供科学依据,在农业生产中确定种什么品种,在什么时间进行灌溉,灌多少水合适,能抗旱多少天,春播时土壤墒情差,是否需要采取抗旱坐水或者其他的保墒措施,根据土壤水这个限制因素,制定施肥制度等,土壤墒情与旱情监测就可以为农业技术的实施提供依据。 第三,土壤墒情与旱情监测可以为农业技术的水资源利用成效评价提供依据,通过对土壤含水量的变化规律的监测研究,可以评价不同技术模式的生产效益及发展前景,为筛选高效节

高考地理旱灾的各种成因(原创)

1华北春旱 (1)华北春旱严重的原因:①雨季未到,降水少,河流径流量小;②春季气温回升快,蒸发旺盛;③多大风,加速水分蒸发;④冬小麦返青,需水量大;⑤水资源浪费严重。 原理:由于春季来自大陆的干空气依旧控制北方地区,因此春旱一般发生在北方,发生时间在3-5月,此时由于太阳直射点北移,使得地表升温迅速,但地表空气只能得到地表的热量却得不到地表释放的水汽,因此使得空气干燥,不易成云致雨,且此时虽然暖空气开始活跃但一般活动在南方地区,到不了北方,也使得该地区降水稀少,出现旱情。春旱是北方地区春季常见的灾害,时间长时,地表水干涸,地表龟裂,人畜饮水困难,因此做好预报工作,实时检测天气变化,节约用水,实行人工降雨,以及南水北调均可以缓解春旱。 2 长江中下游伏旱 时间:大体上从7月中旬到8月中旬 原理:随着气温的升高,陆地气压降低,太平洋上的副热带高气压(夏威夷高压)逐渐西移,正常年份在7月中旬-8月中旬控制长江中下游地区。在副热带高气压(夏威夷高压)控制下,下沉气流十分强盛,长江中下游地区难以形成降水,7、8月又多晴朗天气,气温高,蒸发旺盛,形成盛夏伏旱。但由于气团单一,除局部地区的雷阵雨外,无大片雨区,普遍出现干旱酷暑天气,故叫“伏旱”。 影响地区:主要发生在中国长江流域及江南地区特别是湖北、湖南、江西、江苏、安徽等省。 原因 (1)到黄河中下游和东北地区,长江中下游地区被“副高”控制,形成反气旋天气,以下沉气流为主, (2)日照长,太阳辐射很强, (3)气温高,蒸发旺盛。 (4)农作物生长也快,农田需水量很大 天气系统是:副热带高气压(夏威夷高压)或反气旋。

3云贵高原大旱原因 云贵高原属于亚热带季风气候,由于处于冬北纬25°~35°亚热带大陆东岸这里冬季温暖,最冷月平均气温在0℃以上;夏季炎热,最热月平均气温大于22℃,气温的季节变化显著,四季分明。年降水量一般在1,000~1,500毫米,夏季较多,但无明显干季。同温带季风气候相比,季节变化基本相似,只是冬温较高,年降水量增多。 自然:1.春季气温回升快,蒸发旺盛, 2.多大风,加速水分蒸发, 3.主要仍受西北风影响,东南风带来得水汽少,降水少, 4.河流刚结束枯水期,径流量小, 社会:1.农作物进入生长期,需水量大,农业用水增加, 2.工业生产和生活用水量增加,造成水资源短缺。 它与华北春旱成因最不相同的一点,那就是,它处在喀斯特地貌区,喀斯特地 貌区岩石透水性好,溶蚀作用强。导致地表水流下渗过快,引起地表水量减少,导致地表干旱,也是引起春旱的重要原因。 干旱的主要原因是:气温持续偏高、水汽蒸发量大、雨季提早结束,降雨异常偏少多种因素共同影响,云南经历了较为严峻的冬春连旱形势。 干旱的原因是降水少、气温高,两重原因共同作用,加上持续时间很长 同一季节为何会出现反差如此巨大的气候情况? 主要原因是, (1)自2009年6月开始,赤道中、东太平洋海水异常偏暖,出现了新的一次“厄尔尼诺”事件,从而引发大气环流异常,使北方冷空气难以南下影响云南,来自印度洋的西南暖湿气流较弱,致使水汽供应不足,再加上云南本身低纬高原的特殊地理位置的影响,导致了去冬今春持续干旱。 (2)季风气候形成了云南干旱灾害发生的必然性,不稳定的季风活动又造成了云南干旱灾害发生的随机性。

【精品】doc-南康市旱情分析评估报告

南康市2009年秋冬旱情分析评估报告 (1?3)月193.7mm ,比历年同期均值多 167.7mm : (4? 6 )月 460.6mm ,比历年同期均值少 145.2mm ; ( 7?9 )月 329.6mm ,比历年同期均值少 12.9mm 。特别是9月下旬以来,降 雨量严重偏少。据山洪灾害监测系统监测 ,9月21日至10月30 日40天全市21个站点平均降雨3.7毫米,其 雨仅1.9毫米,与多年同期平均降雨少 97.2% 大,龙华、田头、浮石 3个站点降雨量为0。 二、 水利工程蓄水情况 据10月27日统计,全市水利工程蓄水总量 米,与 历年同期相比减少 22%,蓄水量明显偏少。 库蓄水总量689.06万立方米,占有效库容的 塘蓄水总量 1072.36万立方米,占有效库容的30%,已有4座水库 干涸 或达到死水位,部分山塘干涸。 三、 旱情情况 9月15日后,由于持续晴热高温无雨天气,蒸发量大,耗水 量高,水源无法补充。虽然晚稻未受到大的影响,但长时间的干 旱少雨,对农村人口饮水、秋冬作物和果园、航运、水力发电等 影响较大。截止11月3日统计,全市秋冬作物受旱面积 3.6244 一、降雨情况 今年以来降雨总体偏少。据气象部门统计, (1?10)月全市 降雨量984.7mm ,比历年同期均值少 393.4mm ,偏少28.5%。 其中 10月全市平均降 以隆木10 mm 最 1761.42万立方 其中: 58座水 22.3%,12195 座山

千公顷,果业面积2.464千公顷。部分地方出现季节性人畜饮水 困难,全市因旱人畜饮水困难人口 4.248万人,20所学校、115 家企业用水困难。太窝中学4座水井因长时间干旱无水,由于章 水水位低,取水口也无法取水,导致2000多师生饮水困难。赤土乡引用山泉水的农户因泉水枯竭而缺水。市区和谐城10000多平 方米绿地缺乏水源浇灌。 四、旱情趋势分析 据气象部门预测,11?12月降雨量仍将偏少。持续的高温少雨、低枯水位,将直接影响城乡居民用水安全、河流水质、秋冬农业生产及防火安全等。由于天气持续无雨,旱情还将进一步扩大。据调查,随着旱情发展,可能发生的饮水困难人口有7.31万人, 出现饮水困难学校42所,用水困难企业282家。江河水位偏低,又无有效降雨,使水库、山塘无水源补充,秋冬作物播种面积和灌溉、果业等将受到限制和影响,抗旱形势十分严峻。同时,由于江河来水锐减,水质恶化,在江河取水的各水厂还可能出现水质性缺水。 五、抗旱工作措施 针对当前的干旱形势,市委、市政府高度重视,市防汛抗旱指挥部根据省防总、赣州防指的要求,做好当前防旱抗旱工作。 1、充分发挥了各类蓄水工程作用。市防指根据前期降雨偏少、 水库蓄水不足的实际情况,在确保了水库安全度汛前提下,提前下达全市小型水库后汛期度汛方案,增加蓄水量770万立方米, 为农业生产储备了充足的水源,基本保证了二晚用水需要。 2、积极应对当前防旱抗旱工作。10月21日、28日,市防 汛抗旱指挥部分别下发了《关于做好秋冬季低枯水位应对工作的 紧急通知》和《关于做好当前防旱抗旱工作的紧急通知》,要求各地、各单位以确保城乡居民饮水安全为重点,落实各项应对措施和应急预案,千方

温度植被干旱指数(TVDI)功能模块

温度植被干旱指数(TVDI)功能模块 一、研究背景 近几年来我国持续发生干旱,严重影响我国农业发展,给我国国民经济带来巨大损失。为防范旱灾而进行的土壤水分监测一直是人们关心的问题。遥感技术具有宏观、快速、动态、经济的特点,可以代替常规的监测方法,实现大面积、动态监测。因此,近几年来利用遥感的进行干旱监测是一个研究和应用的热点。作为同时与归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)相关的温度植被干旱指数(TVDI)可用于干旱监测,尤其是监测特定年内某一时期整个区域的相对干旱程度,并可用于研究干旱程度的空间变化特征。使用TVDI进行干旱监测的相关论文越来越多。 二、存在问题 虽然TVDI模型早已经证明对监测干旱有比较好的效果,但是在实际应用中却比较少见。为什么?广大的遥感工作者拿着这个模型没法实际应用,主要原因是目前的遥感软件中没有计算TVDI的工具,要实现这个模型必须得编程,或者操作非常的麻烦(有用户反映利用EXCEL来做一期TVDI结果,小区域也得2天才能做出来。 同样地,在平常工作中,发现很多人都在询问如何利用遥感软件来进行TVDI的计算,因为各类软件都没有提供这个功能。因此,基于ENVI/IDL灵活的二次开发特征,研究了利用ENVI/IDL来计算TVDI,开发出了TVDI计算补丁,体现了ENVI/IDL在干旱相关的研究领域和应用行业具有其他遥感软件所不具备的优势,也进一步说明了ENVI强大的二次开发功能。 三、模型实现的流程 1、原理 温度植被干旱指数(TVDI)的计算方法为: ,其中 详细原理可以参考:参考《条件植被温度指数及其在干旱监测中的应用》、《利用温度植被干旱指数(TVDI)方法反演杭州伏旱期土壤水分》。 2、实施流程 (1)找出所有NDVI值对应的地面温度值,并将其绘图。

基于特征空间的遥感干旱监测方法综述

第27卷第1期长 江 科 学 院 院 报 Vol .27 No .1 2010年1月Journal of Yangtze River Scientific Research I nstitute Jan .2010 收稿日期:2009207202 基金项目:农业科技成果转化资金项目(05EF N216800404);长江科学院博士启动课题(YJJ0910/KJ02)作者简介:李 喆(19802),男,湖北监利人,工程师,理学博士,博士后,主要从事水旱灾情监测、生态环境监测与评估、数字流域、“3S ”技 术在水利中的应用研究工作,(电话)027*********(电子信箱)lizhe@mail .crsri .cn 。 文章编号:1001-5485(2010)01-0037-05 基于特征空间的遥感干旱监测方法综述 李 喆 1,2 ,谭德宝2,秦其明3,崔远来 1 (1.武汉大学水利水电学院,武汉 430070;2.长江科学院空间信息技术应用研究所,武汉 430010; 3.北京大学地球与空间科学学院,北京 100871) 摘要:遥感干旱监测是干旱监测中一个很有潜力的发展方向,其中研究比较多的是遥感特征空间法。为此介绍了几种具有代表性的遥感特征空间方法,并将其分为3大类,即LST 2NDV I 特征空间法、N I R 2Red 特征空间法和N I R 2 S W I R 特征空间法。深入地分析它们的基本原理、方法和适用范围,对各类干旱监测方法存在的问题和发展趋势进 行了探讨,指出下一步的研究方向。关 键 词:特征空间;干旱监测;遥感中图分类号:TP79 文献标识码:A 1 概 述 干旱主要分为气象干旱、农业干旱、水利干旱和社会经济干旱,其中最为基础的是农业干旱。决定农业干旱的一个重要因素是土壤水分。土壤水分是描述地气能量变换和水循环的重要参数,也是研究地表植被水分供应正常与否的关键变量。土壤水分的时空分布及其变化对地表水热平衡、蒸散发、土壤温度、农业墒情和区域干旱状况等都会产生显著的影响。 干旱监测一直是科学界公认的难题。常规观测方法多采用基于测站的定点监测,需要投入大量的人力、物力和财力,而且只能获得少量的点上观测信息,难以及时地获得大面积土壤水分和作物长势信息,使得大范围旱情监测和评估缺乏时效性和代表性。遥感技术具有覆盖范围广、空间分辨率高、重访周期短、数据获取快捷方便等优点,已经成为干旱监测领域一个很有潜力的研究方向。根据土壤在不同光谱波段呈现不同的辐射特性,遥感干旱监测主要分为可见光2近红外、热红外和微波遥感3大类型,出现了众多的模型和方法。可见光2近红外方法借助于土壤反射率随土壤水分增加而降低的特点,综合考虑植被生长状况和水分胁迫状况估算土壤含水量,得到了距平植被指数法 [1] 、土壤水分光谱法 [2] 等。由于土壤光谱特征容易受到表面粗糙度、土壤质地结构、有机质含量等的影响,该类方法监测精度十分有限。热红外遥感依据水分平衡与能量平衡的 基本原理,通过土壤表面发射率(比辐射率)和地表 温度之间的关系估算土壤水分,得到了热惯量法 [325] 、植被蒸散法 [6] 和作物缺水指数法 [7] 等。这 类方法需要较多的地面同步气象观测资料,而且容易受到地表植被状况、地形地貌等因素的干扰,计算复杂。微波遥感基于土壤介电常数、后向散射系数和土壤水分含量之间的关系,数理模型严密,监测精度较高,可以穿透云层遮挡进行全天时、全天候观测,但容易受到地形坡度坡向、地表粗糙度、植被生长状况等干扰,监测成本非常高[8] 。 陆地表面温度(LST )、归一化差值植被指数(NDV I )和反照率(albedo )等是反映地表生态物理 状况的重要参数,这些要素的综合应用能够准确地反映地表干旱和水分状况。因此,可见光2近红外、热红外和微波遥感相结合是目前农业干旱遥感监测的一个重要发展方向 [9] 。其中,研究较为深入的是 遥感特征空间法。本文综述了几种具有代表性的遥感特征空间方法,将其分为3大类:LST 2NDV I 特征空间法、N I R 2Red 特征空间法和N I R 2S W I R 特征空间法,深入分析它们的基本原理、方法和适用范围,对各类干旱监测方法存在的问题和发展趋势进行了探讨,指出下一步的研究方向。 2 LST 2NDV I 特征空间法 2.1 温度植被干旱指数 在LST 2NDV I 特征空间的基础上,Price [10] 提出

旱灾成因论文:浅析我国近五年来旱灾的成因及对策

旱灾成因论文:浅析我国近五年来旱灾的成因及对策 [中图分类号]p426.616 [文献标识码]a [文章编 号]1009-9646(2011)05-0094-01 近年来,我国的旱灾频繁发生,全国大部分地区先后不同程度受灾。 2006年,中国中东部地区发生了大范围秋旱,至11月底华北、黄淮及云南部分地区还存在中到重旱。至12月底,云南大部月降水量较常年同期偏少5成以上,干旱持续。 2007年,全国遭遇近十年来最严重的旱情。22个省发生夏旱,耕地受旱面积2.24亿亩,897万人、752万头牲畜发生临时性饮水困难。 2008年,云南连续近三个月干旱,云南省农作物受灾面积现已达1500多万亩。仅昆明山区就有近1.9万公顷农作物受旱,13多万人饮水困难。 2009年,我国多省遭遇严重干旱,连续3个多月,华北、黄淮、西北、江淮等地15个省、市未见有效降水。农业、工业、城市生活用水、生态用水也纷纷告急。 2010年,广西、云南、贵州、重庆、四川等地,遭受严重干旱,导致部分农田绝收。 是什么原因导致中国近五年旱情连年发生? 一、气候异常和破坏植被导致降水大幅偏少是主要原因

1.在降水方面,季风雨带来得晚退得早,势力弱,停留时间短,以及大气环流的异常,都会直接导致旱灾。 2.全球变暖,使得干旱地区蒸发旺盛,变的更加干旱。 3.大量砍伐森林会导致土壤蒸发量增加,保水能力下降,水土流失和风蚀加剧,局部地区的降水量减小,导致气候干旱。 二、水利基础设施基础薄弱 前水利部副部长鄂竟平指出,目前我国有一半以上的耕地主要还是是“看天吃饭”,“看雨量收”。 1.灌溉水利用率只有45%,目前全国有一半以上的耕地没有水利设施。目前全国18.5亿亩耕地,有效的灌溉面积只有8.3亿多亩,真正旱涝保收的只有2亿多亩地。 2.水浇地中大部分灌溉标准不高,灌溉设施失修严重,多数水利设施老化失修。大型灌区工程设施的完好率不足50%,中小型灌区工程设施的完好率不足40%。绝大多数泵站的灌排水能力达不到设计标准,有的只有设计标准的40%左右,有的完全失去了灌排功能,全国大型泵站中急需改造的比例高达85%以上。 三、集体抗旱意识不强 1.基层领导干部对严重干旱麻痹大意,在灾难面前不能迅速投入到抗旱救灾第一线,从资金、人力、物力等方面扶

农业干旱监测预报指标及等级标准

附件1 农业干旱监测预报指标及等级标准 农业干旱指标包括土壤相对湿度、作物水分亏缺指数距平、降水距平、遥感植被供水指数。上述指标从不同角度反映出农业干旱的程度,但存在各自的优势和劣势。土壤水分的优势在于能直观地反映旱地作物农田水分多少,但无法进行水田旱情监测,同时也忽略了蓄水量对干旱的抑制作用;作物水分亏缺指数距平虽能反映作物水分的满足程度,但在气候干燥的区域需水量偏大,且灌溉作用无法考虑;降水距平虽能直观反映出雨养农业的水分供应状况,但不能表征降水对作物利用的有效性;遥感方法虽直观,但在云和植被状况影响下,存在较大的不确定性。因此,需要发挥各种指标的优势,根据所处区域的土壤、气候、植被特点等加权集成综合农业干旱指数作为农业干旱监测预报的指标。 一、农业干旱综合指数计算与等级划分 农业干旱综合指数是对土壤相对湿度、作物水分亏缺指数距平、降水距平、遥感植被供水指数4种农业干旱指标的加权集成,计算方法如式(1): ∑=? = n i i i w f DRG 1(1)

其中,DRG为综合农业干旱指数,f1、f2……f n分别为土壤相对湿度、作物水分亏缺指数距平、降水距平、遥感干旱指数等; W1、W2……W n为各指数的权重值,可采用层次分析法确定,也可由专家经验判定。 农业干旱综合指数的等级划分如表1。 表1 农业干旱等级 序号干旱等级综合农业干旱指数 1 轻旱1<DRG≤2 2 中旱2<DRG≤3 3 重旱3<DRG≤4 4 特旱DRG>4 二、各种单指标的计算方法 1.土壤相对湿度 土壤相对湿度直接反映了旱地作物可利用水分的状况,它与环境气象条件、作物生长发育关系密切,也与土壤物理特性有很大关系,对于不同作物品种、同种作物的不同发育阶段、不同质地土壤,作物可利用水的指标间存在一定差异。考虑作物根系发育情况,在旱地作物播种期和苗期土层厚度分别取0-10厘米与0-20厘米,其它生长发育阶段取0-50厘米。 土壤相对湿度的计算如(2)式:

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