基于多源数据的东部季风区干旱频率空间分布与植被干旱响应研究

Drought hazard occurs frequently and causes huge losses over eastern monsoon region of China in recent decades. This project focuses on drought hazards over this region, chooses optimal drought assessment indicators based on meteorological, hydrological and remote sensing datasets to identify occurrence tendency of drought hazard, and analyzes the spatial distribution of drought frequency and its evolution rules at temporal for different time period and different drought hazard degree by multivariate joint distribution theory, then identifies the drought-prone region from the perspective of drought frequency, and furthermore, assesses and investigates the spatial distribution of the differences in response time of vegetation to drought for different growth stage using cross-spectral analysis method. The results of this project could provide scientific basis for drought hazard prevention and optimal allocation of water resource, and has important guiding significance for improving risk management of drought hazards.

东部季风区是我国旱灾频发且危害程度最严重的区域，本项目以东部季风区研究对象，应用水文、气象、遥感等多源数据，选择最优干旱评价指标，识别区域内干旱发生趋势，利用多变量联合分布理论方法分析不同时间段内不同等级干旱发生频率的空间分布及其在时间上的演变规律，从干旱频率角度确定干旱易发地区，并在此基础上通过功率谱分析等信号分析方法研究干旱易发地区空间上不同生长期植被对干旱的响应时间分布特征。本项目的研究结果可为加强干旱灾害的预防，促进水资源系统的合理配置提供科学基础，对提高干旱灾害风险管理具有重要的指导意义。

东部季风区是我国旱灾频发且危害程度最严重的区域，本项目以东部季风区研究对象，应用水文、气象、遥感等多源数据，选择最优干旱评价指标，识别区域内干旱发生趋势，利用多变量联合分布理论方法分析不同时间段内不同等级干旱发生频率的空间分布及其在时间上的演变规律，从干旱频率角度确定干旱易发地区，并在此基础上通过功率谱分析等信号分析方法研究干旱易发地区空间上不同生长期植被对干旱的响应时间分布特征。项目主要取得如下成果：1）提出了通过基于GIS图层叠置方法对区域干旱状况分布进行区域划分的技术体系，并在山东省得到应用；2）建立了基于多源遥感数据与有序加权平均（OWA）相结合的一种新的干旱监测模型，计算了综合遥感干旱评价指数OWA-IDI(Integrated Drought Index)。通过五天合成序列的模型与月序列模型在时间上对应比较，显示了更精确的干旱监测，表明OWA-IDI在干旱评价与监测方面具有重要的应用价值；3）提出了基于交叉谱分析的气象干旱与农业干旱滞后响的一套计算方法，并在干旱半干旱区进行实例应用，效果良好；4）以淮北平原夏玉米为研究对象，在间试验的基础上，运用DSSAT-CERES-Maize模型，模拟得到夏玉米各生育期内不同降雨情景下的干物质积累量和最终产量，并进一步拟合出各生育期夏玉米旱灾损失敏感性曲线。5）从系统论角度提出了区域农业抗旱能力评价指标体系及相应评价等级标准，建立了基于联系数的区域农业抗旱能力评价与诊断模型，并在淮北平原区得到应用。.本项目的研究结果可为加强干旱灾害的预防，促进水资源系统的合理配置提供科学基础，对提高干旱灾害风险管理具有重要的指导意义