基于时空聚类与决策回归的旱灾灾情要素评估方法研究

Drought, as a typical meteorological disaster, is considered to be one of the most complex types of natural disasters, which affects the more and more population and results in large losses for the human society. Enhancing the technical capacity of drought disaster loss assessment and strengthen the supporting ability of science and technology to disaster management has become one of the important problems to be solved urgently. The existing approaches of drought disaster loss assessment were mostly rely on meteorological drought index, remote sensing monitoring, crop growth model and other methods. However, most of them has been based on the experienced method, which was limited by time and region. They are also only consider one of the drought disaster loss elements. So they cannot support in the evaluation of Multi - factors of drought disaster among different region and periods. Based on drought disaster loss information, combined with basic geography and socio-economic data, this paper studies the region-period scheme of drought disaster using the BIG data analysis methods such as clustering and decision-making regression. Taking the advantage of meteorological and satellite remote sensing data, to build a set of drought disaster loss assessment method for the comprehensive assessment of drought disaster loss during different period and in different periods.

干旱作为一种典型的气象灾害，被认为是最复杂、影响人口最多、危害最为严重的自然灾害类型之一。如何提升旱灾损失评估技术能力，增强科技对灾害管理的支撑能力已成为亟待解决的重要问题。现有旱灾评估手段多依靠气象干旱指数、遥感监测、作物生长模型等方法，存在时空局限性强、不同类型指数协同利用差、评估灾情要素单一等问题，尚不能有效支撑在全国不同地区、不同时期开展旱灾灾情多要素评估。本研究围绕干旱灾害损失评估需求，以旱灾灾情数据为研究出发点和落脚点，在开展旱灾时空分布与变化特征基础上，结合基础地理、社会经济等数据，充分发挥气象观测、遥感监测优势，利用聚类、决策回归等大数据分析方法，开展干旱监测多指标遴选、灾情多要素评估方案研究，搭建一套干旱灾害损失评估方法，形成面向不同区域、不同时期的多灾情要素旱灾损失综合评估能力，为加强干旱灾害监测与评估技术能力、提升干旱灾害管理水平添砖加瓦。

干旱作为一种典型的气象灾害，被认为是最复杂、影响人口最多、危害最为严重的自然灾害类型之一。如何提升旱灾监测和损失评估技术能力，增强科技对灾害管理的支撑能力已成为亟待解决的重要问题。.本研究围绕干旱灾害损失评估需求，以旱灾灾情数据为研究出发点和落脚点，研究可以准确反映干旱影响及损失的监测方法。课题组首先构建了旱灾灾情特征分析数据集，由气象站点观测数据、农气站点观测数据、干旱灾情报送数据等3部分组成。在此基础上，开展了旱灾时空分布与变化特征分析，并以近十年2次重特大干旱灾害为研究案例，重点评价了各类干旱指数，尤其是综合干旱监测指数（ISDI）的干旱灾害监测效果，结果发现，ISDI与农作物受灾面积比重的分省相关系数较高，ISDI与灾情分布具有较高的空间一致性，但在个别省份部分时段， ISDI与灾情报送数据存在不一致。为提升对于农业干旱的监测效果，课题组从作物生长机理出发，以DSSAT作物生长模型为工具，以作物生产水分函数为基础，开展了不同生长阶段水分亏缺对产量的影响差异分析，构建了不同生长阶段的作物水分敏感指数，并以水分亏缺对产量的影响作为农业干旱等级的判定标准，构建了基于作物生长过程模拟的农业干旱监测方法。相关方法已在典型农业干旱灾害监测中开展了精度评价与验证工作。.通过3年的项目实施，共研究形成1个干旱灾害监测方法，并开发了软件插件，已在相关业务部门开展了应用示范。项目执行期间，共发表文章3篇，另有2篇文章在审，参与编写专著1本，完成专利申请1项；1名项目成员被认定具备副高级研究职务任职资格。