内蒙古草原牧区旱灾监测与风险评价、预警研究——以锡林郭勒盟为例

Inner Mongolian grassland is one of the most important regions which get the scientific community's attentions. And the drought considered widely as the second natural disaster, is also the leading natural calamity in Inner Mongolia. In this study, we obtained the research data by means of field sampling, remote sensing inversion and statistical data collecting in Inner Mongolia grazing district. Based on this, firstly, the driving- characterization drought monitoring model was established considering the respects of driving forces and characterization factor. And then, the Recognition Model of droughts, hazard inducing environment, and hazard factors and the hazard bearing body was built by adopting mathematical model method. The purpose of this model is to assess the risks of drought hazard factors, sensitivity of hazard inducing environment, vulnerable degree of hazard bearing body, loss of disaster situation and the comprehensive risk, and then to show the spatial distribution systematically. And furthermore, is also to diagnose the type and degree of drought risk for each unit. Thirdly, predict the intensity, range, and possible risk by using the monitoring model, spatial analysis of GIS and system simulation. This study has a theoretical significance to perfect the evaluation index system of drought risk in the grazing district, define the evaluation unit scientifically, and construct the system model of disaster risk, develop the technology of evaluate and early warning, method and also to disaster and risk science. Meanwhile, it can provide scientific basis for the disaster prevention and reduction in pastoral areas.

内蒙古草原是国际草原科学界关注的重点地区之一。旱灾在世界上被列为第二大自然灾害，内蒙古地区最主要的自然灾害。本研究以内蒙古牧区为研究区，通过野外考察采样、遥感反演、搜集统计数据，①从牧区旱灾发生的驱动因子和表征因子两个角度出发，构建基于驱动-表征的旱灾监测模型系统；②采用数学模型法，构建旱灾灾情、风险孕灾环境、致灾因子和承灾体的风险识别模型群及其分级体系。评价出牧区旱灾致灾因子危险度、孕灾环境敏感度、承灾体脆弱度、灾情损失及综合风险度，系统地表达其空间分布总体规律。进一步诊断每个评价单元- - 草牧场的旱灾风险类型与程度；③采用旱灾监测模型及GIS空间分析、系统模拟，预测旱灾发生强度和范围，预警可能产生的风险。本研究对完善牧区旱灾风险评价指标体系、科学界定评价单元、构建灾害风险系统模型、发展旱灾风险评价与预警技术、方法及灾害学和风险学的发展具有理论意义；可为牧区防灾、减灾提供科学决策依据。

本研究以内蒙古锡林郭勒盟牧区为研究区，通过野外考察采样、遥感反演、搜集统计数据，研究不同时空尺度的气候变化发现降水量夏季集中的内蒙古中部锡林郭勒盟地区的气候趋向暖干化、干旱事件持续频发、旱灾风险越来越加重趋势，并且对于研究区来讲与温度相比降水量是影响草场生物量的更重要的驱动因子的结论；从牧区旱灾发生驱动因子的角度出发，运用锡林郭勒盟牧区及其周边的共28个气象站点的50年数据，通过多种干旱指数的对比以及与受灾人口数、直接经济损失等灾情数据进行拟合，最终遴选出最适宜干旱监测模型SPI指数。另一方面从牧区旱灾发生的表征因子角度出发，利用NOAA/AVHRR和MODIS遥感数据反演初级生产力（NPP）、生物量、地表温度、土壤湿度，分别建立距平植被指数，温度状态指数和温度植被状态指数模型，与历史干旱和旱灾资料以及降水量、温度、土壤湿度进行相关性分析,再与基于气象数据的SPI模型监测结果对比相互验证，建立了更适合锡林郭勒盟的基于表征的旱灾遥感监测模型。在此基础上对锡林郭勒盟牧区进行了干旱监测，得到了干旱事件普遍存在、干旱强度的区域分布是从西部向东部、从北部向南部逐渐的变强的结论；从致灾因子、承灾体、抗旱能力等多角度构建了旗县为评价单元和嘎查为评价单元的的风险评价指标体系，对牧区进行了风险评价；为了更好地制定中长期防灾、减灾措施，预先做好研究区防灾减灾的准备工作和指导牧区牧业生产，采用灰色预测 GM（1，1）模型对锡林郭勒盟牧区未来 15 年旱情发生时间进行了预测。研究中又选用德马顿干旱指标（I），温度植被干旱指数(TVDI)和标准化降水指数（SPI）作为干旱预警的综合指标，进行近期旱情预警，得到德马顿干旱指标和温度植被干旱指数能够满足近期预警的结论。研究成果具有一定的特色，可为牧区旱情监测、评价和预警提供新的方法支持，有一定的应用前景，为牧区防灾减灾提供科学决策依据。