宁夏南部山区农业干旱预警模型.pdf

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1、第27卷2011钲第4期4月农业工程学报．TransactionsoftheCSAE、，01．27No．4Apr．201141宁夏南部山区农业干旱预警模型张晓煜1，一，杨晓光揿，韩颖娟2，卫建国2，曹宁2(1．中国农业大学资源与环境学院，北京100894；2．宁夏气象防灾减灾重点实验室。银川750002)摘要：为建立格点尺度上的农业干旱预警模型，根据自然灾害系统理论，综合干旱孕灾环境、致灾因子、承灾体的特征，选择DEM、坡度、坡向、土壤类型、历史干旱风险指数、农业投入量作为孕灾环境稳定性影响因子，选择前期干旱程度、作物水分满足

2、率、作为致灾危险性因子，选择作物种类、作物发育期水分敏感系数、灌溉条件、作物单产水平等作为承灾体脆弱性因子，在干旱灾害系统分析的基础上，采用层次分析法(AHP)量化影响因子的影响系数，建立基于GIS和空间插值的宁南区域农业干旱预警累乘模型。检验结果表明，预警模型输出干旱等级与实测符合率达到90％以上，能准确预测未来干旱发展趋势和分布范围，比现有基于气候干旱指数的预警模型空间分辨率明显提高，模型输出结果更能反映农业干旱的发生、发展过程，模型可用于区域干旱预警和干旱趋势预测。关键词：农业干旱，预警，灾害系统，模型，作物分布，宁夏南

3、部山区doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2011．04．008中图分类号：s166文献标志码：A文章编号：1002—6819(2011)--04—0041—07张晓煜，杨晓光，韩颖娟，等．宁夏南部山区农业干旱预警模型[J]．农业工程学报，2011，27(4)：41--47．ZhangXiaoyu,YangXiaoguang，HartYinKiuan，eta1．AgriculturaldroughtearlywarningmodelsinSouthernNingxia【J】．Transactionsoft

4、heCSAE，2011，27(4)：41--47．(inChinesewithEnglishabseac00引言干旱预警是根据干旱成因和干旱发生规律，分析前期干旱程度，结合未来天气气象要素变化，预测未来干旱发生的时间、范围和强度，并结合干旱预警发布条件，确定发布干旱警报【1】o干旱预警国内外已开展了大量研究[1．19】，部分干旱预警模式是建立在综合指数基础之上，考虑了气候干旱指数、土壤湿度、作物受旱率、降水量等因子I硐。部分干旱预警模式建立在土壤水分遥感监测的基础之上【悱131，主要用空间土壤水分变化预警干旱发生趋势。另外一些

5、干旱预警模式的建立主要考虑了土壤水分、降水量、气温和未来降水趋势等因素的影响[I¨9】。有的还考虑了作物需水量，充分考虑未来降水预报和蒸散量的平衡。但是，把干旱灾害作为一个系统的干旱预警研究还很欠缺，相关研究国内未见报道，区域尺度的干旱预警研究也比较薄弱。自然灾害系统理论认为：自然灾害是社会与自然综合作用的产物，是地球表层孕灾环境、致灾因子、承灾体综合作用的产物，特别强调灾情是灾害系统各要素相互作用的结果【2咐2】。农业旱灾是在自然、经济、社会因素综合作用下形成的，是土壤一植物一大气连续系统(sPAc)中水分循环、水分再分配和

6、水分平衡的共同结收稿日期：2010-08．214修订日期：2011．02．11基金项目：科技部社会公益研究专项资助(2005DIB3J103)作者简介：张晓煜(1968一)，男，宁夏平罗人，正研级高级工程师，博士生。主要从事作物气象、区域自然灾害研究。北京中国农业大学资源与环境学院，100894。Email：Zhang※通信作者：杨晓光(1967一)。__x女yn，et黑t园龙16江3C汤01原人，教授，博士生导师。主要从事农业气候资源和水资源利用方向研究。北京中国农业大学资源与环境学院，100894。Email：yangxg

7、@cau．edll．∞果。旱灾损失反映了系统最终受损失的程度。致灾因子是指导致灾害发生的条件和原因；孕灾环境是指孕育灾害发生的环境背景条件。农作物作为农业旱灾的直接受体，也即承灾体，是农业旱灾体现的实体【矧。本文运用自然灾害系统理论，综合干旱灾害形成孕灾环境、致灾因子和承灾体对发生的共同影响，以农业干旱预警模型建立为目标，选择宁夏南部半干旱雨养农业区作为研究区域，旨在探索区域农业干旱预警模型的建立，为区域干旱预警提供通用模型工具，有效指导农业干旱防灾减灾工作。．1农业干旱预警模型1．1农业干旱预警概念模型的构建农业干旱灾害(D

8、)是孕灾环境(E)、致灾因子(H)、承灾体(S)综合作用的产物，致灾因子是农业干旱灾害产生的充分条件，承灾体是放大或缩小灾害的必要条件，孕灾环境是影响致灾因子和承灾体的背景条件1201。D是孕灾环境稳定性函数、致灾因子风险性函数和承灾体脆弱性函数。在对干旱灾害系统认识的基础上