發(fā)布時間：2020-06-02 23:02

【摘要】：干旱現(xiàn)今已成為嚴重威脅人類生存的環(huán)境問題之一。隨著人口增加和社會經(jīng)濟發(fā)展,旱災(zāi)影響范圍越來越大,造成的損失也越來越嚴重。近年來全球氣候變暖加快,農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害頻發(fā),干旱不僅直接導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、食物短缺、病蟲害高發(fā)、作物生產(chǎn)力降低等,其持續(xù)累積還會引起土地資源退化、水資源枯竭和生態(tài)環(huán)境破壞,從而制約農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)干旱是一種不確定性極高的慢性自然災(zāi)害,其對社會和經(jīng)濟發(fā)展的危害和影響超過其他任何自然災(zāi)害。因此本文在對陜西省進行干旱時空演變特征分析的基礎(chǔ)上,對農(nóng)業(yè)干旱脆弱性進行評價,為政府制定抗旱減災(zāi)政策、減少干旱損失提供科學(xué)依據(jù)。論文主要研究成果如下:(1)氣象干旱指數(shù)適用性研究以陜西省19個氣象站點1961—2016年共56年的降水量及溫度等監(jiān)測數(shù)據(jù)作為原始資料,選取標準化降水指數(shù)(SPI)和標準化降水蒸散指數(shù)(SPEI)兩種干旱指標,分別計算了逐月SPI1、SPI3、SPI6、SPI12以及SPEI1、SPEI3、SPEI6、SPEI12,對陜西省1月、3月、6月、12月四種時間尺度的旱情基本特征、區(qū)域干旱年際特征及干旱站次比進行分析。將兩種指標分析結(jié)果進行對比,并通過與《陜西省干旱災(zāi)害年鑒》中記錄的陜西省不同地區(qū)干旱災(zāi)害的實際發(fā)生情況對照予以驗證,發(fā)現(xiàn)SPEI值的分析結(jié)果更接近實際,同時SPEI3指數(shù)所反映的不同區(qū)域季節(jié)干旱站次比變化的趨勢性比SPI明顯,故選擇使用SPEI指數(shù)進行陜西省干旱時空演變特征分析。(2)基于小波理論的陜西省干旱時空演變特征分析從空間角度,基于遴選出的干旱指標計算結(jié)果SPEI1,SPEI3和SPEI12,利用ArcGIS10.2的反距離權(quán)重插值法(Inverse Distance weighted,IDW)分別得出年尺度,春、夏、秋、冬四季及月尺度干旱頻率空間分布圖和不同等級干旱頻率空間分布圖,全面系統(tǒng)地對陜西省1961-2016年的干旱時空演變特征進行分析。從時間角度,在干旱特征分析中引入小波理論,應(yīng)用MatlabR2015b軟件,綜合考慮小波相似性、正交性、消失矩、支集長度等特性,并將小波函數(shù)與干旱數(shù)據(jù)的相關(guān)性和適用性進行對比分析,確定以demy小波作為進行本次小波分解的小波基,以9層為分解層數(shù),對全省、陜北、陜南和關(guān)中的SPEI12指數(shù)進行小波分解,從而系統(tǒng)分析了旱情的變化趨勢、周期特性和突變特性等。(3)基于主成分分析法(PCA)和熵權(quán)法的陜西省農(nóng)業(yè)干旱脆弱性評價指標體系構(gòu)建為了使選取的指標和影響因素能夠全面客觀的反映區(qū)域農(nóng)業(yè)干旱脆弱性的本質(zhì)特征,在對農(nóng)業(yè)干旱脆弱性的形成機理進行闡述的基礎(chǔ)上,遵循系統(tǒng)性、代表性、可獲取性和動態(tài)性原則,從危險性、暴露性、敏感性和抗旱恢復(fù)能力四個方面選擇30個評價指標。利用SPSS19.0軟件的主成分分析法對指標數(shù)據(jù)進行定量分析,根據(jù)特征值?(29)1以及累計方差貢獻率大于90%的原則提取前6個主成分,并選擇因子載荷較大的指標進入主成分,確定了20個農(nóng)業(yè)干旱脆弱性評價指標。最后利用熵權(quán)法確定各指標權(quán)重,建立了陜西省農(nóng)業(yè)干旱脆弱性評價指標體系及相應(yīng)權(quán)重體系。(4)陜西省農(nóng)業(yè)干旱脆弱性評價方法研究鑒于農(nóng)業(yè)干旱脆弱性受自然、社會、經(jīng)濟等多方面因素綜合影響,因此本文以行政區(qū)位單位,以陜西省10個市為研究對象,選用集對分析法和改進的TOPSIS算法分別對各市的農(nóng)業(yè)干旱脆弱性進行綜合評價,并利用ArcGIS10.2軟件繪制陜西省農(nóng)業(yè)干旱脆弱性分區(qū)圖。對比兩種算法的評價結(jié)果,均顯示陜西省農(nóng)業(yè)干旱脆弱性呈現(xiàn)“自北向南”逐漸增加的趨勢,同時對于危險性、敏感性和抗旱恢復(fù)能力的評價結(jié)果都基本一致,驗證了兩種算法在農(nóng)業(yè)干旱脆弱性評價中的合理性。同時利用因子貢獻度模型對20個評價指標的貢獻度進行計算,尋找各地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱脆弱性的主要貢獻因子。(5)陜西省農(nóng)業(yè)干旱風(fēng)險管理及抗旱減災(zāi)對策研究總結(jié)了國內(nèi)外干旱災(zāi)害管理先進實踐經(jīng)驗,在分析我國干旱管理現(xiàn)狀及發(fā)展方向的基礎(chǔ)上,分析了陜西省農(nóng)業(yè)干旱的成因和陜西抗旱管理工作現(xiàn)狀及存在問題。結(jié)合陜西省的自然、社會、經(jīng)濟發(fā)展特點以及抗旱管理現(xiàn)狀,同時考慮農(nóng)業(yè)干旱脆弱性在不同區(qū)域的分布特點以及主要影響因子和影響程度等因素,分別針對陜北、關(guān)中和陜南提出農(nóng)業(yè)抗旱減災(zāi)的對策建議。
【圖文】：

陜西省干旱時空演變特征分析陜西省農(nóng)業(yè)干旱脆弱性評價方法研究集對分析法 改進 TOPSIS法陜西省農(nóng)業(yè)干旱脆弱性評兩種方法評價結(jié)果對比確定主要貢獻因子空間尺度 時間尺度陜西省農(nóng)業(yè)干旱脆弱性評價指標體系構(gòu)建指標分析 指標篩選 確定權(quán)重 熵權(quán)法SPSS19.0主成分分析

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本文編號：2693889