遼西北半干旱地區(qū)氣象干旱發(fā)生規(guī)律及預(yù)測方法研究
發(fā)布時間:2021-02-28 06:26
氣象干旱是常見的旱災(zāi)類型,而降雨是影響氣象干旱的主要因子。為研究遼西北半干旱地區(qū)氣象干旱發(fā)生規(guī)律及降雨趨勢,本研究以該區(qū)21個觀測點自1951至2006年共計56年氣象資料為基礎(chǔ),應(yīng)用時間序列預(yù)測相關(guān)理論及方法,對朝陽等5市氣象干旱時空分布特點進(jìn)行了深入分析與比較。提出了一系列適于描述遼西北半干旱地區(qū)干旱及降雨趨勢的預(yù)測模型。這些模型對于指導(dǎo)遼西北半干旱地區(qū)科學(xué)合理地采取防旱措施,降低災(zāi)害損失,保證遼西北地區(qū)的糧食安全及經(jīng)濟發(fā)展具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。本文主要研究成果如下:(1)基于Z指標(biāo)、降水距平指標(biāo)及濕度指標(biāo)對遼西北半干旱區(qū)朝陽等市雨量數(shù)據(jù)進(jìn)行了計算,結(jié)果表明:Z指數(shù)方法以季節(jié)角度分析氣象干旱特征符合遼西北半干旱區(qū)的實際干旱情況。利用單站Z指標(biāo)計算數(shù)據(jù),以季節(jié)角度分析得出的區(qū)域氣象干旱指標(biāo)所統(tǒng)計出的干旱年份共有21年,占總年份的50%,與實際相符,所提出的區(qū)域氣象干旱劃分標(biāo)準(zhǔn)適合描述遼西北半干旱地區(qū)的區(qū)域氣象干旱特征。(2)采用SPI指數(shù),對遼西北半干旱地區(qū)近42年的干旱發(fā)生頻率、干旱強度及干旱覆蓋范圍進(jìn)行計算,分析干旱時空演變特征。分析結(jié)果顯示:位于遼西北西南方向的朝陽...
【文章來源】:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:165 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 氣象干旱研究的意義
1.1.1 氣象干旱的定義
1.1.2 研究的意義
1.1.3 遼西北半干旱地區(qū)氣象干旱研究的意義
1.2 干旱指標(biāo)的研究現(xiàn)狀及研究方法
1.2.1 農(nóng)業(yè)干旱
1.2.2 水文干旱
1.2.3 經(jīng)濟社會干旱
1.2.4 氣象干旱
1.2.5 區(qū)域干旱
1.2.6 遼西北半干旱地區(qū)干旱特征分析的指標(biāo)選取
1.3 干旱預(yù)測技術(shù)研究進(jìn)展
1.3.1 回歸分析預(yù)測技術(shù)
1.3.2 灰色預(yù)測
1.3.3 模糊預(yù)測
1.3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
1.3.5 時間序列預(yù)測方法
1.3.6 經(jīng)驗?zāi)B(tài)分析
1.4 研究目標(biāo)及研究內(nèi)容
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
1.4.4 創(chuàng)新
第二章 遼西北半干旱地區(qū)自然概況及降雨特征
2.1 遼西北半干旱地區(qū)的自然地理概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌特征
2.1.3 土壤類型
2.1.4 河流水系
2.1.5 交通概況
2.1.6 經(jīng)濟文化
2.1.7 氣候特征
2.2 降雨量時間分布特征
2.2.1 降雨量年際分布特征
2.2.2 降雨量月分布特征
2.3 作物主要生長季節(jié)降雨與作物旱災(zāi)情況分析
2.4 遼西北半干旱地區(qū)降雨量時間序列趨勢分析
2.4.1 丹尼爾(Daniel)趨勢檢驗法分析降雨量變化趨勢
2.4.2 曼-肯德爾(Mann-Kendall)趨勢檢驗法分析降雨量變化趨勢
2.4.3 降雨量時間序列突變性檢驗及分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 遼西北半干旱地區(qū)氣象干旱特征分析
3.1 遼西北半干旱地區(qū)降雨量時間序列數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.2 基于Z指數(shù)劃分標(biāo)準(zhǔn)的氣象干旱特征分析
3.2.1 年際氣象干旱特征分析
3.2.2 季節(jié)氣象干旱特征分析
3.3 基于濕度指標(biāo)劃分標(biāo)準(zhǔn)的氣象干旱特征分析
3.3.1 年際氣象干旱特征分析
3.3.2 季節(jié)氣象干旱特征分析
3.4 基于降水距平指標(biāo)劃分標(biāo)準(zhǔn)的氣象干旱特征分析
3.4.1 年際氣象干旱特征分析
3.4.2 季節(jié)氣象干旱特征分析
3.5 三種指標(biāo)在遼西北半干旱地區(qū)的應(yīng)用對比
3.6 基于Z指數(shù)的區(qū)域氣象干旱特征分析
3.6.1 年際Z指數(shù)計算及區(qū)域性年氣象干旱分析
3.6.2 季節(jié)Z指數(shù)計算及區(qū)域性季節(jié)氣象干旱分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于SPI指數(shù)的氣象干旱時空演變特征分析
4.1 數(shù)據(jù)處理
4.2 氣象干旱指數(shù)SPI
4.2.1 干旱發(fā)生頻率
4.2.2 干旱發(fā)生的范圍
4.2.3 干旱強度
4.3 氣象干旱發(fā)生頻率計算結(jié)果及分析
4.3.1 年干旱發(fā)生頻率計算結(jié)果及分析
4.3.2 季節(jié)干旱發(fā)生頻率計算結(jié)果及分析
4.3.3 作物生長期(4-9月)干旱發(fā)生頻率計算結(jié)果及分析
4.4 氣象干旱發(fā)生范圍計算結(jié)果及分析
4.4.1 年度干旱范圍計算結(jié)果及分析
4.4.2 季節(jié)干旱范圍計算結(jié)果及分析
4.5 氣象干旱強度計算結(jié)果及分析
4.5.1 年度干旱強度計算結(jié)果及分析
4.5.2 季節(jié)干旱強度計算結(jié)果及分析
4.6 氣象干旱影響因素分析
4.6.1 主成分建模
4.6.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理
4.6.3 求解各因素貢獻(xiàn)率
4.7 本章小結(jié)
第五章 氣象干旱預(yù)測方法研究
5.1 非線性門限自回歸模型預(yù)測理論與研究
5.1.1 門限自回歸模型的概念
5.1.2 建立門限自回歸模型的步驟
5.1.3 門限自回歸模型用于降雨量時間序列
5.1.4 經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法
5.1.5 小結(jié)
5.2 混沌時間序列模型預(yù)測理論與研究
5.2.1 混沌的本質(zhì)
5.2.2 混沌時間序列的預(yù)測方法
5.2.3 混沌時間序列預(yù)測的實例分析
5.2.4 小結(jié)
5.3 灰色模型預(yù)測理論與研究
5.3.1 灰色系統(tǒng)預(yù)測的基本理論
5.3.2 粒子群算法
5.3.3 灰色關(guān)聯(lián)分析
5.3.4 多變量GM(1,n)模型及MGM(n,n)模型的預(yù)測原理
5.3.5 基于多變量MGM(1,N)模型的氣象干旱預(yù)測
5.3.6 小結(jié)
5.4 典型區(qū)季節(jié)干旱年份預(yù)測
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表文章
本文編號:3055461
【文章來源】:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:165 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 氣象干旱研究的意義
1.1.1 氣象干旱的定義
1.1.2 研究的意義
1.1.3 遼西北半干旱地區(qū)氣象干旱研究的意義
1.2 干旱指標(biāo)的研究現(xiàn)狀及研究方法
1.2.1 農(nóng)業(yè)干旱
1.2.2 水文干旱
1.2.3 經(jīng)濟社會干旱
1.2.4 氣象干旱
1.2.5 區(qū)域干旱
1.2.6 遼西北半干旱地區(qū)干旱特征分析的指標(biāo)選取
1.3 干旱預(yù)測技術(shù)研究進(jìn)展
1.3.1 回歸分析預(yù)測技術(shù)
1.3.2 灰色預(yù)測
1.3.3 模糊預(yù)測
1.3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
1.3.5 時間序列預(yù)測方法
1.3.6 經(jīng)驗?zāi)B(tài)分析
1.4 研究目標(biāo)及研究內(nèi)容
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
1.4.4 創(chuàng)新
第二章 遼西北半干旱地區(qū)自然概況及降雨特征
2.1 遼西北半干旱地區(qū)的自然地理概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌特征
2.1.3 土壤類型
2.1.4 河流水系
2.1.5 交通概況
2.1.6 經(jīng)濟文化
2.1.7 氣候特征
2.2 降雨量時間分布特征
2.2.1 降雨量年際分布特征
2.2.2 降雨量月分布特征
2.3 作物主要生長季節(jié)降雨與作物旱災(zāi)情況分析
2.4 遼西北半干旱地區(qū)降雨量時間序列趨勢分析
2.4.1 丹尼爾(Daniel)趨勢檢驗法分析降雨量變化趨勢
2.4.2 曼-肯德爾(Mann-Kendall)趨勢檢驗法分析降雨量變化趨勢
2.4.3 降雨量時間序列突變性檢驗及分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 遼西北半干旱地區(qū)氣象干旱特征分析
3.1 遼西北半干旱地區(qū)降雨量時間序列數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.2 基于Z指數(shù)劃分標(biāo)準(zhǔn)的氣象干旱特征分析
3.2.1 年際氣象干旱特征分析
3.2.2 季節(jié)氣象干旱特征分析
3.3 基于濕度指標(biāo)劃分標(biāo)準(zhǔn)的氣象干旱特征分析
3.3.1 年際氣象干旱特征分析
3.3.2 季節(jié)氣象干旱特征分析
3.4 基于降水距平指標(biāo)劃分標(biāo)準(zhǔn)的氣象干旱特征分析
3.4.1 年際氣象干旱特征分析
3.4.2 季節(jié)氣象干旱特征分析
3.5 三種指標(biāo)在遼西北半干旱地區(qū)的應(yīng)用對比
3.6 基于Z指數(shù)的區(qū)域氣象干旱特征分析
3.6.1 年際Z指數(shù)計算及區(qū)域性年氣象干旱分析
3.6.2 季節(jié)Z指數(shù)計算及區(qū)域性季節(jié)氣象干旱分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于SPI指數(shù)的氣象干旱時空演變特征分析
4.1 數(shù)據(jù)處理
4.2 氣象干旱指數(shù)SPI
4.2.1 干旱發(fā)生頻率
4.2.2 干旱發(fā)生的范圍
4.2.3 干旱強度
4.3 氣象干旱發(fā)生頻率計算結(jié)果及分析
4.3.1 年干旱發(fā)生頻率計算結(jié)果及分析
4.3.2 季節(jié)干旱發(fā)生頻率計算結(jié)果及分析
4.3.3 作物生長期(4-9月)干旱發(fā)生頻率計算結(jié)果及分析
4.4 氣象干旱發(fā)生范圍計算結(jié)果及分析
4.4.1 年度干旱范圍計算結(jié)果及分析
4.4.2 季節(jié)干旱范圍計算結(jié)果及分析
4.5 氣象干旱強度計算結(jié)果及分析
4.5.1 年度干旱強度計算結(jié)果及分析
4.5.2 季節(jié)干旱強度計算結(jié)果及分析
4.6 氣象干旱影響因素分析
4.6.1 主成分建模
4.6.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理
4.6.3 求解各因素貢獻(xiàn)率
4.7 本章小結(jié)
第五章 氣象干旱預(yù)測方法研究
5.1 非線性門限自回歸模型預(yù)測理論與研究
5.1.1 門限自回歸模型的概念
5.1.2 建立門限自回歸模型的步驟
5.1.3 門限自回歸模型用于降雨量時間序列
5.1.4 經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法
5.1.5 小結(jié)
5.2 混沌時間序列模型預(yù)測理論與研究
5.2.1 混沌的本質(zhì)
5.2.2 混沌時間序列的預(yù)測方法
5.2.3 混沌時間序列預(yù)測的實例分析
5.2.4 小結(jié)
5.3 灰色模型預(yù)測理論與研究
5.3.1 灰色系統(tǒng)預(yù)測的基本理論
5.3.2 粒子群算法
5.3.3 灰色關(guān)聯(lián)分析
5.3.4 多變量GM(1,n)模型及MGM(n,n)模型的預(yù)測原理
5.3.5 基于多變量MGM(1,N)模型的氣象干旱預(yù)測
5.3.6 小結(jié)
5.4 典型區(qū)季節(jié)干旱年份預(yù)測
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表文章
本文編號:3055461
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