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中国农作物水旱灾害风险分析开题报告

 2022-01-16 20:26:04  

全文总字数:4481字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

(1)研究目的中国位于东亚季风区,是世界上最严重的气候脆弱带之一。20世纪80年代以来,随着全球气候变化,各类气象灾害呈多发态势,给农业生产造成了严重影响。据统计中国每年因各种气象灾害造成的农田成灾面积达3.4,此外,根据不完全统计,因旱灾年均减产粮食154.1亿kg,中国还每大约2年发生一次大规模的洪灾。因此,关于旱涝灾害风险评估方面的工作越来越受到社会各界的广泛关注,开展旱涝的风险评估,已成为政府和学术界高度重税的热点问题,且具有重大现实意义。(2)研究意义我国是一个多灾的国家,自然灾害种类多、范围广、发生频繁、灾情日甚,已成为制约我国社会和国民经济发展的严重障碍,从建国以来的历史,中国自然灾害在不断加剧,自然灾害中出现中灾以上的灾害次数明显增加,频率加快。据统计,中国水旱灾害直接经济损失占各类自然灾害直接经济总损失的60%左右。从自然地理条件看,我国大部分地区受东南和西南季风影响,导致的降水空间上的不均匀性和时间上的不平衡及不稳定性是我国旱涝灾害频发的主要原因。由于农业本身的脆弱性,再加上气候变化等因素,使得我国水旱灾害呈增长态势,水旱灾害发生的频率和强度都有所增加,我国既是粮食生产大国又是粮食消费大国,旱灾和水灾是威胁中国农业最为严重的自然灾害,受到季风气候的影响,中国的水灾和旱灾同时并存。因此,加强水旱灾害风险研究,掌握全国水旱灾害风险分布规律,能有效提高水旱灾害发生时的预防能力,减轻发生灾害时所造成的粮食减产等方面的经济损失,为农民提供应对水灾及旱灾有效措施,有效增加农民收入。

国内外研究现状

国外在灾害风险评估研究中,往往根据研究的侧重点将模型分为社会风险、经济风险、环境风险、潜在风险及综合风险等类型,各个类型内部又包括应用于不同领域的多个估算模型。农业气象灾害风险评估起步较晚,国际上的研究始于20世纪80年代后期,主要集中在建立评估方法体系方面。如nullet等(1988)提出了一种应用于农业发展计划的季节性农业干旱风险分析方法,wilhite等(2000)最早在干旱研究中引入了风险概念,提出了干旱风险管理的概念,用以表征干旱严重情况和潜在风险,keating等(1998)和 agnew(2000)选取降水、蒸发等气候指标和作物模拟模型,进行了相应的干旱风险评估研究;wu等(2004a,2004b)构建了针对玉米和大豆作物8的旱灾风险评估模型,可实时评估干旱造成的作物9产量的潜在损失情况; richter等(2005)利用作物模拟模型提出了一种可用于评估与预测气候变化对冬小麦产量和干旱风险影响的数学方法; schindler等(2007)提出了旱田农业干旱风险评估方法; todisco等(2009)选取土壤缺水指数、作物减产率、脆弱性等指标构建了农业干旱经济风险评估(adera)模型,用于评估农业干旱脆弱性和风险程度。

农作物干旱灾害风险评估的国内研究,有朱自玺等(2003)通过求出趋势产量和气象产量,对气象产量和降水距平的关系进行了相关分析,发现气象产量与冬小麦全生育期的降水距平有着十分密切的关系,通过建立它们之间的回归方程并且与农业干旱划分指标相结合确定了两套干旱指标,薛昌颖等(2005)利用河北及京津地区53年冬小麦实际产量资料,将历年减产率变异系数、历年平均减产率和减产率风险概率作为评价指标,对京津地区干旱情况下小麦产量损失进行了评估。经文献检索,针对以往大多采用的基于灾害重演的极值风险模型和基于统计理论的概率风险模型,由于数据时间序列的有限性导致评估结果的不稳定。近年来信息扩散理论广泛应用到灾害评估当中,如黄崇福等(1998)针对现有数据资料时间系列短,数量少的特点,选择信息扩散方法来进行模型中的概率密度估计,得到湖南省农业旱灾受灾风险及水灾受灾风险。屈艳萍等(2013)基于信息扩散技术估计了黑龙江省的因旱受灾率、因旱成灾率及因旱绝灾率的概率分布,定量分析了旱灾风险,研究得出了不同旱灾发生的可能性的大小以及黑龙江省农业旱灾风险的高低,其他广泛应用还包括刘家福等(2009)基于信息扩散理论的洪水灾害风险分析,刘亚彬等(2010)基于信息扩散理论的中国粮食主产区水旱灾害风险评估,然而上述文献都以省市等小尺度空间分布为研究对象,并未做到针对全国范围水旱灾害进行风险分析,本文选用受灾面积及成灾面积对全国农作物水旱灾害风险分布以及时空分布进行评价,从而进行综合对比分析。

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2. 研究的基本内容

(1)利用文献确定干旱及洪涝灾害指标;

(2)根据受灾面积及成灾面积确定因旱受灾率及因旱成灾率;

(3)求得因旱受灾率及因旱成灾率2种指标的概率密度和超越概率密度;

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案

本文利用已有的全国31个省份1978-2008年受灾面积和成灾面积的气象数据,选用水灾和旱灾受灾面积及成灾面积计算得到的成灾面积指数及受灾面积指数作为评价水旱风险的指标,指标值越大,表示水旱灾害影响越大,根据水旱灾害指标分析全国水旱灾害发生的时空变化规律;基于信息扩散理论得到不同成灾情况下的风险值p,采用风险概率r(r=1/p)对风险等级进行细化描述,可将风险等级划分为高风险,中风险及低风险,再利用arcgis得到全国水旱灾害风险分布,根据风险等级对全国进行风险区划,分析全国风险区分布规律及成因,并根据相关文献提出防御水旱灾害的相关措施.

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4. 参考文献

[1]屈艳萍, 苏志诚, 孙洪泉,等. 基于信息扩散技术的黑龙江省农业旱灾风险分析[j]. 中国防汛抗旱, 2013, 23(3):49-52.

[2]陈晓楠, 贾琦, 高宇,等. 基于信息扩散技术的西安市小麦干旱风险分析[j]. 华北水利水电大学学报(自然科学版), 2012, 33(3):20-22.

[3]omar valverde-arias a,*, alberto garrido a,b, jose l. valencia c,ana mar′a tarquis a,d.using geographical information system to generatea drought risk map for rice cultivation: case studyin babahoyo canton (ecuador)2017

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