目前常规干旱指标可以分为气象、农业、水文、社会经济干旱。干旱风险的评估主要通过多种方法结合各类指标建立评估模型,对干旱的强度、范围、造成的影响进行评估。主要的干旱评估方法包括:基于数理统计的方法,如概率统计[2-3] ,该方法在评估不同强度干旱发生的风险概率等方面有较好的表现,但是缺乏对承灾体和抗灾能力等因素对干旱造成的影响的考虑;人工神经网络方法[4-6],该方法可以在不明确致灾机理、缺乏数据的情况下,从有限的统计数据中提取干旱相关信息来进行评估,但该方法的操作很复杂,很难大范围推广和应用,因此不利于用来进行旱灾评估;基于灰色系统理论的方法[7-10],通过灰色关联灾情数据并分析获得关联度,然后对干旱灾害进行等级划分和评价,可以较好地辨识灾害强度,但该方法依旧没有考虑承灾体和抗灾力等因素对干旱评估造成的影响;应用基于小样本量的信息扩散的模糊数学方法[11-12],该方法可以解决由于研究区域较小所导致的所获的历史资料缺乏的问题,但是在灾害致灾机理方面比较薄弱;基于地理信息系统的分析方法[13-14],该方法具有空间分析优势,可提高干旱评估的能力和评估的准确性,但是合理的数学建模仍是最终决定干旱评估结果的关键。
上面所提到的方法均是针对某个领域的某些因素的特征来进行研究,并没有系统的考虑干旱灾害对环境、社会经济等造成的影响,这些方法都太过于依赖主观经验,在抗灾能力和承灾体的易损性方面都考虑不周,不能全面的反映干旱灾害所造成的影响。因为影响干旱灾害形成的因子错综复杂并且不确定性很大,因此通过AHP(analytic hierarchy process)确定因子权重[15-16],结合GIS空间分析方法进行干旱风险评估的思路具有较大的优势[17]。本文采用层次分析法确定各个评价因子对旱灾所起的作用,通过GIS空间分析技术,利用叠合分析法计算旱灾风险指数,得到江苏省各地干旱等级分布图。
2 研究区概况、数据和方法
2。1 研究区概况
江苏省地处中纬度,位于海陆和气候的过渡带,同时受低纬东风带、副热带和西风带天气系统的影响,是典型的东亚季风气候区,降水量分布不均匀易导致旱涝灾害频繁发生。全省几乎每年都会发生不同的旱情,其中最严重的一次就是1978年出现全省四季连旱的状况,导致多条河流断流,池塘干涸。严重的旱区饮水困难,农业也遭受到了巨大的损失,据统计全省受灾面积达到了3。86万km²[18]。1990年以来全省又发生了许多不同季节的局部干旱状况,旱情造成的影响引起了越来越多的重视。因此加强对江苏省干旱灾害机理及其区划的研究,对预测以及解决旱情具有重要的意义。
图1 江苏省气象站点分布图
2。2 数据来源论文网
本文所用江苏省13个气象站1960-2014年逐月最高气温、最低气温、降水等数据来自中国气象局国家气象信息中心(http://www。nmic。gov。cn)。统计数据包括粮食总产量、耕地面积、GDP、人口密度、农民人均收入、财政收入、医疗机构数等均来自江苏省2010-2015年统计年鉴(http://www。jssb。gov。cn/)。DEM数据来源于地理空间数据云,分辨率为90米。
2。3 研究方法
2。3。1 SPEI指数的计算
SPEI 计算程序软件来自 http: //digital。csic。es/handle/10261/10002,具体计算过程主要分为以下4个步骤。
1) 气候水平衡的计算:
式中, 为降水, 通过 Thomthwaite 方法求得,表示潜在蒸发量。; 基于GIS的江苏省干旱灾害风险评价与区划(2):http://www.youerw.com/shuxue/lunwen_201944.html