VCI 遥感干旱监测模型,其技术流程如下:
(1) 根据 1982-2010 年 NOAA/AVHRR 数据计算得到 VCI 数据集。
(2) 以 VCI 作为干旱监测指标,利用中国四大地理区域掩膜文件获得近 30 年各地区干旱年际变化与季节变化。依据对 VCI 数值进行的等级 划分,即正常、轻旱、中旱和重旱,统计以年尺度和季节尺度,不同 等级干旱发生的频率。进一步利用趋势倾向率(slope)的计算方法获
得近 30 年干旱总体变化趋势和其在不同季节的变化趋势。
(3) 利用趋势倾向率(slope)的计算方法获得中国 1982-2010 年气象因子 变化趋势,以了解此时间段内的气候变化。
(4) 利用 SPSS 统计分析软件进行干旱与气象因子的相关性分析,从而了 解干旱的气象驱动机制。
(5) 利用 SPSS 统计分析软件进行干旱与气象因子的滞后差分析,从而了 解干旱对气象因子变化响应的滞后差。
(6) 依据对干旱的时空变化特征及其与气象因子的关系的分析,总结干旱 形成原因,为干旱监测与预防提供必要的依据。
2 研究数据与方法
2.1 研究区概况
中国位于亚洲东部、太平洋西岸,领土辽阔广大,总面积约 960 万平方千米, 地势西高东低,呈阶梯状分布。其中,独特的三级阶梯地貌和季风气候决定干旱 将长期存在[19-20]。以地形、气候和降水为主要参考依据,可分为三个自然区:东 部季风区、西北干旱半干旱区和青藏高寒区。其中东部季风区又因南北纬度差别 较大,便以秦岭-淮河为界,分为北方和南方地区,由此中国分为四大地理区域: 北方地区、南方地区、西北地区和青藏地区。其中,北方地区位于大兴安岭、乌 鞘岭以东,秦岭-淮河以北(103-135°E, 33-53°N),属中纬度地区,夏季高温多雨, 冬 季温 和湿 润; 南方 地 区位 于秦 岭- 淮 河以 南, 青藏 高原 以 东 (103-123°E, 22-34°N),低纬度地区,全年温度较高,且沿海多降水,终年温和湿润;西北地 区位于大兴安岭以西,长城和昆仑-阿尔金山以北(73-123°E, 37-50°N),因深居内 陆,离海较远,含水汽的暖湿气流无法到达,再加上周围有高大山脉阻隔,夏季 高温多雨,冬季寒冷干燥;青藏地区位于横断山脉以西,喜马拉雅山脉以北,昆 仑-阿尔金山以南(73-104°E, 27-40°N) ,因海拔高、气温低,山脉对夏季风形成 阻碍,四季如冬 [21-23]。中国四大地理区域划分见图 2-1。来.自>优:尔论`文/网www.youerw.com
中国四大地理区域
2.2 VCI 与气象数据获取
通过对由地球系统科学数据共享平台下载的NOAA/AVHRR数据进行辐射校 正、几何校正等预处理,计算得到中国1982-2010年VCI数据集。由于1994年和2000 年数据缺失,故卫星数据的时间序列长度为27年。由中国国家气象信息中心获得 全国686个地面气象站点的1982-2010年监测数据。根据各个气象站点的逐日观测 数据,获得每月的平均风速、平均气温、平均本站气压、平均降水量和平均日照 时数以及平均日最低气温,在其基础上得到各气象因子年平均值。