新疆塔里木河流域洪旱災(zāi)害模擬分析及時空演變特征研究

目 錄
前言
第1章 緒論 1
1.1研究背景與意義 1
1.2國內(nèi)外研究動態(tài)與趨勢 5
1.2.1徑流頻率分析研究進(jìn)展 5
1.2.2氣象、水文干旱指標(biāo)研究進(jìn)展 7
1.2.3馬爾可夫鏈理論在干旱應(yīng)用中的研究進(jìn)展 9
1.2.4TRMM降水?dāng)?shù)據(jù)及降尺度方法研究現(xiàn)狀 10
1.2.5非平穩(wěn)性洪水頻率分析理論方法 11
1.3研究內(nèi)容13
**篇 新疆地區(qū)氣候變化時空演變特征
第2章 新疆研究區(qū)概況和研究方法 19
2.1新疆區(qū)域概括19
2.1.1地理位置 19
2.1.2地貌條件 19
2.1.3氣候特征 20
2.1.4水文 21
2.1.5植被類型 21
2.1.6氣象災(zāi)害概況 21
2.1.7社會經(jīng)濟(jì)概況 24
2.2數(shù)據(jù)來源 26
2.2.1氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù) 26
2.2.2 TRMM降水?dāng)?shù)據(jù) 27
2.2.3歸一化植被指數(shù) 28
2.2.4基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù) 28
2.3研究方法 28
2.3.1信息熵理論 28
2.3.2熵的變異性 30
2.3.3趨勢檢驗(yàn)方法 30
2.3.4TRMM降水?dāng)?shù)據(jù)精度評價方法 32
2.3.5降水?dāng)?shù)據(jù)降尺度方法 33
2.3.6標(biāo)準(zhǔn)化降水指標(biāo) 34
2.3.7旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù) 35
2.3.8Morlet連續(xù)小波變換、交叉小波與小波一致性分析 35
第3章 基于信息熵的新疆降水時空變異特征研究 38
3.1新疆降水量的年、季變異性 38
3.2新疆降水量的季節(jié)變異性 40
3.3新疆降水量的月變異性 41
3.4新疆年降水時空分布特征 42
3.4.1年降水量與降水天數(shù)時間變異性 42
3.4.2年降水量與降水天數(shù)空間分布變異性分析 43
3.5新疆降水年代變異性分析 44
3.6年降水變化分配熵?zé)o序指數(shù)趨勢性分析 46
第4章 基于TRMM 3843衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)的新疆地區(qū)降水時空特征研究 47
4.1數(shù)據(jù)時間尺度精度檢驗(yàn) 47
4.1.1月降水量檢驗(yàn) 47
4.1.2季降水量檢驗(yàn) 49
4.1.3年降水量檢驗(yàn) 50
4.2數(shù)據(jù)個體精度檢驗(yàn) 51
4.2.1均方差誤差檢驗(yàn) 51
4.2.2百分比偏差檢驗(yàn) 52
4.3高程和坡度對TRMM降水?dāng)?shù)據(jù)的影響 54
4.3.1高程對TRMM降水?dāng)?shù)據(jù)的影響 55
4.3.2坡度對TRMM降水?dāng)?shù)據(jù)的影響 56
第5章 基于多源遙感數(shù)據(jù)的新疆地區(qū)降水空間降尺度研究 58
5.1 TRMM 3843與實(shí)測降水?dāng)?shù)據(jù)對比 58
5.2 NDVI與TRMM回歸模型 59
5.3降尺度分析 61
5.4精度檢驗(yàn) 64
5.5影響降尺度算法精度的因素分析 67
5.5.1TRMM降水?dāng)?shù)據(jù)精度的影響 67
5.5.2NDVI精度的影響 67
5.5.3高程與區(qū)域氣候的影響 68
第6章 新疆季節(jié)性干旱變化特征及其影響研究 69
6.1新疆干旱分區(qū) 70
6.2新疆四季干旱時空變化特征 71
6.2.1春季 71
6.2.2夏季 71
6.2.3秋季 75
6.2.4冬季 76
6.3新疆不同區(qū)域的干旱統(tǒng)計(jì)分析 78
6.4干旱對新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究 82
第7章 結(jié)論 86
第二篇 塔里木河流域干旱時空演變特征
第8章 研究區(qū)域概況 91
8.1塔里木河流域自然地理概況 91
8.1.1地理位置 91
8.1.2地形地貌 91
8.1.3氣候特點(diǎn) 92
8.1.4流域水系 92
8.2社會經(jīng)濟(jì) 94
第9章 塔里木河流域氣象水文時空特征研究 95
9.1塔里木河流域氣候因素時空變化特征 95
9.1.1塔里木河流域降水時空變化特征 95
9.1.2塔里木河流域氣溫時空變化特征 99
9.1.3塔里術(shù)河流域蒸發(fā)時室變化特征 104
9.2塔里木河流域徑流量周期特征及其影響因素 108
9.2.1年徑流量、年降水量和年均溫小波變換 109
9.2.2濕季徑流量、降水量和平均溫度小波變換 114
9.2.3枯季徑流量、降水量和平均溫度小波變換 118
第10章 塔里木河流域枯水徑流分析 125
10.1塔里木河流域枯水徑流趨勢分析 125
10.2塔里木河流域枯水徑流頻率分析 125
10.2.1 K S檢驗(yàn)與參數(shù)估計(jì) 126
10.2.2 Copula函數(shù) 127
10.2.3單頻率分布函數(shù)結(jié)果分析 132
10.2.4二維聯(lián)合Copula函數(shù)結(jié)果分析 136
10.2.5分析與結(jié)論 144
10.2.6枯水流量的趨勢變化 146
10.2.7分析與討論 151
10.3本章 小結(jié) 154
第11章 塔里木河流域干旱風(fēng)險(xiǎn)評估與區(qū)劃 155
11.1基于可變模糊評價法的塔里木河流域農(nóng)業(yè)干旱風(fēng)險(xiǎn)評估 157
11.1.1可變模糊集定義 157
11.1.2相對差異函數(shù)模型 158
11.1.3評價指標(biāo)與分級標(biāo)準(zhǔn) 161
11.1.4干旱程度的確定 162
11.1.5評價指標(biāo)權(quán)重 164
11.1.6綜合評價結(jié)果分析 168
11.2塔里木河流域氣象干旱風(fēng)險(xiǎn)評估 172
11.2.1計(jì)算方法 172
11.2.2塔里術(shù)河流域干旱風(fēng)險(xiǎn)時空特征 175
11.3本章 小緒 191
第12章 干旱模擬分析及時空演變特征 193
12.1基于馬爾可夫模型的新疆水文氣象干旱研究 193
12.1.1 SPI SRI干旱指數(shù) 194
12.1.2馬爾可夫鏈 194
12.1.3結(jié)果分析 196
12.1.4分析與討論 210
12.2基于月尺度馬爾可夫模型的塔里木河流域豐枯研究 212
12.2.1 Kolmogorov Smimov檢驗(yàn)與參數(shù)估計(jì) 2 12
12.2.2月尺度馬爾可夫模型 214
12.2.3概率分布函數(shù)選擇及狀態(tài)劃分 216
12.2.4不同月份狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率 221
12.2.5狀態(tài)重現(xiàn)期和歷時月內(nèi)分布特征 228
12.2.6干旱災(zāi)害特征分析 231
12.2.7枯水期預(yù)測 232
12.3本章 小結(jié) 236
第三篇 塔里木河流域非下穩(wěn)性洪水時空演變特征研究
第13章 新疆塔里木河流域洪水變化特征、成因及影響研究 241
13.1數(shù)據(jù)和研究方法 241
13.1.1數(shù)據(jù) 241
13 .1.2研究方法 242
13.1.3POT采樣閡值確定 245
13.2洪水變化時空分布特征 247
13.2.1洪水時間變化特征 247
13 .2.2不同時期洪水指標(biāo)的趨勢特征 249
13.2.3洪水發(fā)生量級和次數(shù)分析 251
13.3洪水變化成因及影響研究 254
13.4本章 小結(jié) 256
第14章 塔里木河流域洪水發(fā)生率變化特征及成因分析 258
14.1研究方法 258
14.1.1非參數(shù)洪水發(fā)生牢估計(jì)方法 258
14.1.2 Bootstrap技術(shù)確定置信區(qū)間 259
14.1.3泊松回歸 260
14.2洪水發(fā)生率的變化特征 261
14.2.1POT抽樣數(shù)據(jù)的初步分析 261
14.2.2洪水發(fā)生率的非平穩(wěn)性特征 266
14.3洪水發(fā)生次數(shù)歸因分析 270
14.3.1洪水發(fā)生次數(shù)與氣候變化之間的關(guān)系 270
14.3.2非平穩(wěn)性模型的預(yù)測效果 277
14.4本章 小結(jié) 279
第15章 塔里木河流域洪水發(fā)生的時間集聚性及成因研究 281
15.1研究方法 282
15.1.1Cox回歸模型 282
15.1.2洪水發(fā)生次數(shù)的時間集聚性 285
15.2 POT抽樣及模型適用性 286
15.2.1POT抽樣研究 286
15.2.2Cox同歸模型分析 287
15.3洪水發(fā)生率的時間分布特征 290
15.4洪水發(fā)生時間的超過概率 294
15.5洪水發(fā)生次數(shù)的集聚性特征 297
15.6本章 小結(jié) 299
參考文獻(xiàn) 301