基于新型综合干旱指数的干旱演变及驱动力研究

发布时间：2021-04-02 19:21

　　本文在已有的干旱指数研究基础上,采用非参数核估计对降水、径流的边缘分布进行拟合,基于Copula函数构建了一种两变量标准化综合干旱指数MSDI（Multivariate Standardized Drought Index）。通过将MSDI指数与传统单变量干旱指数SPI（标准化降水指数）和SRI（标准化径流指数）对比,验证了其表征综合干旱的优越性。通过将MSDI指数与MSDIp指数（采用参数边缘分布拟合的MSDI指数）的对比,验证了其对MSDIp指数的改进。采用Mann-Kendall检验法、启发式分割法、小波分析和交叉小波等一系列方法对渭河流域全流域的MSDI指数演变特征及其背后的驱动力进行了分析。得到以下结论:（1）对于水文要素的分布拟合,采用非参数核估计的方法能够克服不同地区不同水文要素都需进行拟合分布择优的复杂步骤,且非参数核估计的拟合效果良好,可以替代传统的参数拟合。此外,采用非参数核估计法进行边缘分布的拟合,避免了之前MSDIp指数会“放大”干旱,夸大其严重程度这一问题;（2）通过将渭河流域全流域的月尺度MSDI指数与单变量的SPI指数和SRI指数进行对比,分析了 MSDI... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1. 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的与意义
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 干旱研究进展
        1.3.2 干旱指数研究进展
    1.4 研究内容与技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
2. 研究流域概况与数据
    2.1 地理位置与河流水系
    2.2 水资源情况
    2.3 经济社会概况
    2.4 水利工程概况
    2.5 基本数据
3. 渭河流域气象和水文要素演变特征
    3.1 趋势检验与变异点诊断方法
        3.1.1 Mann-Kendall趋势检验法
        3.1.2 启发式分割法
    3.2 渭河流域降水趋势及变异
    3.3 渭河流域径流趋势及变异
    3.4 各月份实测和还原径流变异情况
    3.5 本章小结
4. 基于降水和径流的单变量标准化干旱指数
    4.1 标准化降水指数计算方法
    4.2 参数与非参数方法下SPI、SRI对比
    4.3 渭河流域气象、水文干旱特征研究
    4.4 本章小结
5. 基于Copula函数的两变量标准化综合干旱指数研究
    5.1 基于Copula函数的综合干旱指数构建方法
        5.1.1 Copula函数定义及性质
        5.1.2 二元Copula函数理论
        5.1.3 计算综合干旱指数
    5.2 MSDI指数其他干旱指数的对比分析
        5.2.1 MSDI指数与单变量指数的对比
        5.2.2 MSDI指数下综合干旱情景分析
        5.2.3 MSDI指数下长历时干旱场次分析
        5.2.4 MSDI指数与MSDIp指数的对比
    5.3 MSDI指数、SPI指数与SRI指数与干旱指示性数据的相关性
    5.4 本章小结
6. 基于综合干旱指数的渭河流域干旱研究
    6.1 渭河流域综合干旱演变特征研究
    6.2 直接人类活动对综合干旱指数MSDI变异影响分析
    6.3 驱动力分析
        6.3.1 当地水文要素与MSDI指数
        6.3.2 太阳黑子及大气环流异常因子与MSDI指数
        6.3.3 太阳黑子与其他影响因素
    6.4 本章小结
7. 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]影响南方农业干旱灾损率的气候要素关键期特征[J]. 张强,韩兰英,王胜,王兴,林婧婧.  科学通报. 2018(23)
[2]基于Copula函数的新型综合干旱指数构建与应用[J]. 张迎,黄生志,黄强,李沛,马岚.  水利学报. 2018(06)
[3]世界干旱气候研究动态及进展综述（Ⅱ）:主要研究进展[J]. 钱正安,宋敏红,吴统文,蔡英.  高原气象. 2017(06)
[4]世界干旱气候研究动态及进展综述（Ⅰ）:若干主要干旱区国家的研究动态及联合国的贡献[J]. 钱正安,宋敏红,吴统文,蔡英.  高原气象. 2017(06)
[5]基于Z指数的四川干旱时空分布特征[J]. 齐冬梅,李跃清,王莺,邓梦雨,任倩.  干旱气象. 2017(05)
[6]气象干旱指数在中国的适应性研究进展[J]. 李忆平,李耀辉.  干旱气象. 2017(05)
[7]基于主成分分析的干旱综合指标构建及其应用[J]. 常文娟,梁忠民,马海波.  水文. 2017(01)
[8]基于降水距平百分率的陕西省干旱时空分布特征[J]. 韦开,王全九,周蓓蓓,何斌.  水土保持学报. 2017(01)
[9]气象、农业和水文干旱之间关联性分析[J]. 胡彩虹,赵留香,王艺璇,薛旭升,武玲玲.  气象与环境科学. 2016(04)
[10]陕西省水资源供求指数和综合干旱指数及其时空分布[J]. 任怡,王义民,畅建霞,黄强.  自然资源学报. 2017(01)

博士论文
[1]变化环境下流域水文要素关系变异分析方法及应用[D]. 陈广圣.西安理工大学 2018

硕士论文
[1]Copula函数在金沙江干流随机水文分析中的应用[D]. 刘冰冰.重庆交通大学 2016
[2]基于BMA与Copula函数的多变量水文分析研究[D]. 斯余力.华北电力大学 2015
[3]陕西关中地区1900年、1929年两次大旱荒的对比研究[D]. 张娜.陕西师范大学 2014



本文编号：3115813