[发明专利]一种基于瞬时发展速率识别骤发干旱的方法

权利要求书

1.一种基于瞬时发展速率识别骤发干旱的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1基于大气蒸发需求和实际蒸发数据，构建标准化蒸发赤字指数；

S2运用三维聚类方法初步识别时空尺度上相连的干旱事件；

S3基于干旱严重性变化定义干旱发展和恢复阶段；

S4定义和计算空间相连接而时间相邻干旱区块之间的瞬时发展和恢复速率，并基于发展和恢复速率识别骤旱；

S5识别骤旱特征，所述骤旱特征包括强度、严重性、影响面积及干旱中心。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，大气蒸发需求用潜在蒸散发表示。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S1基于大气蒸发需求和实际蒸发数据，构建标准化蒸发赤字指数，具体为：

S1.1收集观测日的观测数据，所述观测数据包括观测日尺度降水、最高气温、最低气温及平均气温、相对湿度、风速和日照时数，然后基于彭曼公式计算日尺度潜在蒸散发；

S1.2应用水文模型或陆面过程模式模拟日尺度实际蒸散发；

S1.3基于日尺度潜在蒸散发和日尺度实际蒸散发计算日尺度蒸发赤字，定义为：

ED＝PET–ETa

其中，ED为日尺度蒸发赤字，所述ETa为日尺度实际蒸散发，PET为日尺度潜在蒸散发；

S1.4计算连续不重叠的N天总的蒸发赤字值，应用对数逻辑斯分布标准化N天时间尺度的蒸发赤字，形成标准化蒸发赤字指数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2运用三维聚类方法初步识别时空尺度上相连的干旱事件，具体为：

S2.1基于标准化蒸发赤字指数识别每个时间步长内二维尺度的干旱区块；

S2.2判断干旱区块是否为“有效干旱区块”；

S2.3检测连续相邻有效干旱区块的重叠区域，如果重叠区域面积满足以下两个条件，则相邻的有效干旱区块属于同一事件，条件(a)：两个连续干旱区块之间的重叠区面积至少占较小干旱区块的50％；(b)重叠区域大于研究区百分之一点六的面积，否则视为两个独立的干旱事件；

重复搜索两时间相邻的干旱区块，直至检测完所有时间步长内的干旱区块，最后形成若干时空尺度上相连的三维干旱事件。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S2.1中基于标准化蒸发赤字指数识别每个时间步长内二维尺度的干旱区块，具体为：

S2.1.1将每个时间步长内二维尺度分为若干个格网，当该格网的标准化蒸发赤字指数值低于-1时认为干旱的发生，即在干旱状态；

S2.1.2首先识别出第一个处于干旱状态的格网，将该格网定义为干旱区块的起点格网，然后鉴定相邻格网的干旱状况；

S2.1.3若相邻格网处于干旱状态，则将相邻格网划分为与起点格网同一干旱区块；

S2.1.4重复搜索其他格网的干旱状态，直至没有格网处于干旱状态，最后在单位步长内二维尺度内形成若干个干旱区块。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述有效干旱区块为干旱区块面积大于研究区百分之一点六的区块。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3基于干旱严重性变化定义干旱发展和恢复阶段，具体为：

当干旱时间历时大于25天，且小于60天，则计算干旱事件内每个时间步长内的干旱严重性，所述干旱严重性定义为每个步长干旱区块内所有标准化蒸发赤字值的和，得到该时间步长内最小干旱严重性的时间位置，在最小干旱严重性之前为发现阶段，而之后为恢复阶段，发展阶段所持续的时间定义为发展阶段历时，而恢复阶段所持续的时间定义为恢复阶段历时。