[发明专利]一种干旱过程网格化旱情综合监测、预警与评估方法

权利要求书

1.一种干旱过程网格化旱情综合监测、预警与评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据地表特征变化建立旱情遥感监测指数的分类体系，构建干旱过程综合监测指数模型SPDI：

SPDI＝a1×ATI+a2×NDWI+a3×TVDI+a4×NDVI

式中：ATI为表观热惯量；NDWI为归一化差异水分指数；TVDI为温度植被干旱指数；NDVI为归一化植被指数；

a1，a2，a3，a4为待定系数，满足a1+a2+a3+a4＝1，可根据每种指数相对于土壤墒情的线性相关系数的大小进行调整；

S2、根据土壤属性数据、土壤有效持水能力、土壤水分胁迫信息确定旱情综合分析因子，以农作物在不同生育阶段的缺水指数作为旱与不旱的判断标准；

S3、根据农气站点实测土壤含水量数据和由土壤水分平衡方程估算的土壤含水量数据进行实时校正，利用校正后的土壤含水量根据农业干旱等级和区域干旱等级标准，确定旱情等级并进行预警；

S4、以农作物减产百分率、生长季降水总量和生长季DI指数为评估要素进行分析和研究，最终以农作物生育期旱情进行灾损评估等级的划分。

2.如权利要求1所述的一种干旱过程网格化旱情综合监测、预警与评估方法，其特征在于，步骤S1中，所述分类体系包括土壤水分变化、作物形态及绿度变化、冠层温度变化、植被水分变化。

3.如权利要求1所述的一种干旱过程网格化旱情综合监测、预警与评估方法，其特征在于，步骤S1中，所述a1，a2，a3，a4待定系数的设定原则为：

1)地表植被覆盖较小时，a1所占权重较大，a2，a4所占权重较小；地表植被覆盖度较大时，a1所占权重较小，a2，a4所占权重较大；

2)干旱发生初期，a1所占权重较大，a3较小，a4次之，a2最小，随着干旱的持续，系数设置则逐渐成相反的趋势。

4.如权利要求1所述的一种干旱过程网格化旱情综合监测、预警与评估方法，其特征在于，步骤S2中，所述旱情综合分析因子来自自然因素和社会经济因素，所述自然因素包括气象、水文、土壤、植被：所述社会经济因素包括作物、水库、土地利用、经济发展水平。

5.如权利要求1所述的一种干旱过程网格化旱情综合监测、预警与评估方法，其特征在于，步骤S2中，所述缺水指数的计算公式为：T＝aR-Rc，式中，T为作物缺水指数，R为作物该生育阶段的累计降水量，a为自然降水的有效系数，Rc为为作物该生育阶段的需水量。

6.如权利要求1所述的一种干旱过程网格化旱情综合监测、预警与评估方法，其特征在于，步骤S3中，所述土壤水分平衡方程为：

WT+1＝WT+a*P+G+I-ET

式中，WT+1为时段末的土壤含水量，单位为mm；P为时段内的有效降水量单位为mm；a为自然降水的有效系数，一般采用地域多年平均值代替，如丘陵山区为0.7～0.9，平原地区为0.9～1.0；I为供水保证率在p＝75％的条件下的灌溉量；WT为时段初的土壤含水量，单位为mm，时段初土壤含水量WT由实测土壤湿度m得到，计算公式为：

WT＝10mρh

式中，m为用烘干法测得的重量土壤湿度％的分子项；ρ为土壤容重g/cm3；h为土层厚度m，模型中取1m；10为单位换算系数。

G＝ET/e2H

式中，H为地下水埋深，单位为m；ET为时段内作物实际蒸散量，单位为m；计算方法为

ET＝kc·ET0

式中，kc为作物系数，是土壤含水量和叶面积的函数，不同的作物，其计算公式不同；ET0为时段内作物潜在蒸散量，单位为m，用1979年经FAO修订的Penman公式计算：

ET0＝[(P0/P)·(Δ/γ)·Rn+Ea]/[(P0/P)·(Δ/γ)+1.00

式中，ET0为未来某日的潜在蒸散，mm/d，P0和P分别为海平面气压和本站气压，hPa；Rn为辐射差额，mm/d；Ea为空气动力学项，mm/d；Δ为饱和水汽压斜率，hPa/℃；γ为干湿球湿度公式常数，0.66hPa/℃。