[发明专利]一种无资料地区的水文干旱监测系统

说明书

本发明公开了一种无资料地区的水文干旱监测系统，属于干旱监测技术领域。其包括：数据模拟模块，用于根据遥感数据计算模拟数据，所述遥感数据包括遥感降水数据和遥感土壤含水量数据,所述模拟数据包括天然径流量数据、地下蓄水量数据和土壤含水量数据；综合干旱指数构建模块，用于根据模拟数据构建干旱指数，所述干旱指数包括标准化径流指数、地下蓄水量距平百分比和土壤水分胁迫指数，并根据各干旱指数在综合干旱指数中的权重构建综合干旱指数；干旱识别和等级划分模块，用于根据综合干旱指数和综合干旱指数的等级划分标准，确定干旱等级。本发明能够对研究区整体和局部的水文干旱情况进行准确的识别，并为干旱的严重程度划分等级。

技术领域

本发明属于干旱监测技术领域，具体涉及一种无资料地区的水文干旱监测系统。

背景技术

干旱是我国最常见、影响最大的气候灾害之一。20世纪70年代以来，全球气候变暖导致的干旱的频率和强度均呈显著增加趋势。21世纪全球干旱风险将进一步增加，严重地威胁着我国粮食安全和社会稳定，成为制约社会经济可持续发展的重要因素之一。干旱传统上是指一种缓慢发展的自然现象，往往需要数月甚至更长的时间才能达到强度和范围上的最大值，从而被人们明显察觉。然而，近年研究发现，由于异常大气环流特征与下垫面条件改变导致的短期干旱(持续时间为几天或几周)越来越多。这种来势迅猛的短期干旱在美国，东亚、欧洲和南部非洲都发生过，会造成大面积农作物减产、牧畜死亡，直接经济损失高。短期干旱的成因分析及监测预报已成为当前世界共同关注的问题。

研究表明，未来中国尤其是南方，发生短期干旱的风险可能将显著增加，到本世纪中叶，部分南方湿润省份短期干旱风险将增加40％。全球气候变暖导致众多水文气象要素的变率增加，干旱更易出现，同时温室气体的增加改变了大气外辐射的强度，一方面带来更多的高温热浪，加速湿润地区水分的蒸散发，另一方面，外辐射的增强也改变了云的分布，季节性降雨变得愈发不稳定，进而改变了传统的区域降水分布，因此，短期干旱更易出现在湿润半湿润地区。

随着海峡西岸经济区战略的提升，莆田的战略地位和作用日益凸显。沿海地区是对外开放的重要口岸，具有十分重要的战略地位，且沿海区域经济较发达，人均水资源少，但用水量比重大。水资源分布与人口、经济发展不匹配，沿海经济发展较快，水资源相对较为紧张，随着沿海社会经济快速增长，特别是湄洲湾等经济进入高速发展阶段，生产生活用水不断增加，水资源匮乏问题日益突出，沿海区域干旱风险对经济社会的发展的影响将越来越大。水文干旱不是单纯由降水亏缺引起的缺水现象，它与人类水资源开发利用活动密切相关。对于类似莆田沿海地区这种无资料地区，如何联合利用地面观测数据、多源遥感数据和水文模型，以更好地监测水文干旱，评估水文干旱对社会经济各方面造成的潜在影响并在此基础上结合研究区域特性通过适当的水管理措施减小水资源供需缺口，降低水文干旱的影响，是水文干旱研究的发展方向，也是干旱管理的实际工作需求，对解决类似福建滨海区域水资源短缺与经济发展不匹配提供一个技术途径。

发明内容

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供了一种无资料地区的水文干旱监测系统，能够对研究区整体和局部的水文干旱情况进行准确的识别，并为干旱的严重程度划分等级。

技术方案：一种无资料地区的水文干旱监测系统，其特征在于，所述监测系统包括：

数据模拟模块，用于根据遥感数据计算模拟数据，所述遥感数据包括遥感降水数据和遥感土壤含水量数据,所述模拟数据包括天然径流量数据、地下蓄水量数据和土壤含水量数据；

综合干旱指数构建模块，用于根据模拟数据构建干旱指数，所述干旱指数包括标准化径流指数SRI、地下蓄水量距平百分比I_wt和土壤水分胁迫指数K_sw，并根据各干旱指数在综合干旱指数中的权重构建综合干旱指数CWRI；

干旱识别和等级划分模块，用于根据综合干旱指数CWRI和综合干旱指数的等级划分标准，确定干旱等级。