基于试验与模拟的区域农业旱灾损失风险定量评估研究

发布时间：2017-09-14 06:29

  本文关键词：基于试验与模拟的区域农业旱灾损失风险定量评估研究

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【摘要】：历经60余年的建设和发展,安徽省各市的水利面貌发生了巨大的变化,但近年来安徽省干旱灾害呈现频次增加、影响范围扩大、损失加重的趋势。鉴于此,为了定量评估区域农业旱灾损失风险与实际抗旱能力水平,论文以安徽省淮北平原为实证区域,基于试验模拟计算出自然状态下的小麦产量,并结合实际状态下的小麦产量,进行农业旱灾损失风险定量评估,并在此基础上,对农业抗旱能力进行了定量评估。论文取得如下研究结果：(1)根据试验数据和加速遗传算法建立了地下水利用量公式,结合收集的安徽省淮北平原砀山县、宿州市、毫州市、阜阳市、蚌埠市5个站点的气象数据与地下水埋深数据,模拟计算出安徽省淮北平原1975～2007年地下水利用量。结合地下水利用量数据、降雨数据和计算出的小麦蒸腾数据,运用水量平衡原理逐时段计算出1975～2007年小麦实际腾发量。结合试验数据和加速遗传算法率定作物水分生产函数参数,建立安徽省淮北平原地区小麦的作物水分生产函数,据此模拟计算出1976～2007年安徽省淮北平原5个站点所在地区自然状态下小麦的产量。(2)通过探索小样本集风险分析方法,运用交叉验证和遗传算法相结合改进了信息扩散方法,可以有效提高频率密度的估计精度,并用于构建了基于交叉验证与信息扩散的旱灾损失风险定量评估模型,据此计算得到自然状态下的小麦旱灾损失风险和安徽省淮北平原农业旱灾损失风险分布图。安徽省淮北平原自然状态下的农业旱灾损失风险定量评估结果显示：测站所在地区的因旱减产率均值从大到小排序依次是宿州市毫州市砀山县阜阳市蚌埠市。因旱减产率均值在安徽省淮北平原北部较大,南部较小。(3)结合安徽省淮北平原各市实际小麦产量,得到实际状态下小麦旱灾损失风险和安徽省淮北平原农业旱灾损失风险分布图。实际状态下的农业旱灾损失风险定量评估结果显示：各市因旱减产率均值从大到小排列依次是淮南市宿州市毫州市蚌埠市阜阳市淮北市,安徽省淮北平原基本呈现中南部受灾较重,西部和东部受灾较轻的格局。(4)对比自然状态下与实际状态下农业旱灾损失风险分布图,可分析出各地区农业抗旱能力的差异,并从抗旱能力的含义出发,定义人类通过抗旱能力挽回的旱灾损失的均值作为综合抗旱能力指数,结合自然状态下与实际状态下的农业旱灾损失风险已有计算成果,得到安徽省淮北平原综合抗旱能力指数分布图,发现安徽省淮北平原中南部综合抗旱能力较弱,东北部综合抗旱能力较强。通过抗旱能力影响因素分析,发现旱作物种植比例与温度是主要影响因素。
【关键词】：旱灾损失风险 抗旱能力 定量评估 水分生产函数 加速遗传算法 信息扩散 安徽省淮北平原
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S423
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-10
• ABSTRACT10-16
• 第1章 绪论16-22
• 1.1 研究背景16
• 1.2 研究进展16-19
• 1.2.1 旱灾损失风险定量评估研究进展16-17
• 1.2.2 地下水利用量与埋深的关系研究进展17
• 1.2.3 水量平衡在农作物生产中的应用研究进展17-18
• 1.2.4 作物水模型应用到减产率计算的研究进展18
• 1.2.5 抗旱能力评估研究进展18-19
• 1.3 研究目的19
• 1.4 拟解决的问题19-20
• 1.5 研究内容与技术路线20-22
• 第2章 研究区域概况22-24
• 2.1 安徽省淮北平原概况22-23
• 2.1.1 区域概况22
• 2.1.2 气候分析22
• 2.1.3 粮食产区22
• 2.1.4 近期水问题22-23
• 2.2 区域选择依据23-24
• 第3章 基于模拟的小麦实际腾发量计算24-37
• 3.1 数据整理24
• 3.2 小麦潜在腾发量24-30
• 3.2.1 作物腾发量的计算方法24-27
• 3.2.2 小麦潜在腾发量的计算27-30
• 3.3 小麦地下水利用量30-31
• 3.4 小麦实际腾发量31-37
• 第4章 基于试验的作物水分生产函数的构建37-42
• 4.1 作物水分生产函数37-38
• 4.2 受旱试验处理设计38
• 4.3 试验过程38-39
• 4.4 试验数据处理39-40
• 4.5 基于加速遗传算法的水分生产函数参数率定40-42
• 第5章 安徽省淮北平原自然状态旱灾损失风险定量评估42-60
• 5.1 小麦自然状态下产量的计算42-44
• 5.2 小麦因旱减产率的计算44-47
• 5.3 基于交叉验证的信息扩散方法47-49
• 5.4 基于交叉验证与信息扩散的旱灾损失风险定量评估模型的构建49-50
• 5.5 精度验证50-51
• 5.6 小麦因旱减产率的频率分布51-57
• 5.7 小麦因旱减产率频率分布的讨论与分析57-60
• 5.7.1 不同地区样本对应窗宽值分析57
• 5.7.2 不同因旱减产率下的风险概率分析57-58
• 5.7.3 旱灾损失风险分布图分析58-60
• 第6章 安徽省淮北平原抗旱能力分析60-74
• 6.1 安徽省淮北平原实际状态下小麦旱灾损失风险定量评估60-69
• 6.1.1 因旱减产率的计算60
• 6.1.2 计算结果60-65
• 6.1.3 讨论与分析65-69
• 6.2 安徽省淮北平原抗旱能力定性分析69-70
• 6.3 安徽省淮北平原抗旱能力定量分析70-74
• 第7章 结论与展望74-77
• 7.1 结论74-75
• 7.2 展望75-77
• 参考文献77-83
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：848420