中华人民共和国国家标准农业干旱预警等级

GB/T××××—××××1ICS中华人民共和国国家标准GB/T××××—××××农业干旱预警等级（征求意见稿）（本稿完成日期：2007-11-10）××××-××-××发布××××-××-××实施国家质量监督检验检疫总局发布GB/T××××—××××I目次前言................................................................................11范围...............................................................................32规范性引用文件.....................................................................33术语和定义.........................................................................34农业干旱预警等级划分...............................................................45农业干旱预警等级标准...............................................................45.1农业干旱指标的计算.................................................................45.2农业干旱预警等级标准.............................................................76农业干旱预警.......................................................................76.1农业干旱预警等级的判断...........................................................76.2农业干旱预警等级防御指南.........................................................8附录A标准化降水指数干旱分级.........................................................9附录B标准化降水指数的计算方法.......................................................9附录C帕默尔干旱指数的计算方法.......................................................11附录D不同土壤类型的容重和基本水文常数...............................................14参考文献............................................................................................................................................15GB/T××××—××××1前言本标准的附录A、附录B、附录C为规范性附录，附录D资料性附录。本标准由中国气象局提出。本标准由中国气象局政策法规司归口。本标准由中国气象局沈阳大气环境研究所负责起草。本标准主要起草人：张玉书、纪瑞鹏、陈鹏狮、张淑杰、冯锐、武晋雯本标准为首次发行。GB/T××××—××××2引言农业干旱是对我国农业影响昀为严重的气象灾害，有着重大的社会和经济影响。我国农作物平均每年受旱面积3.3亿亩，占全部农业灾害面积的62%以上；近年来随着极端天气气候事件的频繁出现，农业干旱的发生频率和强度也明显增加，1997、1999～2002年北方地区出现连年大旱，特别是近几年南方地区干旱也频繁发生，2003年、2004年江南、华南遭受严重干旱，2006年川渝地区出现百年大旱，均对农业生产造成严重影响，使粮食作物大幅度减产，从而对国家粮食安全构成威胁。因此，迫切需要开展农业干旱预警业务服务，为国家有关部门及各级政府制定宏观决策、防灾抗旱提供科学参考，对减轻干旱造成的社会和经济影响、保障国家粮食安全、建设社会主义新农村具有十分重要的现实意义。本标准适用于农业、气象、水利、林业、畜牧业等领域防御农业干旱而进行的预警。本标准规定了农业干旱预警指标的选择、预警等级划分、预警等级命名。GB/T××××—××××3农业干旱预警等级1范围本标准规定了农业干旱预警指标的选择、预警等级划分、预警等级命名。本标准适用于农业、气象、水利、林业、畜牧业等领域防御农业干旱而进行的预警。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的昀新版本。凡是不注日期的引用文件，其昀新版本适用于本标准。GB/T1.1—2000《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》GB/T1.2—2002《标准化工作导则第2部分:标准中规范性技术要素内容的确定方法》GB/T20481—2006《气象干旱等级》3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1农业干旱agriculturaldrought作物生长过程中因供水不足，阻碍作物正常生长而发生的水量供需不平衡的现象。3.2预警earlywarning对业已开始、并且正在发生的事情事先发出警报。3.3降水量precipitation从云中降落到地表水平面上（假定无渗漏、蒸发、流失等）液态或固态（经融化后）的水层深度。降水量单位为毫米（mm）表示。注：降水包括雨、雪、雨夹雪、米雪、霜、冰雹、冰粒和冰针等形式。3.4有效降水量availableprecipition自然降水中实际补充到作物根层土壤水分的部分，以毫米（mm）表示。3.5土壤相对湿度relativesoilmoisture土壤实际含水量占土壤田间持水量的比值，以百分率（%）表示。3.6土壤含水量soilwatercontent单位容积或单位重量土壤中的水分含量占同容积或同重量土壤烘干后重量的百分比，以百分率（%）表示。3.7土壤田间持水量soilfieldcapacity土壤所能保持的毛管悬着水的昀大水分含量。以水分占同容积或同重量土壤烘干后重量的百分率（%）表示。3.8遥感remotesensing广义而言是各种非接触的、远距离的探测技术；狭义而言是从远距离、高空，以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测仪器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。GB/T××××—××××43.9卫星遥感satelliteremotesensing以人造地球卫星作为遥感平台的各种遥感技术系统的统称。3.10气象卫星meteorologicalsatellite探测和监视全球大气、地面和海洋气象状况的卫星。3.11极轨气象卫星polar-orbitingmeteorologicalsatellite一种沿着南北方向圆形轨道运行的气象卫星。3.12土壤容重soilcontent指土壤在未破坏自然结构的情况下，单位容积的干土重，以g／cm3表示。3.13土壤水文常数soilwaterconstant根据土壤水分的性质、能量状态以及与作物生长的关系，确定的几个特征土壤含水量。如凋萎系数、毛管破裂含水量、田间持水量和饱和含水量等。4农业干旱预警等级划分鉴于国家有关规定和实际情况，将我国干旱预警应急等级按照灾害严重性和紧急程度，分为特大干旱(Ⅰ级)、严重干旱(Ⅱ级)、中度干旱(Ⅲ级)和轻度干旱(Ⅳ级)四级，分别用红色、橙色、黄色和蓝色表示。5农业干旱预警等级标准5.1农业干旱指标的计算5.1.1降水距平百分率（Pa）降水量距平百分率是表征某时段降水量较常年同期值偏多或偏少的指标之一，能直观反映降水异常引起的干旱。某时段降水量距平百分率（）按公式（1）计算：Pa%100×−=PPPPa…………………………………………………(1)式中：P——某时段降水量（mm）；P——计算时段同期气候平均降水量。某时段同期气候平均降水量P按公式（2）计算：∑==niiPnP11…………………………………………………(2)式中：n为1～30年，.,,2,1niL=5.1.2土壤相对湿度（Rsm）土壤相对湿度是土壤湿度占田间持水量的百分比。它是表征土壤中含有水分多少的指示性指标，能够直接反应农作物可利用水分高低的程度。本标准采用0～50厘米深度的土壤相对湿度，适用范围为旱地农作区。土壤相对湿度的计算如（3）式：GB/T××××—××××5nfwRsmciini/%1001×=∑=………………………………………(3)式中：Rsm——土层平均土壤相对湿度（%）；wi——第i层土壤含水量（%）；fci——第i层土壤田间持水量（%）；n——作物发育阶段对应土层厚度内相同厚度的各观测层次土壤含水量测值的个数（如厚度不同，须按厚度取权重调整n）。5.1.3作物受旱率（）IS某一地区某时段作物受旱面积占总播种作物面积的百分比。农作物受旱率的计算如（4）式：%10001×=AASI……………………………………………(4)式中：1A——区域内作物受旱面积；0A——区域内作物种植面积。5.1.4MODIS综合干旱指数（DI）MODIS综合干旱指数主要表征通过遥感手段对农业干旱进行监测，纳入了与干旱有关的各种参数，包括昼夜温差、云指数、归一化植被指数、归一化积雪指数、降水距平、灌溉区分类、前期干旱情况。5.1.4.1昼夜温差(DT)采用MODIS的31通道白天和夜间数据来计算昼夜温差。在计算昼夜温差前首先需要剔除云。昼夜温差的计算如（5）式：ndCHCHDT3131−=……………………………………………(5)式中：dCH31——白天的亮度温度；nCH31——夜间的亮度温度。5.1.4.2综合云指数(CI)综合云指数的计算如（6）式：)___(_321PDICFDRPDICCDPDICCFDDICI×+×+×=………………………………………………(6)式中：——昀大连续无云天数，即监测周期内连续无云昀多的天数；CCFD——昀大连续有云天数，即监测周期内连续有云昀大天数；CCD——有云天数比，监测周期内有云天数与总天数的比值；CFDRDICCFD_——CCFD对应的干旱分级；GB/T××××—××××6DICCD_——CCD对应的干旱等分级；DICFDR_——对应的干旱分级；CFDRCCFD、CCD、3个云参数对应干旱分级的计算如式（7）、式（8）、式（9）。CFDRbCCFDaDICCFD×=_………………………………………………(7)bCCDaDICCD×−=_………………………………………………(8)bCFDRaDICFDR×=_………………………………………………(9)昀大连续无云天数、昀大连续有云天数和有云天数比3个云参数对应的干旱分级分别见表1、表2、表3。表1昀大连续无云天数干早指数设置昀大连续无云天数()CCFD12345678910≥11DICCFD_-2-1.8-1.5-1.0-0.50.00.40.81.31.82表2昀大连续有云天数干早指数设置昀大连续有云天数()CCD12345678910≥11DICCD_21.81.10.40-1.0-1.5-1.7-1.8-1.9-2表3无云天数比干旱指数设置无云天数比(CFDR)≤0.300.350.400.450.500.550.600.65≥0.7DICFDR_-2-1.7-1.39-0.9800.981.391.725.1.4.3归一化植被指数(NDVI)ND