湖南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃

前言

　　據(jù)IPCC第四次評(píng)估報(bào)告顯示，全球氣候變暖是不爭(zhēng)的事實(shí)。近百年來全球地表平均溫度明顯升高，本世紀(jì)變暖幅度還會(huì)增大，全球變暖對(duì)人類的影響不僅是廣泛的，而且也是很深刻的，其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響也必將是重大的?！　『蠚夂驐l件優(yōu)越，是中國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)，但湖南農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在很大程度上受制于氣候條件，“靠天吃飯”仍然是目前和今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)都難以改變的現(xiàn)實(shí)。在全球氣候變化的背景下，湖南溫、光、水等農(nóng)業(yè)氣候資源的時(shí)空分布，以及引起作物產(chǎn)量波動(dòng)的各種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的發(fā)生頻率和危害程度發(fā)生了明顯變化，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了諸多影響。一是旱澇災(zāi)害發(fā)生頻率增大、強(qiáng)度增強(qiáng)，直接造成農(nóng)作物產(chǎn)量減產(chǎn)嚴(yán)重。近10年（1998-2007年），湖南因洪澇災(zāi)害年均農(nóng)作物受災(zāi)面積較前10年增加6.5萬hmz，糧食因?yàn)?zāi)的減產(chǎn)量較前10年增加0.9億kg；因干旱年均農(nóng)作物受災(zāi)面積較前10年增加29.5萬hm。，糧食因?yàn)?zāi)的減產(chǎn)量較前10年增加1.8億kg，，二是種植制度和作物品種發(fā)生改變，氣溫升高也使作物的發(fā)育速度加快，生育期縮短，單產(chǎn)下降。三是氣候變化使病蟲害和動(dòng)物疫病有新發(fā)和加劇趨勢(shì)，氣溫升高，病蟲害發(fā)生早，一年中害蟲繁殖代數(shù)增加，造成農(nóng)田多次受害的概率增高，作物受害程度加重，農(nóng)藥使用量增加，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本和對(duì)環(huán)境的污染隨之增加?！　?yīng)對(duì)氣候變化對(duì)湖南農(nóng)業(yè)的影響，必須采取相應(yīng)的措施：調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和種植制度；強(qiáng)化優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品的規(guī)?；?、區(qū)域化布局；開發(fā)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的集約化農(nóng)業(yè)技術(shù)；選育抗逆農(nóng)作物品種；加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和農(nóng)田基本建設(shè)，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，不斷提高對(duì)氣候變化的應(yīng)變能力。

內(nèi)容概要

全書共分三編9章。上編：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃；中編：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃關(guān)鍵技術(shù)；下編：精細(xì)化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃業(yè)務(wù)系統(tǒng)。應(yīng)用最新的長(zhǎng)序列地面氣象觀測(cè)資料(1961-2008年)，選擇適宜湖南地理?xiàng)l件的氣象要素空間插值技術(shù)，構(gòu)建湖南高時(shí)空分辨率的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；運(yùn)用GIS技術(shù)，結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法及主要農(nóng)作物種植適宜性氣候區(qū)劃指標(biāo)，開展湖南農(nóng)業(yè)氣候資源及主要農(nóng)作物種植適宜性氣候區(qū)劃；在分析評(píng)述湖南農(nóng)業(yè)氣候資源狀況，及氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)氣候資源、農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)影響的基礎(chǔ)上，提出應(yīng)對(duì)建議。介紹了農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)及操作說明。    本書可供從事農(nóng)業(yè)、氣象、林業(yè)、水利、環(huán)境資源開發(fā)利用及其發(fā)展規(guī)劃等方面的生產(chǎn)、科研、教學(xué)及管理部門的人員參考。

書籍目錄

上編  現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃1  湖南自然地理和氣候概況  1.1  地理地貌特征    1.1.1  地形    1.1.2  地質(zhì)地貌    1.1.3  土壤    1.1.4  水系    1.1.5  土地利用  1.2  湖南氣候    1.2.1  氣候特點(diǎn)    1.2.2  主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害  參考文獻(xiàn)2  農(nóng)業(yè)氣候資源區(qū)劃  2.1  農(nóng)業(yè)氣候資源區(qū)劃研究動(dòng)態(tài)  2.2  湖南農(nóng)業(yè)氣候資源概況    2.2.1  熱量資源    2.2.2  光能資源    2.2.3  水資源    2.2.4  參考作物蒸散量  2.3  農(nóng)業(yè)氣候資源區(qū)劃    2.3.1  農(nóng)業(yè)氣候資源區(qū)劃指標(biāo)及方法    2.3.2  農(nóng)業(yè)氣候資源區(qū)劃評(píng)述  2.4  農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害氣候風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃    2.4.1  農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害氣候風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)    2.4.2  農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害氣候風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃    2.4.3  多災(zāi)種氣候風(fēng)險(xiǎn)綜合區(qū)劃  2.5  湖南農(nóng)業(yè)氣候資源對(duì)氣候變化的響應(yīng)    2.5.1  熱量資源    2.5.2  光資源    2.5.3  水資源  2.6  農(nóng)業(yè)氣候資源開發(fā)利用建議  參考文獻(xiàn)3  主要農(nóng)作物種植適宜性氣候區(qū)劃  3.1  國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展  3.2  區(qū)劃指標(biāo)及方法    3.2.1  區(qū)劃指標(biāo)    3.2.2  區(qū)劃方法  3.3  湖南主要農(nóng)作物種植適宜性氣候區(qū)劃    3.3.1  雙季稻    3.3.2  油菜    3.3.3  棉花    3.3.4  柑橘    3.3.5  油茶    3.3.6  煙草  3.4  氣候變化對(duì)湖南主要農(nóng)作物種植適宜性的影響    3.4.1  氣候變化對(duì)水稻種植的影響    3.4.2  氣候變化對(duì)油菜種植的影響    3.4.3  氣候變化對(duì)棉花種植的影響    3.4.4  氣候變化對(duì)柑橘種植的影響    3.4.5  氣候變化對(duì)油茶種植的影響    3.4.6  氣候變化對(duì)煙草種植的影響  3.5  生產(chǎn)建議  參考文獻(xiàn)中編  現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃關(guān)鍵技術(shù)4  氣象要素空間插值技術(shù)  4.1  國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀  4.2  插值分辨率的選擇  4.3  插值數(shù)據(jù)源分析    4.3.1  基于日值插值與基于統(tǒng)計(jì)值插值的誤差分析    4.3.2  基于日值插值統(tǒng)計(jì)的穩(wěn)定通過各界限溫度特征值與統(tǒng)計(jì)值推算結(jié)果的比較    4.3.3  結(jié)論  4.4  插值方法介紹    4.4.1  反距離加權(quán)法    4.4.2  加人海拔影響因子的反距離加權(quán)法    4.4.3  梯度距離反比法    4.4.4  反距離高斯算子法    4.4.5  加人海拔影響因子的反距離高斯算子法    4.4.6  多元回歸殘差反距離訂正法    4.4.7  多元回歸殘差高斯算子訂正法    4.4.8  位溫插值法    4.4.9  普通克里金法    4.4.10  加人海拔影響因子的普通克里金法    4.4.11  樣條函數(shù)法    4.4.12  加人海拔影響因子的樣條函數(shù)法  4.5  插值方法適宜性分析    4.5.1  日平均氣溫    4.5.2  日最高氣溫    4.5.3  日最低氣溫    4.5.4  日降水量    4.5.5  月日照吋數(shù)    4.5.6  月太陽(yáng)總輻射    4.5.7  參考作物蒸散量  4.6  總結(jié)及檢驗(yàn)    4.6.1  總結(jié)    4.6.2  檢驗(yàn)  參考文獻(xiàn)5  氣候背景場(chǎng)與日降水量小網(wǎng)格插值  5.1  國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展  5.2  氣候背景場(chǎng)構(gòu)建方法    5.2.1  數(shù)據(jù)源    5.2.2  氣候背景場(chǎng)的建立    5.2.3  地形對(duì)降水量影響的訂正  5.3  降水量小網(wǎng)格產(chǎn)品生成方法  5.4  效果評(píng)估    5.4.1  中國(guó)區(qū)域    5.4.2  長(zhǎng)江流域    5.4.3  青藏高原    5.4.4  湖南區(qū)域    5.4.5  單站  5.5  降水量分析產(chǎn)品的應(yīng)用    5.5.1  衛(wèi)星反演降水產(chǎn)品介紹    5.5.2  地面觀測(cè)降水分析產(chǎn)品    5.5.3  衛(wèi)星資料的檢驗(yàn)和質(zhì)量評(píng)估  5.6  降水量小網(wǎng)格插值方法的未來發(fā)展方向    參考文獻(xiàn)6  業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)  6.1  利用NetCDF進(jìn)行海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理  6.2  并行計(jì)算技術(shù)在插值算法中的應(yīng)用  6.3  改進(jìn)的K-means聚類分析算法    6.3.1  傳統(tǒng)的基于質(zhì)心的K-means算法    6.3.2  改進(jìn)的K-means算法    6.3.3  實(shí)例驗(yàn)證    6.3.4  結(jié)論  6.4  面向服務(wù)的數(shù)據(jù)訪問架構(gòu)  6.5  符合OGS規(guī)范的GIS框架  6.6  基于組件對(duì)象模型的GIS嵌入式模型開發(fā)    6.6.1  ArcGIS Engine    6.6.2  System    6.6.3  SystemUI    6.6.4  GeoMetry    6.6.5  Display    6.6.6  Output    6.6.7  GeoDatabase    6.6.8  DataSourceRaster  6.7  氣候分析圖表可定制方式  6.8  小網(wǎng)格數(shù)據(jù)壓縮  6.9  基于策略模式的可配置計(jì)算模型  6.10  基于有限自動(dòng)機(jī)的自定義計(jì)算公式  6.11  支持通用性的體系架構(gòu)  6.12  基于插件模式的指標(biāo)算法  6.13  面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)    6.13.1  基本概念    6.13.2  地理數(shù)據(jù)組織中的面向?qū)ο蠹夹g(shù)的應(yīng)用    6.13.3  基于氣象數(shù)據(jù)的面向?qū)ο蠼? 6.14  針對(duì)目標(biāo)的項(xiàng)目管理    6.14.1  項(xiàng)目管理的三個(gè)約束條件    6.14.2  項(xiàng)目管理的五個(gè)主要過程組  參考文獻(xiàn)下編  精細(xì)化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃業(yè)務(wù)系統(tǒng)7  系統(tǒng)概述  7.1  系統(tǒng)特點(diǎn)    7.1.1  功能強(qiáng)大    7.1.2  指標(biāo)管理靈活    7.1.3  操作簡(jiǎn)單    7.1.4  開放性和可擴(kuò)充性    7.1.5  低成本業(yè)務(wù)應(yīng)用  7.2  系統(tǒng)模塊架構(gòu)  7.3  系統(tǒng)功能    7.3.1  數(shù)據(jù)信息管理功能    7.3.2  氣候統(tǒng)計(jì)分析功能    7.3.3  農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃功能    7.3.4  農(nóng)業(yè)氣候資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估功能    7.3.5  農(nóng)作物種植氣候適宜區(qū)預(yù)估功能    7.3.6  系統(tǒng)管理功能  參考文獻(xiàn)8  系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境和軟件安裝  8.1  系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境    8.1.1  硬件環(huán)境    8.1.2  軟件環(huán)境  8.2  軟件安裝步驟    8.2.1  客戶端安裝    8.2.2  服務(wù)器端安裝  8.3  系統(tǒng)啟動(dòng)與關(guān)閉    8.3.1  系統(tǒng)啟動(dòng)    8.3.2  系統(tǒng)關(guān)閉9  操作說明  9.1  系統(tǒng)登錄  9.2  系統(tǒng)基本操作    9.2.1  系統(tǒng)界面布局    9.2.2  系統(tǒng)通用按鈕說明    9.2.3  系統(tǒng)通用操作方法說明  9.3  基礎(chǔ)管理信息    9.3.1  觀測(cè)站信息    9.3.2  氣象要素    9.3.3  行政區(qū)代碼    9.3.4  系統(tǒng)參數(shù)    9.3.5  指標(biāo)算法參數(shù)    9.3.6  色標(biāo)管理  9.4  基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的形成    9.4.1  基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)人    9.4.2  觀測(cè)站統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)形成及分析  9.5  氣象要素小網(wǎng)格插值    9.5.1  小網(wǎng)格數(shù)據(jù)指標(biāo)設(shè)定    9.5.2  小網(wǎng)格數(shù)據(jù)任務(wù)提交  9.6  指標(biāo)及區(qū)劃方法管理    9.6.1  農(nóng)業(yè)氣候資源指標(biāo)    9.6.2  農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)    9.6.3  農(nóng)作物種植適宜性氣候區(qū)劃指標(biāo)    9.6.4  任務(wù)管理  9.7  系統(tǒng)管理    9.7.1  角色管理    9.7.2  用戶管理    9.7.3  功能模塊管理  9.8  數(shù)據(jù)展示與分析    9.8.1  觀測(cè)站數(shù)據(jù)展示與分析    9.8.2  觀測(cè)站數(shù)據(jù)等值線圖展示    9.8.3  網(wǎng)格數(shù)據(jù)展示    9.8.4  圖片的導(dǎo)出與打印  9.9  農(nóng)業(yè)氣候資源區(qū)劃    9.9.1  單屬性K-means聚類方法    9.9.2  多屬性K-means聚類方法    9.9.3  層次聚類方法  9.10  農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害區(qū)劃  9.11  農(nóng)作物種植適宜性氣候區(qū)劃  9.12  農(nóng)業(yè)氣候資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)    9.12.1  動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)    9.12.2  自定義監(jiān)測(cè)  9.13  農(nóng)作物種植氣候適宜性預(yù)估    9.13.1  操作說明    9.13.2  數(shù)據(jù)說明  9.14  PACDS監(jiān)控Daemon    9.14.1  操作說明    9.14.2  數(shù)據(jù)說明附錄1  相關(guān)地域用語說明附錄2  太陽(yáng)總輻射計(jì)算方法介紹附錄3  參考作物蒸散量計(jì)算方法附錄4  PRISM方法

章節(jié)摘錄

　?。?）洪澇　　洪澇指某時(shí)段內(nèi)由于降水過多，排水不暢而產(chǎn)生的洪、澇、漬害的總稱。其中，洪害指河湖泛濫和山洪暴發(fā)沖毀地面建筑、毀壞農(nóng)田作物，造成澇害和漬害；澇害指農(nóng)田積水不能迅速宣泄，影響作物生長(zhǎng)的現(xiàn)象；漬害即濕害，指土壤水分過剩，農(nóng)作物正常發(fā)育受抑。　?、俸闈程攸c(diǎn)洪澇趨多趨強(qiáng)。根據(jù)暴雨等級(jí)、出現(xiàn)站次數(shù)、維持時(shí)間等因子統(tǒng)計(jì)全省有氣象站觀測(cè)記錄的洪澇（湖南地方標(biāo)準(zhǔn)）過程強(qiáng)度指數(shù)，強(qiáng)度指數(shù)排位前30的暴雨洪澇過程，20世紀(jì)60年代4次、70年代2次、80年代4次、90年代12次、21世紀(jì)前8年出現(xiàn)8次?！　∠姹倍嘤谙婺?。根據(jù)1984-2008年氣象災(zāi)情普查結(jié)果顯示，全省各地均有暴雨洪澇發(fā)生，總體上呈北多南少、邊緣多中部少的特點(diǎn)，其中出現(xiàn)次數(shù)最多為安化72次，次多為新化69次，第三多為雙峰62次。　　洪澇災(zāi)害損失嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)90年代，每年因洪澇造成的經(jīng)濟(jì)損失占湖南國(guó)民生產(chǎn)總值的5.2 ％。進(jìn)入21世紀(jì)，湖南因暴雨洪澇造成的損失也是慘重的，如2006年7月中旬受第4號(hào)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“碧利斯”暴雨天氣影響，出現(xiàn)山洪暴發(fā)，河水猛漲，泥石流滑坡突現(xiàn)，僅郴州市資興就發(fā)生山體滑坡和泥石流3000多處；湘江出現(xiàn)1994年以來最大的洪水；這次暴雨災(zāi)害造成郴州、衡陽(yáng)、永州、株洲、婁底、益陽(yáng)等6個(gè)市33個(gè)縣（市、區(qū)）549個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）。729萬多人受災(zāi)、346人死亡、89人失蹤，京廣鐵路、京珠高速一度中斷，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)78.1 億元?！　、诤闈碁?zāi)害成因暴雨是造成洪澇的主要原因。湖南降水量的年內(nèi)分布極不均勻，主汛期（4～6月）的3個(gè)月期間集中了全年降水量的四～五成，有的年份高達(dá)六成；空間分布上，湖南的多雨中心分別位于武陵山、雪峰山、幕阜崇山峻嶺和湘東南山地的迎風(fēng)面，這些地區(qū)4～9月降水量一般在1000mm以上。降水量的時(shí)空不均勻往往造成短時(shí)間、雨量多的強(qiáng)降水以暴雨和連續(xù)性暴雨、大暴雨或特大暴雨的形式出現(xiàn)，直接造成洪澇及次生災(zāi)害。湖區(qū)及四水下游多漬澇。當(dāng)四水上中游洪水匯注入湖而宣泄不及時(shí)，湖區(qū)亦遭受洪澇，這時(shí)若遇長(zhǎng)江洪水倒灌，極易形成南北頂托之勢(shì)，洪澇災(zāi)害將更為嚴(yán)重?！　　?/pre>








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