●目 錄
前言
第1章 緒論 1
1.1研究背景與意義 1
1.2國內外研究動態與趨勢 5
1.2.1徑流頻率分析研究進展 5
1.2.2氣像、水文干旱指標研究進展 7
1.2.3馬爾可夫鏈理論在干旱應用中的研究進展 9
1.2.4TRMM降水數據及降尺度方法研究現狀 10
1.2.5非平穩性洪水頻率分析理論方法 11
1.3研究內容13
第一篇 新疆地區氣候變化時空演變特征
第2章 新疆研究區概況和研究方法 19
2.1新疆區域概括19
2.1.1地理位置 19
2.1.2地貌條件 19
2.1.3氣候特征 20
2.1.4水文 21
2.1.5植被類型 21
2.1.6氣像災害概況 21
2.1.7社會經濟概況 24
2.2數據來源 26
2.2.1氣像站點數據 26
2.2.2 TRMM降水數據 27
2.2.3歸一化植被指數 28
2.2.4基礎地理數據 28
2.3研究方法 28
2.3.1信息熵理論 28
2.3.2熵的變異性 30
2.3.3趨勢檢驗方法 30
2.3.4TRMM降水數據精度評價方法 32
2.3.5降水數據降尺度方法 33
2.3.6標準化降水指標 34
2.3.7旋轉經驗正交函數 35
2.3.8Morlet連續小波變換、交叉小波與小波一致性分析 35
第3章 基於信息熵的新疆降水時空變異特征研究 38
3.1新疆降水量的年、季變異性 38
3.2新疆降水量的季節變異性 40
3.3新疆降水量的月變異性 41
3.4新疆年降水時空分布特征 42
3.4.1年降水量與降水天數時間變異性 42
3.4.2年降水量與降水天數空間分布變異性分析 43
3.5新疆降水年代變異性分析 44
3.6年降水變化分配熵無序指數趨勢性分析 46
第4章 基於TRMM 3843衛星降水數據的新疆地區降水時空特征研究 47
4.1數據時間尺度精度檢驗 47
4.1.1月降水量檢驗 47
4.1.2季降水量檢驗 49
4.1.3年降水量檢驗 50
4.2數據個體精度檢驗 51
4.2.1均方差誤差檢驗 51
4.2.2百分比偏差檢驗 52
4.3高程和坡度對TRMM降水數據的影響 54
4.3.1高程對TRMM降水數據的影響 55
4.3.2坡度對TRMM降水數據的影響 56
第5章 基於多源遙感數據的新疆地區降水空間降尺度研究 58
5.1 TRMM 3843與實測降水數據對比 58
5.2 NDVI與TRMM回歸模型 59
5.3降尺度分析 61
5.4精度檢驗 64
5.5影響降尺度算法精度的因素分析 67
5.5.1TRMM降水數據精度的影響 67
5.5.2NDVI精度的影響 67
5.5.3高程與區域氣候的影響 68
第6章 新疆季節性干旱變化特征及其影響研究 69
6.1新疆干旱分區 70
6.2新疆四季干旱時空變化特征 71
6.2.1春季 71
6.2.2夏季 71
6.2.3秋季 75
6.2.4鼕季 76
6.3新疆不同區域的干旱統計分析 78
6.4干旱對新疆農業生產的影響研究 82
第7章 結論 86
第二篇 塔裡木河流域干旱時空演變特征
第8章 研究區域概況 91
8.1塔裡木河流域自然地理概況 91
8.1.1地理位置 91
8.1.2地形地貌 91
8.1.3氣候特點 92
8.1.4流域水繫 92
8.2社會經濟 94
第9章 塔裡木河流域氣像水文時空特征研究 95
9.1塔裡木河流域氣候因素時空變化特征 95
9.1.1塔裡木河流域降水時空變化特征 95
9.1.2塔裡木河流域氣溫時空變化特征 99
9.1.3塔裡術河流域蒸發時室變化特征 104
9.2塔裡木河流域徑流量周期特征及其影響因素 108
9.2.1年徑流量、年降水量和年均溫小波變換 109
9.2.2濕季徑流量、降水量和平均溫度小波變換 114
9.2.3枯季徑流量、降水量和平均溫度小波變換 118
第10章 塔裡木河流域枯水徑流分析 125
10.1塔裡木河流域枯水徑流趨勢分析 125
10.2塔裡木河流域枯水徑流頻率分析 125
10.2.1 K S檢驗與參數估計 126
10.2.2 Copula函數 127
10.2.3單頻率分布函數結果分析 132
10.2.4二維聯合Copula函數結果分析 136
10.2.5分析與結論 144
10.2.6枯水流量的趨勢變化 146
10.2.7分析與討論 151
10.3本章 小結 154
第11章 塔裡木河流域干旱風險評估與區劃 155
11.1基於可變模糊評價法的塔裡木河流域農業干旱風險評估 157
11.1.1可變模糊集定義 157
11.1.2相對差異函數模型 158
11.1.3評價指標與分級標準 161
11.1.4干旱程度的確定 162
11.1.5評價指標權重 164
11.1.6綜合評價結果分析 168
11.2塔裡木河流域氣像干旱風險評估 172
11.2.1計算方法 172
11.2.2塔裡術河流域干旱風險時空特征 175
11.3本章 小緒 191
第12章 干旱模擬分析及時空演變特征 193
12.1基於馬爾可夫模型的新疆水文氣像干旱研究 193
12.1.1 SPI SRI干旱指數 194
12.1.2馬爾可夫鏈 194
12.1.3結果分析 196
12.1.4分析與討論 210
12.2基於月尺度馬爾可夫模型的塔裡木河流域豐枯研究 212
12.2.1 Kolmogorov Smimov檢驗與參數估計 2 12
12.2.2月尺度馬爾可夫模型 214
12.2.3概率分布函數選擇及狀態劃分 216
12.2.4不同月份狀態轉移概率 221
12.2.5狀態重現期和歷時月內分布特征 228
12.2.6干旱災害特征分析 231
12.2.7枯水期預測 232
12.3本章 小結 236
第三篇 塔裡木河流域非下穩性洪水時空演變特征研究
第13章 新疆塔裡木河流域洪水變化特征、成因及影響研究 241
13.1數據和研究方法 241
13.1.1數據 241
13 .1.2研究方法 242
13.1.3POT采樣閡值確定 245
13.2洪水變化時空分布特征 247
13.2.1洪水時間變化特征 247
13 .2.2不同時期洪水指標的趨勢特征 249
13.2.3洪水發生量級和次數分析 251
13.3洪水變化成因及影響研究 254
13.4本章 小結 256
第14章 塔裡木河流域洪水發生率變化特征及成因分析 258
14.1研究方法 258
14.1.1非參數洪水發生牢估計方法 258
14.1.2 Bootstrap技術確定置信區間 259
14.1.3泊松回歸 260
14.2洪水發生率的變化特征 261
14.2.1POT抽樣數據的初步分析 261
14.2.2洪水發生率的非平穩性特征 266
14.3洪水發生次數歸因分析 270
14.3.1洪水發生次數與氣候變化之間的關繫 270
14.3.2非平穩性模型的預測效果 277
14.4本章 小結 279
第15章 塔裡木河流域洪水發生的時間集聚性及成因研究 281
15.1研究方法 282
15.1.1Cox回歸模型 282
15.1.2洪水發生次數的時間集聚性 285
15.2 POT抽樣及模型適用性 286
15.2.1POT抽樣研究 286
15.2.2Cox同歸模型分析 287
15.3洪水發生率的時間分布特征 290
15.4洪水發生時間的超過概率 294
15.5洪水發生次數的集聚性特征 297
15.6本章 小結 299
參考文獻 301

    全書由三篇共15章構成。靠前篇主要從實測和遙感角度介紹新疆地區氣候變化時空演變特征，並分析TRMM降水數據的不確定性。第二篇重點研究塔裡木河流域干旱時空演變特征，介紹不同頻率分布函數在塔裡木凋流域的適用性，定量化開展不同尺度的干旱風險評估，分析塔裡木阿氣像干旱與水文干旱的轉換機制和干旱演變特征。第三篇研究塔裡木河流域非平穩性洪水時空演變特征，揭示流域洪水發生時間集聚性、發生頻率和洪水變化特征，識別影響該研究的主要因素。

    章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    水資源是基礎性自然資源，是生態環境關鍵控制性因素之一，同時也是戰略性經濟資源，是一個國家綜合國力的有機組成部分。20 世紀70 年代以來，隨著世界人口劇增，經濟高速發展，優選用水量急劇增長，水污染日益嚴重。展望未來，水資源正日益影響著優選的環境與發展，甚至可能導致國家間出現神突。探討21 世紀水資源的國家戰略及其相關科學問題，是21 世紀優選共同關注和各國政府的重點議題之一CCouncil ， 2000; 錢正英和張光鬥， 2001; 陳志惰， 2003;張利平等， 2009) 。當前以氣溫上升為顯著特點的優選氣候變化導致水循環加劇，從而使區域乃至優選範圍內的水資源時空分布不均，特別氣候水文事件發生頻率等