农业干旱业务化监测研究进展与展望
刘伟琦, 马绍休, 宫毓来, 冯坤, 梁林昊

Research progress and perspective for operationalization of agricultural drought monitoring
Weiqi Liu, Shaoxiu Ma, Yulai Gong, Kun Feng, Linhao Liang
表1 常用监测农业干旱的指数
Table 1 The indices commonly used to monitor agricultural drought
指数输入变量构建机理优势主要作者
标准化降水指数（SPI）P表征某时段内降水量出现的概率变量少，多时间尺度McKee等[27]
标准化降水蒸散指数（SPEI）P、PET表征某时段内水分亏缺出现的概率考虑蒸散发，多时间尺度Vicente-Serrano等[31]
Palmer干旱指数（PDSI）[20]P、PET表征一段时间内，某区域实际水分供应持续地少于当地气候适应水分供应时发生的水分亏缺[64]考虑径流和土壤条件Palmer
自适应Palmer干旱指数（scPDSI）P、PETPDSI的修正版，根据不同区域的气候特点对PDSI校正参数解决了PDSI的空间局限性Wells等[25]
蒸散发压力指数（ESI）PET、ET描述了实际蒸散发和潜在蒸散发比值的异常可监测骤旱Anderson等[34]
蒸散发需求干旱指数（EDDI）PET基于大气蒸散发需求，考虑了蒸散发过程中的辐射强迫项和平流强迫项多时间尺度，忽略下垫面的影响Hobbins等[35]
标准化土壤湿度指数（SSI）SM表征某时段内的土壤湿度出现的概率考虑了土壤含水量的分布特征Hao等[42]
土壤湿度距平指数（SMA）SM表征与平均状态下土壤湿度的差距消除了季节影响Sheffield等[43]
土壤湿度百分位数（SMP）SM利用长期土壤湿度的百分位确定干旱程度的阈值利于时空比较Shukla等[44]
土壤湿度指数（SMI）

SM、SMWP、

SMFC

土壤水分含量与凋萎含水量的差值为土壤有效含水量的一半时，土壤开始受到水分的胁迫考虑土壤性质，不需要长时间湿度数据Hunt等[46]
土壤水分亏缺指数（SWDI）

SM、SMWP、

SMFC

当土壤水分含量开始低于田间持水量时，植物即将受到水分的胁迫考虑了植物生理状态与土壤水分的关系Martínez-Fernández等[47]
植被条件指数（VCI）NDVI在同期对各月NDVI归一化消除地形、气候、植被覆盖的影响Liu等[65]
温度条件指数（TCI）LST在同期对各月LST归一化消除地形、气候、植被覆盖的影响Kogan[53]
植被健康指数（VHI）NDVI、LST综合考虑VCI和LST，赋予它们相同的权重同时考虑水和热的胁迫Kogan[55]
温度植被干旱指数（TVDI）NDVI、LST由NDVI和LST确定干边和湿边的方程，表征作物面临水分胁迫的程度适用于小区域的干旱监测Sandholt等[58]
作物缺水指数（CWSI）PET、ET利用水分能量平衡原理，综合考虑土壤水分和农田蒸散发的关系物理意义明确，适应性较强Jackson等[59]
水分亏缺指数（WDI）Ts、Ta、SAVI以冠层温度为基础，在能量平衡双层模型的基础上建立扩展了在低植被覆盖下的应用Moran等[61]