2019年河南干旱情况范文

2019年河南干旱情况范文

篇一：未来10年干旱预测分析论文相关性

河南城建学院20XX年数学建模选拔赛

题目河南旱情预测问题

摘要

我国作为传统的农业大国，气候问题长期影响着我国国民经济的发展，由于地理位置等原因，使得我国的水域分布和降水量极不均衡，时常出现洪水或干旱灾害，所以对地区气候变化的研究，和对地区自然灾害的预防及应对，成为关系国民经济和民生的重要课题。

本文根据对近年来河南省市地区的气候调研，研究并预测气候变化及干旱问题对地区经济和民生的影响，并制定出应对潜在灾害的措施。首先，本文根据对近100年河南省历史上发生干旱次数及年份的统计，我们可以发现降水量在各个因素中处于重要的地位，对形成干旱的影响最大，于是可以通过湿润系数可得出干旱与主要因素降水量的关系，然后与近年来的降水量与干旱的关系最大，影响最密切，另外一个不可忽视的因素是温度，于是从网上可搜集到湿润系数的表达式，其中包括降雨量与温度的关系式，进而通过对湿润系数的计算，

判断干旱与否，以及干旱的程度。然后，我们可以根据对近年来相邻两地区的降雨量和温度数据，通过GM（1，1）模型预测未来几年的降水量和温度，并将其带入湿润系数求取式中求的湿润系数的值，找出它与干旱程度的关系，对所研究地区的干旱程度进行分析和判断。并且可以通过题中已给的干旱年份进行GM（1,1）模型预测、校对，并给出改进方法。最后，本文根据对河南省相邻地区的干旱预测，通过灰色模型求的它们之间的灰色关联度，较为接近，于是对河南各个地区的干旱预测作出判断，并对河南省如何预防和应对自然灾害，尤其是干旱灾害给出合理的建议，当然本文对干旱的预测存在着不足之处，在文章的结尾有对本文的所提出的理论的改进。

关键词：灰色模型GM(1,1)模型湿润系数

1、问题重述

20XX年初，我国西南五省市遭受百年一遇的特大旱灾，一些地方的干旱天气可追溯至20XX年7月，截止3月3日，目前全国耕地受旱面积1.16亿亩，其中西南五省（区、市）耕地受灾面积9716万亩，占全国的84%，有1939万人、1189万头牲畜因旱饮水困难，分别占全国受灾的80%和75%。

党中央通过财政等措施积极应对干旱与饮水困难问题，使情况大为好转，可早在20XX年，就有美国的智库预言，中国南部地区20XX 年左右将发生特大旱情，当时中国专家也表示这有预警作用。当前粮食安全问题成为世界各国所关注的重大话题，干旱又是影响我国农业的重要因素，所以对干旱的预测和治理成为本文所讨论的重点问题，由于温室效应和环境破坏的影响，全球气候有了很大的改变，我们能否通过对历史时期记载的干旱情况对未来的地区气候变化和干旱进

行预测？本文致力于找出一种能够从科学角度较为准确的解释和预

测干旱的成因及对其预测的模型，并给出合理化的建议，供相关部门参考。

2、问题分析

开始，当我们拿到题目的时候，曾有过许多迷惘，并因此走了不少弯路，

再三衡量，和决定主要运用灰色模型的知识解决。由于干旱问题具有连续性，区域性和广泛性，相邻地区之间会有很大的联系，而且从所观察的数据来看，干旱的年份存在着较大的连续性，因此用灰色模型理论较为合理。然后，通过上网和在学校图书馆的查阅，对所给数据进行补充，进行更为精确的分析。根据干旱的成因我们搜集了各地区降雨量和年度气温的数据，并进行拟合和验证，同时给出修正系

数u，使表达式更加准确。根据与GM(1,1)模型的比较，我们合理的预测了未来十年该地区以及河南其余地区的气候状况，同时对干旱进行预测。最后，我们通过建立相关性模型编程可计算出南阳和驻马店两个地区的干旱情况的关联系数?，由此可解决第三问中的相关性问题。

由于该问题实在太大，所以在模型的建立过程中，大量合理的假设是必不可少的，一些为了模型的简化做出的数据的适当忽略也是情有可原的。

3、基本假设

1、假设网上所得数据比较准确，公式真实有效。

2、假设干旱因素之间相互独立，互不影响。

3、假设所选地区的气候类型一致，且该地区的气候主要取决于自然因素。

4、假设所得数据可以反映该地区的基本情况。

4、符号说明

k1i---------表示南阳市的湿润系数

i=1,2,3......10i=1,2 (10)

k2i---------表示驻马店市的湿润系数

k1k2

---------表示南阳市10年的平均湿润系数---------表示驻马店市10年的平均湿润系数---------表示南阳和驻马店两地的相关系数----------表示两地的年降水量

??

T----------表示每年0℃以上活动积温

a---------发展系数b---------灰色作用量

5、模型的建立与求解

5.1、模型一统计外推模型

图1

图2

统计外推模型是一种广泛应用于定量分析项目和课题的简单基本统计模型。它完全依赖于历史数据，基本方法是将历史数据纳入坐标系，做出历史数据的时序散点图或函数曲线（折线）图，并根据历史数据规律性大致测出未来的发展趋势，以做直观分析。此模型出处：数学建模基础理论（定量分析）作者高隆昌，杨元著，科学出版社出版。

图1为南阳市近100年来的干旱记录图，图2为驻马店市近100年来的干旱记录图。从这两幅图及以前的几百年的数据综合考虑可以发现两个地区发生干旱次数上个世纪发生次数明显增多，说明了工业革命以后，随着人类改造和利用自然的能力越来越强，全球环境和气候在不断地发生变化，并且出现了更多了极端气候现象。出现这种情况就需要引起专家和各国政府的注意，需要进行产业调整，实行可持续发展。

5.2、模型二GM(1,1)模型

定义称x(0)(k)?az(1)(k)?b为GM（1,1）模型

??(a,b)T为参数列，且若a