黎世民，張紅利，王來(lái)剛，鄭國(guó)清，郭 燕，高建華

(1.河南大學(xué) 環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，河南 開(kāi)封 475004；2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與信息研究所，河南 鄭州 450002)

干旱是世界上發(fā)生頻繁、危害較大、最為常見(jiàn)的自然災(zāi)害之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年因干旱造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)6×109～8×109美元。河南省是冬小麥主產(chǎn)區(qū)，小麥產(chǎn)量在全國(guó)糧食產(chǎn)量中占有舉足輕重的地位，肩負(fù)著扛穩(wěn)糧食安全的重任。但是干旱是冬小麥生育期間發(fā)生的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一，發(fā)生頻率高，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，波及范圍大，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著嚴(yán)重的影響[1-3]。由于人們從不同的角度和實(shí)際工作領(lǐng)域去認(rèn)識(shí)干旱，因此干旱指標(biāo)模式各具特點(diǎn)，干旱模式可劃分為降水指標(biāo)、降水和氣溫指標(biāo)、土壤和作物參數(shù)指標(biāo)、氣候指數(shù)與蒸散估計(jì)指標(biāo)、衛(wèi)星遙感干旱檢測(cè)模式等5類(lèi)[4-5]。在冬小麥致災(zāi)強(qiáng)度研究中，選用的干旱指標(biāo)主要基于降水指數(shù)與土壤和作物參數(shù)展開(kāi)，即降水距平百分率和自然水分虧缺率[6-8]。如劉榮花[9]以冬小麥生育期間降水負(fù)距平和減產(chǎn)率為指標(biāo)，對(duì)不同發(fā)生頻率的降水負(fù)距平和減產(chǎn)率作了系統(tǒng)分析，確定了不同程度的干旱在區(qū)域上的分布特征及發(fā)生頻率；朱自璽等[2]用三次多項(xiàng)式對(duì)歷史產(chǎn)量序列進(jìn)行處理，求出典型站點(diǎn)的趨勢(shì)產(chǎn)量和氣象產(chǎn)量，然后對(duì)其氣候產(chǎn)量和降水距平的關(guān)系進(jìn)行相關(guān)分析。

這些研究主要是基于行政區(qū)劃邊界進(jìn)行評(píng)估和分類(lèi)，但是災(zāi)害的發(fā)生既具有空間分異性，又具有相似相依性，基于行政邊界的評(píng)估雖然在操作上具有便易性，但是卻難以把真實(shí)的情況反映出來(lái)。近些年，部分學(xué)者已經(jīng)開(kāi)始基于格網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行探索研究，如VU等[10]利用5種不同格網(wǎng)的降水?dāng)?shù)據(jù)對(duì)越南干旱情況的預(yù)測(cè)進(jìn)行了對(duì)比分析。趙靜等[11]以豫北地區(qū)為研究對(duì)象，在格網(wǎng)GIS技術(shù)的支持下，對(duì)干旱災(zāi)害評(píng)價(jià)體系中的各指標(biāo)進(jìn)行10 km×10 km尺度的網(wǎng)格化表達(dá)，打破了行政區(qū)劃的限制。而對(duì)于干旱差異的中間過(guò)渡中存在“不分明性”和“邊界不清”的客觀實(shí)際，模糊聚類(lèi)方法對(duì)解決此類(lèi)問(wèn)題具有優(yōu)勢(shì)[12-13]，但是采用此方法進(jìn)行干旱區(qū)劃的文獻(xiàn)卻很少。目前，國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)高度重視，隨著農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)發(fā)展的需求，亟需對(duì)災(zāi)害進(jìn)行更精細(xì)化的劃分和評(píng)估。鑒于此，以河南省干旱為研究對(duì)象，以降水距平百分率這一最能反映干旱發(fā)生的指標(biāo)作為主要因子，結(jié)合地形高程數(shù)據(jù)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平數(shù)據(jù)等，采用模糊聚類(lèi)方法，基于格網(wǎng)技術(shù)和空間分析技術(shù)對(duì)冬小麥氣象干旱空間變異性進(jìn)行分析和干旱風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以期為冬小麥旱災(zāi)保險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及費(fèi)率厘定等提供技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

河南省位于中國(guó)的中東部、黃河中下游，北緯31°23′～36°22′，東經(jīng)110°21′～116°39′。地勢(shì)西高東低，西部是伏牛山，中東部是平原，西北邊緣是太行山，南部和東南邊緣是桐柏山、大別山，西南部是南陽(yáng)盆地，其中平原和盆地面積占55.7%，山地和丘陵面積占44.3%。河南省處于中國(guó)南北氣候過(guò)渡帶(亞熱帶向暖溫帶過(guò)渡)，季風(fēng)氣候特征顯著，夏季受東亞夏季風(fēng)影響，高溫多雨；冬季受東亞冬季風(fēng)影響，寒冷干燥；年均溫度為12.2～16.0 ℃，年降雨量為478.6～1 116.9 mm。冬小麥?zhǔn)呛幽鲜〉闹饕N植作物，播種一般始于10月初，翌年2月中下旬進(jìn)入返青-拔節(jié)期，5月下旬開(kāi)始收獲。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與格網(wǎng)尺度選擇

本研究數(shù)據(jù)包括河南省17個(gè)市110個(gè)縣(市)地面觀測(cè)點(diǎn)2010—2018年冬小麥返青期到成熟期的降水距平百分率數(shù)據(jù)，即2月下旬，3月、4月和5月上中下旬的降水距平百分率數(shù)據(jù)，來(lái)源于河南省氣象局。期間，河南省2014年遭遇了63年一遇的大旱，此時(shí)期的數(shù)據(jù)包含有干旱的一般特征，具有代表性。河南省30 m的地形數(shù)據(jù)來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn/)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于河南省統(tǒng)計(jì)年鑒(2010—2018年)(http://www.ha.stats.gov.cn/tjfw/tjcbw/tjnj/)，主要包括生產(chǎn)總值、農(nóng)田有效灌溉面積、城鄉(xiāng)居民家庭人均收支等數(shù)據(jù)。河南省南北地理跨度約550 km、東西約580 km，本研究中取整數(shù)，格網(wǎng)選取為10 km×10 km。

1.3 研究方法

1.3.1 干旱評(píng)估指標(biāo) 干旱指標(biāo)的選取和評(píng)估是干旱研究的基礎(chǔ)。雖然不同的學(xué)科領(lǐng)域?qū)Ω珊涤胁煌睦斫夂投x，但是一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)降水缺少并造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)是農(nóng)業(yè)干旱的最基本特點(diǎn)。因此，農(nóng)業(yè)干旱研究和旱情評(píng)價(jià)的關(guān)鍵是確定干旱指數(shù)。已有的農(nóng)業(yè)干旱指數(shù)主要包括土壤含水量指數(shù)、綜合農(nóng)業(yè)干旱指數(shù)、遙感干旱指數(shù)和以氣候降水量為基礎(chǔ)的指數(shù)等4類(lèi)[3-6]。以降水量為基礎(chǔ)的指數(shù)，容易獲取且簡(jiǎn)單明了、直觀性好，目前在農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用[7-9]。本研究中選擇與干旱密切相關(guān)的指標(biāo)——降水距平百分率并結(jié)合地形數(shù)據(jù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行干旱的空間分析與干旱風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)劃分析。

(1)降水距平百分率

降水距平百分率反映的是某段時(shí)間內(nèi)的降水量相較常年偏多或者偏少的程度，它可以反映出因降水少引起的干旱程度。降水距平百分率(Pa)的計(jì)算公式[14]：

(1)

(2)

(2)降水距平風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)

采用概率分布函數(shù)計(jì)算冬小麥全生育期降水距平百分率的發(fā)生概率，定義不同降水距平百分率與其發(fā)生概率之積的總和為降水距平風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，其計(jì)算公式為：

(3)

式中，I為降水距平風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，Ci為不同降水距平百分率出現(xiàn)的概率，n=110。

1.3.2 空間相關(guān)分析指數(shù) 空間相關(guān)性分析采用全局空間相關(guān)性指數(shù)Moran’I和局部空間相關(guān)性指數(shù)LISA(Local indicators of spatial association)。其計(jì)算公式為：

(4)

(5)

1.3.3 風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃方法 模糊k均值聚類(lèi)算法是常用的一種非監(jiān)督分類(lèi)方法，它的基本思想是將一個(gè)數(shù)據(jù)集分成k個(gè)類(lèi)別，尋找目標(biāo)函數(shù)的迭代最小化，在氣候、地質(zhì)、土壤景觀等學(xué)科研究中已得到了廣泛的應(yīng)用[13,15-17]。最常用的目標(biāo)函數(shù)為：

(6)

目前，一般采用模糊性能指數(shù)、歸一化分類(lèi)熵、分類(lèi)獨(dú)立性指數(shù)來(lái)確定合適的聚類(lèi)數(shù)，采用混淆指數(shù)來(lái)進(jìn)行聚類(lèi)效果優(yōu)劣的檢驗(yàn)。

模糊性能指數(shù)(簡(jiǎn)稱FPI)[17]是數(shù)據(jù)矩陣X中k個(gè)分區(qū)間分離程度的度量，可定義為：

(7)

FPI的值在0～1變動(dòng)。如果接近0表示聚類(lèi)時(shí)共用數(shù)據(jù)較少，類(lèi)與類(lèi)之間的劃分較明顯。若該值接近1則表示具有較多的共用數(shù)據(jù)，類(lèi)與類(lèi)之間的劃分不明顯。一般地，F(xiàn)PI越小聚類(lèi)效果越好。

歸一化分類(lèi)熵(簡(jiǎn)稱NCE)[18]用來(lái)模擬數(shù)據(jù)矩陣X的模糊K分區(qū)的分解量。分類(lèi)墑(H)如函數(shù)(8)所定義，NCE越小則模糊k分區(qū)的分解量越大，分類(lèi)效果越好。

(8)

(9)

2 結(jié)果與分析

2.1 基于降水距平百分率的冬小麥干旱指標(biāo)空間分析

2.1.1 冬小麥干旱指標(biāo)的空間特征分析 選取與降水相關(guān)聯(lián)的干旱指標(biāo)——降水距平百分率進(jìn)行干旱風(fēng)險(xiǎn)的分析和評(píng)估。當(dāng)降水距平百分率值小于等于0時(shí)，發(fā)生干旱的概率大；當(dāng)降水距平百分率值大于0時(shí)，一般不會(huì)發(fā)生干旱。根據(jù)河南省110個(gè)地面觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)降水距平百分率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，值小于等于0的有澠池、西峽等63個(gè)縣(市)；大于0的有孟津、偃師等47個(gè)縣(市)。為將結(jié)果更直觀地顯示，對(duì)大于0和小于等于0的縣(市)進(jìn)行了空間顯示，缺失值采用臨近法進(jìn)行了賦值，結(jié)果見(jiàn)圖1。深藍(lán)色表示降水距平百分率值小于等于0，淺藍(lán)色表示降水距平百分率值大于0?？傮w來(lái)看，降水距平百分率值小于等于0的區(qū)域多分布在山區(qū)丘陵地以及部分城市周?chē)@些區(qū)域發(fā)生干旱的可能性較大。

圖1 河南省110個(gè)地面觀測(cè)點(diǎn)降水距平百分率的空間分布Fig.1 Distribution of precipitation distance percentage of the 110 ground observations in Henan Province

同時(shí)對(duì)應(yīng)于不同的降水距平百分率值進(jìn)行概率分布分析，并計(jì)算相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)Ci，值越大，發(fā)生干旱的風(fēng)險(xiǎn)越大。采用10 km×10 km的格網(wǎng)用所得干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行制圖，結(jié)果見(jiàn)圖2。為避免出現(xiàn)空類(lèi)，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的分級(jí)采用分位數(shù)分類(lèi)。圖2中黑點(diǎn)越大，表示所在區(qū)域發(fā)生干旱的風(fēng)險(xiǎn)越大。由此可知，在西部山區(qū)、南陽(yáng)山區(qū)以及豫北山區(qū)和豫東平原的商丘和周口發(fā)生干旱的風(fēng)險(xiǎn)概率大。結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行分析，同樣得出山區(qū)丘陵以及豫東平原的商丘和周口風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)較高，均在0.38以上。這與降水距平百分率值的空間分布趨勢(shì)基本相一致，但部分區(qū)域存在差異，主要是由于降水距平百分率值按照行政區(qū)域進(jìn)行表示，沒(méi)有考慮空間分異規(guī)律，在表現(xiàn)實(shí)際情況時(shí)候存在誤差。

圖2 基于格網(wǎng)的河南省冬小麥干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)Fig.2 Distribution of the agrometeorological drought risk index for winter wheat in Henan Province based on grid

2.1.2 冬小麥干旱指標(biāo)的空間相關(guān)性分析 為了更清楚地對(duì)比不同鄰接準(zhǔn)則下降水空間分布的差異性，采用全局相關(guān)性指數(shù)Moran’I和局部空間相關(guān)性指標(biāo)LISA對(duì)降水距平百分率進(jìn)行空間自相關(guān)分析。Moran’I散點(diǎn)圖(Moran scatter plots))和LISA聚集圖(LISA cluster map)結(jié)果見(jiàn)圖3和圖4。全局Moran’I指數(shù)為0.26，Z值為5.49，P值為0，顯著性較高，說(shuō)明干旱發(fā)生存在空間正相關(guān)關(guān)系。局部Moran’I指數(shù)為0.27，其Moran’I散點(diǎn)圖用于刻畫(huà)空間異質(zhì)性，在笛卡爾直角坐標(biāo)系散點(diǎn)圖的4個(gè)象限按其性質(zhì)分為“高-高”(第一象限)、“低-高”(第二象限)、“低-低”(第三象限)、“高-低”(第四象限)?！案?高”表示某一空間單元和周?chē)鷨卧膶傩灾刀驾^高，該單元和周?chē)鷨卧M成的子區(qū)域即為通常所說(shuō)的熱點(diǎn)區(qū)，“低-低”(盲點(diǎn)區(qū))的含義與此相反，落入這2個(gè)象限的空間單元存在較強(qiáng)的空間正相關(guān)，即有均質(zhì)性；“高-低”表示某一空間單元屬性值較高，而周?chē)鷨卧^低，“低-高”則剛好與此相反，落入這2個(gè)象限的空間單元表明存在較強(qiáng)的空間負(fù)相關(guān)，即異質(zhì)性突出。結(jié)合圖3和圖4，落入“高-高”第一象限的主要有濟(jì)源、濮陽(yáng)和商丘等地區(qū)的17個(gè)縣(市)，落入“低低”第三象限的主要有信陽(yáng)、駐馬店和開(kāi)封等地區(qū)的12個(gè)縣(市)，這些區(qū)域的降水量較大，存在較強(qiáng)的空間正相關(guān)關(guān)系，降水分布有均質(zhì)性特征；落入“高-低”第四象限的有信陽(yáng)、駐馬店等地區(qū)的6個(gè)縣(市)，落入“低-高”第二象限有焦作、杞縣和淮陽(yáng)3個(gè)縣，這些區(qū)域降水分布存在較強(qiáng)的空間負(fù)相關(guān)關(guān)系，空間異質(zhì)性較大，因此，總體上看，縣域降水空間變化的相關(guān)性小。

圖3 Moran’I 散點(diǎn)圖Fig.3 Scatter map of Moran’I

a.LISA聚類(lèi)圖；b.LISA顯著性檢驗(yàn)圖 a.LISA cluster map；b.LISA significance map

2.2 冬小麥干旱風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃與空間特征

2.2.1 冬小麥干旱風(fēng)險(xiǎn)聚類(lèi)分析與區(qū)劃 利用2010—2016年的冬小麥返青到成熟期每個(gè)月上中下三旬的降水距平百分率以及干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行模糊聚類(lèi)分析，基于聚類(lèi)分析結(jié)果進(jìn)行冬小麥干旱區(qū)劃。FPI和NCE與分類(lèi)數(shù)的關(guān)系見(jiàn)圖5。通過(guò)對(duì)比分析，當(dāng)模糊指數(shù)φ=1.5，F(xiàn)PI和NCE均達(dá)到最小時(shí)，聚類(lèi)效果最佳。由圖5可知，F(xiàn)PI和NCE與分類(lèi)數(shù)的關(guān)系呈現(xiàn)出先增大后減小再增加的趨勢(shì)。當(dāng)分類(lèi)數(shù)為2和5時(shí)，F(xiàn)PI和NCE最小，結(jié)合河南省冬小麥干旱發(fā)生區(qū)域的分布情況，分類(lèi)數(shù)為5時(shí)能較

圖5 模糊聚類(lèi)分類(lèi)數(shù)與FPI、NCE指數(shù)關(guān)系Fig.5 FPI,NCE corresponding to the fuzzy number of classes

好地反映干旱空間分布的實(shí)際情況。因此，將干旱等級(jí)分為適宜、輕旱、中旱、干旱和嚴(yán)重干旱5類(lèi)，基于此，對(duì)河南省冬小麥干旱進(jìn)行區(qū)劃，不同區(qū)劃采用單因素方差分析(One-Way ANONA)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖6。結(jié)果表明，不同的區(qū)劃之間在0.05水平差異顯著。

不同字母表示在0.05水平上差異顯著Different letters indicate significance(P<0.05)

2.2.2 基于格網(wǎng)的河南省冬小麥干旱區(qū)劃空間特征 干旱的發(fā)生與地形因素關(guān)系較大，一般海拔較高的山區(qū)和丘陵地區(qū)發(fā)生干旱的可能性較大，同時(shí)與灌溉水平存在密切的相關(guān)關(guān)系。在進(jìn)行冬小麥干旱區(qū)劃空間變異制圖時(shí)，將地形因子和灌溉水平作為輔助變量，進(jìn)行協(xié)克里金空間插值制圖，結(jié)果見(jiàn)圖7。適宜的區(qū)域主要分布在信陽(yáng)、南陽(yáng)等淮河流域和漢水流域的18個(gè)縣(市)，輕旱的區(qū)域主要分布在緊鄰適宜區(qū)域以及黃河以北的豫北區(qū)域，中旱的區(qū)域較少，且分布較為零散，主要分布在豫東的商丘和漯河部分區(qū)域，干旱的區(qū)域主要分布在豫東平原和平頂山等縣(市)，嚴(yán)重干旱的區(qū)域主要分布在西部山區(qū)，以及低山丘陵區(qū)域。干旱區(qū)域存在有空間分異規(guī)律，在淮河流域和漢水流域附近的信陽(yáng)和南陽(yáng)的西南部，降雨量大，降水距平百分率為正值，屬于適宜區(qū)域，但是存在降水空間分布不均勻的情況；三門(mén)峽以及濮陽(yáng)、安陽(yáng)和開(kāi)封部分地區(qū)屬于嚴(yán)重干旱的區(qū)域，這些區(qū)域海拔相對(duì)較高，降雨量偏少，經(jīng)濟(jì)水平相對(duì)較低，灌溉設(shè)施較為落后；而周口和漯河的大部分區(qū)域處在平原區(qū)，受地形等因素的影響較小，旱災(zāi)發(fā)生主要與降雨關(guān)系密切，屬于中旱區(qū)域?？傮w來(lái)看，河南省冬小麥干旱區(qū)劃呈現(xiàn)出南部適宜、北部干旱的特征。

2.3 基于格網(wǎng)的河南省冬小麥干旱風(fēng)險(xiǎn)概率分析

結(jié)合已有的研究結(jié)果，將冬小麥干旱風(fēng)險(xiǎn)概率劃分為5個(gè)等級(jí)：風(fēng)險(xiǎn)概率在(0,0.2]的為低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，在(0.2,0.3]的為較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，在(0.3,0.4]的為中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，在(0.4,0.7]的為較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，大于0.7的為高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)[13]。據(jù)此，利用空間分析技術(shù)進(jìn)行河南省冬小麥干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)概率分布情況的空間變異分析，結(jié)果見(jiàn)圖8。高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在三門(mén)峽、南陽(yáng)等西部海拔較高的山區(qū)和許昌、鄭州等大城市的周邊地區(qū)，這些區(qū)域或者是受伏牛山山脈的影響，或者是大城市受到周?chē)h(huán)境和城市大量用水的影響，發(fā)生干旱的風(fēng)險(xiǎn)概率較大。低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要是在豫北新鄉(xiāng)、鶴壁、濮陽(yáng)和信陽(yáng)水稻種植區(qū)域，北部平原灌溉條件好，發(fā)生干旱的風(fēng)險(xiǎn)概率較小，而信陽(yáng)以及附近的區(qū)域緊鄰淮河流域和漢水流域，氣候較為濕潤(rùn)，雨量豐沛，發(fā)生干旱的風(fēng)險(xiǎn)概率也較小。這與干旱的空間分布有一致性，但是部分區(qū)域也存在差異，如豫北的安陽(yáng)、濮陽(yáng)部分區(qū)域干旱程度高但是干旱風(fēng)險(xiǎn)概率值卻較小，一方面由于安陽(yáng)的西部海拔高，東部是平原，夏季受季風(fēng)影響，平原地降雨量較大，另一方面安陽(yáng)、濮陽(yáng)等地的灌溉條件好，及時(shí)進(jìn)行澆灌可以降低旱災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。這種差異規(guī)律也說(shuō)明降雨量雖是影響河南省冬小麥干旱區(qū)域劃分的主要因素，但是發(fā)生干旱并致災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)還受到地形以及經(jīng)濟(jì)條件的影響。

圖8 基于格網(wǎng)的河南省冬小麥氣象干旱災(zāi)害概率發(fā)生分布Fig.8 Risk probability of the agrometeorological drought for winter wheat in Henan Province based on grid

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)根據(jù)地面樣點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)降水距平百分率數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，降水距平百分率值為負(fù)值的有澠池、西峽等63個(gè)縣(市)；降水距平百分率值為正值的有孟津、偃師等47個(gè)縣(市)。利用模糊聚類(lèi)方法對(duì)降水距平百分率和風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行分類(lèi)并進(jìn)行干旱風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的劃分，當(dāng)模糊性能指數(shù)和歸一化分類(lèi)熵均為最小時(shí)，分類(lèi)區(qū)域效果最佳，結(jié)合河南省實(shí)際情況，確定為5個(gè)區(qū)劃時(shí)可以最優(yōu)地表征出河南省冬小麥干旱的空間分布?；诳臻g相關(guān)全局性相關(guān)分析和局部相關(guān)性分析，河南省的降水分布存在空間不均衡現(xiàn)象，如豫南的信陽(yáng)、駐馬店，豫北濮陽(yáng)等地降水量大?？傮w來(lái)看，縣域降水空間變化相關(guān)性小。

格網(wǎng)水平下進(jìn)行旱災(zāi)空間分布制圖，結(jié)果表明，災(zāi)害的發(fā)生具有空間分異規(guī)律，信陽(yáng)和南陽(yáng)的西南部，屬于濕潤(rùn)區(qū)域，發(fā)生旱災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)概率較低，但是受伏牛山山脈的影響以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平條件限制，部分地區(qū)如淅川縣、南召縣等區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)概率較大；三門(mén)峽以及濮陽(yáng)、安陽(yáng)和開(kāi)封部分區(qū)域，受到太行山脈以及降雨量少的影響，發(fā)生旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的概率較高；而周口和漯河的大部分區(qū)域處于黃河和淮河之間，降雨量相對(duì)較大且部分地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平較高，風(fēng)險(xiǎn)概率中等；風(fēng)險(xiǎn)概率的高值區(qū)主要分布在三門(mén)峽、南陽(yáng)等西部山區(qū)和許昌、鄭州的邊區(qū)，低值區(qū)主要是在河南省東北部和信陽(yáng)山區(qū)的水稻種植區(qū)域。這與干旱的空間分布有一致性，但是部分區(qū)域也存在差異，如豫北的安陽(yáng)、濮陽(yáng)部分區(qū)域干旱程度高但是干旱風(fēng)險(xiǎn)概率值卻較小，這主要是由于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)水平高，灌溉條件好。因此，實(shí)際發(fā)生的旱災(zāi)造成的損失受到經(jīng)濟(jì)水平、灌溉設(shè)施等條件的影響，區(qū)域或者是農(nóng)戶之間具有較大的差異。這對(duì)于小麥品種的選擇、防災(zāi)減災(zāi)措施的制定、小麥保險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃以及理賠提供了基礎(chǔ)理論支撐。