Page 114 - 水利学报2021年第52卷第4期

)
ìP = P (X > x = 1 - Fx ( ) x = 1 - u
ï ï 1
)
í P = P (Y > y = 1 - Fy ( ) = 1 - v （4）
y
ï ï 2
)
î P = P (Z > z = 1 - Fz ( ) z = 1 - w
3
)
ìC = P ( X > x  Y > y = 1 - u - v + C (u，v )
ï 1
ï
)
í C = P ( X > x  Z > z = 1 - u - w + C (u，w ) （5）
ï 2 ) )
ï
C = P (Y > y  Z > z = 1 - v - w + C (v，w
î 3
式中：干旱历时 X、严重性 Y 和峰值 Z 为连续随机变量，各自的边缘分布函数分别为 Fx ( ) x 、 Fy ( )
y
和 Fz ( ) z ； P 、 P 和 P 分别为干旱历时、严重性和峰值的超阈概率； C 、 C 和 C 分别为历时、
1 2 3 1 2 3
)
]
)
)
严重性与峰值的超阈联合概率； C (u，v 、 C (u，w 和 C (v，w 均为边缘分布为 [0，1 区间的 Copu⁃
la 联结函数。
3 结果
3.1 综合干旱指数评价 图 2 展示了月尺度下珠江流域 1961—2015 年 CSDI 指数与 SPEI 指数、SRI 指
数、scPDSI 指数的相关系数空间分布图。由图可知，CSDI 指数与 SPEI 指数、SRI 指数、scPDSI 指数
的相关系数在全流域基本大于 0.7（P<0.01），呈极强相关性。CSDI 指数与 SPEI 指数和 SRI 指数在珠江
流域上游和下游相关性最大，而与 scPDSI 在流域上游端部地区相关性最大。

（a） 与 SRI 指数 （b） 与 scPDSI 指数

（c） 与 SPEI 指数
图 2 1961—2015 年月 CSDI 指数与其他干旱指数相关系数空间分布
对珠江流域 1961—2015 年 CSDI 指数、SPEI 指数、SRI 指数、scPDSI 指数序列进行月干旱频次统

计。统计了 CSDI 指数至少与 SPEI 指数、SRI 指数、scPDSI 指数中的一种同时出现干旱的频次占 CSDI
指数干旱总频次的比例。图 3 显示了 CSDI 指数干旱监测“准确率”。 CSDI 指数在全流域的干旱监测
“准确率”基本在 80%以上。这些分析表明 CSDI 指数监测干旱具有一定的可靠性。
查阅关于珠江流域干旱研究的相关文献发现 ［27，39］ ，珠江流域在 1963 年遭受特大干旱。因此，以
珠江流域 1963 年的干旱为例，比对 CSDI 指数、SPEI 指数、SRI 指数和 scPDSI 指数对本次干旱的监测
能力。图 4 显示了基于 CSDI 指数、SPEI 指数、SRI 指数和 scPDSI 指数的珠江流域 1963 年干旱的空间
演变。1963 年 1 月流域上游开始出现干旱。同年 3 月，气象干旱发展迅速，基本蔓延至整个流域，流
域下游局部地区出现严重气象干旱；同时流域上下游地区出现农业和水文干旱，而中部地区呈无农
业和水文干旱，因农业干旱和水文干旱对气象干旱的响应存在一定的延迟 ［23］ 。CSDI 指数显示干旱空
间分布与 SPEI 指数相似，表明 CSDI 指数捕捉干旱开始的能力与 SPEI 指数相当。1963 年 7 月，整个流

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