《牧区草原旱情等级综合评估技术规程》编制说明

《牧区草原旱情等级综合评估技术规程》

编制说明

一、标准制定的必要性

制定一套科学、合理可行的适用于牧区不同类型草原的旱情等级评估标准体

系，为干旱精准化监测提供丰富的数据支撑和技术保障，为政府有关部门科学研

判干旱强度、时间、范围，制定行之有效的防旱减灾对策、建立健全的旱情监测

预警评估体系提供技术支撑，对牧区抗旱减灾工作及预防旱灾损失具有重要的现

实意义。

干旱作为世界上最严重的自然灾害之一，具有持续时间长、影响范围广及旱

灾损失大等特点，全球气候变暖趋势下，干旱和极端干旱事件频繁发生，导致生

态环境安全、农牧业生产及人类的生活水平严重受阻，使得实现干旱的精准化监

测，变被动减灾为主动防灾是国内外亟待解决的关键科学问题。中国位于世界自

然灾害区的环太平洋和北半球中纬度严重灾区，为全球最易发生自然灾害的地区

之一，而内蒙古草原是中国北方重要安全生态屏障，也是我国最大的天然牧区和

重要的畜牧业基地，由于其特定的地理环境、气候环境、人为活动等影响，使得

内蒙古草原旱灾频繁发生，严重制约畜牧业发展，同时引发草原生态环境的严重

恶化。如何实现干旱的大范围精准识别，做到及时主动干预和防范是我区面临的

重大科技问题。

适用的干旱指数是确保旱情精准监测的基础，亦是评估干旱强度、干旱影响

范围及制定相应防旱减灾对策的关键。受干旱复杂性及自然水循环过程相互关联

的影响，传统的单一干旱指数往往难以准确反映干旱的多类型多尺度特征，且不

同干旱指数评估牧区相同下垫面的旱情等级及干旱影响范围差异明显。内蒙古牧

区分布广泛，受气候条件及地形地貌等影响，从东到西分布有草甸草原、典型草

原及荒漠草原等不同草原类型，不同草原类型的植被特征、水热条件及对干旱的

响应程度存在较大差异，随着气象、水文及农牧业干旱的不断研究及深入，从干

旱现象及干旱机理出发，构建基于指标-影响关联分析的多源信息综合干旱指数，

对实现旱情精准化监测和评估具有重要意义。

现阶段，我国针对牧区草原干旱等级的标准有《北方牧区草原干旱等级

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GB/T29366-2012》、《气象干旱等级GB/T20481-2017》、《农业干旱等级GB/T

32136-2015》、《区域旱情等级GB/T32135-2015》、《北方草原干旱指标QX/T

142-2011》、《旱情等级标准SL424-2008》，相关标准根据气象、水文等变化评

估旱灾程度，可用于指导旱情监测、干旱灾害预警及抗旱决策，但牧区草地类型

多样，下垫面条件复杂，采用单一干旱指数往往难以精准反映区域旱情等级，加

之荒漠草地对一次强降雨过程响应较为敏感，采用统一的划分标准会造成旱灾程

度的重判或轻判；本标准在现有标准基础上，结合牧区草地不同下垫面特性及区

域水循环过程，从气象干旱、农业干旱多尺度构建旱情综合评价体系，一定程度

上完善单一干旱指数评估结果与实际情况的夸大和不实，避免不合理的抗旱工程

与资金投入，对实现牧区旱情精准化监测预警意义重大，因此，开展《牧区草原

旱情等级综合评估技术规程》标准的制定对缓解牧区因旱损失、完善抗旱管理服

务体系及改善生态环境状况具有重要意义。

二、标准编制原则及依据

1、按照GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结

构和起草规则》要求进行编写。

2、参照相关法律、法规和规定，在编制过程中着重考虑了科学性、适用

性和可操作性。

三、项目背景及工作情况

（一）任务来源

根据《中国国际科技促进会标准化工作委员会团体标准管理办法》的有关规

定，经中国国际科技促进会标准化工作委员会及相关专家技术审核，批准《牧区

草原旱情等级综合评估技术规程》团体标准制定计划，计划编号为：CI2024122。

本标准由水利部牧区水利科学研究所提出，中国国际科技促进会归口。

根据计划要求，本标准完成时限为6个月。

（二）标准起草单位

本标准的主要起草单位是水利部牧区水利科学研究所、内蒙古师范大学、内

蒙古农业大学、中国水利水电科学研究院、集宁师范学院、内蒙古自治区水利厅

水旱灾害防御处、内蒙古自治区生态与农业气象中心、华北水利水电大学、西安

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理工大学、内蒙古自治区水利事业发展中心、蒙草生态环境（集团）股份有限公

司、内蒙古自治区水利水电勘测设计院、内蒙古草业技术创新中心有限公司、海

南大学，负责标准文档起草及相关文件的编制等。

（三）标准研制过程及相关工作计划

1、前期准备工作

项目立项前，标准编制小组查阅、研读相关国内外文献，广泛收集牧区旱情

等级综合评估技术相关的材料和数据。同时，小组成员需构思该牧区旱情等级综

合评估技术规程的框架及模块，进行系统建设需求分析。并与该领域的相关专家

和用户进行调研、交流，广泛征求标准制定方面的意见和建议，以确保团体标准

的科学性和实用性。

2、标准起草过程

2024年4月11日由中国国际科技促进会标准化工作委员会向国家标准委全国

标准服务平台立交立项，立项编号为：CI2024122,并向全社会公示了十五日。

2024年4月26日由水利部牧区水利科学研究所数次内部研讨会和专家咨询会，

标准编制小组各编写人员根据工作计划分工和编写要求开展了相关工作。

2024年5月6日组织了第二次起草会议，确定了标准内容的草案；在标准起草

期间，编制小组主编单位及参编单位组织了数次内部研讨会和专家咨询会，经过

多次修改，于2024年5月8日完成了标准初稿及编制说明的撰写⼯作

2024年5月8日将标准草案提交中国国际科技促进标准化工作委员会，通过审

核。

3、征求意见情况

2024年4月标准编制小组先后通过现场会议、电话、微信等多种形式征集

行业专家相关意见和建议。针对征集的意见，标准编制小组召开了研讨会，将收

集到的意见进行汇总处理分析，在充分吸纳合理意见的基础上，先后修改和完成

标准内容，于2024年5月初根据在各单位反馈意见基础上，形成了标准征求意

见稿于5月9日报送了全国标准平台，并向全社会公开征求意见30日

（四）主要试验（或验证）情况分析

标准编写组人员主持的中国水利水电科学研究院基本科研业务费专项“基于

叶绿素荧光（SIF）的遥感植被干旱胁迫指数的识别与构建”、“基于遥感与地面

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监测的牧区干旱指标适用性研究”、“牧区旱情空天地多源信息综合监测技术与评

估体系研究”、“干旱牧区旱灾脆弱性评价指标体系及评价模型研究”、“内蒙古高

原典型草原流域水文干旱演变及其影响因子研究”等项目，以及包括内蒙古自治

区科技计划“内蒙古自治区牧区草原旱情监测预警系统与防旱减灾对策研究”、

“基于物联网和无人机遥感技术的荒漠草原生态系统监测研究与示范”、“旱情多

源信息同化融合技术及区域旱情综合监测模型”等项目，既有科研成果支撑的项

目、又有科研项目同步研制的项目，为本标准的制定提供了科学依据和技术支撑。

根据《内蒙古草地资源》、《内蒙古自治区资源系列地图-植被类型图》等

资料统计，对内蒙古地区草地类型进行划分，针对不同草地的气候条件差异及植

被类型差异，从干旱形成机理出发，综合考虑气象、土壤及植被等多种因子之间

的指标相关性及冲突性，对单一干旱指标进行时空演变与适用性分析，通过单一

指标筛选及数据预处理，采用主观与客观权重的方法，构建基于多因素影响的综

合干旱指数，参照历史旱情统计结果对干旱等级阈值进行率定，为不同类型草原

精准监测旱情及科学防旱减灾提供技术支撑。

GCDI指数综合考虑大气降水、群落耗水、土壤水分和植被长势等多种因素，

参考多种单一指数干旱等级划分标准，对照历史旱情实录，能够精准地研判不同

草原区干旱过程与时空特征，适用性较强，可以作为牧区旱情监测评估指标推广

应用(图1)。

统计分析基于综合干旱指数SSV的锡林郭勒草原不同草原类型的综合干旱

指数干旱频率及旱灾时空分布，对比历史旱灾损失对指数敏感性及适用性进行综

合评价（图2-图3）。

另外，“牧区草原旱情等级综合评估技术规程”经推广应用，被内蒙古自治

区水利厅采纳并作为全区开展旱情工作的重要技术支撑；锡林郭勒盟生态环境局

利用综合干旱监测指数进行干旱强度及影响范围的监测，有力的辅助了防旱减灾

工作，相关技术规程对全区和地方相关部门开展业务化和科学研究工作具有重要

的现实指导意义，为本标准的制定提供了应用实例，进行了有效验证。应用实例

证明如图3-图4所示。

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图12017年4月至2019年9月生长季GCDI空间分布

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图22007-2018年锡林郭勒草原不同等级干旱发生频率及其与因旱饮水困难牲畜头数变化

图3基于SSV的锡林郭勒草原干旱季节性分布

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图4锡林郭勒盟生态环境局应用证明

图5内蒙古自治区水利厅应用证明

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经查阅《中国水旱灾害公报》《中国气象灾害年鉴》《内蒙古水旱灾害》

及锡林郭勒盟防汛办旱情统计数据（表1），以锡林郭勒草原不同类型草原

2007—2018年旱情特征时空分布为例，分别与旱灾频率、农作物因旱受灾面

积、受灾人口、因旱饮水困难牲畜及旱灾直接经济损失情况等做相关性分析，

并将其与不同程度的干旱频率做皮尔逊显著性检验（图6）。可以发现，年际

干旱发生频率与农作物受旱面积、因旱饮水困难人畜及直接经济损失等均呈

明显正相关；不同干旱等级中，中旱频率与农作物受旱面积和直接经济损失

呈显著性相关，显著性水平分别达到0.05和0.01，轻旱频率与受灾人口呈显

著性相关，相关性达0.05显著性水平，一定程度上揭示了综合干旱指数的可

靠性。

图6干旱发生频率与内蒙古地区旱灾损失相关性分析

表1旱灾损失与旱情等级的显著性检验

干旱程度因旱饮水困难牲畜农作物受旱面积受灾人口直接经济损失

DroughtdegreeWatershortagelivestockDroughtcropareaAffectedpopulationDirecteconomicloss

干旱Drought0.5200.883**0.850**0.910**

轻旱Lightdrought0.1510.4430.778**0.574

中旱Moderatedrought0.3680.786**0.4640.607*

重旱Severedrought0.2710.1900.1300.248

特旱Extremedrought0.4330.035-0.2700.360

采用权重组合方法，从致旱因子相互响应机制出发，融合地面降雨和蒸

散发、遥感植被光合效率及土壤水分等水循环过程因子，构建适用于不同下

垫面条件的综合干旱指数，从气象、水文及农业角度综合刻画干旱，进而实

现旱情的精准捕捉，相比单一干旱指数在旱情的定性和定量分析中具有较大

优越性，不仅能捕捉气象干旱的早期开始，亦能从多要素反映农牧业干旱的

持续过程，一定程度上弥补了单一干旱指数对降水响应不及时的缺陷。

采用气象学、生态学及土壤学等多学科交叉理论，提出的针对草甸草原、

典型草原和荒漠草原不同下垫面干旱监测的综合干旱指数适用性较强，能从

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气象、土壤及植物等多因素评判干旱等级，具有一定的推广应用价值。

图7不同类型草原综合干旱指数与降雨距平百分率指数趋势分析

四、标准制定的基本原则

标准编制过程中，遵循了以下基本原则：

1、标准需要具有行业特点，指标及其对应的分析方法要积极参照采用国家

标准和行业标准。

2、标准要能够体现出系统具有的关键共性技术要素，能够使系统正常运行

和实现预期功能。

3、标准能够为系统的开发、改进指出明确的方向。

4、标准需要具有科学性、实用性、先进性和可操作性。

5、标准要能够结合相关行业实际情况和技术特点。

6、标准要与相关法律、法规、规章及标准法规协调一致。

7、标准需要全面考虑整个系统的完整性和协调性，确保标准的系统性和一

致性。

8、标准要能够体现出系统的开放性和可扩展性，确保标准的可持续性和适

应性。

9、标准可促进行业健康发展与技术进步。

五、标准主要内容

本标准规定了牧区草原旱情监测预测评估系统要求，正文部分共分八章内容

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包括标准的适用范围、规范性引用文件、术语和定义、系统原理、技术原则、系

统架构、系统功能和配套装置。

六、与有关法律法规和强制性标准的关系

本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致，并遵守和符合强

制性标准要求。规范性引用文件包括：

GB/T29366-2012北方牧区草原干旱等级

GB/T20481-2017气象干旱等级

GB/T32136-2015农业干旱等级

GB/T32135-2015区域旱情等级

QX/T142-2011北方草原干旱指标

SL424-2008旱情等级标准

七、重大意见分歧的处理依据和结果

本标准起草过程中没有重大分歧意见。

八、后续贯彻措施

本标准为团体标准，建议标准发布实施后，由相关行业标准化管理机构组织

贯彻本标准的相关活动，利用全国团体标准信息平台、行业协会的管理和活动、

专家培训、标准化技术刊物、网上信息等尽可能向行业相关单位和机构宣传贯彻

该标准。

建议本标准的实施日期为批准发布后半年内。

2024年4月

标准编制小组

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《牧区草原旱情等级综合评估技术规程》

编制说明

一、标准制定的必要性

制定一套科学、合理可行的适用于牧区不同类型草原的旱情等级评估标准体

系，为干旱精准化监测提供丰富的数据支撑和技术保障，为政府有关部门科学研

判干旱强度、时间、范围，制定行之有效的防旱减灾对策、建立健全的旱情监测

预警评估体系提供技术支撑，对牧区抗旱减灾工作及预防旱灾损失具有重要的现

实意义。

干旱作为世界上最严重的自然灾害之一，具有持续时间长、影响范围广及旱

灾损失大等特点，全球气候变暖趋势下，干旱和极端干旱事件频繁发生，导致生

态环境安全、农牧业生产及人类的生活水平严重受阻，使得实现干旱的精准化监

测，变被动减灾为主动防灾是国内外亟待解决的关键科学问题。中国位于世界自

然灾害区的环太平洋和北半球中纬度严重灾区，为全球最易发生自然灾害的地区

之一，而内蒙古草原是中国北方重要安全生态屏障，也是我国最大的天然牧区和

重要的畜牧业基地，由于其特定的地理环境、气候环境、人为活动等影响，使得

内蒙古草原旱灾频繁发生，严重制约畜牧业发展，同时引发草原生态环境的严重

恶化。如何实现干旱的大范围精准识别，做到及时主动干预和防范是我区面临的

重大科技问题。

适用的干旱指数是确保旱情精准监测的基础，亦是评估干旱强度、干旱影响

范围及制定相应防旱减灾对策的关键。受干旱复杂性及自然水循环过程相互关联

的影响，传统的单一干旱指数往往难以准确反映干旱的多类型多尺度特征，且不

同干旱指数评估牧区相同下垫面的旱情等级及干旱影响范围差异明显。内蒙古牧

区分布广泛，受气候条件及地形地貌等影响，从东到西分布有草甸草原、典型草

原及荒漠草原等不同草原类型，不同草原类型的植被特征、水热条件及对干旱的

响应程度存在较大差异，随着气象、水文及农牧业干旱的不断研究及深入，从干

旱现象及干旱机理出发，构建基于指标-影响关联分析的多源信息综合干旱指数，

对实现旱情精准化监测和评估具有重要意义。

现阶段，我国针对牧区草原干旱等级的标准有《北方牧区草原干旱等级

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GB/T29366-2012》、《气象干旱等级GB/T20481-2017》、《农业干旱等级GB/T

32136-2015》、《区域旱情等级GB/T32135-2015》、《北方草原干旱指标QX/T

142-2011》、《旱情等