河北省海洋灾害遥感动态监测系统简介

为及时获取海洋灾害发生及其影响的监测信息，并为当地政府和有关部门提供决策服务，根据渤海湾海洋灾害发生的特点，从风暴潮、赤潮、海冰、海域污染等海洋灾害的遥感监测技术方法研究入手，介绍了河北省海洋灾害遥感动态监测系统的功能。应用服务情况表明，该系统对渤海的风暴潮、赤潮、海冰、海域污染的遥感监测效果良好。重点对利用NOAA／AVHRR数据开展的1998—2006年春季渤海海域污染遥感监测情况进行了客观的分析，结果表明，渤海湾近海水域从1999年开始出现大范围污染，其中，2002年最为严重，2003年以后有所好转，但是近两年的污染状况又趋严重。     

我国海冰灾害风险评估和区划研究

海冰灾害是我国渤海及黄海北部海域的主要海洋灾害之一。选取冰厚、密集度及冰期和各类承灾体密度、规模等作为评估指标,将我国主要结冰海区沿岸各地市级行政区所辖海域和综合划分的渤海7个海区作为基本评估单元,利用权重分析等方法,对我国的海冰灾害风险进行综合评估。在此基础上,结合海冰防灾减灾的实际需求对我国的海冰灾害风险进行空间区域的等级划分,并绘制风险等级分布图。所得结果较为真实地揭示了海冰灾害风险在我国主要结冰海区的分布状况,可为我国的海冰灾害风险管理、防灾减灾规划等提供依据。     

2004年以来中国渤海海冰灾害时空特征分析

海冰灾害一直是冬季困扰中国渤海和黄海的最主要的海洋灾害之一。近10 a来,随着社会经济的不断发展,渤海的海冰灾害呈现出新的特点。运用近10 a的冰情、气象以及社会经济统计等数据,对2004年以来渤海海水灾害特征进行了分析。结果显示:莱州湾地区气温、寒潮、结冰期等引起的海冰面积与冰厚增大是致灾因子危害性增大的主要原因,其单位经济密度的不断增大以及渔业产业结构的单一化是承载体暴露性增大的主要特征。因此,近10 a来莱州湾地区成为环渤海地区海冰灾害的重灾区。未来应当重点加强莱州湾地区海冰灾害的防御性措施,改善海洋经济的产业结构,培育引进抗低温养殖品种,从而降低海冰灾害的损失。     

基于遥感数据的渤海海冰灾害风险研究

从海冰带来的严重灾害问题出发,针对传统监测方法的局限性,阐述了遥感技术在海冰灾害监测中的优越性.以渤海海冰为例,提出一种海冰灾害风险等级划分方法,即利用遥感技术和地理信息系统制作经纬度间隔为0.2°的网格,然后得到渤海海冰密集度,选择最大冰密集度、平均冰密集度、冰厚和冰期作为等级划分的指标.根据现场观测和多年调查研究,把海冰灾害风险程度分为3个等级零风险、低风险和高风险.结果表明该指标能够反映海冰灾害的风险程度,用该方法描述海冰灾害风险等级可以为海洋预报提供依据.     

渤海和黄海北部地区海冰灾害风险评估

海冰灾害是中国海洋灾害的主要灾种之一。渤海和黄海北部地区由于受冬季风带来的寒潮天气影响成为中国最主要的结冰海域。基于灾害风险理论,将研究区海岸带上17个地级市的71个县区作为评价单元,对海冰灾害风险进行评估。选取冰期天数和最大冰厚2个指标,计算致灾因子危险度指数;选取涉海人口密度、海洋经济密度、海洋一产比重等3个指标,计算承灾体脆弱性指数;综合危险度指数与脆弱性指数计算各县区的海冰灾害风险指数,并绘制风险等级图。该风险等级图揭示了海冰灾害风险在渤海和黄海北部地区海岸带上的分布状况,为中国制定海冰灾害风险防范策略提供参考。     

2010年渤海海冰灾害特征分析

2010年中国遭遇到近30年来最严重的海冰冰情,因灾直接经济损失高达63.18亿元,占全年海洋灾害总经济损失的47.6%——海冰成为中国2010年海洋灾害中的主要灾种之一。基于区域灾害系统论,运用气象数据、MODIS图像和社会经济统计等资料,对2010年渤海海冰灾害的特征进行了初步分析。结果显示,以莱州湾结冰范围扩大为代表的渤海海冰分布变化是致灾因子区域危险性增大的主要特征,环渤海地区海水养殖面积和产量的增加是承灾体暴露性增大的主要特征,而总体灾情严重则是二者的综合结果。     

基于多源中高分辨率遥感数据提取渤海辽东湾海冰要素信息

海冰厚度是海冰参数中最为重要和最难获取的参数之一,对海洋灾害预警、气候变化等研究均有重要意义。本文选取2018年1月到3月的10景多源(Sentinel-2、Landsat-8、Landsat-7)中高分辨率影像对渤海辽东湾的海冰进行了监测。基于归一化水体指数进行海陆分割,通过分析海水与海冰光谱特征差异,利用最大似然法监督分类提取海冰区域,运用反照率与海冰厚度之间的经验指数模型反演海冰厚度,将反演结果与Zubov模型计算的冰厚结果进行比较,相关系数为0.884,证明了中高分辨率光学遥感数据在海冰厚度反演中的可行性。同时发挥中高分辨率遥感数据的优势,利用冰厚信息提取海冰类型、估算海冰资源量,为渤海海冰的防灾减灾以及海冰资源利用提供参考。     

基于遥感技术的1988—2018年渤海海冰冰情时空变化特征

基于AVHRR、MODIS、GOCI遥感数据解译,构建了1988—2018年非连续日尺度冰情序列数据集,分析了渤海海冰冰情年际和年内时空变化特征。渤海冰情等级、年均海冰面积和年均海冰厚度均有明显的年际波动。海冰生消过程的日均面积和厚度变化呈现单峰型,且海冰面积和冰厚峰值均出现在1月25日。渤海海冰主要分布在辽东湾,其冬季结冰范围占渤海曾经结冰范围的70.58%,渤海中间区基本不结冰。海冰冰情指标与气象因子相关性分析结果表明：冻冰期海冰面积和冰厚相关系数最高的气象因子均是累积冻冰度日(CFDD);融冰期海冰面积相关系数最高的气象因子是3d-1.8℃积温,而冰厚则是累积融冰度日(CTDD)。据此选取CTDD、CFDD、3d-1.8℃积温及日最低气温四个指标建立多元非线性回归模型,并对冻冰期和融冰期分别拟合。进而对比分析2014—2018年海冰遥感提取面积与回归模型计算得到的海冰面积,其整体变化趋势一致,有一定的预测性。     

我国海冰的可能最大厚度

我国的渤海和黄海北部近岸海域，每年冬季都有海冰出现，渤海的辽东湾是我国冰情最严重海区。在渤海，特别是辽东湾，海注作用力是海洋工程设计的控制荷载。海注的厚度是计算海冰作用力的重要参数之一。本文根据渤海辽东湾北部鲅鱼圈和盘锦海洋站的气温和海冰观测资料，建立了计算海冰厚度的经验公式，并据此估算了我国平整海冰的可能最大厚度为８０ｃｍ。     

中国的冰雪灾害及其发展趋势

中国每年都有不同程度的冰雪灾害发生，冰雪灾害成为中国西部和北部经济发展的一个制约因素。最近１００～１５０年内，气候变暖将显著地减少冰冻圈的区域范围与数量，这种减少对有关的生态系统和社会经济活动将产生明显的影响。山地冰川的冰雪丧失和退缩将是惊人的。小冰川分布地区，如祁连山、阿尔泰山等，随着预料的变暖在未来１００年内将大部分消失；但喀喇昆仑山、帕米尔、天山以及喜马拉雅山等的那些大冰川将持续存在到２２世纪。冰川阻寒湖溃决洪水规模将日益变小。随着气候变化，冰雪融水径流将发生明显变化。随着气候变暖，季节性积雪的范围、积雪期和厚度将减少，从整体说，季节性积雪灾害（如雪崩、风吹雪）将变轻。海冰的范围和厚度将发生巨大变化，不仅是由于气候变暖，而且由于大气和大洋两者的环流形式发生变化，我们预期：黄海和渤海的海冰和北方地区河冰将显著减少，因此，河冰、海冰灾害亦将变轻。     

海平面上升的灾害效应及其研究现状

海平面上升是全球变暖和沿海地区人类活动加剧的必然结果,海平面上升加剧了沿海灾害,威胁着沿海地区社会经济的持续发展.文章分析了海平面上升引起的风暴潮加剧、海岸侵蚀、潮滩湿地减少、涵闸废弃、洪涝灾害加剧、海堤破坏、海水入侵等灾害效应及研究现状,提出当前海平面上升灾害效应研究中存在的问题及今后的研究重点.     

山东省海水入侵灾害危险性评价的GIS方案设计

以山东省为例，利用GIS技术建立了一套海水入侵灾害危险性评价信息系统。通过对多因素的综合分析，获取了各评判单元海水入侵灾害综合危险性指数，求得了各地海水入侵的平均距离，从而实现了山东省海水入侵灾害危险性区划，并能以地图或数据的形式快捷的显示处理结果。     

海洋冰情预测的径向基函数网络模型

为了提高非线性时序预测模型的精度,利用自相关技术分析了海洋冰情时序的延迟特性,据此确定了RBF网络的输入、输出向量,给出了MATLAB环境下海洋冰情预测的高精度径向基函数(RBF)神经网络的结构、设计、仿真函数和图形结果的输出方法,建立了海洋冰情预测的高精度RBF网络模型.使用27年的海洋冰情实测资料进行了网络的训练和检验,并将之用于预测,各训练样本的误差为0.0,预测值的精度高于门限自回归模型预测的精度.实例分析表明,所构建的RBF网络模型能充分利用预报因子的信息和神经网络方法的非线性映射能力,模型稳定性好,精度高,可广泛应用于各种自然灾害的非线性时序动态预测.     

凝冻灾害特征及其天气成因分析

利用2008年1月10日至2月2日南方特大雨雪冰冻灾害期间主要受灾地区气象观测数据,对灾害期间各地出现的天气现象及其致灾机理差异进行了分析比较,并以贵州为代表对凝冻灾害特征及其天气成因进行了分析总结,主要得到以下结论:(1)2008年初南方受灾地区西段即贵州全省、湖南西部以及云南东北部、广西北部主要是由于冻雨、湿雪造成的凝冻灾害,东段的江西、安徽、浙江等长江中下游地区主要是以雪灾为代表的冰冻灾害,而整个南方受灾地区低温雨雪混合冻结的情况比较普遍;(2)凝冻灾害的特征是在物体表面形成覆冰层,其形成过程中一般有液态水向固态冰的转化;(3)凝冻灾害具有多种覆冰致灾机制,包括雨凇、雾凇、湿雪以及雨雾或雨雪混合冻结,其危害性比一般的冰冻灾害更为严重;(4)凝冻天气现象包括冻雨、冻毛雨、雨夹雪、过冷雾、湿雪等,持续的凝冻天气过程往往出现多种凝冻天气现象的交替,造成雨凇、雾凇、雨雾混合凇及雨雪混合冻结等多种类型的覆冰,从而导致严重的凝冻灾害。这也是2008年初贵州成为全国受灾最重地区的原因。     

1991年孟加拉湾特大台风灾害

１９９１年４月２９日孟加拉国发生一次特大台风灾害，死亡１３８０００人，损失３０亿美元。事后，孟加拉国政府组织了详细的调配分析。指出平坦低下地形、漏头状海岸线、落后的社会制度、人民极端贫穷是特大灾害的基本原因。另外，人民因过去几次错误预报而不相信台风警报；海堤很差，许多人住在海堤以外，住房很坏，通讯条件落后等等，更加剧了这次灾难。本文介绍这镒台风灾害的形成背景和灾害程度，供我国防台工作的参考。