基于DEMATEL的区域洪涝灾害恢复力影响因素及评价指标体系研究——以巢湖流域为例

影响洪涝灾害恢复力的因素众多且相互关联,识别和区分这些影响因素,找到因素间互相影响程度和因果关系,对于明确洪涝灾害恢复力关键因素,快速找到需要改善的因素具有重要意义。通过分析灾害恢复力的内涵,从自然维、社会维、经济维、技术维、管理维5个维度构建区域洪涝灾害恢复力的影响因素指标体系,应用DEMATEL方法分析区域洪涝灾害恢复力影响因素之间的关系,并以巢湖流域为例凝练出适合该区域的洪涝灾害恢复力评价指标体系,结果表明,一级指标中自然维、经济维对其他因素影响最为显著,二级指标中政府财政支撑能力、土地因子、地形因子对其他影响因素的影响最大;而一级指标中经济维和社会维与其他因素关系最为密切,二级指标中政府财政支撑能力、区域经济实力、土地因子处于核心的位置。从整体影响输出上看,一级指标中原因因素共有2个,分别为自然维、经济维,且以经济维为最,二级指标中原因因素有11个,涉及五个维度,包括所有自然维中因素,并以地形因子、政府财政支撑能力、灾害政策法规为重。一级指标中结果因素有3个,分别为管理维、技术维、社会维;二级指标中共有12个,以管理维中的因素为主,相比于原因因素,通过改善结果因素可以更直接的提高区域洪涝灾害恢复力的水平。     

基于情景分析的区域洪涝灾害风险评价——以巢湖流域为例

洪涝灾害是制约区域粮食安全和社会可持续发展的主要因子之一。在风险识别的基础上,从致灾因子、孕灾环境、承灾体等方面选取评价指标,建立评价指标体系。运用层次分析法确定指标权重,通过情景分析技术从降水、土地利用、人口、GDP等方面构建复合情景;应用GIS空间分析技术构建洪涝灾害风险评价模型,对巢湖流域洪涝灾害风险进行评价。研究结果表明:2020年巢湖流域洪涝灾害危险性由东南部向西北部减小;合肥市区的洪涝灾害易损性最大,和县的易损性最小。巢湖流域东南部洪涝灾害风险最大,西南部的大别山区风险较小,随着重现期的增大,流域的洪涝灾害风险也逐渐增大。模拟灾害发生的情景,并分析不同情景下的洪涝灾害风险,更能体现洪涝灾害的不确定性和变化性,为流域防洪战略决策研究提供科学依据。     

基于GIS的江西省洪涝灾害风险评估

2010年夏季江西省发生多轮洪涝灾害,灾情十分严重。根据自然灾害系统理论,以江西省鄱阳湖流域地区为研究对象,从洪涝灾害的危险性、暴露性、脆弱性与防洪能力4个角度出发,选取降水、地形、水系、人口、经济、生态及圩堤等10个评价要素指标,采用90 m分辨率DEM、1960~2005年84个气象站点逐日降水量、2003~2008年江西洪涝灾情数据、2009年社会经济统计数据以及2005年江西省土地利用数据,以1 km单元格为基本评价单位,利用GIS空间分析与建模功能构建洪涝灾害风险评估指数模型,对江西省重大洪涝灾害进行综合风险评估。结果表明:该评估模型能成功应用于区域尺度,研究区洪灾风险分布呈现以江西北部的鄱阳湖湖区及蓄滞洪区为中心向两边递减的特点,从中心至外风险等级逐渐降低;从行政区划上,湖口、鄱阳、抚州、上饶等因地势平坦、降水量大、河网密集处于高风险区,而低风险区集中在降水少、地势高且山区分布较多、不易集水的江西南部,如:遂川、崇义等。经2010年6月17~25日发生的暴雨洪灾情况验证,该评价结果与实际情况相符,可为洪灾风险管理与决策提供科学依据。     

基于遥感的巢湖流域景观格局变化研究

以1989年、1999年、2009年3期6景LandsatTM/ETM遥感影像为数据源,采用分层分类、监督分类与人工目视纠错相结合的方法对巢湖流域土地利用景观类型信息进行分层提取,运用Fragstats软件分析流域内20 a间的景观格局变化,并研究其变化规律特征。结果表明：（1）巢湖流域1989~2009年建设用地增加38 380 hm2,动态度高达18％,耕地面积减少34 230 hm2,水体面积相对稳定,常绿林地增加40 350 hm2,落叶林地减少6 760 hm2,城镇建设用地的增加主要来源于农田和其他用地类型的转入。（2）近20 a间流域斑块个数(NP)与斑块密度(PD)呈现直线下降,下降率均约为22％,块形状指数(LSI)的下降率更加迅速,〖JP2〗约为28％,最大斑块指数(LPI)则表现出V字变化规律,聚合度指数(AI)呈稳步上升,说明景观变化受人类活动的影响越来越大。（3）从景观类型上看,2009年的斑块个数(NP)和斑块密度(PD)比1989年下降了近1/2,常绿林和其他用地的变化是主要因素;块形状指数(LSI)降低则是受农田和其他用地的影响所致。（4）伴随巢湖流域行政格局改变和经济快速发展,流域土地利用将发生巨大改变。研究成果将是新格局发展的背景记录,为今后巢湖流域社会经济发展规划提供科学的理论支撑     

河流近域土地利用格局与水质相关性分析——以巢湖流域为例

以河流近域土地利用构成与水环境质量间定量关系为研究对象，基于巢湖流域40个水质监测断面和320个河流近域作用区，运用GIS空间分析功能计算不同尺度作用区内土地利用构成，借助相关分析、冗余分析(RDA)等数理统计手段，分析土地利用构成与水质指数间的相关关系；并分析和比较了流域内山区和平原地区土地利用构成与水质之间关系。结果表明，巢湖流域近河道地区土地利用构成对各水质指数有重要影响，且受地形因素影响。其中，建设用地对河流水质恶化具有明显作用；河流沿岸林地布局能显著改善水质，尤其是对氨氮和高锰酸盐指数敏感；耕地面积变化与水质相关性不显著。RDA冗余分析证实了不同尺度下的土地利用类型对水环境影响具有尺度效应。研究成果对巢湖流域水环境管理具有重要的实际指导意义，并为同类研究提供借鉴     

杭州市暴雨洪涝灾害风险区划

暴雨洪涝灾害是一个多因素耦合的复杂系统，在自然灾害系统理论基础上，根据杭州市1959～2009年的降水资料、自然环境以及社会经济要素，综合致灾因子、孕灾环境、承灾体以及防灾减灾能力，构建区域暴雨洪涝灾害风险评价模型。考虑到降水、地形、水系以及GDP和耕地等因子，通过ArcGIS空间分析技术结合模糊综合评价法，编制以100 m×100 m栅格为基本评价单元的杭州市暴雨洪涝灾害风险区划图。区划结果表明杭州暴雨洪涝风险东北部高于西南部。杭州暴雨洪涝风险高值区主要在杭州市区、余杭区、临安市、富阳市和桐庐县的富春江流域、淳安千岛湖西南部地区。暴雨洪涝风险高值区主要集中在山谷、河边、江边、人口密集地区等区域     

杭州市暴雨洪涝灾害风险区划

暴雨洪涝灾害是一个多因素耦合的复杂系统,在自然灾害系统理论基础上,根据杭州市1959～2009年的降水资料、自然环境以及社会经济要素,综合致灾因子、孕灾环境、承灾体以及防灾减灾能力,构建区域暴雨洪涝灾害风险评价模型。考虑到降水、地形、水系以及GDP和耕地等因子,通过ArcGIS空间分析技术结合模糊综合评价法,编制以100m×100m栅格为基本评价单元的杭州市暴雨洪涝灾害风险区划图。区划结果表明杭州暴雨洪涝风险东北部高于西南部。杭州暴雨洪涝风险高值区主要在杭州市区、余杭区、临安市、富阳市和桐庐县的富春江流域、淳安千岛湖西南部地区。暴雨洪涝风险高值区主要集中在山谷、河边、江边、人口密集地区等区域。     

基于格网数据的巢湖流域洪涝灾害损失评估

洪涝灾害是区域可持续发展的巨大威胁之一。随着全球气候变化、城市化进程加快和人口与经济集聚，洪涝灾害的损失日益严重。提出了洪涝灾害损失评估流程，建立基于网格数据的洪涝灾害损失估算模型，厘定各类资产的损失率。以空间网格为计算单元，在2003年洪水监测的基础上，应用GIS空间分析技术，对2003年巢湖流域的洪涝灾害损失进行了估算。结果表明：巢湖流域总淹没面积2 12504 km2，水田淹没面积最大，为1 71924 km2，洪涝灾害损失总值为194 828万元，无为、合肥、庐江县等洪涝灾害损失较大，舒城和肥西县损失较小。通过验证，该模型效果较好     

河南省生态系统胁迫变化研究

生态系统胁迫是指对维持生态系统稳定和良好演变不利的各种因素,包括自然变化和人类活动两类。选取2000年、2005年2010年对河南省人类活动和自然灾害对生态系统胁迫变化进行研究,建立了生态系统胁迫评估指标体系以及人类活动胁迫综合指数、自然灾害胁迫综合指数。研究表明人类活动对生态系统的胁迫大于自然灾害,人类活动胁迫综合指数呈上升趋势,而自然灾害胁迫综合指数呈下降趋势;人类活动胁迫综合指数结果与区域经济发达程度基本一致。     

2000~2010年汉江流域湿地动态变化及其空间趋向性

基于面向对象分类方法建立汉江流域2000年、2005年和2010年湿地景观数据库。运用湿地景观动态变化指数、强度指数及多度指数等方法分析近10a来汉江流域湿地景观变化的时空分异特征及空间趋向性。结果表明：2000年以来，汉江流域湖泊、河流、水田湿地面积大幅度减少，其中前5a（2000~2005年）湿地变化强度明显高于后5a（2005~2010年）。空间趋向性以湿地景观内部转变和湿地向其他用地转移为主要特征，内部转变以水田与水库坑塘间的转变为主，在空间上呈现3种趋向特征：湖泊周围[0-12]km两者之间转化强度随距离拉大而增大；河流周围两者转变趋势明显，在[4-6] km变化尤为突出；交通用地附近[0-4] km水田与水库坑塘间转变强度高。水田、湖泊和水库坑塘湿地向建设用地的转变是引起区域湿地面积萎缩的重要原因，10a间湿地向建设用地转变总量约为470.43 km²，占湿地变化总量的22.55%。     

鄱阳湖流域城市洪涝灾害风险及土地类型调整策略研究 ——以景德镇市为例

在全球气候变化和人类活动影响下，流域内城市洪涝灾害发生的频率、强度及其造成的损失日益加剧，更好的揭示洪涝灾害风险的时空演变规律对不同流域下城市防灾减灾具有重要意义。基于流域城市洪涝灾害风险的形成过程，从致灾因子、孕灾环境、承灾体、防灾减灾能力4个方面选取指标，构建了基于格网的流域城市小尺度洪涝灾害风险评价模型，并以景德镇市城区为例，将空间风险定量计算，分析了城市洪涝风险的时空分异特征，最后提出土地利用类型的调整策略。结果表明:从空间上，城区洪涝灾害风险极大值与极小值差值存在较大的差异，呈现由昌江、南河、西河等河流为中心向四周逐渐减小的方向性变化，不同区域的风险波动性幅度不同，社会经济发展水平较高的珠山区昌江沿岸区域为景德镇城区的洪涝灾害高风险区，西部、西南部山区以及东部乡镇由于地势较高，风险水平较低。从时间上，景德镇市城区的洪涝灾害风险最大值呈下降趋势，南部洪涝灾害风险整体变小，但风险集中程度不断加剧，城区西部风险值有小幅度的上升；针对不同的区域特征，通过两种方案对城区内洪涝灾害易涝典型地区进行土地利用类型调整，两个区域风险分别从0.606与0.610降低到0.561与0.571。     

巢湖流域土地景观格局变化及生态风险驱动力研究

健康的流域生态系统是区域经济社会可持续发展的重要基础。探讨流域土地景观格局变化及生态风险驱动机制有助于生态系统状况诊断与风险来源认识,为有效制定生态风险管控措施提供决策依据。应用空间信息技术平台及计量分析方法,探讨了基于县域行政单元的快速城市化阶段巢湖流域土地景观格局变化及生态风险驱动力。研究表明:(1)2000~2013年,巢湖流域土地景观类型变化表现出农地、林地、水体景观面积下降,建设用地景观面积显著增加的趋势;流域景观水平上多样性和均匀度呈下降、优势度呈上升趋势,景观空间异质性下降;(2)近15 a来,巢湖流域9个行政单元内生态风险均呈上升趋势,生态风险整体恶化,需加强对流域生态风险上升的管控;(3)生态风险驱动力分析表明,快速城市化阶段巢湖流域生态风险的主要驱动因子为第二产业值、城市化率、人口密度和固定资产投资,而人均GDP的增加在一定程度上会降低生态风险水平。     

基于系统动力学的城市洪涝韧性仿真研究 ——以南京市为例

城市是一个开放的、复杂的巨系统，洪涝灾害对该系统中的自然、基础设施、社会经济等要素产生直接或间接影响，理清洪涝灾害与城市系统的交互关系，并评估预测其应对洪涝灾害的韧性能力，有助于韧性城市的规划建设。通过分析洪涝灾害与城市系统要素间的反馈关系，构建了城市洪涝韧性仿真模型，并以南京市为例，设定了现状延续型、经济优先型、规划发展型、韧性发展型4种发展情景，模拟在4种情景下2009～2025年南京市洪涝韧性的动态变化。结果表明：（1）构建的城市洪涝韧性仿真模型能够反映洪涝灾害与城市系统要素间的交互关系，用于预测城市洪涝韧性变化；（2）城市系统中建成区绿化覆盖面积、雨水管网设计标准对城市洪涝韧性影响显著；（3）根据现有城市发展规划，南京市洪涝韧性将不断提升，且优于现状延续发展情景，但与世界典型韧性城市还有一定差距，建议南京市从城市绿化、雨水管网设计标准、经济结构、人口素质等方面提升其洪涝韧性能力。研究结果可为南京市及其它城市韧性城市发展规划制定提供理论与科学依据。     

重庆市景观格局动态变化分析

土地利用/覆盖变化是全球变化研究中的一个重要环节,景观生态学是土地利用/覆盖变化的一个重要的研究手段。以分形理论为指导,利用景观生态学的相关指标,在遥感和地理信息技术的支持下,研究重庆市景观格局的变化。采用1995和2000年Landsat TM/ETM影像为基础数据,提取并建立土地利用空间数据库,应用景观空间格局分形模型,获取景观类型的分形维数和稳定性指数以及景观多样性指数、分离度指数、破碎度指数、均匀度指数和优势度等指标。结果表明：水田、旱地、水域等土地类型的分形维数在研究时间段内有明显上升,有林地、灌木林地和草地等景观要素类型的分形维数降低;景观多样性和破碎度指数以及均匀度略有增加,而优势度指数下降;分形维数和破碎度指数呈极显著正相关。最后为重庆市景观格局的持续发展提出了若干建议。     

1644~1949年长江三角洲地区五种洪涝致灾因子组合特征分析

为研究洪涝灾害中不同洪涝致灾因子组合特征对灾害的决定作用,基于历史文献资料,对长江三角洲地区1644~1949年五种洪涝致灾因子(简称洪涝因子)——连续降水、台风、潮灾、上游洪水以及强降水——分类辨识并逐年赋值统计,得到1644~1949年长江三角洲逐年洪涝因子总值序列。结果表明:(1)影响洪涝的因子平均为1.66个,依据洪涝因子总值序列变化趋势,研究时段可划分为三阶段:阶段一,1644~1718年,三因子与四因子洪涝年多集中于这一阶段,该阶段均值高于全段均值与其它两阶段;阶段二,1719~1864年,该段波动较大,单一因子与二因子洪涝年发生频次较高,该段均值最低,其中单一因子洪涝年以强降水因子的影响为最多;阶段三,1865~1949年,大多出现单一因子与二因子洪涝年,整体波动较小,为较平稳的时段。(2)单一因子洪涝年发生频率最大,以强降水因子出现最多,二因子洪涝年发生频率次之,以连续降水-强降水比例最高,三因子洪涝年以连续降水-台风-强降水为最多,四因子洪涝年出现最多的为连续降水—台风—上游洪水—强降水的因子组合,未出现五因子洪涝年。(3)按灾情影响范围辨识了长江三角洲地区1644~1949年6个极端洪涝灾害年和7个极端台风灾害年,发现极端洪涝灾害年主要集中于阶段一中期和阶段二后半期,包括2个四因子年、3个三因子年和1个二因子年,都与连续降水和强降水有关;而极端台风灾害年多发生于阶段二前半期,多为台风与潮灾共同致灾。     

农业旱灾承灾体恢复力的影响因素——基于野外土地利用测量与入户调查

恢复力作为刻画人类自身响应和发挥主体能力、积极抵御和适应外界变化的指标，在灾害学领域的引入进一步丰富和明晰了灾害承灾体的性质，与脆弱性具有同等的重要性。但当前对灾害恢复力的研究不足，如何界定灾害恢复力的特征、诊断和定量评价恢复力尚存在较大的探讨空间。在湖南鼎城高排河流域野外土地利用现状测量与入户调查所得数据和气象数据的基础上，应用数学统计方法重点分析了土地利用、农户经济、文化素质状况等因素与农业旱灾承灾体恢复力的关系。结果表明，地貌类型与海拔高度从较大尺度上决定了农业旱灾承灾体恢复力的大小，水源地位置及其蓄水能力、水田与旱地的比例关系、劳动力文化水平、农户实际年收入和非农收入比例是影响农业旱灾承灾体恢复力的主要因素。     

长江上游洪涝灾害分析及防灾减灾措施

分析了长江上游洪水和渍涝灾害的发生频率、危害程度和演变趋势。在季风环流和山区地形抬升作用下，形成长江上游４个年雨量大于２０００ｍｍ的暴雨中心，使盆周和乌江上游成为雨洪多发区，各大江河汇合口普遍存在洪泛之害。夏季山洪、秋季雨涝、沿江洪水淹没和山区泥石流等水害频繁，且灾害的发生频率和造成的损失有继续增大的趋势，通过对历史灾情的分析，提出了洪涝频率和面积分布。洪涝灾害的危害程度既受天气异常的影响，又与人类活动密切相关。长江上游的防洪抗灾应采取因地制宜、综合治理的方针，即结合大型水库控制、水土保持、农田水利、灾害预警和社会保险等措施消减灾害，其中尤以长江上游防护林和大江河干流水库枢纽作用巨大，可起到削蓄洪水、涵养水源、减少侵蚀和改善生态环境条件的综合功效，是带根本性的流域治理措施。     

鄱阳湖流域千年旱涝变化特点及R/S分析

为揭示鄱阳湖流域旱涝变化规律,预测未来变化,搜集整理了鄱阳湖流域地方志、奏折等古文献记载的旱涝记录,根据灾害现象、灾害后果、救灾情况等综合研判旱涝等级。对1160~1950s旱涝频次序列进行了变化周期分析。采用了R/S方法分析了年代际旱涝频次的Hurst指数,结合变化周期分析结果,对1950s以后鄱阳湖流域的旱涝频次变化趋势进行预测,采用基于1951~2010年器测降水量的SPI指数进行验证。研究结果表明:1160~1940s鄱阳湖流域及各子流域的干旱、洪涝频次呈波动变化,周期性变化明显,干旱、洪涝的3~6个年代周期段在整个时段内均非常显著,通过了95%的信度检验;鄱阳湖流域及各子流域的年代际干旱频次的Hurst指数普遍在0.7~0.8之间,洪涝在0.8~0.9之间。预测1950s后鄱阳湖流域年代际旱涝频次整体变化将呈阶段性上升趋势,经验证预测结果与实况较为吻合。