基于熵信息扩散理论的中国农业水旱灾害风险评估

农业水旱灾害是制约中国农业生产的重要因素。针对信息扩散理论模型存在的不足,论文构建了评估中国农业水旱灾害风险的熵信息扩散理论模型,依据1985—2013年数据资料,运用熵信息扩散理论模型对中国大陆30个省、市、自治区(重庆包含在四川中计算)的农业水旱灾害进行了风险评估,根据农业水旱灾害风险评估结果对中国农业水旱灾害风险进行了综合对比分析。评估和分析结果表明:中国面临着较大的农业水旱灾害风险压力;中国农业旱灾风险明显大于农业水灾风险;农业水旱灾害空间风险特征明显;农业水灾高中风险区域主要集中在长江中下游地区和东北地区,农业旱灾高风险区域主要集中在中国北部地区和东北地区,总体上看,中国农业水旱灾害的空间分布格局是南方地区易出现水灾,而北部地区易出现旱灾,东北地区面临水旱灾害重叠的双重压力。     

基于信息扩散理论的福建省农业水灾风险评估

利用1978—2008年福建省农业水灾受灾和成灾面积数据,以灾情(受灾和成灾)指数反映水灾的影响范围,以成受比(成灾与受灾指数的比值)指数反映水灾影响强度,基于正态信息扩散计算方法对农业水灾进行风险评估,利用发生频次法对评估结果进行检验。结果表明:农业受水灾影响的风险概率随风险指数提高而下降;在相同风险指数下,成受比风险概率>受灾风险概率>成灾风险概率;受灾、 成灾、 成受比的平均风险概率分别为0.448 7、 0.480 0、 0.651 6,水灾对福建农业的影响比较频繁,影响范围和强度比较严重。风险评估结果与实际情况基本相符。     

基于自助法与云模型的区域旱灾风险评估及区划研究

区域旱灾风险评估与区划是科学揭示旱灾风险系统要素相互作用与演变机制的基础性工作,可为制定区域旱灾风险防控措施、实现旱灾风险管理提供合理有效的决策依据。为系统描述区域旱灾风险系统包含的随机性、模糊性及未确知性等复杂不确定性信息,论文基于随机抽样Bootstrap方法在合理构建区域旱灾风险系统样本方案集的基础上,将传统的确定性旱灾等级标准进行云化处理,采用正向正态云算法对区域因旱受灾风险系统Bootstrap样本集进行风险估计,并借助ArcGIS自然间断点分级法对区域旱灾风险分布状况进行区划研究,最终建立了基于自助法与云模型的区域旱灾风险评估及区划模型。该模型在安徽省的应用结果表明：1）云模型方法能较好地描述旱灾风险系统的不确定性,计算所得的旱灾风险率区间估计结果能进一步反映风险内涵;2）淮北平原（阜阳市、宿州市、亳州市、滁州市）、江淮丘陵地区（六安市）及皖东南山区（黄山市、池州市）未来发生旱灾风险事件的总体概率较大,是安徽省旱灾风险管理的重点区域。可见,采用云模型方法进行旱灾风险评估能进一步降低旱灾风险系统不确定性对评估结果的误差影响,对区域旱灾风险评估及区划的理论与实践研究具有参考应用价值。     

地球系统模式CESM模拟的ENSO变率与中国东部降水格局

根据地球系统模式(CESM)的千年控制模拟试验结果,以Ni?o3.4区的逐月海表温度变化为指标,辨识了212次El Ni?o事件、226次La Ni?a事件;分析了El Ni?o和La Ni?a事件发生当年及次年中国东部5—9月降水异常的空间格局;探讨了ENSO与华北、江淮、江南和华南4个区域旱涝的关系。结果表明:El Ni?o事件发生的当年5—9月,华北和华南地区降水减少2%~10%,长江中下游地区降水略有增加(0~2%);次年,江南地区转为降水增加(2%~10%),华北北部降水继续减少。在La Ni?a事件发生的当年,华北地区降水偏多(增加2%~10%);次年,江淮地区降水显著减少(2%~5%)。ENSO增强会导致降水变幅加大。在El Ni?o衰减并向La Ni?a快速发展的年份,江南地区出现洪涝灾害的概率较其他年份高1倍以上。这些认识为深入揭示气候系统内部年际变率对中国东部降水格局变化与区域旱涝的影响作用、理解2016年长江中下游发生重大洪涝灾害提供了异常天气气候背景依据。     

1950-2009年洞庭湖流域农业水灾演变特征及分异规律

洞庭湖流域为我国重要农业生产区,而农业水灾却一直是制约农业可持续发展的最大障碍因素。以1950-2009年水灾统计资料为依据,用定性与定量相结合的方法,系统分析了该流域农业水灾演变特征及区域分异。结果表明:①年年发生流域性或区域性的农业水灾,其中重灾、特大水灾频率呈增大趋势;②在长时间尺度演变过程中,受灾率异常指数岀现2个波峰期和4个波谷期,成灾率异常指数岀现3个波峰期和3个波谷期,且水灾受灾率与成灾率大体上呈同步变化,但短时间內受灾率与成灾率却呈反向波动;③农业水灾具有突变性,但总体演变呈增加趋势;④受孕灾环境、洪涝致灾因子及经济发展水平组合差异的制约,农业相对灾情与绝对灾情在空间上的分布均呈明显的南北分异与东西分异。     

湖北省鹤峰县城区滑坡地质灾害风险评价

从地质环境条件出发,对湖北省鹤峰县城区15处地质灾害及隐患点(其中滑坡13处,崩塌2处)的发育分布特征进行论述,总结了研究区地质灾害的孕灾规律;基于孕灾影响因子,依托信息量法对鹤峰县城区滑坡地质灾害易发性进行分区,考虑滑坡规模大小超越概率、时间概率、空间概率,对研究区域分别进行了10 a、20 a、50 a和100 a不同重现期内体积大于5万方和大于10万方两种工况条件下的危险性分区研究,将不同重现期的危险性划分为4个等级;根据高、中、低、较低的危险性分区结果,结合鹤峰县城区滑坡地质灾害发育现状,提出滑坡地质灾害风险防控措施基本原则,以为研究区及其附近地区城镇规划建设和地质灾害风险管理提供科学依据。     

主要农业气象灾害风险评估技术及其应用研究

基于灾害风险分析的原理,论文提出了我国几种主要农业气象灾害风险评估的技术方法。包括一年生农作物、多年生果树减产率序列的构建技术,不同致灾因子、致灾指标序列的构建技术,灾害风险估算模型的构建技术;致灾损失(减产率)的风险评估技术,致灾指标的风险评估技术,减灾措施降低灾害风险的评估技术。通过对1961～2000年逐日气象资料与产量、灾情资料的相关分析研究,筛选出适用于北方地区冬小麦干旱、东北地区玉米和水稻冷害、江淮地区冬小麦和油菜涝渍、华南地区香蕉和荔枝寒害风险评估的主要致灾因子、致灾等级、致灾指标及其对应的减产率。以北方地区冬小麦干旱、华南地区香蕉和荔枝寒害风险评估为例,给出了针对一年生农作物、多年生果树不同承灾体类型的风险概率估算方法及其风险等级划分。结果表明:北方地区冬小麦干旱、华南地区香蕉和荔枝寒害风险概率分布有着很好的连片性和区域性。北方地区冬小麦全生育期内,自然水分亏缺的风险概率很高,随着灌溉次数的增加,缺水率的风险概率逐渐降低。一般在轻旱年灌水1～2次、中旱年灌水2～3次、重旱年灌水3次之后,大部分地区都能基本满足冬小麦的需水要求,缺水率出现的概率已经很小。     

1961-2009年四川极端强降水变化趋势与周期性分析

利用四川1961-2009年141个站点逐日降水资料和1998-2007年灾情资料,采用气候倾向率、Mann-Kendall检验、复Morlet小波、Gumbel分布、信息扩散等方法,分析了7个区域5个指数的变化趋势、突变特征和周期性特点,以及重现期降水极值和洪灾损失风险的区域差异,其主要结论是:川西南山地极端降水呈显著增多增强趋势,并在1980年代初发生了突变,盆地东北部和川西高原南部也有增多增强趋势,但不显著,盆地西北部、盆地南部和川西高原北部则有减少减弱趋势,盆地中部则表现出频数增多强度减弱的变化趋势;多数区域和多数指数都存在25 a左右的长周期和6~9 a的短周期,从25 a的长周期看,目前极端降水正处于增多增强的变化过程之中;用Gumbel分布拟合的日最大降水量,其极值区位于盆周山区和高原与盆地的过渡带,3个极值中心主要位于盆地西南部、西北部和东北部,50 a一遇的日雨量在230 mm以上;盆地大部50 a一遇的洪灾损失率在38%左右,盆地东北部可达45%,广元西南部可达60%。     

基于信息扩散论的贵州省雷暴活动强度分析

本文基于信息扩散的模糊数学理论模型,以贵州各区县1986—2010年的雷暴日观测数据为集值,分析各区县的雷暴活动强度分布情况,为防雷工程的合理化设计提供依据。分析结果表明:全省各区县雷暴活动强度以中、多雷暴区为主,其中少、中、多、强雷暴的发生概率分别为低于10.78%、低于61.82%、介于29.42%至99.85%之间、低于6.10%。雷暴活动强度区域分布大致随纬度变化,强雷暴、多雷暴、中雷暴、少雷暴频发区呈现由西南向北分布;其中西南部安龙、兴仁、盘县雷暴日高于90天的可能性高于其他区域,约为20a一遇;雷暴日不大于25天最可能发生在北部仁怀、赤水、务川等地,呈现10~20a一遇。     

基于系统水平的湖泊流域生态风险评估

为实现流域范围内的生态环境管理和生态风险控制,在生态风险评估框架基础上,基于相对风险模型构建了系统水平的湖泊流域生态风险评估模型.模型分析了社会经济系统与生态系统的耦合方式,将生态系统整体作为风险受体、生态系统服务作为评估终点,通过风险组分及其关系的分析量化实现了区域相对生态风险水平的表征,并以太湖流域上游区域为例进行了试算.结果表明:研究区内无锡-江阴区域(沿江水系)生态风险最高,溧阳-宜兴、常州-金坛、湖州-德清和长兴-安吉区域风险值分别为无锡-江阴区域的73.2%、78.8%、74.4%和59.9%;长兴-安吉区域(西苕溪水系)生态风险最低.不同区域风险主要来源不同,湖州-德清区域主要受水利设施影响,长兴-安吉区域各风险源贡献率较为均衡,其他区域主要风险源为工业、种植业和水产养殖业,其风险贡献率分别为13%~18%、12%~19%和8%~15%;研究区域内,水产品、水质净化等生态系统服务的产出受到较大影响.     

湖南省水旱灾害与暴雨径流资源的调控

通过对湖南省1950～2002年水旱灾情、1954～1998年降水量的统计,结合流域自然条件和水利现状综合分析表明:湖南省山丘区水旱灾害交替演进日趋明显,洞庭湖区外洪内涝交织频繁,农村饮水困难人口数量不断增多。7～9月降水量占全年降水量的20%,而4～9月降水量占69%,且多以暴雨形式出现,这一降水特点是导致水安全问题的症结所在。因此,必须充分利用山区有利地形修筑拦蓄小型工程,全方位建设生态环境,挖掘水库群的防洪兴利潜力和提高大型水库的调度水平等措施,调控4～8月的暴雨径流,以减轻水旱灾害,满足供水、发电、航运等方面的需水要求。     

1960—2013年北京旱涝变化特征及其影响因素分析

基于1960—2013年北京及其周边34个气象站点逐日降水数据,利用标准化降水指数(SPI),辅以小波分析、滑动平均和相关分析等气候诊断方法,论文分析了近54 a北京旱涝变化特征,探讨了城市化和大气环流异常与旱涝变化的关系。结果表明:1近54 a北京轻微旱涝事件呈减少趋势,极端旱涝事件逐渐增多;2在年代变化上,20世纪60—80年代SPI值呈稳定波动,80年代中后期SPI值呈下降趋势,涝灾逐渐减少,旱灾逐渐增多,1999—2008年形成10 a连旱的降水偏少期;3快速城市化对北京旱涝变化影响明显,但是并未改变旱涝宏观变化趋势;4 ENSO与北京旱涝变化关系存在不稳定性,El Nio事件并非严格对应旱灾,La Nia事件并非严格对应涝灾;副热带高压位置和东亚夏季风强弱与北京旱涝变化关系相对稳定。当副热带高压明显北移、东亚夏季风偏强时,北京多发生干旱;反之,则北京明显偏涝。     

基于降水Z指数的朝鲜降水及旱涝时空特征

利用TRMM（Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM）3B43月降水数据,并结合降水Z指数,研究朝鲜1998—2018年的降水和旱涝时空格局。结果表明：TRMM与站点观测降水数据有显著的相关性。朝鲜降水季节性特征明显,57.29%的降水集中在夏季,空间上自东北部沿海岸线向东南递增。朝鲜的区域综合旱涝等级基本处于正常状态,偏旱和偏涝发生的频率最高,其次是大旱和大涝,极旱和极涝发生的频率最低,夏季和冬季干旱发生最为频繁,而洪涝在秋季频发。朝鲜北部发生旱涝事件的频率明显高于南部,咸镜山脉和盖马高原是旱涝的多发地区,温泉平原则最不易受到旱涝影响。春季、夏季和秋季均呈现洪涝强度增强的趋势。夏季洪涝强度加剧的趋势明显,中北部地区通过95%的显著性检验。     

基于三级分层框架的农业气象灾害多风险评估

农业气象灾害多风险评估对于防灾减灾、制定风险对策具有重要意义。根据1980—2015年陕西省农业气象灾害年度统计资料和2015—2018年农户调研数据,运用贝叶斯网络、贝叶斯分层模型（BHM）等多风险评估方法,分析陕西省农业气象灾害的变化趋势、灾害间相互作用以及生计资本对于不同作物脆弱性的影响。结果表明：（1）1980—2015年陕西省洪涝的灾害率和灾害强度显著下降,斜率分别为0.17%、0.7%,冷冻的灾害率显著上升,斜率为0.25%,干旱和风雹灾害无明显变化;（2）干旱和洪涝显著影响其他灾害,各种灾害之间存在复杂的相互作用;（3）增加有效灌溉面积率、农作物种植面积、农村用电量和农用磷肥施用折纯量等生计资本指标,可以显著降低脆弱性。本文有助于提高农户对农业气象灾害的适应能力,为预防和治理农业气象灾害提供决策参考。     

云南高原楚雄市降水分布与旱涝灾害分析

运用楚雄市1961~2009年的降水量资料,通过统计检验、五点三次滤波法并计算了楚雄降水距平百分率,分析了楚雄市旬、侯、月﹑季、年际降水量变化特征及旱涝灾害的时间分布特征,得出楚雄市49年平均降雨量为867.77 mm,2000~2009年来年平均降雨量为935.57 mm,比49年均值偏高67.8 mm,呈上升趋势。降水主要集中在5~10月,干湿明显,楚雄市冬春干旱年年都有发生,只是程度不同,初夏干旱如遇大气环流异常发生的机率较大,干旱发生连续性较强,洪涝灾害偶有发生。并对旱涝灾害成因进行了分析,提出了旱涝灾害防治基本对策。     

基于AHP-信息量法的地质灾害危险性评价

四川省通江县是遭受地质灾害威胁较严重的地区,尤其是2011年9月17～18日,通江县发生了持续强降雨,据通江县气象局资料,两天降雨量达到362mm,造成大规模洪灾,并引发了大量的次生地质灾害。本文利用ARCGIS平台,选择年降雨量、海拔、坡度、坡高、植被覆盖率、河流侵蚀及人类工程影响七个影响因子,采用AHP-信息量模型对通江县进行地质灾害危险性评价。结果表明这种方法能合理可靠的评价地质灾害危险性,对通江县防灾减灾提供科学依据,并且对类似区域的危险性评价具有借鉴意义。     

中国小流域山洪灾害防御研究

文章主要研究中国小流域山洪灾害防御研究,利用文献调查法和综合分析法,分别从中国山洪灾害造成概况、特点与危害、诱因与影响因素、主要表现形式以及防御措施几个方面进行研究.结果表明:首先研究小流域山洪灾害的特点、影响因素及其诱因对于制定具有针对性的防御措施至关重要;其次科学合理的山洪灾害应对措施能够极大的降低山洪灾害造成的损失;最后制定科学合理的山洪灾害预案、恢复生态平衡、加强小流域综合治理是防御山洪灾害的有效途径.     

中国自然灾害、减灾建设与可持续发展

本文依据国家减灾委减灾办所收集到的有关我国自然灾害的资料,以及国家基金委＂中国自然灾害区域规律＂研究所收集到的资料,分析了中国自然灾害的基本状况、危险性程度以及中国可持续发展与减灾建设。结论是中国可持续发展必须对减轻自然灾害给予高度重视,把减灾作为国家的基本国策。     

Analyzing flood risk and related impacts to urban communities in central Vietnam

This study aims at understanding flood risks and their impact on a community, in order to enhance communities’ resilience and adaptive capacity to these threats. It also investigates the possibility of looking at and handling risk from a resilience point of view. Therefore, while a conventional risk management process is employed in this study, social, physical, economic, and institutional dimensions of resilience are also included in order to grasp the extent of risks and the ways in which communities face, cope with, and recover from flooding. Findings showed that there was no significant difference in the perception of flood risk among household heads educated up to secondary school level, suggesting that they believe floods are purely natural events. Those with a higher level of education (high school and above) (82.7 % of respondents) were aware that flood disasters are the result of hazard and vulnerability combined. In addition, social dynamics were apparently strengthened by such disasters, which resulted in cohesion and mutual help following floods in some wards. Also, households with more sources of income and more savings appear to recover faster than others after a flooding event. With regard to governance and networks, greater efforts have to be made by local institutions to ensure basic functioning during and after disaster events and to invest more into risk reduction activities. However, further studies need to be conducted to clarify the understanding of the impact flood disasters have on the environment and community lives and livelihoods in general, as traditional coping strategies, although still practical, no longer suffice in the face of changes in climate and environment.