自然灾害风险评估研究进展

本文对国内外现有自然灾害风险形成机理、评估方法及技术应用等进行阐述,从评估目标、空间信息技术的应用及评估单元的选择三方面分析现有评估方法存在的不足。在此基础上,提出未来的自然灾害风险评估应从细致、准确的角度出发,注重基于多源遥感影像的RS和GIS技术的应用,将灾害预报的致灾因子相关信息与地面背景数据进行有效匹配,使风险评估结果落实到具体承灾体,从而增加灾害预警预报的实时性和可操作性。     

基于致灾因子指标体系的海冰灾害风险评估和区划方法

中国是世界上受海冰危害严重的国家之一,历史上曾发生过多次严重海冰灾害,造成重大损失。根据我国结冰海区海冰灾害风险的自然过程、社会经济状况和成灾机制,综合考虑致灾因子危险性、承灾体分类、分布及脆弱性以及防灾减灾能力等因素,对海冰灾害发生的可能性及其不确定性等进行综合分析,提出了开展海冰灾害风险评估和区划的理论依据,同时给出了利用致灾因子指标体系对海冰灾害风险进行评估和区划的具体方法。     

区域洪水灾害风险快速评估研究——以上海市为例

根据洪水灾害形成机理,本文构建了一种快速评估区域洪水灾害风险的方法,即用致灾因子危险性和承灾体脆弱性且辅以地形因子来反映区域洪水灾害风险,并以上海市为例,对该区域洪水灾害风险进行了快速评估:首先根据降雨数据对致灾因子进行分析;然后综合灾情损失与致灾因子获得承灾体脆弱性程度;再根据水位信息对地形因子(DEM)进行危险性划分;最后应用GIS图层叠加技术,实现了上海市洪水灾害风险区划。结果表明:上海市闵行区、市辖区洪水灾害风险最高;宝山区、浦东新区和崇明县等沿海地区洪水灾害风险较高;奉贤区和金山区洪水灾害风险较低;松江区、青浦区、嘉定区等内陆地区洪水灾害风险低,其中松江区洪水灾害风险最低。     

雷电灾害风险评估系统模型与应用

根据IEC62305—2010的雷电灾害风险评估原理和方法,结合灾害学、模糊数学等理论,构建了单体风险评估和区域风险评估模型,分析了软件实现平台的设计和实现并介绍了相关平台模块主要功能。在应用中着重介绍了区域风险评估模型利用的相关技术和理论算法,并举例对某区域相关风险因子选取、评估过程、评估结论予以展现,结果表明区域雷电灾害风险不仅取决于自然闪电,还与孕灾环境、承灾体脆弱性和抗灾恢复能力相关。最后利用COM组件技术实现评估报告的自动化生成。     

基于Arc GIS的济南市灾害综合风险评估研究

城市灾害综合风险评估是综合防灾减灾规划的基础,对提高城市抵御风险的韧性,保障城市健康、安全发展具有重要意义。基于济南市的灾害分布及特征,从致灾因子危险性、承载体暴露性、承载体易损性、恢复力等方面选取指标,结合层次分析法和专家打分法,构建了济南市灾害灾害综合风险评估指标体系,并利用Arc GIS进行评估。结果表明,济南市灾害综合风险总体上较低,市区东部是高风险的集中区。     

柑桔农业气象灾害风险评估及农业保险产品设计

根据多年生果树产量变化同树龄、大小年以及环境因子的关系,建立柑桔产量处理方法,分离出趋势产量、气象产量、营养产量。结合历史文献和气象产量与气象灾害的关系,运用农业气象灾害风险评估技术确定低温冻害、5月上半月热害指标及其对柑桔产量的灾损率。该产量处理方法应用于丽水市莲都区2006年柑桔总产量预测,误差为4.5%。针对柑桔农业气象灾害风险的不确定性,基于信息扩散原理,利用正态信息扩散技术将单一的样本观测值变为一模糊集的模糊数学方法,建立柑桔农业气象灾害风险分析模型,得到较为稳定并符合实际的风险评估结果。在风险定量分析基础上,从浙江省政策性农业保险经营的实际需要出发,综合区域产量保险和气象指数保险的优点,设计了农业气象灾害保险理赔指数,解决了农业保险中逆选择、道德风险以及灾后理赔时效低、理赔成本高的难题,为政策性农业保险可持续发展提供技术支撑。     

气象灾害系统组成及评估理论体系探讨

结合国内外相关领域的研究情况,对气象灾害、孕灾环境、致灾因子和承灾体等重要概念下了较明确的定义,介绍了孕灾环境危险度这一度量孕灾环境灾害风险的概念,并对承灾体脆弱性、致灾因子强度等用以评估气象灾害的重要参数进行了初步研究,指出灾情是成灾后气象灾害系统的综合状态.最后建立了较完整的气象灾害评估理论体系.     

3"S"技术在单体滑坡风险评估中的应用

本文研究了采用3"S"技术的单体滑坡灾害风险评估的原理,对单体滑坡的致灾因素和评估模型做了全面的界定.分析了光学遥感数据和干涉雷达技术在单体滑坡遥感信息提取的应用.对地理信息系统在评估过程中的应用进行了详细阐述,着重分析了数字高程模型、空间分析手段以及决策支持系统的作用.     

河南水旱灾害危险性时空特征研究

河南省地处南北气候过渡带,水旱灾害频发。综合利用灾害数据资料及信息扩散模型,从致灾和承灾两个层面对河南省水旱灾害进行风险评估与时空特征研究,为加强水旱灾害的风险评估和管理提供理论依据。结果表明:①1988-2007年间发生水灾的年份主要是2003、2000、1998、1996、 2005,旱灾年份是1997、2001、1999、1992、1988;②当降水距平百分率为20%、30%、40%时,发生水灾的概率分别为0.10、0.06、0.04,当降水距平百分率为-20%、-30%、-40%时,发生旱灾的概率分别为0.13、0.07、0.03;③水灾在5%、10%和15%受灾率时的风险概率分别为0.81、0.54、0.35,即1~3 a一遇之间,当受灾率大于20%时,风险概率为0.22,大约4.5 a一遇;而旱灾在5%、10%、15%、20%、25%受灾率时的风险概率分别为0.87、0.72、0.58、0.47和0.38,即1.2 a、1.4 a、1.7 a、2.1 a和2.6 a一遇;④旱灾发生频率大于水灾,空间上具有较大的区域差异,水旱灾害高风险区主要是驻马店、南阳、平顶山一带,旱灾大于水灾的区域主要是三门峡、洛阳、郑州、焦作、安阳、许昌,水灾大于旱灾的区域主要是信阳、漯河、开封、商丘、周口、濮阳,水旱灾害均较小的是济源和鹤壁。     

基于SWMM与ArcGIS的城市内涝灾害风险评估研究 ——以南浦岛为例

城市内涝对城市基础设施造成极大损害且危及市民人身财产安全,需要通过科学评估手段对城市内涝进行风险评估,是防灾减灾工作中的重要一环.以SWMM模拟四种不同设计雨情下广州市南浦岛内的积水状况,利用ArcGIS进行数据分析、功能优化及专题图制作,分析致灾因子和受灾区域性质,结合相关规范建立风险评估体系,通过分析危险性和敏感性对南浦岛主排水管网设计工程的风险评估.利用插值分析得到与实际地形地貌相吻合的灾害风险等级分布图,为防灾减灾提供了决策依据.     

黄淮地区冬小麦霜冻灾害风险评估

黄淮地区是我国主要粮食作物冬小麦的主产区,易受霜冻灾害的影响,研究该区的霜冻灾害风险对保障我国粮食安全具有现实意义。结合分区的冬小麦物候期及其霜冻指标,以该地区56个气象站点1951—2005年日最低气温为基础数据,提取霜冻日记录。并基于年霜日数-年减产率曲线,以信息扩散理论为指导,通过IDW插值得到减产率≥10%、2...     

北方冬小麦主产区的高产与稳产关联性及其影响因素

冬小麦产量高低及稳定性对于保障我国粮食安全同等重要。鉴于北方冬小麦主产区受气候变化的负面影响显著,有必要从高产—稳产关联特征入手,探究全面提升冬小麦产量及稳定性的途径。基于598个县1985—2014年的单产数据,分析了冬小麦高产与稳产关联性时空分异特征,并结合气象、物候观测、农业生产要素等数据,应用无序多分类Logistic模型揭示了冬小麦高产—稳产关联特征的影响因素。主要结论为：（1）冬小麦产量随时间不断提高的同时稳定性也增强,高产性和稳产性均呈东北向西南降低的特征。（2）冬小麦高产与稳产、低产与不稳产密切关联,在研究区占据主导地位,且这两种关联类型的分布区域相对稳定,空间聚集性强。（3）灌溉条件是促进冬小麦高产—稳产的关键因素,影响随时间逐渐增强;具备灌溉条件的情况下,研究区的光温水等气象条件均比较适合冬小麦生产,但不同物候期气象要素的波动对高产和稳产均有负向影响。研究结果可为划定冬小麦优质产区和制定气候变化应对策略提供依据。     

大气臭氧浓度升高对农作物产量的影响

大气O₃浓度升高对农作物产量的影响是评估大气O₃造成农作物减产及经济损失的基础. 分别在北京和广东东莞建立OTC(田间开顶式气室)系统,开展大气O₃对大田冬小麦和水稻的影响研究,在整个生长期对作物进行O₃熏蒸,计算O₃暴露量,获得冬小麦和水稻产量与O₃暴露量之间的响应关系. 结果表明:东莞水稻临界水平(以AOT40计,AOT40为大于40nL/L的小时平均φ(O₃)与40nL/L差值的累计值)为4.95μL/(L·h),而北京冬小麦为2.44μL/(L·h). 根据我国已有农作物O₃暴露量-产量响应关系计算可知,我国水稻和冬小麦的AOT40分别为4.950~9.506和2.280~3.858μL/(L·h),水稻对O₃的敏感性从我国北方到南方呈逐渐增加态势,但冬小麦对O₃敏感性并无明显的地域变化规律. 在大田环境大气φ(O₃)条件下,东莞水稻相对产量损失为2.70%〔AOT40=2.68μL/(L·h)〕,北京冬小麦的相对产量损失为12.85%〔AOT40=6.72μL/(L·h)〕. 我国农作物生长环境多样,作物种类繁多,需要继续开展试验研究来建立本地化O₃暴露量-产量响应关系,用于合理评估区域农作物产量损失.      

华南引种优质牧草气候适应性的研究

本文对我国南方有发展前途的三种热带牧草和三种温带牧草所历时两年的分期播种试验进行了总结。试验研究表明,热带牧草与温带牧草的生长发育、产草量形成与气象条件关系密切。同时还对热带牧草越冬、温带牧草越夏的气象指标进行了鉴定。分别找到了热带牧草的霜冻指标、平流寒害指标以及温带牧草的热害指标。此外,还对华南引种优质热带牧草和温带牧草进行了气候适应性评价。合理布局问题亦进行了探讨。并提出华南地区建设人工草场宜牧林农结合,中小型为主的观点。     

民国时期川东北灾荒严重的社会因素

民国时期川东北地区的干旱、洪水、滑坡、泥石流等灾害频发,范围广,灾情较严重,危害大。除自然因素外,各种社会因素对灾荒的严重程度也有直接影响。在军阀混战、赋税繁重、政治腐败、土匪横行的大背景下,政府防灾、救灾水平较为低下,民间赈灾杯水车薪,灾后恢复难度大。整体上防灾、救灾水平较低,人祸不亚于天灾。     

基于WOFOST模型的京津冀地区冬小麦生产潜力评价

研究利用近40年的逐日气候数据,借助WOFOST作物模型模拟分析了京津冀地区冬小麦的生产潜力,通过与实际产量的比较,探讨了提高冬小麦产量的潜力与措施。研究表明：①京津冀地区(除张家口和承德地区)冬小麦光温潜力介于6934~9143kg/hm²之间,从冀中南部向京津地区和冀东北地区逐渐增大,区域平均生产潜力为8037kg/hm²;②冬小麦雨养潜力介于4515~6639kg/hm²之间,由东部和南部随降水量降低依次向西北递减,到冀西北区降至最低,区域平均产量为5771kg/hm²;③影响冬小麦产量的自然因子中,水分是关键限制要素,北部地区也受低温霜冻的影响;④京津冀中部和南部地区的冬小麦生产潜力年际变化波动相对较小,东北部变化波动相对较大;⑤2005-2007年研究区冬小麦的实际单产在2721~7300kg/hm²之间,区域平均5247kg/hm²,相当于潜在产量的50%~80%,其中石家庄地区附近实际产量达到潜在产量的80%以上,天津和沧州地区以及邯郸地区,实际产量与潜在产量的差距较大。     

北方农牧交错带干旱脆弱性时空格局演变

干旱脆弱性研究为北方农牧交错带人地系统的“整合”研究提供了新思路与分析框架。论文运用VSD脆弱性评估框架,将系统脆弱性分解为暴露度、敏感性、适应能力3个维度,以北方农牧交错带112个县域为研究单元,以2000、2008、2015年社会经济统计数据、气象数据、遥感影像数据为研究基础,运用模糊层次分析、空间热点探测分析和变异系数分析等方法,对各县域干旱脆弱性时空演变特征进行分析与总结。研究结论：1）研究区干旱脆弱性指数逐步降低,整体呈现东北地区低脆弱、西南地区高脆弱的空间格局。2）研究区暴露度指数先上升、后下降,且由东北向西南逐渐增高;敏感性指数先下降、后上升,呈现空间碎片化特征;适应能力指数逐步提高,呈现中部高度适应、东部中度适应、西部低度适应的格局。3）研究区干旱脆弱性差异度先增大、后减小,且呈现西、南部差异度大,东、北部差异度小的格局。4）研究区干旱脆弱性冷、热点个数增加明显,2000—2008年冷热点个数增加最明显;空间上,热点先由中部向西部蔓延,冷点由东部边界区向西部、南部扩展,形成了东部边界冷点集聚带和中、西部热点集聚区。     

中国冬小麦麦收期连阴雨灾害风险评价

论文基于中国839个国家气象站点逐日降水观测数据和778个农业气象站点农作物生长发育数据,提取并统计了中国冬麦区265个国家气象站点麦收期连阴雨频率、最长连阴雨日数和最大过程雨量。通过构建“灾害胁迫-暴露-适应”的麦收期连阴雨灾害风险评价体系,采用熵权灰色关联分析法对2014年中国166个地级市冬小麦麦收期连阴雨的灾害风险进行评价。在此基础上,针对不同灾害风险主导因子进行风险防范分区。结果表明：1）空间分布上连阴雨灾害胁迫的带状递减特征明显,秦岭—淮河以南地区的灾害胁迫等级整体高于秦岭—淮河以北地区;灾害暴露和适应等级呈现出高低交错的空间分布特征。其中,华北西部、黄淮西部和西南地区东南部的暴露等级相对较高,适应能力相对较强的地区主要分布在省会城市、直辖市及其周边区域。2）处于麦收期连阴雨灾害中等以上风险的区域占冬小麦播种地市的73%,2 226.23万hm²的冬小麦处于麦收期连阴雨的胁迫中。3）中国冬小麦麦收期连阴雨灾害风险热点区域以灾害胁迫-适应主导和适应能力主导为主,加强灾害监测预警及提升区域适应能力是降低冬小麦麦收期连阴雨风险的有效途径。     

开发利用土壤深层水资源的一种有效途径——“以肥调水”的大田试验研究

我国北方冬小麦生育期内干旱少雨,农业水资源紧缺,因此,由汛期降水形成的底墒,特别是土壤深层储藏的水分则成为小麦生长的重要水源之一。在中国气象局固城农业气象试验基地大型人工控制农田水分试验场,进行了提高底墒和土壤深层水分利用率,以肥促根觅水的旱作冬小麦田间试验。试验结果表明,施肥深度在20～40cm范围内,能明显促进冬小麦中、下层根系的生长发育,扩大作物觅取水分和养分的土壤空间,有效地吸收和利用储藏在土壤深层的水分,从而能充分发挥土壤水库的调控作用,提高小麦的产量和水分利用效率。     

气候变化对鲁西北平原冬小麦产量的影响及对策

气候变化会导致气候资源发生改变,从而引发粮食安全问题.耦合区域气候模式和作物生长模型,可定量分析气候变化导致的作物产量变动,探讨适宜的田间管理应对措施.研究以冬小麦作为研究对象,以我国粮食主产区之一的鲁西北平原作为研究区域,耦合MIROC-RegCM3区域气候模式和CERES-Wheat作物生长模型,开展A1B温室气体排放情景下,气候变化对冬小麦产量的影响及适应措施研究.结果表明,A1B气候情景下,该区域冬小麦潜在产量会有所下降;在现有管理措施的基础上,可通过培育对春化作用依赖较小的品种、 适当提早播期、 增加越冬水灌溉量等方式保证产量,减少年际间变异.该文研究结果可为应对未来气候变暖、 确保粮食安全提供参考.