基于土地利用的城市内涝交通风险评价

近年来,我国城市内涝灾害频发,对城市交通造成了巨大的负面影响。以邯郸市为研究对象,使用空间分析软件Arcgis处理其土地利用数据,将处理过的空间属性数据输入城市暴雨管理模型SWMM,模拟城市雨洪过程,计算城市区域淹没水量,并实现其可视化,绘制不同降雨条件下的邯郸市内涝交通风险等级分布图,并进一步对内涝区域的分布特征进行分析。分析结果表明,邯郸市内涝严重区域的面积随降雨强度增大急剧增加,邯郸市现有排水体系的内涝防治系统无法应对当前20年一遇的洪涝灾情,城市路口的内涝交通风险高于当地平均风险水平。基于此,本文提出改变地表覆被情况、增设蓄水池、改善城市排水系统等可行性建议,对内涝风险灾害预警及其防治具有一定的借鉴和参考价值。     

基于综合灾害风险评估的高原山区乡村聚落空间优化——以青海省海东市乐都区为例

自然灾害评价是衡量资源环境承载能力和国土空间开发适宜性的本底要素。以青海省海东市乐都区为研究区,采取频数统计和优化AHP法确定研究区灾种和孕灾因子体系双层权重,利用GIS技术分析评价灾害易发风险区划和几何拓扑特征。结果表明:①乐都区综合灾害极高和高风险易发区总面积为1 694.8 km2,占比55.5%,在浅山区、川水区和脑山区各自区域占比分别为87.11%、60.73%和7.59%;②乐都区综合灾害易发风险等级与人口规模、人均收入分布具有显著负相关性和正向耦合性,严重失调区分别占17.58%和15.52%,对区内乡村聚落居民生命财产及生活生计造成较大威胁;③乐都区乡村聚落空间优化可分为32个搬迁撤并型、117个优先整治型、163个防治拓展型和42个集聚提升型,具体优化建议可为西部高原山区国土空间安全提升和助力乡村振兴提供依据和参考路径。     

京津冀都市圈格网尺度洪涝灾害风险评价研究

气候变化与快速的城市化进程加剧了都市圈的洪涝灾害,准确的评估都市圈的风险等级已成为社会经济发展的迫切需求。该文根据所选取的14个评价指标,以格网尺度(1 km×1 km)为评价单元,采用基于组合权重的模糊综合评价法对京津冀都市圈的洪涝灾害进行了风险等级评价,并采用历史洪水和人员伤亡点位数据对风险评价结果进行了可靠性验证。结果表明:京津冀都市圈洪涝灾害风险等级大致以北京市为中心,呈"花瓣状"的空间分布格局;此外,量化了京津冀都市圈152个区县的风险等级分布情况。与IPCC AR5方法相比,模糊综合评价法可降低风险评价过程中的模糊性与不确定性,能够获得客观的风险评价结果。     

基于TM与MODIS遥感数据的农业旱情监测——以河北省为例

以河北省冬小麦种植区域为研究区,基于TM和MOD IS遥感数据,利用植被供水指数法确定了研究区旱情等级。首先,将其与遥感解译获得的冬小麦空间分布图叠加得到受灾冬小麦空间分布图;然后以1 km的距离在受灾冬小麦周围做缓冲区,并与通过人口密度模型获得的人口密度空间分布图叠加,得出受灾人口空间分布;最后基于光能利用率改进模型构建粮食产量回归统计模型,得到粮食产量。目的是从粮食产量和作物受灾影响人口两个方面对农业受干旱影响情况进行遥感监测和定量评价,以期为相关部门制定防灾、抗灾措施提供科学依据。结果表明,2004年研究区:(1)春季受灾面积小,仅占16.4%;(2)旱情较轻,以轻旱为主,占受灾面积的89%;(3)冬小麦种植面积约为23 965.0 km2,受灾面积约606.3 km2,主要位于唐山市和保定市;(4)粮食产量回归统计模型精度达到了87%,冬小麦产量约为11939247 t,单产约为498.8 t/km2。     

城市地表径流内涝关系与排洪道优化设计研究——以兰州市为例

为探究暴雨后地表径流与城市内涝关系,以兰州市为例,利用ArcGIS软件对其数字高程模型进行水文分析,获得了兰州市地表径流空间分布。根据地表径流空间分布规律,从城市全局视角分析了兰州市城市内涝问题,并对兰州市现有排洪道进行了优化。结果表明：易涝路段与径流路径具有高度相关性,地表径流流经大部分内涝路段,导致内涝发生,且径流路径的密集程度与内涝的严重程度相关,其中城关区最为严重,七里河区与西固区次之,安宁区相对轻微,符合兰州市现实情况,说明了该模型方法的正确性;内涝点集中分布在建筑用地、裸地(水泥地面等)区域,表明城市下垫面的高不透水率是造成道路积水的原因之一;优化后的排洪道使易涝区域的雨水就近排入洪道,减少了薄弱地区洪水冲入城市街道的可能性,减轻了地下排水设施的排水压力,在一定程度上能够解决城市内涝问题;将山地原始沟渠巩固、加宽、延长为新建排洪道,减少了发生山洪的风险。因该研究区域黄河穿城而过,地表径流最终通过排洪道汇入黄河,故该方法可为我国后续整个黄河流域、长江流域“一河一盘棋”的整体防洪研究提供参考。     

基于GIS的大庆市土地利用生态风险分析

基于2001年卫星遥感TM影像获取的土地利用信息,以大庆市区为研究区域,根据其土地利用结构特征,构造了综合性生态风险指数;同时利用空间分析方法对生态风险指数进行了变量空间化,通过对生态风险指数采样结果进行半变异函数分析和空间插值,编制了大庆市生态风险程度分布图,以分析解释研究区的生态风险空间分布特征和形成机理.结果表明,研究区域的生态风险表现出明显的区域不均匀性,形成了两个土地利用生态高风险区域,即萨尔图、让胡路、龙凤3个高度城市化区域和市区东南部大同区所在地,这些都是急需采取保护性措施的重点区域.     

基于PSR和AHP方法的西安市城市内涝脆弱性评价体系构建与脆弱度评估

本文基于灾害系统理论和"压力-状态-响应"模型(PSR),构建了城市内涝脆弱性指标体系。利用2010、2012、2016、2017年共4期西安市统计年鉴数据提取了西安市城市内涝脆弱性指标,使用AHP(层次分析法)计算指标权重,提出城市内涝脆弱度指数,并综合分析评价了西安市城市内涝的脆弱程度。研究结果表明:自然和社会状态对城市内涝的脆弱性起决定性作用,外在压力和后期响应作用次之。其中,水面面积、排水管网密度、坡度、暴雨强度是对城市内涝脆弱度影响最大的因子,均大于10%;建成区面积、暴雨次数、人口、从业人数、投入资金、绿化率、GDP、防洪堤长度对城市内涝脆弱度的影响一般,影响力在2%-9%之间;年降雨量、年降雨天数、道路长度对城市内涝脆弱度影响较小,均小于2%。西安市4期的城市内涝脆弱度指数均为较低水平,说明西安市的城市内涝脆弱度指标平稳,灾害风险小,比较适宜人居。西安市城市内涝脆弱性评价,对区域城市管理、灾害预警、推进海绵城市建设等具有重要意义。     

街区尺度下城市高密度建成区火灾风险研究——以石家庄市中心城区为例

城市空间是火灾灾害系统的载体,街区是城市管理的基本单元,火灾风险评估则是火灾风险管控的关键。本文先利用遥感图像识别结合支持向量机算法及K-means聚类获取街区尺度的空间数据,进行“单位-街区-区域”层次的高密度建成区火灾危险性评估;然后通过POI(Point of Interesting)数据挖掘,识别城市空间用地类型衡量火灾损失,对高密度建成区进行火灾风险综合评估;最后利用聚类和异常值分析探究火灾风险空间分布,提出高密度建成区火灾风险防范措施。结果表明：研究区域的539个街区单元中,有37个为五级火灾危险性街区单元,45个为五级火灾风险街区单元;街区特征暴露性是影响火灾危险性的主要因素,工业和商业活动范围是城市火灾的高损失区域;提出了集“重点监测点-重点监测区-重点改造区-消防优化区-改造优化区”于一体的石家庄市中心城区火灾风险防范建议;POI数据及遥感图像识别技术的引入,不仅提升了风险溯源能力,还弥补了火灾风险评估模型没有充分考虑城市动态变化的局限。街区尺度的火灾风险研究为高密度建成区消防安全保障提供了新思路。     

不同降雨重现期下山洪汇流过程关键因子识别研究——以赣江上游为例

森林植被与山洪过程耦合关系是生态水文学研究的热点问题,而给定降雨条件下不同重现期山洪汇流过程关键影响因子识别研究不足严重制约着山洪灾害的预警预报。该研究选取江西赣江上游易灾地区为研究案例,将洪峰模数、汇流时间和1h立即转移临界雨量这3个参数作为山洪汇流过程表征因子,以生态参数、人类扰动、森林起源及林龄4个因子集共计14个因子作为环境解释变量,采用10 min不同重现期降雨实现暴雨区划,在乡镇尺度上利用Canoco5.0软件中RDA模型并进行关键因子识别。研究结果表明:NDVI在1%、2%、5%、20%和50%不同降雨重现期下对山洪汇流过程影响贡献最大且变化幅度相对稳定,其贡献率在37.8%～44.2%之间,而植被覆盖度指数(VC)在80%时贡献率最大;天然林、中林龄、25~0以上坡耕地及人口密度对山洪汇流过程的影响作用不容忽视;不同重现期下解释变量和响应变量因子的空间分布特征及其相关性变化不大;植被指数与山洪汇流过程耦合作用显著,可作为山洪预警参考指标之一。     

城市公共绿地的应急避难功能——基于GIS的格局优化研究

为推动城市公共绿地应急避险功能格局的优化,应用GIS的空间分析技术,对长沙市第五次人口普查数据进行了空间分布化,并通过人口密度分布与公共绿地缓冲区的叠加分析,对其人口服务辐射能力进行了探索研究。运用GIS与元胞自动机相结合的方法,构建2015年人口空间分布模型和交通流量综合预测系统模型,从城市均衡发展以及最大限度发挥城市公共绿地防灾避难功能的角度,对公共绿地合理的服务半径和空间布局进行研究。结果显示:(1)2005年长沙市市区内公共绿地缓冲区覆盖范围总计为113.54km2,约占长沙市市区总面积的20.5%,存在440.46km2的服务盲区;人口服务总数为49.59万人,辐射能力较弱。(2)考虑人口服务辐射能力和交通疏散能力两方面因素,从长沙城市发展和均衡的角度,结合城市交通规划,建议选择30处绿地作为应急避险绿地,组成放射形疏散主通道网。(3)依据源-汇-流思路,构建2015年长沙公共绿地的应急避难功能格局,使其公共绿地人口服务辐射能力达到60%以上。