湖北省暴雨人口暴露时空特征与贡献率研究

基于1986-2015年气象站点降水日值数据,以中国气象局颁布的降水强度等级划分标准为依据,分别计算了湖北省1986-1995年、1996-2005年、2006-2015年的年暴雨雨强和年代暴雨雨强,采用反距离插值法对年代暴雨雨强数据进行插值,分析其暴雨时空变化;利用1990年、2000年和2010年人口网格数据与年代暴雨雨强数据,计算了湖北省分年代暴雨人口暴露总量,并分析了其暴雨人口暴露变化的贡献因子。结果表明:湖北省暴雨雨强为先增加后减少、暴雨分布东部多西部少、高值区集中在东北部;湖北省人口总量增长缓慢,且东南多西北少,呈现人口继续向东南地区迁移的趋势;湖北省暴雨人口暴露量先增多后减少,1990年、2000年和2010年分别为2 493.29万人、2 844.73万人、2 738.20万人,占当年总人口的比例分别为48.5%、49.0%、48.7%;其变化的主要贡献因子是人口, 2000s暴雨影响占7%,人口影响占92%,联合影响占1%; 2010s:暴雨影响占15%,人口影响占87%,联合影响占-2%。     

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。     

农业气象灾害对辽宁省粮食产量的影响

为更好适应气候变化,保障粮食安全,借助辽宁省1987-2016年间旱灾、水灾、风雹和冷冻等历史灾害数据及主要粮食作物产量数据,选取受灾率、灾害强度指数等指标,利用灰色关联分析1987-1993、1994-2004、2005-2016年3个阶段作物产量与不同灾害类型之间的相关性,探究区域内多时段多种农业气象灾害对多种作物产量的影响。结果表明:①气象灾害对辽宁省粮食生产具有重大影响,研究时段内受灾范围和受灾强度对粮食产量的影响整体呈现下降趋势,关联系数多降至0.7以下。②从受灾范围分析,风雹是辽宁省粮食生产的重大气象灾害因素,近年来水灾对粮食生产危害有所上升。③从灾害强度分析,4种气象灾害对粮食生产的危害程度整体呈下降趋势,但对小麦的危害在不断上升。④总体而言,辽宁省受灾范围对粮食产量影响程度要略大于受灾强度。     

黑龙江省主要农业气象灾害演变特征及对水稻产量的影响

基于1982-2016年黑龙江省洪涝、干旱、低温冷害、冰雹等农业气象灾害数据及水稻产量数据,将研究期划分为1982-1990、1991-2000、2001-2010和2011-2016年4个阶段,引入受灾比和灾害强度指数,采用数理统计、灰色关联分析方法,研究黑龙江省农业气象灾害演变特征,构建灾害与水稻产量的数理模型。研究结果表明:①洪涝和干旱是影响黑龙江省主要的农业气象灾害,而低温冷害和冰雹相对较弱;②洪涝的受灾范围和灾害强度均呈下降趋势,而干旱则呈先升后降趋势,冰雹受灾范围变化不大,灾害强度呈上升趋势,低温冷害均变化不大;③黑龙江省农业气象灾害对水稻产量为负效应影响,从受灾范围看,干旱为最关键灾害,其次为洪涝,低温冷害和冰雹影响相对较小;从受灾强度看,4种农业气象灾害影响黑龙江省水稻产量强弱依次为冰雹、洪涝、低温冷害、干旱。     

长江流域一季稻高温热害分布特征及风险分析

基于长江流域一季稻区75个农业气象观测站观测数据和逐日气象数据,建立典型高温年份一季稻灾损和高温热害表征因子关系,筛选关键致灾因子、构建高温热害致灾等级指标,分析一季稻热害致灾时空分布规律。以多种分布函数对高温致灾因子序列进行拟合,筛选最优分布函数,综合热害强度及其风险概率进行高温热害致灾风险分析。结果表明:一季稻高温热害致灾程度与高温过程的日最高温度关系显著,以38.9℃、39.5℃、40.2℃、41.5℃为轻度、中度、较重、重度致灾热害的阈值。20世纪60至80年代致灾热害发生范围和次数减少,90年代稍有增加,21世纪后明显增大;致灾热害基本以轻度、中度和较重等级为主,80年代发生站次较少,重度致灾热害发生较少、21世纪后明显增加。重庆中部和北部为高温致灾热害发生的高频区。综合致灾强度和风险概率的致灾较高风险区主要集中在重庆和四川盆地东部地区。整体看,一季稻高温致灾热害范围和强度将呈扩大增强的趋势,需采取一定防范管理措施以应对气候变化、保障粮食稳产高产。     

长江三角洲地区人类生命体多自然灾害综合风险度评估

自然灾害综合风险评估是当前灾害研究领域的主要难点之一。以经济发达、灾害频繁的长三角地区为研究区,选取县级行政区域为基本分析单元,以人类生命体作为受灾对象,尝试进行了区域多灾种综合风险度分析。致灾因子方面选取地震、台风、洪水;选择性别比例、年龄结构、交通状况、通信设施和医疗状况等构建脆弱性评价指标,以人口密度作为承灾体暴露性指标。以历史上各致灾因子造成的年均死亡人数为权重依据,将各致灾因子进行加和得到多致灾因子的危险度指数;使用熵值法对脆弱性的各相关指标进行分析计算,得出脆弱性指数。将得到的多致灾因子危险度指数、承灾体脆弱性指数和暴露性指数合并,得出各县的人类生命多灾种综合风险度指数。结果表明:高风险度地区主要分布在上海市中心区域、台州市的南部。所得风险度指数反映了长三角区域内各县区人口受到多灾种综合影响的相对强度。     

中国农业自然灾害可接受风险水平研究

农业自然灾害可接受风险水平的确定是实现农业灾害风险管理和区域农业可持续发展的有效途径。基于2010—2020年中国农业和农业自然灾害(包括干旱、洪涝、地质灾害、台风、风雹、低温冷冻和雪灾等)损失数据(不含港澳台地区数据),分析农业自然灾害的时空分布特征,并在最低合理可行原则(As Low As Reasonably Practicable,即ALARP原则)下,应用F-N曲线法,构建不同风险厌恶程度的全国及其7大地理分区的农业自然灾害可接受风险曲线。结果表明：(1)2010—2020年中国农作物受灾率总体呈下降趋势,农作物成灾率为先波动上升至2015年达最高值后又波动下降,农作物绝收率总体呈上升趋势;华北和西北地区是我国农作物年均受灾率和成灾率最大的地区,而华南地区是农作物年均成灾率和绝收率最小的地区;(2)风险厌恶程度分别为1、1.5和2时,农业自然灾害致1万hm²农作物年绝收的累计频率分别不超过0.12、0.07和0.02为可接受风险,超过0.50、0.15和0.07为不可接受风险。不区分风险厌恶程度,农业自然灾害导致农作物年绝收面积超过300万hm^...     

长江中下游地区一季稻高温热害时空变化及其风险评估

利用长江中下游83个气象台站1961-2012年的气温资料和区域内136个县一季稻种植面积、产量等资料,分析了一季稻高温热害发生的时空变化特点,并对高温热害进行了风险评估。结果表明,近52 a来,长江中下游一季稻各级高温热害发生频次的年际变化均呈开口向上的抛物线型。其中,1980-2012年高温热害发生的总频次以14.10次/10a的趋势增加。从高温热害发生频次的地域来看,湖北、湖南和江西3省多且危害程度重,安徽、浙江两省次之,而江苏省最少也最轻。高温热害发生概率高值区主要分布在湖南省南部和江西省南部,概率达40%以上。高温热害灾损率高值区出现在湖北巴东、湖南衡阳、江西吉安,灾损率为10%~14%。高温热害风险度以江西、湖南两省的南部地区较大,极值出现在湖南衡阳为0.36。在全球气候持续变暖的背景下,一季稻高温热害风险度将继续升高。     

西安市老城区暴雨内涝模拟及其灾害风险评估

城市内涝灾害严重影响城市可持续发展,其灾害风险不仅受内涝积水影响,更与城市地形、人口分布和建成环境紧密相关。通过SWMM模型与GIS工具对西安市老城区10、20、50、100 a这4个重现期下2 h降雨进行暴雨内涝模拟,同时从危险性、暴露性和脆弱性出发构建内涝灾害风险评价体系,叠加运用传统数据与新兴多源数据计算内涝灾害指数。研究表明：西安市老城区在4个重现期下都出现较为严重的积水,排水管网系统尚不足以抵御10 a一遇的暴雨。积水严重区域主要集中在道路交叉口和城墙下穿区域、大面积城市广场和停车场、地势低洼处三类区域,主要原因是这些区域管线交汇且地势低洼,或存在大面积铺装且缺乏快速排水系统,或场地低洼且管网设计标准较低。西安市老城区内涝中、高风险区域主要集中在积水严重的道路交叉口、城墙下穿区域、城市广场和地势低洼处,主要原因是这些区域本身易积水,再加上周边的城市道路、人流车流、敏感设施相对密集,暴雨内涝影响严重。研究结果有助于深入认知城市内涝灾害风险,也有助于政府和相关人员准确绘制内涝风险地图。     

长江中下游一季稻高温热害危险性特征及其对气候变化的响应

利用长江中下游地区1961-2011年气象数据和1981-2011年一季稻生育期资料,采用线性回归方法分析了一季稻高温热害危险性的时空分布及其对气候变化的响应。结果表明:(1)1961-1993年7,8月份平均气温显著下降(P0.05),近50年来5,9,10月的平均气温极显著增高(P0.01);(2)湖北省东部、安徽省西南部是一季稻高温热害危险性的高值区,江苏省、浙江省和湖北省西北部是其低值区。20世纪60年代和21世纪初热害发生最为频繁,危险性相应最大;(3)一季稻高温热害危险性与7-8月最高气温和平均气温存在极显著的正相关关系(P0.01),危险性随着最高气温和平均气温的升高呈现出先慢后快的增大,分别以31℃和26.5℃为临界变化温度。因此,不同区域应根据各自危险性特征安排适宜的播种期,并选用合适的品种类型。     

上海市水灾风险分析

利用1949-1990年上海市郊水灾历史灾情资料,分析其时空分布特征显示,自1949年以来,水灾受灾指数和相应粮食减产率呈阶段性下降,尤其自1977年水利控制片贯彻实施后,二者呈大幅度下降。各区县中,综合考虑水灾频次和受灾面积两个因素,得出南汇灾情最为严峻。最终,针对历史灾情资料缺乏、小样本数据使用传统统计模型进行风险分析精度不高的特点,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,对各区县受灾指数进行了风险分析,结果显示:南汇、浦东在受灾指数较低时,超越概率较高,即风险较高;崇明、金山在任一受灾指数下,风险都显示最高,受灾指数达0.8的超越概率为0.03345和0.01243,分别达到30年一遇和100年一遇。     

江南地区茶树高温热害时空分布特征及风险区划

为研究江南茶区茶树高温热害的时空演变特征及其风险区划。利用江南地区87个气象观测站1957-2007年逐日气象资料,结合前人研究成果,提出了茶树高温热害致灾的气象指标;利用Matlab,Arc GIS9.3及小波分析法统计并分析了51a高温热害的时空分布与多时间尺度变化规律;根据灾害等级发生的频次及强度,构建了高温热害风险指数,并利用该指数对江南地区茶树进行了风险区划。结果表明:(1)江南地区茶树轻度、中度、重度、总热害分布差异显著,基本上呈现南高北低的态势。(2)分析期内,各级灾害年际变化幅度大,呈现出先减小后增加的趋势。(3)各等级灾害存在明显的多尺度特征。(4)茶树高温热害发生的高值区主要分布在浙江金华—龙泉—衢州一带、江西景德镇—樟树—宜春以南大部分地区。该研究结果可为我国南方茶树种植布局和气象灾害防御提供参考。     

2000-2007年省级区域自然灾害灾情分析

自然灾害是严重影响人民正常生产生活、国家经济持续发展的突发公共事件。区域自然灾害评估对于做好防灾减灾工作有着重要的意义。对区域灾情进行了综合评估,归纳总结了区域灾情分布规律。选择受灾人口、死亡人口、紧急转移安置人口、农作物受灾面积、农作物绝收面积、倒塌房屋、损坏房屋和直接经济损失等8个基本指标参与区域灾情评估,并利用灾情综合指数法构建了灾情指数,其中绝对指数反映了区域灾情的绝对强度,相对指数反映了区域灾情对当地社会经济的影响程度。用灾情指数综合评估了我国东、中、西部三大地带以及省级区域的灾情强度和空间分布规律,认为西部区域受灾程度最大,自然灾害对其的影响程度最深,其次是中部地区和东部地区;文章利用综合灾情的绝对指数和相对指数的对应关系,将我国大陆地区的31个省级单元划分为4类地区,即灾情总量较大且对本地影响较大、灾情总量较大但对本地影响较小、灾情总量较小但对本地影响较大以及灾情总量较小且对本地影响较小等4种类型。文章给出的灾情区域分布规律符合灾害系统理论,特别反映了承灾体的暴露度、脆弱性和抗灾能力是区域灾情强度的决定因素。评估结果与区域实际情况相符,说明所给出的灾情指数评估法是评估区域灾情强弱的合理有效方法。     

西安市汛期降水变化特征及驱动机制研究

变化环境下城市内涝灾害事件频发,已严重威胁城市居民生命财产安全,汛期降水强度大、持续时间长、影响范围广,是城市内涝主要致灾因子,通过分析城市汛期降水变化特征并进一步揭示其驱动机制,可为城市防洪减灾与水资源管理提供参考。本文采用Mann-Kendall检验、累积距平和连续小波变化等方法分析西安市1951-2017年汛期降水变化特征,采用交叉小波和小波相干揭示太阳黑子、大气环流异常指数北极涛动(AO)、南方涛动指数(SOI)、厄尔尼诺(ENSO)、太平洋年代际振荡(PDO)、北大西洋振荡(NAO)对西安市汛期降水变化驱动机制。结果表明:西安市汛期降水量主要集中在中雨和大雨。汛期降水总量、小雨和暴雨降水量均呈减少趋势,日降水量、中雨和大雨降水量呈增加趋势。汛期降水总强度、日降水强度、月降水强度和不同等级降水的强度均呈增加趋势。汛期降水集中度Q指数呈增加趋势,降水日数减少,汛期降水有更为集中的趋势。汛期降水量存在1958和2002年两个突变点,并且有7-9年的显著周期。AO和太阳黑子对汛期降水的影响最为显著,其次为SOI、NAO和ENSO,PDO的影响相对较弱。AO、SOI、PDO和NAO对汛期降水主要存在正向驱动,ENSO对汛期降水主要为负向驱动。1975年之前太阳黑子对汛期降水有正向驱动,1975年之后则为负向驱动。     

基于HOP模型的地质灾害区域脆弱性研究——以湖北省宜昌地区为例

在介绍HOP模型及其方法的基础上,以湖北省宜昌地区为案例,依据该地区地质灾害综合调查资料、统计年鉴数据资料及第六次人口普查数据资料,以乡镇为基本单元对该地区的人口分布、地质灾害暴露、社会脆弱性及区域综合脆弱性进行分析。研究结果表明:具有明显点状分布特征的地质灾害不同于呈面域发展的其它类型自然灾害,灾害暴露水平不完全由地质灾害发育水平所决定,人口分布特征对灾害暴露有显著影响,其区域脆弱性的高低主要受灾害暴露水平控制,同时受到社会脆弱性的影响。地质灾害区域脆弱性的空间分布特征对宜昌地区的防灾减灾具有实际的指导意义,从技术减灾角度分析,应综合比较分析工程防治、资产转移与人口迁移这三者的技术可行性与技术经济性;从政策减灾角度分析,应更加关注区域脆弱性更高的地区,防灾减灾的政策制定、资金投向与人力资源配备等需根据区域脆弱性的空间特征做出规划与调整。     

基于“3S”技术的村镇住宅洪灾脆弱性曲线研究

脆弱性曲线常用来表示各类承灾体的洪灾损失率与洪水特征之间的关系,是洪灾风险评价方法中的关键部分。为了构建村镇住宅洪灾脆弱性曲线,以2010年永吉县口前镇洪灾为案例,根据抽样理论运用GPS技术开展了村镇住宅洪灾损失的实地调查;运用RS技术和GIS技术提取出洪水淹没水深用以补充未调查房屋的淹没水深数据;采用回归分析方法建立了各类平房住宅水深-损失率之间的关系,用以表征脆弱性曲线。结果表明:居民住宅的洪灾损失率与水深高度相关,且在同一淹没水深下,平房住宅的使用时间越长损失率越大。脆弱性曲线的建立为计算洪灾潜在损失和区域防灾减灾提供了依据。     

神农架灾害规律与防治路径选择

神农架森林资源丰富,旅游经济特征突出。本文采取实地调研与数据定量分析相结合的方法,分析神农架1978年至2016年人口、农作物、房屋、直接经济灾害损失的年际趋势,及区域内各乡镇人口、农作物、经济的暴露度和脆弱性。研究发现,该区灾害损失呈现逐步平稳、降低趋势,极端气候导致多灾并发、交替呈现,承载主体暴露度与脆弱性具有一定关联性,但乡镇之间存在灾损差异、不均衡状态。当地政府应加强监测分析预警;结合长期成本效益,降低易灾区域人口暴露度;结合神农架退耕还草、还林工程,在风险隐患较大的区域进一步增加植被覆盖度;发展旅游经济、拓展碳汇存储经济价值,增加灾害应对和恢复能力。     

基于DEA的中国农业旱灾脆弱性评价及时空演变分析

旱灾脆弱性是形成旱灾的基础,开展脆弱性评价对旱灾形成机理及其防治具有重要意义。运用数据包络分析方法,构建旱灾脆弱性评价模型,对我国近40年农业旱灾脆弱性时空变化特征进行分析。结果表明,上海、江苏和福建三省的旱灾脆弱性最低,脆弱度均值低于0.2;而山东、陕西、内蒙古、山西四省的旱灾脆弱性最高,脆弱性均值高于0.5,从南到北旱灾脆弱性逐渐增大,且具有空间正相关特征;旱灾脆弱性程度总体呈下降趋势,变化倾向率为-0.02/10a(P<0.05),但广西、青海、内蒙等9省旱灾脆弱性呈上升趋势;脆弱性的空间差异变小,脆弱性变异系数呈下降趋势。DEA方法运用于脆弱性评价具有较高可信度,可解决旱灾脆弱性评价指标体系复杂、权重确定较主观的问题,对把握区域旱灾脆弱性空间分异特点及时间变化趋势具有较强优势。     

江苏高温热害对水稻的影响及成因分析

为了探究全球气候变暖造成的高温热害导致水稻产量结构变化的规律及其影响程度,以江苏省为例,利用通径分析的方法,分析了夏粮产量与表征热害的3个指标,即最高温度、平均温度和相对湿度等因子的关系,及其对夏粮产量的直接和间接影响。并且通过相关普查方法和滑动相关检验法进行稳定性检验,确定大气环流特征量与水稻高温热害指标间的显著性关系,以分析高温热害发生的环流原因。结果表明:日最高温度≥35℃的日数对水稻穗粒数的影响最为直接,且影响程度最大,日平均温度≥30℃日数主要是间接作用。而对水稻千粒重来说,日相对湿度≤70%的日数影响最为直接,且影响程度最大,日最高温度≥35℃日数主要起间接作用。可通过对前一年11-12月南海副高强度指数的平均值和当年2-3月北美副高面积指数平均值的预报,来提前预测7月下旬至9月上旬≥35℃的高温日数。     

基于GIS的乡镇洪涝灾害风险评估与区划技术——以山东省淄博市临淄区为例

基于乡镇气象资料历史序列的构建,利用AHP决策分析法和加权综合评价法,结合GIS空间分析技术,对山东省淄博市临淄区洪涝风险进行评估与区划。结果表明,临淄区洪涝危险性主要受洪涝频率影响,总体趋势是东北部高于西南部;洪涝灾害暴露性风险分布区域性较强,西部明显高于东部;脆弱性风险分布相对较分散,总体上北部地区脆弱性高于南部地区;防灾减灾能力北部地区强于南部。临淄区洪涝风险综合指数普遍较高,高值集中在人口、经济密度较高的临淄市区以及危险性较高的西北地区;风险指数受危险性影响较大;全区中、高风险的面积占总面积的69.2%。