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%。     

淮河流域洪涝变化的混沌特征

从功率谱结构,Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数,吸收子维数和可预报时间等方面分析了淮河流域洪涝变化的混沌性质,研究表明淮河流域洪涝变化是一类混沌变化序列,洪涝系统是一类混沌为动力系统,系统时初值极端敏感,长期和不可预测,其可报预时间约为５－６年。     

淮河流域洪涝变化的信息维研究

以一定洪涝指标建立的淮河流域近五百年洪涝变化序列为基础，采用分形理论和方法，分析了淮河流域洪涝变化的分形结构特征；计算了淮河流域不同等级洪涝序列的信息分维及其随时间的变化。结果表明，淮河流域洪涝序列是一种极不规则的Ｃａｎｔｏｒ集合；信息分维与洪涝发生的频度呈反相关关系，即洪涝程度越重，信息分维值越低，所反映的气候层次相对越高。信息分维及其变化有望成为时间序列变化趋势和气候层次的诊断指标。     

流域性洪涝及其指标研究

本文讨论了区域洪涝指标，认为区域洪涝指标应反映出不同洪涝面积和不同洪涝等级对区域洪涝的影响程度，基于这一思想，提出了一个区域洪涝指标计算公式。为了使区域洪涝研究更为具体和可比，本文在分析区域洪涝指标的基础上，提出了流域性洪涝的概念，并以《中国近五年百旱涝分布图集》为基础，建立了淮河流域５００年流性洪涝指标序列及其等级。     

1640-1909年长江下游地区冬季冷暖特征研究

通过对历史文献资料的收集、整理,重建了1640-1909年长江下游地区冬季逐年冷暖的等级序列,并运用统计分析、滑动T检验及功率谱分析等方法,对得到的序列进行了多时间尺度特征的综合分析。结果表明:1640-1909年长江下游地区整体上处于偏冷时期,全区大致存在5个偏冷时段和5个偏暖时段,其中最冷时段出现在1710-1719年和1840-1849年间,最暖时段出现在1850-1859年;全区在10a尺度上冷暖变化跃变频繁,而在30a尺度上冷暖变化具有很高的稳定性;1640-1909年间,全区冷暖变化在36,45,72和123等年份上有明显的正相关,在4,68,94和104等年份上有明显的负相关,显著性变化周期有5个,分别是2a,3a,5a,11a和40a,其中40a为第1主周期。     

中国近五百年流域性洪涝统计特征研究

本文以《中国近五百年旱涝分布图集》为基础，并将资料适当延长，提出了流域性洪涝及其指标。在此基础上，初步分析了我国主要流域单元近５００年（１４７０￣１９９１年）和各世纪流域性洪涝事件发生折频次和持续性，并分析了南方、北方和全区域主要流域单元不同等级流域性洪涝空间遭遇的可能性。     

中国暴雨洪涝灾害的统计分析

根据近４０多年来的资料，对我国暴雨洪涝灾害进行了统计分析。分析表明，我国暴雨洪涝灾害面积大，且有随时间而增加的趋势；年均受涝面积最大的地区主要位于江淮流域；暴雨洪涝发生的基本规律，南方早，北方迟，６～８月为暴雨洪涝主要多发期。     

长江中下游地区旱涝气候年景和评定方法的研究

采用经过修改的Z值指标,利用1961～1995年5～9月的总降水量,建立了长江中下游地区7省市逐年的旱涝等级序列;同时通过计算干旱指数、洪涝指数和旱涝综合指数,对长江中下游地区的旱涝和旱涝气候年景进行了评定,初步实现了气候年景评定从定性向定量的转变,并得到一致的可比的历史序列。     

云南省近500年旱涝灾害时间序列的分形研究

根据云南省近500年的旱涝灾害时间分布序列,应用R/S分析,预测了未来旱涝灾害的发生时间,但预测时间尺度不同,结果也不同,因此仅从旱涝灾害发生的时间序列本身来预测,需确定其能够预测的时间范围;应用Smalley算法分别对云南省干旱和洪涝灾害的时间序列特征进行分析,干旱年发生时间序列的分形维数为0.5498,洪涝年发生时间序列的分形维数为0.4923,具有明显的分形特征,均小于Cantor集合的0.6309,可见云南省旱涝灾害发生的自组织程度可能会提高。分形研究的结果反映的仅是云南省近500年旱涝灾害时间序列的平均状况,由于旱涝灾害的分布具有空间差异,因此需分别研究不同程度灾害区旱涝时间序列的分形及多重分形特征。     

全球不同区域火山爆发与中国夏季旱涝的关系

根据近500年来火山活动和中国旱涝资料,研究了中国旱涝型和各主要地区旱涝指数与不同火山区和不同季节火山爆发的统计关系,探讨了1991年江淮洪涝与该年6月火山爆发的可能联系。发现不同区域火山爆发对中国不同地区的旱涝影响不同,有的甚至截然相反。由统计检验表明,分区研究比不分区研究其信度明显提高。     

自然灾害发生时间序列的分形特征及R/S分析

统计了公元960年到1979年我国地震、洪涝和台风风暴潮灾害发生的时间及死亡人数,以分形几何中的Cantor集合为模型,发现我国自然灾害发生时间序列的分布呈现出明显的分形特征,并采用Smalley方法分别计算了不同灾害发生时间序列分布的分维值,它们均在0.5左右,同严格意义上的数学分形Cantor集合相比分维较小,说明我国地震等自然灾害发生发展的自组织程度还有进一步发展的趋势,其危害程度将可能进一步提高;在自然灾害发生时间序列的分形特征的基础上,通过R/S分析,得出3种自然灾害发生时间序列的H指数均在0.28左右,同日斑指数、树木年轮、湖泊水位变化等自然现象相比较小,说明自然灾害的发生具有短程相关性,其发生规律没有日斑指数等自然现象明显.该研究对于进一步认识和研究我国地震等自然灾害的发生规律和发展趋势等具有一定意义.     

江苏省典型年梅雨洪涝灾害对比分析

梅雨期降水形成的洪涝和枯梅年产生的干旱是江苏省主要的气象灾害.为了能客观地划分各年梅雨的旱涝等级,从而为防灾减灾决策提供依据,利用江苏省近50年来的梅雨资料,考虑梅期持时长短、梅期平均日雨量及暴雨日数等3个因子,给出了梅雨强度计算模型及梅期旱涝指标,较好地反映了江苏省每年各地的梅期旱涝状况.结合实际灾情,确定了典型梅雨洪涝年的标准.针对1954,1991和2003年3个比较典型的梅雨洪涝年,进行了详细的比较分析,结果表明:(1)长江及淮河流域上游的客水、入梅之前的降水量和梅期降水会直接影响该省梅雨期的洪涝灾情;(2)1991年的洪涝是历年来最为严重的,1954年的洪涝稍重于2003年;(3)3个典型梅雨洪涝年中全省最涝的地区都位于沿淮地区或江淮之间地区的北部,淮北地区这3年中都出现了较重的涝灾,淮北南部的灾情重于北部.     

1997/1998厄尔尼诺与江苏气象灾害及对农业影响的分析

１９９７／１９９８厄尔尼诺事件在１９９７～１９９８年冬春给江苏省带来严重气象灾害， 导致三麦、油菜减产近３成。夏季长江出现仅次于１９５４年的全流域性特大洪涝， 形势十分严峻。本文以大量翔实的数据与灾情资料， 分析了厄尔尼诺与江苏气象灾害的密切关系， 提请人们关注厄尔尼诺， 预防气象灾害。     

青藏高原季风变化及其与中国北方春季沙尘暴的关联

利用1948—2003年的逐H600hPa2.5°×2．5°NCEP／NCAR再分析资料和1957—2003年中国北方地区春季沙尘暴日数资料,计算了反映青藏高原地区季风特征的高度场指数序列,分析了青藏高原高度场指数的年代际变化。结果表明：近56年来,高原季风指数总体呈现冬季风减弱、夏季风增强的变化趋势;高原季风的变化与我困北方地区春季沙尘暴的多寡密切相关,高原冬季风偏强的年份,我国北方地区春季沙尘暴偏多,而高原冬季风偏弱的年份,我国北方地区春季沙尘暴偏少。     

火灾定量预测方法研究

应用预测学原理，对火灾定量预测方法进行了探讨，建立了一套适应不同火灾历史统计特点的平滑预测模型：滑动平均预测模型和指数平滑预测模型；考虑火灾事故的季节性变化，建立了季节性平滑预测模型。应用二重指数平滑预测模型和季节性平滑预测模型，对荆州地区１９９３￣１９９４年的火灾统计资料进行分析和预测，结果表明该地区今后的火灾发生呈上升趋势，提请有关部门注意防火安全。     

洞庭湖区洪涝灾情评估与分析

运用三因子联立评估法,评定了洞庭湖区洪灾、涝灾和洪涝灾的灾度,进行了相应的分析;构建了洪涝灾情指数,并运用联环替代法对各灾情因素的影响进行了分析。分析得出：洞庭湖区洪涝灾度具有阶段性和准周期性等特征;洪水灾情因素是综合灾情变化的主导影响因素;各灾情因素影响方向不完全一致,其中起放大作用的因素反映出洪涝灾害的新特点;涝灾日趋严重,应加强涝灾治理。     

古代黄河中游的环境变化和灾害——对都城迁移发展的影响

都城的选址、建设和迁移发展必须以环境资源为基础。我国古代的国家都城在黄河中游反复迁移，以至最后东迁南迁。在这个过程中，环境变迁和灾害一直是重要的驱动因素之一。通过统计分析历史时期洪涝和干旱灾害，以及气候水文变化资料，结合古都所在地的环境资源条件分析讨论，揭示了黄河中游环境变化和灾害对都城迁移发展的影响。都城在长安与洛阳之间的反复迁移，以及后来的东移开封，和南移到长江下游平原，环境的变迁是重要的驱动力之一。     

长江下游地区新近沉积土动剪切模量比和阻尼比的试验研究

通过对长江下游地区南京、苏州、常州、徐州、泰州、盐城、扬州、无锡、镇江、张家港、连云港、启东、常熟、江阴、宿迁等15个城市的淤泥质粉质粘土、粘土、粉质粘土、粉质粘土与粉砂互层土、粉土、粉细砂和粗砂等七类新近沉积土共计275个原装土样历时3年的自振柱试验研究,给出了长江下游地区七类新近沉积土的动剪切模量比 G/Gmax和阻尼比λ与剪应变幅值γ变化的平均曲线的拟合曲线、包络线及其参数的推荐值。由于未见报道其他研究者对长江下游地区新近沉积土动力参数的系统研究,该研究成果有利于加深对该长江下游地区各类新近沉积土动力特性的认识,并对该地区各类工程建设的工程场地地震安全性评价工作具有一定的借鉴和参考价值,且有利于推动长江下游地区工程场地地震安全性评价工作的开展。     

长江流域旱涝灾害特征研究

利用长江流域地区(1956-2007年)148个站点全年的逐日降水资料,采用Z指数作为旱涝指标,对长江流域地区旱涝的转化规律及其时空变化特征进行了探讨,结果表明:长江流域降水量具有明显的年际变化,夏季和年降水量的变化趋势一致;春季的降水周期较夏季具有明显的周期性,从研究的时段内看,春季降水周期为17 ～21年为主,夏季以10～ 15年为主周期;旱涝灾害发生的频率与降水量、暴雨出现的频数呈现正相关,旱涝空间分布上存在一定的结构性,干旱大都发生在长江上游地区(四川和云南的一部分地区)以及湖北部分地区,洪涝主要发生于长江中下游地区,特别是在湖南、安徽、湖北等地.     

暴雨洪涝敏感性影响因子分析及评估--以江西安义县为例

由于区域地理环境存在差异,洪涝敏感性影响因子的选取主要根据区域地理特征及个人经验确定,缺乏统一的标准、系统的分析和科学的评价。洪涝灾害与影响因子之间是复杂的、多变量的非线性关系,与研究区的地质、地貌、土地覆盖等诸多因素密切相关。针对不同的研究区域,搜集尽可能全面的影响因子并对其进行优化选取是实现洪涝敏感性准确评估的前提和保证。南昌市安义县位于潦河中下游,是洪涝灾害的主要受灾区域。基于遥感影像数据和地理信息系统技术,以安义县为例开展暴雨洪涝敏感性影响因子分析及评估研究。首先,利用成灾前后哨兵一号雷达影像提取安义县2016年6月30日至7月5日暴雨洪涝的淹没范围,选取高程、降水、用地类型、距河流距离、坡度等15个洪涝敏感性影响因子。然后,基于随机森林模型对15个影响因子进行重要性排序,按照排序结果对影响因子逐步精简,并基于神经网络模型对影响因子进行优化选取。最后,基于优化选取后的影响因子,采用神经网络模型进行安义县洪涝敏感性评估,并用实例验证洪涝敏感性评估结果的可靠性。研究结果表明,在精简收敛指数、坡向、剖面曲率、地形位置指数和汇流动力指数5个最不重要的影响因子后,神经网络模型的性能有一定提升;敏感性等级为中等及中等以上区域主要分布在潦河两岸,约占安义县总面积的1/3,近70%的洪涝分布在敏感性中等及中等以上区域,洪涝发生在洪涝敏感性等级为中等及中等以上区域的可能性非常大,洪涝敏感性评估结果与安义县实际情况相符。