三峡水库蓄水后洞庭湖区农业水旱灾害的风险性及趋势预测

根据洞庭湖区1950-2017年农业水旱灾情资料和1956-2017年的径流量数据,采用水旱灾害受(成)灾率、熵信息扩散理论模型、标准化径流指数(SRI)和重标极差分析(R/S)等方法,分析三峡水库蓄水后洞庭湖区农业水旱灾害的程度、风险性以及趋势。结果表明:在三峡水库蓄水后,(1)水灾受灾率由6.65%降至1.21%,成灾率由2.97%降至0.71%,旱灾受灾率由5.97%降至2.48%,成灾率由2.98%降至0.99%。(2)水旱灾害成灾率在≥5%,≥10%,≥15%和≥20%时,水灾风险概率分别为0.415,0.192,0.057,0.025,旱灾风险概率依次为0.518,0.359,0.037,0.001,水灾风险等级为中低风险(成灾率≥5%,≥10%)、低风险(成灾率≥15%,≥20%),旱灾风险等级为中风险(成灾率≥5%)、中高风险(成灾率≥10%)、低风险(成灾率≥15%,≥20%)。(3)该区水旱灾害风险趋势为水灾风险将呈现减轻趋势,而旱灾风险将呈现增大趋势。     

基于信息扩散理论的中国粮食主产区水旱灾害风险评估

水旱灾害频发是影响中国粮食安全供给的主要制约因素。该文基于信息扩散理论的风险分析模型,根据1986－2008年期间检索得到的共享数据平台资料,对中国13个粮食主产省（区）的水旱灾害开展风险评估,综合对比分析粮食主产区的水旱灾害风险状况及其空间分布特点。结果表明,中国13个粮食主产省份面临的水旱灾害风险压力均较大,且旱灾风险要大于水灾风险。粮食主产区的水灾风险空间分布格局为南部长江中下游省份多以中度风险为主,东北部和中部黄淮海地区主要为低风险区,而旱灾风险则是东北部和中部黄淮海地区以高、中风险为主,南部长江中下游省份的风险相对较低。     

河南夏玉米产量灾损的风险区划

利用河南省96个县1971-2010年的夏玉米实际产量资料,从产量灾损率角度,分析该区夏玉米灾损风险评估指标的分布规律,包括历年平均减产率、减产率变异系数、不同减产率风险概率和灾损减产风险指数,构建夏玉米产量灾损风险评估模型,对河南省夏玉米产量灾损进行风险区划.结果表明,各灾损风险评估指标在河南省夏玉米区分布具有明显的地域性和连片性,根据综合风险指数将河南省夏玉米区划分为高、中、低3类风险区,低风险区分布在豫北、豫东、豫中的华北平原地区和南阳盆地;中风险区分布在豫西北部丘陵地区和豫南雨养夏玉米区;高风险区包括新蔡、上蔡、平舆、沈丘和渑池等县区,此区夏玉米减产综合风险最高,抗灾性较弱.研究结果可对指导河南夏玉米生产趋利避害和防灾减灾提供参考依据.     

甘肃省春玉米灾损风险评估

干旱是影响西北地区春玉米生产的主要气象灾害。应用甘肃省1980—2011年71个县(市)的春玉米播种面积和总产量资料,以风险理论为基础,采用风险评估技术方法,探讨了甘肃省县、市春玉米产量在干旱气候条件下的波动和减产的风险水平,通过正态分布判别和偏态分布正态化,研究了西北地区春玉米不同年型减产率变化特征,分析了甘肃省玉米产量灾害风险的空间分布规律,以期为防灾减灾提供理论依据。结果显示:不同等级风险区域呈整体上分散、小面积连片的特点,河西地区减产率最高,其次为陇中地区。高风险区主要集中在陇东地区的东部,较高风险区分布在陇中、陇东大部分地区,河西地区通过灌溉可有效缓解旱灾,风险较低。不同减产率等级下风险分析可为春玉米产量风险预测及抗灾减损、农业保险指数制定和农业保险赔付等提供参考。     

江淮分水岭地区旱灾风险评估

利用江淮分水岭地区气象、遥感和社会经济统计数据,从旱灾致灾因子、承灾体、孕灾环境和防灾减灾措施4个方面选取了8个指标构建旱灾风险评估体系,通过主成分分析和分层构权主成分分析对该区2000—2010年旱灾风险等级分布进行了评价。研究表明:由于分层构权主成分分析法进行了更为客观的赋权,因而使研究区旱灾风险等级的区分度更加明显;时间上,2000—2010年江淮分水岭旱灾风险等级有降低的趋势,较低以上的干旱风险等级地区面积增加了约19.8%;空间上,高风险等级主要集中在中部地区,南部地区(来安、滁州、全椒、合肥、肥西、金安、裕安等)风险等级整体上低于北部地区(凤阳、定远、淮南、寿县等)。     

基于信息扩散理论的黑河中上游绿洲农业旱灾近20年风险评估

基于黑河中上游绿洲各县(区)1991—2010年农业旱灾受灾面积、成灾面积等统计数据,利用信息扩散理论风险分析模型和风险等级划分,对农业旱灾风险进行评估。结果表明:近20年来,研究区农业受旱灾影响的受(成)灾风险估计值随风险指数增加而减小,当受灾风险水平在50%以内时,临泽受灾风险估计值最小,为0.000 29,山丹受灾风险估计值最大,为0.811 12,风险频率达到每1.2年一遇。当成灾风险水平在30%以内时,成灾风险估计值以山丹最大,为0.765 50,达到每1.3年一遇,甘州区最小,为0.118 95,旱灾几乎年年发生。旱灾发生具有高频率和集中性特点,受损度主要集中在15%以内,受损程度在30%以上可能性很小。当旱灾受(成)灾指数为10%时,高台、民乐、山丹的灾损程度最大,而超过50%时灾损程度很小;成灾风险等级空间差异显著,表现为以甘州区、临泽为中心,风险等级水平向外围增加,即山丹、民乐风险等级水平最高,属于高、较高风险等级,甘州区、临泽风险等级水平最低,为低、较低风险等级。     

基于最小累积阻力模型的三峡库区耕地面源污染源-汇风险识别

耕地所引起的农业面源污染是三峡库区主要生态环境问题之一。该文设置距离长江干流0～20、20～40、40～60和60～80 km 的缓冲区,对库区耕地源景观划分4个等级,依据耕地面源污染过程,在获取地形、地貌、气象、水文、土壤和植被等方面的主要自然影响因子的基础上,构建影响耕地面源污染的阻力基面,借助最小累计阻力模型测算不同等级源景观阻力面,并通过自然断点法对阻力面进行5个等级的源-汇风险分级（极低风险区、低风险区、中风险区、高风险区和极高风险区）,以此识别影响库区耕地面源污染的源-汇风险格局,结果表明：①库区一级源耕地占总耕地面积的50%以上,越向外围延伸耕地分布空间越小,且重庆库区的分布多于湖北库区,旱地的分布多于水田;②在耕地源景观所处的缓冲区范围内,阻力面偏小,并围绕源景观向外呈现不断增大的趋势,且水田源景观阻力面大于旱地源景观;③受空间距离的影响,阻力面的空间特征表现为高值区空间范围明显小于低值区;④库区耕地面源污染源-汇风险格局特征表现为高风险趋势,极高风险区（21706.13 km2）>中风险区（16257.75 km2）>极低风险区（10311.6 km2）>高风险区（7464.65 km2）>低风险区（2221.61 km2）;⑤高风险区主要集中于库区平行岭谷区,而低风险区主要分散在距离长江干流偏远的秦巴山区和武陵山区;⑥研究结果有助于从影响面源污染的阻力面角度评价由耕地所产生面源污染的风险程度及等级,为科学防范和治理农业面源污染提供决策依据。     

基于熵权TOPSIS的河南省农业水土资源承载力时空分异与关联分析

目前全球粮食生产面临巨大的挑战,作为我国重要的粮食输出大省,河南省的农业水土资源承载能力直接关系到我国的粮食安全。为客观反映河南农业水土资源承载力状况,通过构建熵权TOPSIS模型,对近10年河南省农业水土资源承载能力的时空动态变化做了定量研究,并对其影响因素进行了关联分析。结果表明:(1)2006—2018年,河南省农业水土资源承载力指数平均值0.266,承载力水平总体上升但波动较大,承载力指数最高值与最低值相差近1.26倍,除2018年外,绝大多数年份处于稳定水平; 濮阳、焦作、鹤壁农业水土资源承载力年均增长速率较快,均超过9%; 信阳和驻马店下降较多,年均分别下降8.49%和2.77%;(2)河南省农业水土资源承载力在空间上的分布规律为:豫北>豫南>豫东>豫西,其中郑州、新乡、信阳、商丘、许昌5市较高,开封、平顶山、漯河、鹤壁4市较低,研究时段内豫南农业水土资源承载力逐渐下降、豫北和豫东逐渐增高;(3)农作物受灾面积比例、本年度农林水利工程投资比例、废水处理率、农业水土资源匹配系数以及森林覆盖率是影响河南省农业水土资源承载力的主要因素。可见,为提升农业水土资源承载力,河南省应加强高标准基本农田建设,提高耕地的防灾抗灾能力,同时加大生态环境保护投入力度。     

陕西果区苹果花期冻害农业保险风险指数的设计

围绕苹果政策性农业保险对气象服务的需求,统计分析了陕西果区苹果花期物候和最低气温资料,确定了主要果区苹果花期冻害风险时段:延安和渭北西部果区为4月10-30日,关中和渭北东部果区为4月1-20日。结合有关文献和调查资料,依据低温强度,提出陕西苹果花期低温冻害农业保险的三个等级即低风险等级(TD≤0℃),中风险等级(TD≤-2℃),高风险等级(TD≤-4℃)和不同等级的风险指数空间分布特点:各级风险指数均以延安果区为最高,渭北西部果区次之,渭北东部和关中果区风险指数明显偏低。结合种植环境的复杂性和灾害等级的不确定性,提出了农业保险参保指数指标为:10%参保风险指数80%。结合参保风险指数指标及首先关注高风险等级原则,对主要果区参保等级进行了分区评估:延安果区参保等级为高风险等级和中等风险等级,渭北西部果区参保等级以中等风险等级为主,渭北东部和关中果区参保等级以低风险等级为主。     

松嫩平原土地利用生态安全评价与预测

生态安全特别是区域土地利用生态安全的研究是当前的热点问题,对维护区域生态环境实现可持续发展具有重要的意义。以松嫩平原1980,2000,2010年TM影像为依据,利用综合指数评价法计算松嫩平原土地利用生态安全综合评价指数,对松嫩平原1980—2010年土地利用生态安全风险时空变化进行了分析和预测。结果表明:(1)松嫩平原土地利用生态安全风险在空间上呈东北向西南递增的趋势。较低风险区比重最大,在50%以上。其次为中度风险区,低风险区,较高风险区,高风险区。(2)1980—2000年,各风险区面积均减少并向较低风险区转化,生态环境压力有所缓解。而在2000—2010年,低风险区和较低风险区均减少明显,向中、高风险转化趋势明显。(3)2020—2050年预测结果表明,中度风险等级、较高风险等级、高风险等级均表现出逐步递增趋势,松嫩平原生态安全恶化趋势明显。     

黑龙江省暴雨洪涝灾害风险区划

以黑龙江省81个气象台站1961-2008年的逐日降水数据、社会经济资料、地理信息数据以及灾情数据为基础,运用GIS技术,对黑龙江省暴雨洪涝灾害的致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性等评价因子进行综合分析,采用加权综合分析法以及GIS中自然断点分级法,构建了暴雨洪涝灾害风险评估模型,将黑龙江省划分为高、次高、中等、次低和低5个等级风险区.结果表明,黑龙江省暴雨洪涝灾害风险呈“东西高-南北低”的分布,松嫩平原大部、三江平原北部和南部地区处于高-次高风险区,哈尔滨西北部、大庆东南部、绥化北部和西部以及鹤岗中部地区,属于高风险区;而大兴安岭地区和东南半山区处于低-次低风险区,发生暴雨洪涝灾害的几率较低.灾情验证结果表明,实际灾情的高值-次高值分布与风险区划结果基本符合,风险区划模型具有较高的实际应用价值和研究意义.     

基于GIS的河南省洪灾风险评价

区域洪灾风险评价是洪水灾害管理的基础。以洪灾频发的河南省为研究区,在综合分析洪水致灾主要影响因素的基础上,从洪灾的危险性和承灾体的易损性两个角度出发,选取绝对高程、坡度、年均降水量、河网分布、人口密度和GDP密度6个指标构建了河南省洪灾风险评价体系。借助ArcGIS平台空间分析和叠加功能,获得了河南省洪灾风险评价图。结果表明:(1)河南省洪灾风险呈现明显地带性,总体来说从南到北逐渐降低;(2)从行政区划上来看,信阳市大部分地区和驻马店中南部处于洪灾高风险区,三门峡、焦作、新乡、鹤壁和濮阳处于低风险区,其他地区皆处于中度风险区。     

河南省2010年旱涝灾害预测

根据河南省45个县1961～2000年4～9月的降雨量统计资料，结合Z指标法统计分析了河南省旱涝分布规律，结果表明：最近40年河南省主要以干旱为主，涝年与旱年的比率为1：1．21，干旱发生率为39％，旱年平均不足3年一遇，重旱平均近7年一遇，20世纪80年代发生干旱次数最多，占59％。在此基础上，运用马尔科夫链法对河南省各县2010年的旱涝灾害进行了预测，结果显示2010年发生旱、涝灾害的县区将分别占15．5％和20％，并且大致呈现南涝北旱的格局。     

低山丘陵区暴雨洪水特征与洪灾风险评估——以赣江上游为例

[目的]评估赣江上游洪灾风险,为区域减灾及社会经济发展提供参考。[方法]从气候和地形等自然条件出发,结合实测资料分析暴雨洪水时空特征;采用层次分析法确定致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体的易损性和防洪救灾能力4个因子的14个指标的权重,借助GIS平台进行风险因子分析和综合风险评估。[结果]暴雨洪水多集中在3—7月,春夏季暴雨频次占全年的80.4%,洪水频次占95.9%,空间上主要分布在东北大部;致灾因子危险性风险等级东北部高,西部较低;孕灾环境敏感性风险呈带状,总体上中间高四周低;承灾体易损性风险中西,中北部高,四周低;防洪救灾能力西高东低,南高北低,从西南向东北递减;综合风险为中北部、中东部高风险,东南部、西部低风险;各风险等级面积比例存在差异,高风险和较高风险面积占比达37.3%。[结论]研究区暴雨洪水特征兼具丘陵与平原型特征,暴雨和洪水存在较明显的正相关关系;洪灾风险评估结果与赣江上游区实际基本符合,验证了指标体系及评估模型合理性。     

贵州农业气象灾害综合风险评价与区划

为了明确贵州省不同区域内主要农业气象灾害类型以及综合研究农业气象灾害的风险,以县为基本评价单元,基于信息扩散理论、不确定性理论以及风险矩阵法,对贵州省8种主要农业气象灾害风险进行综合评价与区划。利用聚类分析将贵州省分为5类农业气象灾害风险区域,以不同聚类区域为研究对象进行灰色关联分析,求得每种灾害的关联度并据以确定不同聚类区域的主要灾害,分别为：春旱、秋绵雨灾害为主的区域;凝冻、倒春寒＼秋风灾害为主的区域;冬季低温＼夏旱灾害为主的区域;秋绵雨＼夏旱灾害为主的区域;夏旱＼暴雨洪涝灾害为主的区域。在灰色关联分析基础上建立了贵州省综合农业气象灾害风险评价模型,并计算了贵州省各县的综合农业气象灾害风险性,利用GIS空间分析进行综合农业气象灾害风险区划。区划结果表明：贵州农业气象灾害高风险区主要分布在西部及中部地区,低风险区域主要分布在南部地区以及东部地区。     

海南荔枝产量的寒害风险分析与区划

利用1990-2010年海南荔枝产量和气象资料,采用线性滑动平均、回归分析、信息扩散等方法,构建荔枝的理论收获面积模型和气象灾害指数,实现了寒害与其它气象灾害减产率的分离,并建立产量风险评价模型,结合地区间荔枝种植规模风险的差异,对海南荔枝寒害综合风险进行区划.结果表明：海南荔枝产量风险较高的区域主要分布于北部和中部,西北部相对较低,南部、东部和西南部沿海地区最低.种植规模风险较高的地区主要分布在中部、北部和东部.综合风险较大的地区呈带状分布,高风险区集中在中部和北部,其中海口、琼中和五指山风险最高,澄迈略低,东部、西部和南部的沿海地区风险最低.区划结果较好地反映了海南荔枝寒害风险分布的实际情况,可为荔枝合理布局、防灾减灾提供科学依据.     

基于AHP和GIS的广西秋旱灾害风险等级评估

为增强对广西秋季干旱灾害的风险评估和应急管理能力,该文利用气象、基础地理信息和社会经济数据,从广西省秋旱灾害致灾因子的危险度、孕灾环境的脆弱度、干旱承灾体的易损度和抗灾能力等4个方面选取因子,构建秋旱灾害风险评估的指标体系,通过层次分析法确定因子权重,以此构建评估模型并计算广西秋旱灾害风险指数,再基于GIS绘制广西秋旱灾害风险等级分布图。结果表明,高风险区主要分布在桂中盆地和桂西部分山区;较低风险区主要分布在桂西北和桂北的山区,桂南沿海和桂东南部分地区。利用广西干旱灾情数据验证表明,广西秋旱灾害风险等级分布结果与干旱灾情损失空间分布情况基本一致。该研究为灾害风险管理和灾前防御提供决策依据。     

基于PSR-SPA模型的成都市文化遗产洪涝灾害风险研究

[目的] 评估文物保护单位的洪灾风险,为提升遗产防洪减灾能力提供科学依据。[方法] 以四川省成都市311处文物保护单位为例,通过构建PSR-SPA模型研究文物保护单位洪灾风险的分布规律,并通过空间自相关性分析确定洪灾风险的空间分布特征。[结果] 成都市文物保护单位洪灾风险为西高东低、北高南低,城市高于郊区、平原高于山地。洪灾风险等级与遗产级别呈正相关,全国重点文物保护单位遭受洪水灾害的风险高,中等风险以上文保单位以古建筑和近现代重要史迹及代表性建筑为主,年代多为宋元明清时期,洪灾风险高发区域为青羊、武侯和锦江等主城区。文保单位洪灾风险在空间分布上呈微弱的正相关关系,存在一定的空间集聚性。[结论] 全国重点文物保护单位受灾后易损,应针对性地提高遗产自身抵御灾害的能力;应关注古建筑和近现代重要建筑、宋元明清时期的文物保护单位的洪灾风险防治问题,发挥文物预警防控功能;受洪灾威胁较大的区县应进一步加强防汛信息化建设。     

基于过程降水量的长江中下游地区单季稻洪涝灾害指标构建

基于长江中下游地区1961?2014年297个气象站的日雨量数据,耦合单季稻生育期和洪涝灾情数据,统计单季稻不同生育阶段、不同等级的洪涝灾害样本过程降水量序列,基于S-W分布拟合检验,采用t-分布区间估计法计算样本序列95%可信区间的下限值,确定指标阈值,构建各省单季稻分生育阶段洪涝灾害的等级指标,并采用预留独立水稻洪涝灾害样本进行指标验证,分析了区域1961-2010年单季稻洪涝灾害的时空分布和风险分布。结果表明：同等洪涝灾情等级时,抽穗-成熟期的洪涝灾害指标阈值最高,拔节-孕穗期次之,移栽-分蘖期最低;同一生育阶段、同等灾情等级时,5省份的洪涝灾害指标阈值从低到高依次是江苏、安徽、湖北、湖南、浙江;各省每年均有单季稻洪涝灾害发生,发生次数呈波动增减,无明显的线性趋势;随着洪涝灾害等级加大,洪涝发生的次数减少;灾害的多发区主要位于鄱阳湖和黄山地区、浙江沿海及恩施和张家界一带;移栽-分蘖期灾害风险指数普遍较高,大部分地区风险指数在0.6以上;拔节-成熟期,风险指数高值区明显缩小,主要位于浙江沿海地区,其余大部分地区处于低值区,风险指数大都低于0.3。