基于概率统计方法的承德市农业旱灾风险评估

根据旱灾风险的统计特征,提出2种基于概率统计方法的旱灾风险评价方法：1）旱灾损失的概率分布曲线,2）旱灾损失与干旱概率的关系曲线。以滦河上游承德市辖区的农业旱灾风险为例进行应用研究。根据1990－2007年历年农业旱灾损失数据计算粮食因旱减产率,拟合其概率分布。利用分布式水文模型模拟得到该区域1956－2005年0～50 cm的月平均土壤含水率,识别农业干旱事件,计算农业干旱烈度概率,选用对数函数拟合因旱粮食减产率和农业干旱烈度概率关系曲线。采用因旱粮食减产率期望值表征区域旱灾风险,2种方法结果一致性较好,研究区域农业旱灾风险上游大于下游,各个县的多年平均因旱粮食减产率为7%～15%。     

辽宁省农业旱灾脆弱性风险定量评估研究

结合区域农业旱灾脆弱性风险评估方法,对辽宁省农业旱灾脆弱性进行风险评估研究。结果表明:全省农业旱灾脆弱性分布以辽东及辽中地区最高,脆弱性风险指数达到0.78以上,辽西地区农业旱灾脆弱性风险指数较低,这与辽西地区的抗旱投入较大,其相应的抗旱能力较强有关。研究成果对于辽宁地区农业干旱规划具有重要的参考价值。     

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CERES-Maize模型的吉林西部玉米干旱脆弱性评价与区划

自然灾害风险(risk)是灾害损失的可能性,主要取决于致灾因子、脆弱性、暴露性以及防灾减灾能力4个因素。脆弱性(vulnerability)衡量承灾体遭受损害的程度,是灾损估算和风险评估的重要环节,是致灾因子与灾情联系的桥梁。在全面收集研究区气象、土壤、土地类型、田间管理数据等资料的基础上,基于自然灾害风险和气候变化领域对脆弱性的定义,在考虑到扰动、敏感性和适应能力的基础上建立干旱脆弱性评价模型。以吉林省西部的玉米干旱灾害作为研究对象,选取2004年、2006年和2007年3个典型干旱年,运用CERES-Maize模型逐日逐网格对玉米的生长过程进行模拟,并且计算出不同生育期干旱脆弱性;对相应年份的玉米因旱减产率与不同生育期脆弱性的相关分析表明,二者存在指数相关性,并且每个生育期都通过了?=0.05的F检验,说明利用上述模型对玉米干旱脆弱性的评价与区划是合理的;从相关系数的大小中可以看出,玉米因旱减产损失与抽雄—乳熟期和拔节—抽雄期脆弱性相关性较大,其次是乳熟—成熟期和出苗—拔节期。将不同生育期玉米干旱脆弱性指数划分为4个等级,借助GIS技术绘制了玉米干旱脆弱性区划图。结果表明:吉林省西部玉米干旱脆弱性较强的区域主要集中在白城、洮南、镇赉等地区,玉米干旱脆弱性较弱的区域主要集中在松原、扶余等地区。运用此模型可以评价和预测玉米不同生育期干旱脆弱性以及因干旱造成的玉米产量损失,本研究结果可以为研究区农业干旱灾害风险评估以及防灾减灾提供一定的依据。     

2013年中国南方地区农业旱灾风险评估——以湖南省衡阳市为例

[目的]对南方典型区域的旱灾风险进行评估,为南方防旱减灾决策提供依据。[方法]运用降水标准化指数法(SPI)对2013年湖南省衡阳市干旱危险性进行评价,构建评估指标体系,借助数学模型评估旱灾脆弱性。[结果]衡阳县、祁东县为特旱,衡东县、衡南县、常宁市、耒阳市属于重旱区,衡山县为中旱区。选择降水量、水利化程度等8个指标体系,并构建数学模型计算衡阳市7个县域水田系统旱灾脆弱度。水田系统旱灾脆弱度以衡南县最大,为0.627,耒阳市最小,为0.429;衡阳县、衡南县、祁东县、常宁市为高度脆弱区,衡山县、衡东县、耒阳市是低度脆弱区。[结论]综合干旱危险性与水田系统脆弱性来看,衡阳市西部农业旱灾风险高于东部农业旱灾风险。     

基于干旱风险的西藏青稞保险费率厘定及预测

以西藏青稞主要种植区为例，基于致灾因子危险性指数、承灾体暴露性指数、承灾体易损性指数和防灾减灾能力构建干旱灾害综合风险评估模型，并进行干旱灾害风险评估及区划，利用非参数法厘定各县青稞的纯保险费率，在风险区划结果基础上修正纯保险费率，再结合改进GM(1,1)模型和R/S方法预测未来修正纯保险费率。结果表明：(1)基于干旱致灾因子危险性指数和承灾体易损性指数的风险等级呈中部区域低两边高的趋势，基于干旱承灾体暴露性指数、防灾减灾能力和干旱灾害综合风险指数的风险等级由东向西有逐渐加重的趋势。(2)各县青稞保险的纯保险费率水平介于1.07%～9.79%，相差不大；修正后的纯保险费率介于1.86%～17.02%，相差较大。(3)基于干旱致灾因子危险性指数、承灾体暴露性指数和承灾体易损性指数修正下的纯保险费率空间分布呈中部高两边低的特点，基于干旱防灾减灾能力和干旱灾害综合风险指数修正下的纯保险费率呈现中部高、局部高和两边低的特征。说明科学合理的厘定纯保险费率应考虑多种干旱指数的综合影响。(4)首次利用改进GM(1,1)模型和R/S方法预测西藏青稞主要种植区未来修正纯保险费率的预测值有微弱的上升，上升...     

农业旱灾脆弱性定量评估的可变模糊分析法

农业旱灾脆弱性反映了整个农业系统对干旱的适应、反应和应对能力,农业旱灾脆弱性的研究对一定致灾强度下的灾害预防有积极作用。该文在根据对农业旱灾脆弱性相关研究的基础上,给出衡阳市农业干旱脆弱性评估分级区间界限值,根据可变模糊集合理论,提出农业旱灾脆弱性定量评估的多指标多级别的可变模糊分析方法。定量评估分析结果表明,衡阳市农业旱灾脆弱性的级别全为III级,其强弱的排序为衡南、衡阳、常宁、衡东、衡山、耒阳、祁东,较客观地反映了衡阳市的农业干旱脆弱性等级和强弱排序。     

农业旱灾脆弱性评价及生态减灾研究——以湖南省衡阳市为例

农业旱情是农业旱灾脆弱性和干旱风险性共同作用的结果。随着全球变暖,蒸发力增大,干旱的风险性变大,因此降低农业旱灾脆弱性是防旱抗旱的重要措施。灾害脆弱性可以看成是生态安全性的另一面,故加强生态安全建设可以降低农业旱灾脆弱性。衡阳市是湖南省重要的农业生产基地之一,也是农业旱情较重地区之一,而其农业旱情与农业旱灾脆弱性密切相关。这种脆弱性是生态环境因素和社会因素在一定的时空条件下偶合的产物。详细地分析了气候因素、植被和土壤等环境因素和水利设施、经济发展水平等社会因素在农业旱灾脆弱性形成中的作用。依据长时间序列的气象资料和经济统计数据,运用数学模型和有关优化分析方法,对衡阳市农业旱灾脆弱性进行定量评估。提出了降低农业旱灾脆弱性的生态措施。     

考虑水系演变的湘江流域洪水风险四维评价体系构建

为刻画水系演变对洪水风险的影响,该研究区别于传统洪水风险评价方式,着重考虑水系演变的综合定量化研究,以湘江流域为例,构建基于水系演变的洪水风险评价体系,运用有别于主观赋值、具有一定客观性的熵权法,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性和防洪减灾能力4个维度开展1995-2015年洪水风险评价体系验证研究。研究结果表明：1)1995-2015年,研究区水系大体呈衰减趋势且各市域之间水系变化差异大,其中河网密度和支流发育系数衰减率最高,分别达30.96%、34.01%,河道趋于主干化,单一化;2）基于水系演变的洪水风险评价表明,期内,区内洪水风险程度逐渐提高,高风险地区发生在上游的永州市南部、郴州市西部、中游的衡阳市以及下游长沙市辖区;3）定量化水系演变的流域洪水风险四维评价体系合理可行,且能更科学和细腻地反映城镇化背景下水系演变对洪水风险的影响,为流域农业生产和区域防洪减灾提供科学支撑。     

宁夏南部山区农业干旱预警模型

为建立格点尺度上的农业干旱预警模型,根据自然灾害系统理论,综合干旱孕灾环境、致灾因子、承灾体的特征,选择DEM、坡度、坡向、土壤类型、历史干旱风险指数、农业投入量作为孕灾环境稳定性影响因子,选择前期干旱程度、作物水分满足率、作为致灾危险性因子,选择作物种类、作物发育期水分敏感系数、灌溉条件、作物单产水平等作为承灾体脆弱性因子,在干旱灾害系统分析的基础上,采用层次分析法（AHP）量化影响因子的影响系数,建立基于GIS和空间插值的宁南区域农业干旱预警累乘模型。检验结果表明,预警模型输出干旱等级与实测符合率达到90%以上,能准确预测未来干旱发展趋势和分布范围,比现有基于气候干旱指数的预警模型空间分辨率明显提高,模型输出结果更能反映农业干旱的发生、发展过程,模型可用于区域干旱预警和干旱趋势预测。     

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。     

基于三维视角的农业干旱对气象干旱的时空响应关系

气象干旱是农业干旱的驱动因素,研究农业干旱对气象干旱的响应特征对理解干旱演变机制具有重要作用,而以往研究大多忽略了干旱的时空连续特征。该研究以SPEI和aSPI分别表征气象干旱和农业干旱,基于三维干旱识别方法提取2类干旱的历时、面积、烈度、强度、中心以及迁移距离6个干旱特征,分析黑河流域1961-2014年干旱时空连续动态演变特征;提出时空尺度干旱事件匹配准则,确定存在时空联系的气象-农业干旱事件,探讨气象、农业干旱时空响应特征并建立干旱特征响应模型。结果表明:1)从三维视角可准确全面地认识干旱事件时空动态演变过程及区域干旱发展规律,研究区秋冬春连旱一般起源于中游中部,沿东南方向逐渐向上游迁移并消亡,且干旱迁移速率在上游相对较快;2)基于时空尺度的干旱事件对匹配结果能够保证时空尺度上气象、农业干旱的复杂关系更接近实际,为准确分析气象-农业干旱时空响应特征提供保障;3)研究区气象-农业干旱历时、干旱面积和干旱烈度的最优响应模型分别为二次多项式、指数函数和指数函数。该研究为准确评估干旱时空动态演变规律及干旱响应关系提供了新思路。     

黄淮海地区夏玉米干旱风险评估与区划

黄淮海地区是我国最大的粮食产区和夏玉米的主产区,同时也是干旱灾害的频发区,因此加强黄淮海地区夏玉米干旱灾害风险评估与区划有着重要的现实和战略意义。利用黄淮海地区气象数据以及地形、土地利用类型等数据,基于自然灾害风险评估原理,运用信息扩散法、加权综合评价法和层次分析法,结合GIS技术对黄淮海地区夏玉米干旱灾害进行风险性评估与区划。结果表明:黄淮海地区夏玉米干旱危险性整体偏高,干旱频率均在64.36%以上,高危险性等级主要分布在河北省北部和安徽省北部;敏感性偏高,高敏感性等级占总面积的20.80%,集中分布于山东省沿海等地;易损性偏低,高、中易损性地区占总面积的22.4%,各省均有少量分布;干旱综合风险偏高,高、中综合风险地区占总面积的68.43%,整个黄淮海地区除安徽省东南部外其他地区风险性均较高。     

海南岛农业台风灾害风险评估与可持续发展对策

海南岛是中国台风频发地区之一，开展海南岛农业台风灾害风险评估研究，可为海南岛优化农业种植布局和加强农业防灾减灾提供技术支撑。该研究基于自然灾害系统理论和方法，结合海南岛气象、自然地理与社会经济等要素，综合考虑致灾因子危险性、孕灾环境暴露性、承灾体脆弱性，研究构建了海南岛农业台风灾害风险评估方法与指标体系，并基于2001－2020年历年海南岛台风发生数据进行了海南岛农业台风灾害风险评估，在此基础上提出了农业台风灾害防灾减灾与可持续发展对策。结果表明，海南岛农业台风灾害风险指数处于0.40～0.80之间，平均0.61，整体上呈现出北部及沿海地区的灾害风险高于中部山区的趋势；致灾因子危险性、孕灾环境暴露性在全岛北部和沿海地区指数较高，承灾体脆弱性在琼海、陵水和三亚等市县指数较高。同时提出了3种农业台风防灾减灾与可持续发展对策，包括调整农业种植布局、提升风险监测预警能力和加强农业政策保险投入等。海南岛各市县农业台风灾害风险的差异以及相应的对策，可支撑相关部门为不同灾害风险程度区域建立防灾方法提供指导依据。     

2006年四川盆地旱情及其对农业的影响评估

2006年四川盆地遭受了严重的春、夏、伏旱，伴随伏旱出现了持续的高温天气，农业损失惨重。本文分别选择春旱、夏旱、高温伏旱直接影响干旱程度的多个气象指标，采用主成分分析法确定各指标的权重，构建量化评估指数包括春旱指数、夏旱指数、伏旱指数和综合干旱指数，并据此对2006年的干旱程度进行评估。考虑到不同时期干旱对农业生产的影响不同，再次分配权重构建了农业综合评估干旱指数，并进行了分析。     

基于信息扩散理论的邢台市农业旱灾风险分析

以邢台市2000-2007年的统计数据为基础,应用基于信息扩散理论的模糊数学方法,建立邢台市农业旱灾风险评价模型,对邢台旱灾风险进行分析。结果表明：邢台旱灾受灾概率在受灾指数为10%时达到峰值,在受灾指数超过30%之后几乎为零;成灾风险值显示邢台市在应对旱灾方面已取得显著成效,但该市平均每1.7a遭受到一次受灾面积超过10%的旱灾,农业旱灾仍不容忽视。研究结果增加了对邢台市旱情的清楚认识,对区域防灾减灾的可持续发展具有指导意义。     

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。     

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。     

基于多源数据的宁夏贺兰县现代化生态灌区健康评价

现代化生态灌区是灌区发展方向,因此,灌区健康水平评价具有重要意义。该研究根据现代化生态灌区的概念、内涵要求,应用知识图谱可视化工具VOSviewer对国内外灌区综合评价研究的指标体系进行系统梳理,筛选共现频率高的关键指标,在结合实际、广泛调研的基础上,构建了包括生态环境、输配水现代化、田间工程现代化、生产及管理现代化、生产效益5类一级指标,共计18个二级指标的宁夏贺兰县现代化生态灌区综合评价指标体系,并以乡镇为尺度划分评价单元,结合遥感数据、调研统计、田间试验数据实现指标定量化,利用层次-模糊综合评价方法,对宁夏贺兰县现代化生态灌区健康水平进行综合评价。结果表明：1）对于权重较大的二级指标信息化管理水平（权重为0.100）、主要排水沟水质（权重为0.091）、灌溉保证能力（权重为0.090）,各评价单元健康水平较好且单元之间差异性小;2）各评价单元综合评价结果显示南梁台子及京星农牧场健康水平等级值最高（0.81）,最低为洪广镇（0.69）,所有评价单元均处于二至三级健康水平之间;3）贺兰县灌区整体处于一级健康水平的测度值（0.325）最大,表明灌区整体处于一级健康水平,但一至四级健康水平的测度值差别较小,存在健康水平恶化的风险较大,可从发展节水灌溉措施,提高规模化生产程度,完善管理制度,增大水域面积等方面优化灌区结构。该研究可为宁夏乃至西北现代化生态灌区建设提供参考。