基于GIS与AHP集成的黄土高原洪水灾害风险评估

为识别黄土高原洪水灾害高风险地区及其分布特征,基于地形、NDVI、降雨以及社会经济数据,集成GIS与层次分析法(AHP)等方法,在绘制洪水灾害危险图和易损图的基础上,综合评估了黄土高原不同地区的洪水灾害风险。结果表明：(1)黄土高原整体风险程度为中等。中风险性地区所占面积比例最高,约为29.2%;较高和高风险性地区所占比例为19.9%,5.7%,低和较低风险性地区所占比例为17.5%,27.7%。(2)洪水灾害危险性、易损性、风险性等级均呈现出由东南部向西北部递减的变化特征。洪水灾害风险程度为高和较高的地区主要集中在西安市、咸阳市、郑州市及榆林市等地区。(3)气候特点、NDVI及社会经济发展等是决定黄土高原洪水灾害风险程度的关键因素,在防灾减灾规划设计中需重点关注。综上,洪水灾害高风险区主要集中在黄土高原中部、南部等地区,与历史洪水灾害结果大致相符。     

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。     

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GIS和FloodArea水动力模型的重庆市山洪灾害风险区划

[目的]开展重庆市山洪灾害风险评估与区划,为该地区山洪防灾减灾提供相应参考。[方法]依据自然灾害风险评估理论,从致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体暴露性、防灾减灾能力4个方面选取指标,构建重庆市山洪灾害风险评估模型。结合相关气象、生态和社会经济数据,运用GIS空间数据分析完成重庆市山洪灾害风险区划。[结果]重庆市山洪灾害致灾因子危险性在合川和江津大部地区为高风险区,孕灾环境高脆弱区主要位于长江、嘉陵江沿江河谷地带,承灾体暴露性在重庆市主城区、南川、武隆、涪陵、城口为高暴露区,重庆东北部和东南部大部地区为低防灾减灾能力区。[结论]总体评估而言,重庆市山洪灾害风险的高风险区主要位于重庆东北部的巫溪、东南部的酉阳和彭水、西南部的江津和西北部的合川。     

基于格网数据和博弈论组合赋权的中巴经济走廊洪灾风险评价

中巴经济走廊是中国"一带一路"倡议的先试区和重点区,如何实现该区域内的精确可靠的洪灾风险评价是中国"一带一路"推进中所面临的关键问题。该研究依据中巴经济走廊0.25°×0.25°格点数据集(V1)中的日降水数据集,综合考虑致灾因子、孕灾环境和承灾体等构建了由多变量组成的评价指标体系,提出运用改进的博弈论耦合直觉模糊层次分析主观权重和基于指标相关性的客观权重(Criteria Importance Though Intercrieria Correlation,CRITIC)并计算得到最优组合权重。以中巴经济走廊为典型研究区开展洪灾风险评价的实例分析并对其年代际演变特征进行了研究,结果表明:1)基于改进的博弈论组合赋权实现了单位约束下组合权重寻优计算,在此基础上得到的风险分区更加精细;2)计算所得2010年洪水淹没面积为14.9万km~2,计算结果与实际调查洪水淹没面积间相关系数为0.66,验证洪灾风险评价方法合理、可靠,评价结果基本符合历史实际洪灾情况;3)中巴经济走廊内洪灾危险性受降水、地形影响较大,其风险度的空间分布表现为东南部大于西北部;4)中高风险区和高风险区占研究区面积的28.5%,基本为地形变化小、河网密集、人口分布集中的区域,由此指示需关注中巴经济走廊内洪灾对社会经济发展的影响与危害;5)区域内洪灾高风险区随1990—2010年代际变化而扩大,引起风险上升的主要因素为极端降水的发生。研究结果可为"一带一路"等重点地区的自然灾害防范和评估分析提供理论依据和决策支持,并为洪涝灾害预报提供有效信息。     

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。     

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。     

基于可变模糊集理论的洪水灾害风险分析

依据灾害系统理论,综合考虑洪水灾害系统的自然和社会属性,构建了洪水灾害风险综合评价指标体系,制定了相应指标的评价标准;在此基础上,以乡镇行政单元为基本评价单元,基于可变模糊集理论,采用可变模糊评价模型确定评价单元指标对各级指标标准区间的相对差异函数和相对隶属度,并通过变换组合参数进行综合评价,计算得到各评价单元的危险等级和易损等级,并结合风险等级分区矩阵,将研究区域划分为极高风险、高风险、中等风险、较低风险和低风险5个等级。最后,以荆江分洪区为典型研究区域,实例研究表明,该方法计算简便,评价结果可信度高,与实际调研情况一致,为洪水灾害风险评价提供了新思路,可推广到其他自然灾害的风险分析中。     

基于GIS和AHP的潍坊市冰雹灾害风险区划

利用潍坊市1971-2000年9个气象站逐月冰雹及其灾情信息,根据层次分析、加权综合评价、极差标准归一化等方法,建立影响潍坊市冰雹灾害的主要评估模型,即致灾因子危险性、承灾体易损性和防灾减灾能力,综合各项指标通过ArcGIS9.3平台得到潍坊市冰雹灾害风险区划图。结果表明:潍坊市年均降雹日数随地形高程增加呈增加趋势,冰雹灾害发生的高风险区在该市西部地区,其发生冰雹灾害次数多、抗灾能力弱是该区发生雹害概率高的主要原因,较高风险以上的地区占全市一半以上区域,而低风险区则是位于该市中部偏南地区,这与历史冰雹灾情基本吻合。对潍坊市历史冰雹灾害进行风险评估,旨在为该市防灾减灾提供科学依据。     

西南地区水稻洪涝灾害风险评估与区划

为全面评估水稻洪涝的综合风险,基于自然灾害系统理论和农业气象灾害风险评估方法,利用西南地区(重庆、四川、贵州和云南)193个气象站1961-2012年逐日降水资料、396个县(市)1981-2012年水稻产量、面积资料和17个农气站点水稻生育期数据,以及西南地区数字高程(DEM)数据,构建区域水稻洪涝灾害致灾因子危险性、承灾体暴露性、孕灾环境敏感性和区域抗灾能力指数,以及综合风险评价模型,对西南地区水稻洪涝进行风险分析与区划。结果表明:(1)水稻不同生育阶段洪涝等级风险概率分布存在明显的地区差异,洪涝危险性表现为移栽分蘖期拔节孕穗期抽穗成熟期;全生育期高、次高危险区主要分布于云南南部和东北部、贵州南部,以及四川的成都、眉山和德阳地区。(2)基于不同时间序列的水稻相对暴露率明显波动,水稻生产承灾体高、次高暴露区主要集中在四川东北部和重庆地区;孕灾环境高、次高敏感区主要位于云南北部、四川南部和贵州东南部地区;水稻洪涝低抗灾能力区主要位于贵州。(3)西南地区水稻洪涝综合风险呈由中部向四周递增的趋势,高、次高风险区主要位于贵州南部、云南南部和四川东北部地区,低风险区位于重庆南部和云南北部地区。     

基于改进熵权法和云模型的安徽省淮河流域防洪减灾能力评估

[目的]科学评估防洪减灾能力,为地区制定出科学有效的防洪减灾政策提供参考。[方法]由监测预警能力、防洪除涝能力、抢险救灾能力、灾害管理能力构成防洪减灾能力评估的指标模型,并采用最小相对信息熵原理和秩比法对传统熵权法进行改进,各指标权重由改进的熵权法来计算,然后用改进熵权法以及云模型来建立评估模型,并用来评估安徽省淮河流域的防洪减灾能力。[结果]淮河流域内的防洪减灾能力处于中下等水平;空间差异分布比较明显,流域北部相对高于南部,流域东部相对高于西部;市辖区的防洪减灾能力相对较高,县域防洪减灾能力相对较低;其中肥西县和淮北、蚌埠、淮南、滁州市防洪减灾能力处于高水平;长丰、五河、凤台、萧县和天长、阜阳、六安市属于相对较高水平;肥东、濉溪、砀山、泗县和宿州、界首、明光市为中等水平;其余市县则为相对较低水平。[结论]通过防洪减灾能力评估结果,可以找出流域内各城市防洪减灾能力的差异及存在的薄弱环节,提高流域内整体防洪减灾能力。     

福建省农业水灾脆弱性评价及减灾对策

根据自然灾害系统理论,建立了包括农业水灾灾因、孕灾环境、农业承灾体和防灾水平等多要素的福建农业水灾系统脆弱性评价指标体系和模型,借助数字地图技术,采用福建省水灾数据库和社会经济指标数据库资料,编制了福建省农业水灾脆弱性和水灾年均灾次分布图.结果表明:福建省农业水灾脆弱性东西分异明显,最高值集中分布在除福州市、厦门市和泉州市辖区以外的东部沿海地区,与福建省西高东低的地势和农业承灾体分布一致,还与福建省近35年水灾年均灾次分布相似;依据构建的福建省农业水灾脆弱性形成机制和可持续发展模式,提出加大区域水灾风险研究,制定生态安全条件下的土地利用结构调整和种植结构调整政策,加大沿海地区防洪工程投入,定时清淤河道等对策,降低农业水灾脆弱性,为福建省农业水灾的防御和制定减灾对策提供科学依据.     

农业干旱灾害风险模糊评价体系及其应用

为评价农业干旱灾害的风险,以河北省承德市为研究对象,提出了以层次分析法和模糊评判为基础的区域农业旱灾风险评价计算方法,包括农业旱灾风险指标的识别、指标权重的确定以及旱灾风险综合评价指标的计算。基于地区气象、水文、社会经济等数据,从干旱的危险性、地区的暴露性、环境的脆弱性以及抗旱能力方面选取指标,得到承德市各县农业旱灾综合风险。结果表明,承德市上游各县的农业旱灾风险普遍高于下游各县,并且下游各县的抗旱能力普遍强于上游,各县之间旱灾的主要致灾因素差异很大。通过此方法,可为气候和社会经济条件相近区域的农业旱灾风险提供比较依据,并且能够识别出导致高旱灾风险的主要致灾因素,为有效地开展抗旱活动提供定量化依据。     

20世纪陇南洪涝灾害特征分析

历史上发生的自然灾害可以作为今后防灾减灾的重要参考资料。通过整理统计历史文献资料,对陇南20世纪洪涝灾害的时空分布特征、区域差异性进行分析、灾害序列趋势持续性计算。结果表明:20世纪陇南共发生洪涝灾害33次,平均3.3年1次;中度灾害最多,为11次,特大灾害共发生3次;灾害多发生在1949年到1990年,月份主要集中在6、7月,连年洪涝灾害也有发生;本区内的西和为高发区,礼县、两当、武都次之;徽县、成县最少。R/S分析法计算结果表明陇南市洪涝灾害时间序列具有长期相关的特征,未来有增加的趋势。     

基于熵权灰色关联法的高寒贫困山区生态脆弱性分析——以青海省海东市为例

[目的]对青海省海东市6个区县的生态脆弱性进行定量研究,为缓解高寒贫困山区贫困状态、提高生态环境保护意识提供参考,为国家深入实施精准扶贫工作提供依据。[方法]选择经济发展状况、社会发展状况和自然生态环境状况3个评价维度构建高寒贫困山区生态脆弱性评价指标体系,运用熵权灰色关联法,对其进行定量分析与评价。[结果]互助县生态脆弱度为0.850 1,属微度脆弱等级,平安区生态脆弱度为0.712 8,属轻度脆弱等级,循化县生态脆弱度为0.557 3,属于中度脆弱等级,乐都、民和及化隆3区县生态脆弱度均小于0.45,属于重度脆弱等级。青海省海东市高寒贫困山区生态脆弱性评价指标的综合关联度从高到低的顺序依次为:互助县平安区循化县化隆县乐都区民和县。[结论]自然生态环境状况和资源禀赋严重制约经济社会发展的同时,对生态脆弱性也有显著的影响。     

基于组合思路的天津地区洪涝脆弱性评价研究

洪涝灾害是世界主要自然灾害之一,对区域洪涝灾害脆弱性进行评价研究对防洪减灾工作有重大意义。在综合考虑天津地区13个区/县的自然条件、社会经济及防灾减灾情况基础上,建立了洪涝灾害脆弱性指标评价体系。为减少评价过程的主观性,采用组合的思路对传统的综合评价模型进行优化,并应用于天津地区洪涝灾害脆弱性综合评价研究中。评价结果表明,天津地区洪涝脆弱度总体水平较高,地区间脆弱度差异明显。在所有评价单元中以位于东部地区的塘沽、汉沽、宁河、东丽4区县脆弱度最高。该研究结果可为区域今后制定经济发展规划和开展防洪减灾工作提供理论支撑。     

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。