基于GIS的吉林省霜冻灾害风险评估及区划

旨在依据灾害风险理论,对吉林省霜冻灾害进行风险评估与区划,以期减轻吉林省霜冻灾害造成的损失,为农业生产合理布局提供科学依据。基于吉林省逐日地表最低温度、霜冻灾情及作物种植面积等资料,采用自然灾害风险指数法、层次分析法和加权综合评价法,对致灾因子危险性、孕灾环境敏感性和承灾体易损性指数进行评估,基于GIS进行吉林省霜冻灾害风险评估与区划。结果表明：吉林省霜冻可划分为高、次高、中、次低和低风险区5个等级,初霜冻高风险和次高风险区主要分布在西北部白城、中部长春、吉林和四平部分地区;终霜冻高风险和次高风险区主要分布在中部长春、吉林和延边部分地区。初、终霜冻风险区划结果与灾情统计结果均呈极显著正相关关系,相关系数分别达0.496和0.490(P<0.01)。本研究建立的吉林省霜冻风险评估模型,能够反映吉林省初、终霜冻的风险分布特征,初、终霜冻风险区划结果存在空间分布差异;经验证风险区划结果与历史灾情资料相符。在气候变暖背景下,吉林省霜冻灾害仍需重视。     

基于GIS和AHP的雷电灾害风险区划分析与评估——以内蒙古雷灾为例

基于自然灾害风险理论,利用雷暴日和闪电定位资料、基础地理信息资料、社会经济资料以及雷电灾情资料,选取地形变化、水系、土壤电导率、雷暴日、地闪密度、土地利用、人均GDP、敏感单位防雷能力等11个指标,运用层次分析法构建了雷电灾害风险指数,建立雷电灾害风险评估模型,从雷电灾害的致灾因子、孕灾环境、承灾体和防灾减灾能力4个方面进行了系统的分析,并运用ArcGIS进行了1km×1km雷电灾害综合风险区划。区划结果表明内蒙古东部大部和中部南部地区属于高风险区,中部北部地区属于中风险区,低风险区域主要分布在西部地区。通过选取雷灾资料进行雷电灾害的灰色关联评估,以验证区划结果的正确性,评估结果与雷电灾害风险区划分布大体一致。     

近47年羌塘自然保护区积雪对气候变化的响应

积雪是气候系统中最活跃的环境影响因素之一,其动态变化对全球及区域气候的变化都有重要影响。本研究利用羌塘自然保护区近47年(1971—2017年)5个气象站逐日积雪、气温、降水、风速等资料,采用趋势分析、Mann-Kendall法等方法,分析了气候变暖背景下近47年羌塘自然保护区积雪日数和雪深的时空变化特征,以及与气候要素的关系。结果表明：自然保护区各站积雪日数为18.4~67.0天,总体上呈自西向东递增的分布态势;随海拔升高,积雪日数增多、积雪初日提早、终日推迟、持续日数延长。近47年保护区年积雪日数明显减少,平均每10年减少3.8天,主要表现在秋季和春季;年最大积雪深度平均每10年减小0.53 cm;积雪初日以11.3 d/10a的速率显著推迟,终日每10年提早11.0天,而积雪持续日数每10年减少23.3天,特别是1991—2017年这种变化态势更突出。M-K检测显示,除冬季外,季积雪日数由多变少的突变时间均发生在21世纪前10年,2001年是积雪初日、终日和持续日数的突变点。气温显著升高、空气相对湿度明显减小是积雪日数减少的主要原因,积雪初日推迟、终日提早不仅与气温显著升高有关,还与风速变小密不可分。     

菏泽市雷电灾害风险区划研究

为了明确不同县区雷电灾害风险的高低、防御和减轻雷电灾害,以闪电定位资料和经济社会资料为基础,采取归一化法、层次分析法、加权综合评价法,统筹考虑致灾因子的危险性、孕灾环境的敏感性、承灾体的易损性和防灾减灾能力4个评价指标,选择9个影响因子建立雷电灾害区划模型,绘制出菏泽市雷电灾害风险区划图。结果得出：曹县和东明是致灾因子危险性高值区,两地的孕灾环境敏感性同样较高,牡丹区和定陶是承灾体易损性高的区域,防灾减灾能力的高值区在牡丹区和东明。曹县和东明是雷电灾害的高风险区,次高风险区为单县和巨野,中等风险区为定陶,次低风险区为成武和郓城,牡丹区和鄄城由于防灾减灾能力强或致灾因子危险性较低划为低风险区。     

基于GIS技术的重庆市暴雨洪涝灾害风险区划研究

为了定量地研究分析重庆暴雨洪涝灾害风险和区划,利用重庆1961-2008年的气象观测资料,综合全市各区县的自然、社会经济与防灾抗灾等数据,利用GIS技术和自然灾害风险指数,构建暴雨洪涝灾害风险评价模型,对重庆市暴雨洪涝风险的致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性、防灾抗灾能力多个因子定量分析,计算得到重庆市区县级暴雨洪涝灾害风险综合指数,并绘制了风险区划图。结果表明：重庆的开县、梁平、合川、北碚、荣昌、永川、渝北及铜梁部分地区的危险性和易损性指数较大,其暴雨洪涝灾害风险最大;南川、丰都与石柱、黔江、涪陵、綦江部分地区由于暴雨洪涝发生频率较低,孕灾环境敏感性指数较小,灾害风险最小。     

菏泽市雷电灾害风险区划

为了明确不同县区雷电灾害风险的高低、防御和减轻雷电灾害,以闪电定位资料和经济社会资料为基础,采取归一化法、层次分析法、加权综合评价法,统筹考虑致灾因子的危险性、孕灾环境的敏感性、承灾体的易损性和防灾减灾能力4个评价指标,选择9个影响因子建立雷电灾害区划模型,绘制出菏泽市雷电灾害风险区划图。结果得出:曹县和东明是致灾因子危险性高值区,两地的孕灾环境敏感性同样较高,牡丹区和定陶是承灾体易损性高的区域,防灾减灾能力的高值区在牡丹区和东明。曹县和东明是雷电灾害的高风险区,次高风险区为单县和巨野,中等风险区为定陶,次低风险区为成武和郓城,牡丹区和鄄城由于防灾减灾能力强或致灾因子危险性较低划为低风险区。     

基于层次模型及权重分析的湖北省雷电灾害易损度区划

利用湖北省2008-2011年闪电监测数据和2000-2009年雷电灾害统计数据,选取雷击大地密度、大于50kA强雷击密度、雷电灾害频度、生命易损模数及经济易损模数作为湖北省雷电灾害易损性评估指标。提出了对雷灾频度因子的修正,只有把该参数放到同一起点比较,雷电灾害易损性分析及风险区划才具科学性,同时引入大于50kA强雷击密度作为雷电灾害易损性评估指标之一。采用层次模型及权重分析对雷电灾害易损性指标划分了5个等级,最后形成湖北省雷电灾害易损度区划。研究结果表明：高风险区的城市主要特征是雷灾频度较高、经济发展水平较好、人口密集;低风险区则与之相反。雷电灾害易损度不仅与单位面积上的雷电密度、雷灾频度关系密切,还与单位面积上的经济发展水平、人口密度息息相关。     

豫北气象灾害风险评估系统研究——以辉县市为例

为了确立气象灾害风险评价指标体系,建立气象灾害综合风险区划图,对气象灾害进行风险区划,根据豫北辉县市1961-2009年的气象资料和1961-2009年地质灾害资料,利用气象材料、方法及评价指标,从暴雨、冰雹、大风和地质灾害4方面对致灾因子进行分析。结果表明,豫北山区的暴雨、冰雹、地质灾害发生概率大于平原地带,大风发生概率相反,平原地带大风发生概率高于丘陵山区,这就为当地防御气象灾害提供了科技支撑和理论依据。     

山西省高温空间分布特征及区划

为定量化地了解山西省高温分布情况,笔者研究了山西省高温空间分布特征和区划方法。基于山西省境内分布较为均匀的69个地面气象观测站1970—2013年逐日最高气温资料,分析5—9月各月累计高温日数及年平均高温日数的空间分布情况,并通过考虑高温强度等级和持续时间2个因子,构建高温区划指标,绘制山西省高温区划图。结果表明：运城市的大部分和临汾市的南部年平均高温日数在15天以上,北部和东部大部分年平均高温日数在2天以下。山西省5—9月各月的高温中心均位于临汾市南部和运城市,高温中心各月多年平均高温日数分别为0.7、4.5、6.8、2.3、0.2天。高温区划图与空间分布图具有良好的区域一致性。     

基于干旱灾害风险综合评估指数的西藏主要农区青稞干旱时空格局

为研究西藏主要农区青稞的干旱时空变化特征,笔者从干旱灾害的致灾因子危险性、承灾体易损性、灾损脆弱性、防灾减灾能力等4个风险因子考虑,采用专家打分法和熵权法确定各因素权重,构建干旱灾害风险综合评估模型,并进行干旱灾害时空格局分析。结果表明：干旱灾害综合风险整体呈现中间低、两边高的态势,高风险区分布比较分散,次高风险区多集中在研究区的边缘地带,中等风险区以左斜H型分布在拉萨、山南、林芝市部分区域,而次低和低风险区零星分布在加查、索县、比如、林芝等站;且干旱灾害风险较高年份出现在1999、2005、2006、2007、2009、2010、2012、2014、2015年。西藏主要农区青稞各个干旱风险因子的分布具有明显的区域差别和一定的连片性,研究区和分区的干旱趋势随年份递增而加重。     

江苏省设施农业气象灾害风险等级区划

基于GIS技术平台,选取苏北、苏南有代表性的塑料温室,利用温室内外观测数据构建设施农业小气候模型,预测温室内空气平均温度。再利用1990-2009年江苏省7个国家基本气象站和43个一般气象站常规气象观测数据以及江苏DEM数据,结合设施农业气象灾害指标对江苏省设施农业气象3种主要气象灾害：寡照灾害、低温灾害、高温灾害进行风险等级区划。结果表明：轻度和重度寡照灾害,由北向南表现出明显的频率增强;南通低温灾害最重,沛县低温灾害最轻;江苏省大部分地区均以中度高温灾害为主,射阳高温灾害最轻,溧阳高温灾害最重。最后基于GIS平台,制作了江苏省设施农业气象灾害风险等级区划图。研究结果为预防设施农业气象灾害,指导农民提早做好灾害防护工作,规划设施农业生产的合理布局提供了科学依据。     

河北省大风灾害及其危险性区划统计分析

为了研究河北省大风灾害特征及其危险性区划,笔者利用河北省1983—2011 年各地区县市统计年鉴、大风灾情数据以及气象站风速数据,基于灾度和危险度2 个指标,对致灾性大风时空分布、大风灾害特征和危险度进行研究。结果表明,河北省致灾性大风地理分布主要有2 个中心,分别位于冀北高原张家口地区和沿海沧州地区,春季频率最高;河北省各地区均有风灾事件发生,受灾情况属于轻灾,即为县级为主管单位进行救灾;结合致灾因子（致灾指数）和承灾体（风灾承灾指数）,利用风灾危险度评价模 型,得出河北省存在14 个风灾极重度危险地区。风灾危险性与致灾因子分布不一致,表明危险性评价需要结合承灾体因素;在常用风灾危险性Dx的评价中,需要结合更多与风灾相关的承灾体参数,提高承灾体部分对危险性影响的比重。     

基于GIS的低温冷冻灾害风险性评估

为了提高低温冷冻灾害的防御能力,为政府部门制定防灾减灾规划提供科学依据。本研究基于自然灾害形成机理及风险评估原理,以济南市长清区为例,利用气候资料、历史灾情数据、地理信息数据及社会经济等资料,采用层次分析法和加权综合评价法,借助GIS空间分析技术,通过对致灾因子危险性、敏感性、易损性和防灾减灾能力4个评价指标的空间评价,实现了对长清区低温冷冻灾害的风险性评估和综合区划。结果表明：长清区低温冷冻灾害总体表现为空间化强,没有规则的分布规律,综合风险性总体水平较高。文昌街道办事处、五峰山街道办事处、双泉乡的部分地区综合风险性最高,属于低温冷冻灾害的重点防御区域;轻、低风险主要分布在平安街道办事处、万德镇、马山镇、崮云湖街道办事处的部分辖区。该评估结果将对本地区农作物的种植规划及灾害防御措施的制定提供参考依据。     

气候变暖背景下长治市极端降水变化趋势

为了研究气候变化背景下长治市极端降水的变化趋势,掌握其变化规律,本文使用1961—2015年长治市所属11个县站的逐日降水和气温资料,对降水极端气候事件的分析侧重于大雨、暴雨、大暴雨、大雪和暴雪的变化特征,研究不同级别频数的年际变化规律。利用降水要素倾向率计算、Morlet小波分析、Mann-Kendal突变分析等对长治气候变暖前后各级别降水频数进行分析。结果表明：1、长治市年平均气温增高背景下,各量级的降水日变化不尽相同,其中以小雪日的增加和小雨日的减少最为显著;有降水日（日降水量≥0.1 mm）呈减少趋势,同时大暴雨、大雪和暴雪日数呈不同程度的增加。2、暴雨、大暴雨和大雪、暴雪都有25～30年的低频振荡周期,在高频部分有准两年振荡周期,在整个时间序列中各级别降水还具有4年、6年和8年左右的周期。3、暴雨极端降水在1962年发生突变;大雪日数突变年份在1990年前后,2006年之后大雪日数增加趋势更加显著。其他级别降水日数无明显突变。     

1961—2010年山西终霜冻的周期分析及其突变特征

为了深入研究山西霜冻的发生演变规律,提高防霜减灾能力和农作物产量,利用山西62个测站1961—2010年的逐日最低地温资料,采用Morlet小波以及M-K突变检验等方法分析了山西终霜冻日1961—2010年的变化特征。结果表明：山西平均终霜冻日呈现提早结束的趋势并有显著波动变化,除1980—1989年及2005—2010年外,均表现为显著提早的趋势;2001—2010年是山西平均终霜冻日波动最为剧烈的时期。小波分析结果表明,2001—2010年山西轻微终霜冻、中度终霜冻、重度终霜冻的主要周期分别为15年、12年和7年;次周期分别为1年、1年和5年;目前,山西正处在轻微终霜冻的提前期以及中度和重度终霜冻的推后期。M-K突变检验表明,2001—2010年山西平均终霜冻日在1990年发生了一次显著的气候突变,且大部分站点的终霜冻日在1975—1996年之间都发生了突变,突变的空间分布总体表现为南部偏早北部偏晚,中部偏早、东部和西部偏晚的分布特征;突变在1980—1989年的分布区域最为广泛,中西部、西北部、东北部和中东部地区是突变最晚的地区。     

黑龙江省降雪气候变化特征

为掌握黑龙江省降雪气候特征，以便做好气候预测和防灾减灾工作，采用黑龙江省1961—2015年62 站逐日降水和逐日天气现象资料，分析了黑龙江省降雪特征及气候趋势。结果表明，黑龙江省年平均降雪量除大兴安岭地区的东部减少趋势明显外，其他大部地区增加趋势明显；中雪日数、大雪日数和暴雪日数均呈增多趋势，其中中雪日数和大雪日数增多趋势明显，暴雪日数增多趋势不明显，但小雪日数减少趋势明显；黑龙江省降雪平均初始日期主要分布在9 月下旬—10 月，呈现略偏晚的趋势，而降雪平均终止日期一般在4月中旬—5月上旬，呈现略偏早的趋势。     

山西东南部气候变暖与冻土的气候特征分析

为了进一步研究在气候变暖情况下土壤封解冻的变化规律。本文应用山西东南部11个气象观测站近40年气温、平均冻土深度、最大冻土深度、浅层（5～20 cm）冻土封解冻资料,采用统计对比聚类法,分析了气候变暖与冻土的气候变化特征。结果显示：山西东南部气候变暖较为明显,年际线性趋势增温率为0.3℃/10a,增温贡献最大为冬季。随着冬季气候的变暖,平均冻土深度与最大冻土深度均趋向变浅。在冬春、秋冬两个转换期气候变暖的前提下,浅层冻土的平均冻结终日与始日分别显现出提前和推后,意味着浅层土壤封冻期的缩短。     

山西省土壤热扩散率和液态水通量密度研究

为研究山西省土壤热性质的时空分布,对各地区土壤热性质进行比较并讨论不同深度土壤层热性质的差异。利用山西省11个地市气象观测站2009年5—10月的浅层土壤温度资料,采用Gao方法研究山西省土壤热扩散率和液态水通量密度。结果表明：（1）山西省的土壤热扩散率k=0.01×10^-6~5.09×10^-6m2/s和液态水通量密度W=-13.28×10^-6~26.92×10^-6m/s。（2）山西省土壤热扩散率和液态水通量密度在垂直方向上不同性。（3）在0.025m层,大同市的k值和W值都是最小的,而晋城市的k值和W值都是最大的。液态水通量密度的最大值都出现在0.025m层。