基于连续演化半偏减法集对势的区域旱灾风险评估方法

为增强旱灾风险评估的可靠性,从微观层次考虑联系数分量的迁移转化过程,更细致地刻画连续半偏减法集对势中确定性与不确定性之间的关系,修正偏同势和偏反势转移信息,提出一种演化半偏联系数,构建了基于连续演化半偏减法集对势的区域旱灾风险评估模型,并应用于济南市旱灾风险评估。结果表明:修正后的连续半偏减法集对势与五元减法集对势对济南市旱灾风险和各子系统评估结果的变化趋势均一致;与五元减法集对势相比,连续演化半偏减法集对势变化较为缓和,计算出的各子系统指标值集对势变化趋势差异更为显著,便于识别影响子系统风险发展趋势的关键因子。

基于改进差异度系数的宿州市旱灾风险脆弱因子诊断

为进一步从指标层面挖掘旱灾风险评估系统中不确定性信息向确定信息层次转化的关系,从差异度系数物理意义的角度出发分析推导出新的差异度系数取值分段函数,再与减法集对势进行误差对比,进而找到差异度系数求值公式最合适参数m。将其应用于2013—2017年宿州市旱灾风险评估系统指标层面的识别与诊断中,准确地获得了研究区旱灾风险评价系统中的不利因子,研究为评价指标动态总体发展趋势及进一步识别脆弱性指标因子提供了新的有效途径。

寒旱地区渡槽运行期间受病害影响的安全风险评估

针对寒旱地区水资源分布不合理、匮乏的特点及渡槽在引水工程中的重要作用,对寒旱地区渡槽运行期间受病害影响的安全风险进行评估研究。结合寒旱地区相关特点建立5大病害类型及18个影响因素指标,采用模糊网络分析法(F-ANP)通过指标权重确定及综合评价分析得出渡槽运行期间受病害影响的安全风险等级。结果表明:寒旱地区土体冻胀性、湿陷性及温度应力等相关特点均为病害突出影响因素;混凝土裂缝、混凝土碳化与钢筋锈蚀、混凝土剥落、渗漏、地基变形病害对渡槽运行具有显著风险;综合评价得出寒旱地区渡槽运行期间受病害影响的安全风险为显著风险。通过分析,F-ANP方法在实际应用中具有科学、简便、符合实际的特点,为渡槽安全运行风险评估提供相关参考。

干旱分析技术的研究进展

干旱分析是全面认识干旱及其影响的有效途径,是旱灾风险评估和管理的基础,可为旱灾风险决策提供科学依据。基于此,以旱灾系统为研究对象,从旱灾系统各子系统的相互作用出发,提出了由14类分析技术组成的干旱分析技术体系,其中的关键技术是干旱区划、致灾因子危险性分析、旱灾脆弱性分析和抗旱能力分析。系统综述了这14类分析技术的研究现状,指出了从致灾因子、承灾体、防灾减灾措施、孕灾环境的单方面研究逐步过渡到对它们之间的相互作用和关系的研究和多种干旱分析技术的复合研究,从定性分析过渡到定量分析,从统计分析过渡到物理成因解析的研究发展趋势。

两种干旱指标在干旱致灾因子危险性中的对比分析——以宁夏为例

致灾因子是灾害风险分析理论体系中的重要组成部分,干旱致灾因子危险性指数由干旱强度和发生概率共同决定。基于致灾因子危险性指数计算模式,对比分析了宁夏中南部山区降水距平百分率和标准化降水指数两种常用干旱指标在致灾因子危险性中的应用。分析结果表明,基于两种干旱指标的宁夏中南部山区干旱致灾因子危险性分布趋势一致,且均与实际相符,考虑到计算的简单易行,可以选择降水距平百分率作为宁夏干旱致灾因子危险性指数分析的依据。从全区干旱灾害风险区划的分析表明,宁夏干旱致灾因子危险性大致呈由南到北逐步增加的趋势。

基于灾害风险因子的青海省干旱灾害风险区划

利用1961—2018年青海省气象资料、地理信息数据和社会经济数据,对青海省干旱灾害风险区划进行研究。结果表明:(1)致灾因子危险性较高的地区主要在青海省东部和南部,较低地区主要在青海省西部。(2)孕灾环境脆弱性整体自西北向东南逐渐降低,西北地区脆弱性风险较高,东南部较低。(3)承灾体暴露风险较高的地区主要在青海省东部,其他地区风险较低。(4)防灾减灾能力较高的地区主要在青海省西北部,而青海省南部和东部防灾减灾能力较低。(5)干旱灾害综合风险总体自东向西递减,高风险区主要在青海省东部地区,低风险区主要在青海省西部地区。(6)青海省干旱灾害高风险区主要由于致灾因子危险性及承灾体暴露性都较高,低风险区主要是致灾因子危险性、承灾体暴露性较低,且防灾减灾能力强。

基于联系数的山东省旱灾脆弱性诊断辨证因子研究

旱灾脆弱性诊断是实现有针对性地调控区域旱灾风险的基础,在区域旱灾风险管理中有重要作用。为诊断识别区域旱灾脆弱性的主要影响指标,以基于联系数和灰色关联的方法计算得到的旱灾脆弱性评价结果为基础,构建了山东省旱灾脆弱性辨证因子诊断模型,形成了基于联系数的旱灾脆弱性诊断辨证因子方法。该方法中将有关旱灾脆弱性的评价结果和指标称为因子,以评价等级和评价指标构建因子联系数的辨证值,通过辨证值诊断识别得到旱灾脆弱性的辨证因子。将该模型应用于山东省旱灾脆弱性诊断研究中,通过诊断模型识别影响山东省1999—2005年旱灾脆弱性的主要辨证因子为森林覆盖率、城市水协调能力和污水达标排放率,其中森林覆盖率对山东省旱灾脆弱性的影响性最大。诊断结果可为当地旱灾风险管理提供科学支持。

灌区水资源供需系统干旱风险机制分析

为了给灌区防灾抗旱工作提供理论支撑,根据灾害学理论,对灌区水资源供需系统干旱风险进行了定义。在灌区旱灾形成中,致灾因子、孕灾环境与承灾体缺一不可,降水偏少是导致旱灾的直接致灾因子,农作物是最主要的承灾体。致灾因子、孕灾环境与承灾体三者相互作用,形成了一个具有一定结构、功能、特征的复杂体系,当它们之间的平衡被打破时,就会形成旱灾。致灾因子的危险性、孕灾环境的风险性和受灾体的脆弱性决定了旱灾的大小。

基于非参数法的气象-水文干旱风险评估及其动态演变探究

参数统计法广泛应用于水文频率分析。然而,与非参数核密度估计相比,当样本出现“多峰”时,其可能会导致参数估计值的分位点出现较为明显的偏差。基于此,本文以渭河流域为研究对象,基于降水和径流信息,采用非参数核密度估计法构建了综合干旱指数(NKMSDI)。采用Mann-Kendall法和启发式分割法分析了渭河流域综合干旱的演变规律;结合干旱风险因子(脆弱性、暴露度、恢复力)探究了其干旱风险的动态演变特征。结果表明:(1)提出的NKMSDI可综合表征气象—水文干旱状况,与其他方法构建的综合指数相比,其对干旱的表征结果更为可靠;(2)渭河流域干旱呈现显著加剧趋势,且NKMSDI序列存在变异点(1994年);(3)流域干旱风险呈现显著增大趋势,其中脆弱性增加,暴露度增加,恢复力减小。

典型脆弱区干旱灾害风险评估关键技术研究——以陇东黄土塬区为例

基于对黄土塬区旱灾风险成因的深入分析,选取“灾害胁迫—社会脆弱性—暴露”的自然灾害风险评价体系及相应的遥感数据和社会经济数据作为干旱灾害风险数据源,通过层次分析法构建旱灾风险评估模型,并运用GIS技术分别对3项指标因子进行空间叠加分析,最后利用自然断点法对庆阳地区旱灾风险进行等级划分与评估。计算结果表明:(1)整体而言,庆阳地区干旱灾害风险有显著的空间差异,呈“北高南低、西高东低”的特点,这主要是由于降雨时空分布不均造成的。(2)庆阳地区高、次高、中、次低、低风险等级面积分别占研究区总面积的11.30%、24.90%、30.96%、18.54%、14.3%。(3)高风险区主要集中在环县北部以及庆阳市中心地区;次高风险区主要分布在环县中部、华池县北部以及镇原县北部地区;中风险区主要分布在镇原县南部、庆城县南部、华池县南部、正宁县西部以及宁县南部地区;次低风险区主要分布在宁县东部以及合水县南部;低风险区主要集中在庆阳市东部,即华池县东南部、合水县东部、宁县东部以及正宁县大部分地区。

西藏山南市干旱风险区划

利用西藏山南市所辖气象站1981—2013年逐日降水量、2013年山南市12区县灾情数据以及山南市1∶25万河网、植被、高程等地理信息数据,综合分析山南市干旱致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性、防灾减灾能力等风险因子,探讨山南市干旱灾害综合风险区划。结果表明,山南市干旱灾害高风险区主要位于沿雅鲁藏布江中游的贡嘎、扎朗、乃东、隆子西南部;次高风险区位于山南西部浪卡子大部、加查大部以及南部隆子主体;中等风险区主要落区在沿江一线的桑日、曲松、琼结、措美大部、洛扎西部、错那县北部;次低或低风险区位于琼结与浪卡子交界处、洛扎县东南部、错那县。

辽西北春玉米旱灾灾损风险区划

开展干旱风险区划研究,对实现抗旱减灾及粮食稳产增产至关重要。以辽西北为研究区域,以作物水分亏缺指数(CWDI)为干旱表征指标,利用该区1965—2019年逐日气象数据及多年玉米种植资料,通过数理统计和通径分析方法揭示研究区玉米干旱时空演变及对各气象因子的响应特征,在此基础上构建干旱灾损指数进行旱灾风险区划,结果表明:(1)近54年春玉米抽穗—成熟期CWDI值以2.2/10 a的速率上升,其他生育阶段呈下降趋势,空间上干旱频率由辽西向辽北递减;(2)相对湿度和降水量与CWDI指数呈明显负相关,其他气象因子呈正相关,其中气温和相对湿度对其直接影响最大;(3)辽西北分四个灾损风险区,且风险程度由辽北向辽西递增。研究结果可为优化春玉米农田管理和防灾减灾提供一定参考。

山西省干旱灾害风险评估与区划

[目的]分析山西省干旱灾害风险的关键作用因子,并进行风险评估和区划,对于提升该地干旱灾害风险管理和决策水平、减轻干旱损失具有重要指导意义。[方法]文章利用改进的相对湿润度指数、DEM资料、地形坡度资料和1990—2016年以县(市)为单元的行政区域的人口密度、GDP、人均GDP、耕地面积等社会经济数据来定量化评价山西干旱风险,从干旱灾害致灾因子的危险性、孕灾环境的脆弱性、承灾体的易损性和防灾减灾能力4个方面选取因子,构建相应的指数模型并分析其空间分布状况,在此基础上进一步构建山西省干旱灾害风险综合评估模型,并基于GIS绘制山西省干旱灾害风险区划图。[结果]山西省干旱致灾因子危险性呈北高南低的趋势,大同、朔州、忻州北部和西部、太原南部的干旱致灾因子危险性最强;孕灾环境脆弱性呈东西两侧高、中间低的趋势,而承灾体易损性和防灾减灾能力均呈东西两侧低、中间高的趋势;从干旱灾害风险区划图可以看出,山西省干旱风险总体呈北高南低,从西北向东南递减的趋势。高风险区主要分布在大同、朔州东部,较高风险区包括朔州西部、忻州中西部、太原大部,吕梁大部、晋中西部、临汾中部、运城西部为中风险区,临汾西部、晋中大部、长治东北部为较低风险区,临汾东部、运城东部、晋城大部、长治西部和南部风险最低。[结论]山西省干旱灾害的精细化风险区划,可为相关区域有效地开展抗旱活动提供定量化依据,增强干旱灾害防御的科学性、实用性和可操作性。