复合干热胁迫下黄土高原夏季植被脆弱性评估

随着气候变化的加剧,高温干旱事件频发,对植被健康生长造成了严重影响。针对相关性方法难以准确刻画复合干热胁迫下植被脆弱性的问题,利用1982—2015年去趋势和标准化的归一化植被指数(detrended and standardized normalized difference vegetation index,SNDVI)、标准化降水蒸散发指数(standardized precipitation and evapotranspiration index,SPEI)和标准化气温指数(standardized temperature index,STI),构建基于Vine Copula的复合干热胁迫下植被脆弱性评估模型,量化黄土高原不同土地利用类型和气候区植被对高温干旱的响应关系。结果表明:1)黄土高原大部分区域SNDVI与SPEI呈正相关关系,与STI呈负相关关系,草地SNDVI与SPEI、STI的相关性最高,其次为耕地,林地最低;2)相对于单一干旱或高温事件,复合干热事件进一步加剧了植被脆弱性,复合干热胁迫下黄土高原6、7、8月植被损失概率分别为0.51、0.57和0.55,较高的区域集中在陕西北部、宁夏、甘肃东部和内蒙古等地区;3)黄土高原地区不同植被类型对复合干热的脆弱性各异,脆弱性从大到小依次为草地、耕地、灌木、林地。研究结果有助于深入了解植被对气候极端事件的响应,支持应对气候变化的陆地生态系统风险管理。

粤港澳大湾区复合灾害承灾体脆弱性评估

由多种自然灾害耦合而成的复合灾害对个别区域的人类健康与城市社会发展有着显著的影响,对其主要承灾体的脆弱性评估便成为防灾减灾工作开展的重要前提.基于对自然灾害形势和脆弱性影响因素的深度学习,以粤港澳大湾区境内地级市以下52个区/县、香港地区、澳门地区为研究对象,从物理脆弱性、人口、经济建设、应对能力4个方面选取地均GDP、耕地面积百分比等13项指标建立评价指标体系,并使用主成分分析法分别评估4个方面的脆弱性,再通过综合评价法得出粤港澳大湾区复合灾害承灾体综合脆弱性评价结果.结果表明:高脆弱性集中在天河区、海珠区等靠近珠江口的位置,其共同特点是物理脆弱性与经济脆弱性较高,城市用地多、道路网发达占主导位置.因此,需要尽快通过气候适应战略来缓解城市化高地区局部变暖导致的复合灾害爆发,研究成果为我国华南沿海地区复杂灾害系统的防治提供重要理论支撑.

海平面上升对粤港澳大湾区沿海生境脆弱性评估

全球气候变暖所导致的海平面上升和快速城镇化将对沿海生境的分布和景观格局造成重大影响。评估海平面上升影响下的滨海湿地的脆弱性是对区域生态环境进行修复治理的重要依据。以粤港澳大湾区为例,基于SLAMM模型和Fragstas模型,针对六种海平面上升和土地利用耦合情景,对红树林、盐沼和潮滩三类海岸生境在2100年的面积变化、分布状况和脆弱程度进行了预测和分析。结果表明:1)随着海平面上升,红树林和潮滩生境遭受严重退化。其中,红树林高脆弱性区主要分布在西江口、珠江口和黄茅海东岸。潮滩高脆弱性区则平均分布在大湾区沿海地带。相比之下,盐沼生境受海平面上升的影响较小。2)与红树林和潮滩相比,土地利用模式对盐沼生境的影响最为显著。在保护已开发用地的情景下,珠江口西侧的盐沼面积大幅增加,脆弱性程度低。在保护所有旱地的情景下,盐沼生境面积虽然基本维持,但景观格局破坏严重,脆弱性程度高。本研究建议针对高脆弱区,动态调整土地利用策略,清理沿海湿地向内迁移的空间,增强沿海生境应对海平面上升的适应性。本研究可为沿海湿地的管理和保护提供科学支持。

海岸带土地利用适宜性评价与布局优化研究——基于自然-社会经济脆弱性评估

脆弱性评估能够有效弥补当前海岸带空间开发适宜性评价中对陆海交互作用的研究不足,对陆海统筹与科学防灾具有重要意义。以深圳市东西涌为例,从灾害胁迫性与空间适应力两方面,选取6个自然变量,4个经济社会变量构建自然-社会微观脆弱性评价方法。同时,基于脆弱性评估构建土地利用展适宜性矩阵,进行空间发展优化。结果表明:1)东西涌地区极高自然脆弱性区段占比27.4%,多位于生态脆弱与高风浪暴露度的内湾沙滩区段;社会极高脆弱性区段占比10.9%,多位于高强度聚集开发的城镇用地;2)基于发展适宜性评价矩阵,东西涌地区较不适宜发展区域占比最高,高达35.6%,较适宜开发区域占比其次,不适宜与适宜开发空间占比较小;3)针对不同空间提出“滨海界面动态适灾-岸线后方点状供地-腹地空间低影响开发”的空间优化路径。

基于贝叶斯网络的生态环境脆弱性评估方法研究

为提高生态环境脆弱性评估结果的准确性,提出基于贝叶斯网络的生态环境脆弱性评估方法。选择秦岭地区作为研究对象,采集该地区的生态环境数据,通过模糊估计提取生态环境扰动特征,并对生态环境脆弱性数据采样结果进行归一化处理,以提高评估结果的真实性。根据数据处理结果给出秦岭地区生态环境脆弱性评估体系,并通过贝叶斯网络节点模拟生态环境结构状态,描述状态转移过程,明确外界扰动攻击和环境可靠度间关系,实现对生态环境脆弱性的评估。经实验证明所提方法具备准确评估生态环境脆弱性的能力,置信度水平高。

计及设备健康指数的配电网节点脆弱性评估

节点脆弱性评估对配电网风险预警、安全运行具有关键作用。为此,提出了一种计及设备健康指数的配电网节点脆弱性评估方法。首先,从设备维度出发,基于全生命周期理论得到节点设备本身和网络中的健康指数,以此得到配电网节点脆弱性预评估方案;然后,针对配电网的辐射状特性,在系统维度下基于复杂网络理论和风险理论,提出了改进评估指标;接着,利用改进评估指标对设备维度下配电网节点脆弱性预评估方案进行再辨识,得到配电网节点脆弱性排序;最后,以IEEE 33节点配电系统为例,对算例结果进行分析,并与其他文献结果进行对比,验证了所提方法的合理性和可行性。

基于三维仿真的安全防范系统脆弱性评估模型

安全防范系统脆弱性评估用于评估安全防范系统在防范潜在威胁时是否能够达到预期的效果。现有的脆弱性评估方法均基于技防、物防、人防等措施之间的逻辑关系模型,简化了它们之间的相对空间位置关系,进而降低了评估结果的可靠程度和精准度。三维仿真技术的应用使真实场景能够按照1:1比例转化为评估模型,提高了评估结果的准确性和可靠性。本文分析了现有脆弱性评估方法及其问题,然后根据三维评估场景的特点,采用路径分解的方式解决了三维场景下探测概率和延迟时间双约束条件下最优入侵路径的求解问题,同时提出了一种三维脆弱性评估工具的实现过程,为实现基于三维仿真的脆弱性评估提供了技术指导.

基于临毁度的电力通信网脆弱性评估

常规的通信网评估方法往往以判断网络实时运行状态的方式来分析通信网的网络性能,并未考虑到网络攻击的临毁度指标,影响脆弱性评估效果。因此,本文研究了基于临毁度的电力通信网脆弱性评估方法这一课题,确定电力通信网络信息临毁度指标,判断通信网络受到攻击的威胁程度。基于临毁度指标,构建电力通信网络脆弱性评估模型,判断网络受到攻击时电力业务的损失量,从而实现电力通信网脆弱性的有效评估。采用仿真实验的方式,验证了评估方法的评估效果更佳,能够应用于实际生活中。

基于改进灰色聚类模型的本溪地区地下水脆弱性评估分析

文中结合地下水脆弱性评估指标,采用改进的灰色聚类模型对本溪地区地下水脆弱性进行评估。评估结果表明,改进后的模型对于区域地下水脆弱性评估更为合理。经评估,本溪地区从东向西,其地下水脆弱性评估指数逐步加大。研究成果对于区域地下水双控措施的科学规划具有重要参考价值。

气候变化背景下道路脆弱性评估研究综述

气候变化可能导致极端气候灾害和自然灾害,在极寒气候灾害影响下道路路基会产生沉降、路面会开裂等;在极热气候灾害影响下,道路路面可能会产生车辙等病害,影响行车安全和行车速度;在洪水、地震、飓风等自然灾害影响下,道路可能会被冲蚀、断裂、坍塌,极大地影响了灾害发生后的救援速度和城市道路恢复力。研究国内外学者对不同气候灾害和自然灾害下道路脆弱性的成因和概念。对道路脆弱性指标及评价方法进行总结,提出灾害相对应的适应性措施。为之后城市道路脆弱性评估方法应用和模型构建提供文献研究基础,并提出针对性策略,使道路在受灾的情况下尽快适应和恢复。

基于修正四元半偏减法集对势的区域农业旱灾脆弱性评估

为增强旱灾脆弱性评估结果的可靠性和合理性,从微观层次挖掘联系数系统结构中各分量之间的迁移运动信息,根据半偏联系数思想构建了四元联系数的迁移率矩阵,以此实现了联系数系统内相邻、相隔分量的转化,将修正后的联系数分量代入四元半偏减法集对势中,得到修正后的四元半偏减法集对势,并将其应用于蚌埠市农业旱灾脆弱性评估中。结果表明:修正前后的四元半偏减法集对势值对蚌埠市农业旱灾脆弱性及其子系统的评估结果是一致的;修正后的四元半偏减法集对势值变化范围更小、敏感度更高,结果更为稳健,对脆弱性评估集对系统变化趋势的反映更加准确可靠,具有推广应用前景。

考虑列车折返的城市轨道交通网络脆弱性评估

为有效缓解城市轨道交通网络(URTN,简称城轨网络)运营中断问题,考虑列车折返评估城轨网络的脆弱性。首先,识别相邻两折返站间的折返区间集合,并明确集合中的任意区间中断均会导致集合中的其他区间不可用;其次,构建4个指标以评估网络的结构脆弱性和服务脆弱性;然后,运用基于组合权重的改进理想点法(TOPSIS),识别影响脆弱性的关键折返区间集合;最后,以武汉地铁网络为例进行实证分析。结果表明:折返区间集合中断对网络结构性能的影响大于对网络服务性能的影响;关键折返区间集合在网络连通性中发挥重要作用,应避免其中断导致网络性能恶化;考虑列车折返以反映中断下的网络运营特征,能更合理准确地评估城轨网络的脆弱性。

“双碳”目标下省级煤电退出的就业影响与脆弱性评估

为有力保障“双碳”目标的实现,中国电力行业需要在2045年前后实现净零碳排放,因此,长期看常规煤电将逐步退出。然而煤电逐步退出会使相关从业人员面临失业风险,加剧中国区域间的发展不平衡。评估省级煤电退出的就业影响可以为各省制定科学能源转型政策提供决策支撑,对于推进电力行业转型具有重要意义。该研究基于2020年后煤电不再新增和2030年煤电装机增至1300GW这两种典型煤电发展情景,结合微观层面的燃煤电厂数据,通过自下而上的表格分析方法评估燃煤电厂退出对不同省份带来的就业影响,并通过构建脆弱性评估框架识别煤电转型中的就业脆弱地区,进而针对性地提出公正转型措施。研究发现:①2020年煤电行业直接相关就业人数达到168.63万人,若不再新增煤电,2045年实现电力零碳时,约16.76%的煤电相关就业人员将面临失业,而继续新增煤电将会使该比例提高至36.90%;②基于两种情景下的脆弱性框架计算结果,大部分省份属于低就业脆弱区域,因此,不会因煤电退出引发较大的失业风险集聚,高就业脆弱省份主要集中在山西、内蒙古、山东、河南、宁夏等煤炭资源型省份,继续新增煤电将导致整体的就业脆弱性提高;③对处于情景二下较高和高脆弱区域的9个省份进行致脆分析,发现脆弱性省份可以分为高暴露型省份、高暴露高敏感型省份和高暴露高敏感低适应型省份三种类型。政府部门应因地制宜地构建转型管理框架,保障煤电远期有序退出过程中相关劳动群体的基本权益,助力电力行业公正转型。

城市群公共卫生事件脆弱性评估体系建设研究

近年来重大突发公共卫生事件频发,城市群生产要素集聚性和空间流动性所带来的经济利益与危机隐患相生并存,其内部公共卫生安全问题具有明显的系统性、多样性、衍生性和交叉性特征。相较于单体城市,城市群公共卫生事件影响范围更广,社会经济影响后果更严重。基于城市群公共卫生事件类型和特征,探讨城市群公共卫生事件脆弱性评估体系四要素,以“敏感性-应对能力-协同治理”三个维度为核心,拟定城市群公共卫生事件脆弱性评估体系模型框架,构建其内指标体系与研究技术路线,将进一步推进城市群公共卫生事件风险的预警、评估、统筹、决策协同一体化建设。

突发公共卫生事件下武汉里分社区脆弱性评估及韧性提升对策研究——以保元里、汉润里为例

该文基于突发公共卫生事件下里分社区脆弱性的研究,构建里分社区脆弱性评估框架,旨在消除短板效应。以武汉市美术馆周边两个里分社区为例,剖析里分社区在应对突发卫生事件中的脆弱性,提出导控性里分社区韧性提升策略。整体提升社区在面对突发卫生问题或自然灾害时减灾、应灾能力,以期对其他里分社区提供借鉴。

基于QPSO-LightGBM网络资产脆弱性评估模型

为有效减少网络安全事件造成的损失,并对高风险网络资产进行漏洞评估,提出了一种基于量子粒子群轻量级梯度升降算法(QPSO-LightGBM:Quantum Particle Swarm Optimization-Light Gradient Boosting Machine)的多分类预测模型。该模型通过对少量过采样技术(MOTE:Minority Oversampling)进行合成从而达到数据平衡,采用量子粒子群算法(QPSO:Quantum Particle Swarm Optimization)实现参数的自动最优化,并使用LightGBM进行建模,进而实现网络资产的多分类预测。为验证模型的有效性,将所提模型与其他算法模型进行了比对,实验结果表明,该模型在各类预测性能指标上都取得了较好的效果。

西北地区生态干旱脆弱性评估

为了解西北地区生态干旱脆弱性的空间分布和演变趋势,从暴露度、敏感性以及影响力三方面提出了生态干旱脆弱性的概念及定量表征方法,利用熵权法构建生态干旱脆弱性指数,采用莫兰指数评估脆弱性指数的空间相关性和脆弱性局部空间聚集情况,分析了西北地区1985—2014年的生态干旱脆弱性区域分布、脆弱性程度及趋势。结果表明:西北地区生态干旱高脆弱区主要分布在天山山脉、青海南部、青海湖附近、甘肃中部、陕北以及陕西中部等地区,其余地区均处于中等及以下脆弱性等级;生态干旱脆弱性指数局部空间分布相对聚集,呈现出“大聚集、小分散”的空间分布格局;生态干旱脆弱性在研究时段呈现先升高后降低的趋势,伊犁盆地、吐鲁番盆地和河西走廊地区脆弱性改善效果明显,但青海南部、陕北等局部地区脆弱性仍有升高趋势,未来需要加强这些地区的生态保护工作。

基于改进灰色聚类模型的区域地下水脆弱性评估分析

建立地下水脆弱性评估指标体系,针对传统灰色聚类模型求解收敛度不高的局限,采用改进的灰色聚类模型对区域地下水脆弱性进行综合评估。结果表明:相比于改进前,模型在评估指标检验的特征值上具有明显改善,评估结果相比于改进前更为合理。研究成果对于区域地下水脆弱性综合评估方法具有重要参考价值。

海平面上升叠加风暴潮风险下城市景观系统脆弱性评估:以广州为例

为系统评估海平面上升叠加风暴潮风险对城市不同类型景观的影响,以珠三角沿海城市广州市为研究区域,基于该地区土地利用和社会经济等数据,构建“敏感性-适应性”脆弱性评估框架,针对近期(2030年)、中期(2050年)和远期(2100年)3个不同时期海平面上升叠加风暴潮风险情景下广州城市景观系统的脆弱性特征进行评估。结果显示:从淹没范围和经济损失来看,未来不同风险情景下受淹没面积最大的是农业景观、公园绿地与湿地景观,而经济损失最为严重的是工业景观和商业与公共服务景观。从整体脆弱性空间分布来看,近期景观脆弱性较高的区域主要集中在广州中部的荔湾区、白云区和黄浦区,到中期和远期阶段,广州中部的海珠区景观脆弱性风险逐渐加剧。从各类景观脆弱性空间分布来看,与交通景观、居住区景观等其他各类景观相比,近期农业景观脆弱性程度偏高的区域最多,主要集中在广州南部的番禺区和南沙区;到中期和远期阶段,各类景观的脆弱性风险都有不同程度的加剧,其中,公园绿地与湿地景观脆弱性程度变化较为显著。研究结果表明,未来可以根据不同景观系统的脆弱性程度和空间分布特征,通过提升防御性设施建设、实施适应性技术以及加强合理利用土地等应对策略来降低该地区的受灾风险。

基于PSO-LightGBM的网络资产脆弱性评估模型

随着网络空间资产探测技术的不断发展,越来越多的资产脆弱面暴露在公众面前,在一定程度上增加了网络资产的安全风险。对网络资产进行脆弱性评估,可以及时发现脆弱性较强的高危资产,在安全事件未发生时主动对脆弱的网络资产进行保护和修复,从而有效降低网络安全事件发生的概率。现有研究主要集中在网络资产漏洞评估及网络系统脆弱性评估上,对网络资产脆弱性评估方法的研究还比较匮乏。为了更好地保护网络资产安全,提出了一种基于粒子群优化算法轻型梯度提升机(particle swarm optimization-light gradient boosting machine,PSO-LightGBM)的网络资产脆弱性评估模型。首先,依据行业标准和专家经验,提出针对网络资产脆弱性的评估指标体系,并根据从网络中爬取的网络资产数据,经预处理后构建了具有12个属性特征、11类标签值的网络资产脆弱性评估数据集;其次,将PSO算法与LightGBM模型相结合,利用机器学习方法实现网络资产脆弱性的自动化评估;最后,通过实验对比了几种机器学习模型在数据集上的表现,结果表明,基于PSO-LightGBM的网络资产脆弱性评估模型的评估准确率可以达到91.24%,充分验证了该模型的有效性。