基于ArcEngine的三维校园疏散系统研究——以北京师范大学校园为例

以北京师范大学校园为例,Visual Studio 2010作为开发平台,Arc Engine作为开发组件,采用C#语言,结合3DMAX开发了北京师范大学校园安全疏散避难系统,实现了校园建筑物的三维显示以及漫游、属性查询、楼层疏散、疏散路径显示等功能,为更好地进行校园防灾减灾教育和校园安全管理提供了基础信息平台。

区域性暴雨的数值模拟和诊断分析的对比研究——以北京2012年7月21日暴雨为例

2012年7月21-22日,北京地区出现了有气象记录以来一次罕见的特大暴雨天气过程,对当地人民的生命财产造成了严重损失。该文采用新一代中尺度数值预报模式WRFV3.7,对这次极端降水天气过程进行了数值模拟研究,通过模式输出结果对其发生、发展机制进行了对比研究。研究结果表明WRF模式能够较好地模拟出这次暴雨的落区、暴雨演变过程和24h累积降水;本次暴雨过程的大尺度环流背景是典型的华北暴雨环流形势,暴雨过程主要由低空中尺度系统造成,暴雨的落区和强度是由中尺度系统随时间的移动而决定。

中国民政救灾资金年度需求分析

在中国,由民政部门提供救灾专项资金是救灾的一项重要手段。民政救灾资金的实际支出与当年自然灾害的多寡、灾情的严重程度相关,进行当年预算时往往难以确定其具体额度。以1985-2009年全国救灾数据和灾情数据为基础,对除民政救灾储备与冬令春荒救助资金以外的历年救灾支出进行了统计建模,估计了在2009年的人口基数与社会经济发展水平下的年度民政救灾数量需求(实物单位)。通过设置不同的救灾标准情景,模拟了不同情景下中国民政救灾资金年度总需求。结果表明,在不同标准下,年度民政救灾资金的平均需求为157.9～477.1亿元。本研究估计的结果可为民政和财政部门制定有关预算提供参考。

基于互联网和多媒体技术构建大学课程——地理教学方法的创新与实践

一、走出高校地理教育传统思想的误区 在新中国近50年的教育发展史上，高校地理教育的兴衰直接与课程门类结构和现代社会需求的变化息息相关。地理教育曾一度陷入困境，地理教师改行或介入其它专业的现象屡见不鲜，这一现象波及到高师地理教育专业学生的学习热情，高校师生面对如此“冷落”的局面，不得不早做另择专业的准备，于是地理专业大学生专业学习“主次”不分的现象普遍有之，对本专业课采取应付态度，改学计算机、外语、市场营销、法律专业已不是个别现象。

不同地震破坏情景下应急避难所责任区评价研究——以北京市中心城区为例

为定量研究地震应急避难场所责任区的划定并进行适宜性评价分析,以最小化任一街道(乡镇)的避难需求人口到避难所的最大距离为目标,以避难所容量、避难需求人口和街道(乡镇)完整性为约束条件,建立灾害避难所责任区评价模型。用加权Voronoi算法求解该模型。以北京市中心城区的灾害避难所为例,模拟不同地震破坏情景下的避难需求人口,得到各个灾害避难所的最佳避难需求人口责任区和不同情景下的人口配置缺口。实例分析表明:目前北京市中心城区的避难所容量均不能满足3种地震情景避难人口的需求;覆盖范围明显增加的避难所负责的避难需求人口相对较多,其容量相对不足。

1951—2012年中国降水集中度和集中期的时空格局

以1978年为分界点,对1978年前后的以周为单位的降水集中度和集中期的时空格局和变化趋势进行研究.结果表明：1）中国的降水集中度首先具有明显南北分异规律,其次在中国北部具有明显东西差异;最后,中国整体降水集中度波动呈现减小趋势,且1978年之前波动较大,1978年之后趋于平稳.2）中国的降水集中期主要集中在一年中的第26—30周左右,并在1978年前后有1~3周不同幅度的滞后和提前,且南方以推迟为主,北方以提前为主;中国整体降水集中期波动呈现微弱减少趋势,且1978年前显著减少,但1978年后显著增加.

全球、大洲、区域尺度暴雨时空格局变化(1981-2010年)

通过计算1981—2010年全球、大洲和区域的年际和年代际的暴雨雨量和暴雨雨日,系统分析了不同尺度暴雨的变化情况.结果表明:1)在全球尺度上,1981—2010年全球年际和年代际暴雨雨量和暴雨雨日在波动中都呈现增加趋势,尤其是1991—2000年代中期以来显著增加.在空间上,全球暴雨雨量和暴雨雨日增强的区域主要分布在非洲西部、马达加斯加岛、欧洲西南、东亚、南亚、东南亚、澳大利亚东部、美国东部、南美洲中部以及一些狭长陡峭的山脉地带.年代际暴雨雨量和暴雨雨日主要在南美洲、美国东部、东亚和南亚地区随着年代变化而呈现数值上的增长和区域上的扩张.随着年代变化,非洲西部地区呈现数值上的减少和区域上的缩减;2)在大洲尺度上,仅非洲和南极洲年际和年代际暴雨雨量和雨日呈现减少趋势;3)在区域尺度上,暴雨增加的区域多于减少的区域,且增加最大的区域位于亚马逊河流域,减少最大的区域位于非洲东部地区.

基于信息熵的江苏省耕地安全系统演化分析

基于耕地安全系统理论和耗散结构理论，构建了耕地安全系统演化分析的指标体系，建立了评估耕地安全系统演化的量化模型。应用该模型纵向评价了江苏省1998年～2004年耕地安全系统演化状况。研究发现：①耕地安全系统变化的社会经济压力熵和支持型熵变化明显，数量变化熵由正熵演变为负熵，质量变化熵接近于0，生态环境变化熵表现为波动状态，系统总熵变由正变为负；②耕地安全系统熵流的发展度和协调度差异显著，数量变化和质量变化发展度处于发展的高级阶段并且趋于下降，生态环境发展度由中级发展状态发展到高级发展状态，处于上升阶段。就协调度而言，数量变化和质量变化比较平稳，生态变化波动较大。协调侧重度也表现不一，数量变动协调度由强社会经济压力型变为强支持型，质量变化协调度由中等支持型变为中等压力型，生态变化协调度由中等社会经济压力型变为强支持型。评价结果表明：江苏省耕地安全系统发展目标逐渐明确、有序度不断增强；耕地安全系统的健康、有序水平不断提高，协调能力不断增强，系统活力有待改善。

区域洪水灾害风险评估体系(Ⅰ)——原理与方法

区域洪水灾害风险评估是一个新的研究领域。从洪水灾害系统的概念出发,首先阐述了洪水灾害风险管理系统、洪水风险评估及风险类型划分;然后从指标选取原则、指标层次结构、指标量化、风险等级、风险指数等方面构建了洪水灾害风险评估指标体系;接着分析了矢量面状及栅格点状的洪水灾害风险评估单元;最后,介绍了适合区域洪水灾害风险评估的层次分析法、模糊综合评价法及空间分析方法。

Ajax和Web服务在空间信息发布中的应用研究

采用传统的WebGIS系统发布空间信息,存在着客户端通用性差、对平台的依赖性强等问题,需要引入新技术进行改进。基于ASP.NET AJAX和Web Service技术,结合SOA架构,提出了一种在线发布空间信息的系统框架,并探讨了该架构下服务器端、客户端的具体设计。最后通过此系统框架,实现了综合风险空间信息的在线发布以及相关功能。系统运行证明,该方法能够显著降低服务器端与客户端的通信开销,并克服空间信息的异构性。

用HJ-1B卫星数据反演地表温度的修正单通道算法

目前用于地表温度反演的单通道算法主要针对窄视场传感器建立.HJ-1B卫星红外相机为宽视场传感器,其热红外通道(IRS4)观测天顶角可达±33°以上,在地表温度反演时必须剔除传感器观测角度的影响.以大气辐射传输模拟为基础,建立了基于传感器观测天顶角-大气函数系数的修正单通道算法.针对HJ-1B卫星与Terra卫星过境时间接近的特点,提出将MODIS大气水汽含量产品作为单通道算法的输入参数,并建立了观测天顶角-垂直与斜程大气水汽含量转换系数查找表.基于对光谱数据的模拟,给出了适用于IRS4通道的地表发射率确定方法.验证结果表明,修正单通道算法平均反演误差在1.1K以内,比不考虑传感器观测角度的单通道算法精度提高0.1～0.7K,反演误差对于传感器观测天顶角依赖性减弱.对实际HJ-1B卫星影像的应用结果表明,修正单通道算法反演的地表温度与MODIS地表温度产品具有较好的一致性.

灾害系统:灾害群、灾害链、灾害遭遇

根据灾害系统的结构与功能特征的复杂性,将灾害系统中的多灾种情形分成三大类:灾害群、灾害链以及灾害遭遇。灾害群是指灾害在空间上的群聚和时间上的群发,各致灾因子之间不存在成因上的联系性,可依据多灾种风险评估模型对其进行评价;灾害链则表现为类似多米诺骨牌的现象,各致灾因子之间具有成因上的联系性,其风险可通过转移概率风险评估模型进行评估;灾害遭遇表现为各致灾因子之间的相互碰头现象,其风险可通过组合概率风险模型进行评估。狭义上的多灾种仅指致灾因子在空间上群聚或群发。灾害群的致灾程度是各单一致灾因子的总和,对某一地区来讲,灾害群聚或群发,都会使区域总体致灾加重;灾害链与灾害遭遇的致灾强度大大超过其关联的各单一致灾因子的总和,其中灾害链的致灾强度具有累加效应,而灾害遭遇的致灾强度具有叠加效应。灾害累加与叠加都可明显放大致灾的程度,形成巨灾风险。

土地覆盖类别面积混淆矩阵校正与回归遥感估算方法对比

混淆矩阵校正和回归估算是2类常用的,以遥感数据作为辅助的区域面积总量估算方法,但它们的相对效果及适用条件并不明确。该文根据遥感影像分类误差的分布规律模拟生成不同总体分类精度的图像,并在此数据的基础上,采用统一的抽样方案,以简单抽样反推方法为对比基准,探讨在不同的总体分类精度和不同的样本量下区域面积总量遥感估算方法的精度及稳定性。试验得到以下结论:1)相比于简单抽样反推方法,混淆矩阵校正和回归估算具有更好的准确性和稳定性;2)在各总体分类精度和样本量下,简单回归估计、比估计均具有良好的准确性和稳定性,相比于混淆矩阵校正,回归类方法略具优势;3)当遥感数据分类精度较低(≤60%)时,混淆矩阵逆校正的准确性和稳定性与简单抽样反推方法无明显区别,因此在此种情况下应尽量避免使用混淆矩阵逆校正方法。

基于无人机影像的露天矿工程量监测分析方法

提出了一种基于无人机影像序列的露天矿工程量(采剥量、堆放量等)计算方法.该方法利用旋翼无人机搭载低成本便携式数码摄像机获取露天矿山不同时间的视频帧或影像序列.基于运动恢复结构(Sf M)和多目立体视觉(PMVS)算法,自动生成矿山完整、致密的三维点云.研究设计了一种基于形态不变区的点云配准方法进行两期点云空间配准,并采用DTM三角网差值法计算矿山工程量.矿堆体积变化无人机监测实验结果表明,该方法重建点云模型的点间相对误差小于±1%,堆放体积变化监测精度接近92%,基本达到地面Li DAR扫描的堆放体积变化监测精度.

区域洪水灾害风险评估体系(Ⅱ)——模型与应用

准确了解区域洪水灾害风险分布状况及规律,对于洪水灾害预警与管理具有重要意义。首先分析了模糊综合评估法的原理,以GIS空间技术为手段,建立了基于GIS的洪水灾害风险评估模型。然后以马来西亚洪水灾害风险评估应用为例,剖析了洪水灾害风险模糊评估的方法及过程,利用该模型计算出洪水灾害风险并制作了洪水灾害风险等级图和风险指数图。结果表明,该模型对于评价洪水灾害风险是行之有效的。

2004年以来中国渤海海冰灾害时空特征分析

海冰灾害一直是冬季困扰中国渤海和黄海的最主要的海洋灾害之一。近10 a来,随着社会经济的不断发展,渤海的海冰灾害呈现出新的特点。运用近10 a的冰情、气象以及社会经济统计等数据,对2004年以来渤海海水灾害特征进行了分析。结果显示:莱州湾地区气温、寒潮、结冰期等引起的海冰面积与冰厚增大是致灾因子危害性增大的主要原因,其单位经济密度的不断增大以及渔业产业结构的单一化是承载体暴露性增大的主要特征。因此,近10 a来莱州湾地区成为环渤海地区海冰灾害的重灾区。未来应当重点加强莱州湾地区海冰灾害的防御性措施,改善海洋经济的产业结构,培育引进抗低温养殖品种,从而降低海冰灾害的损失。

中国沿海地区社会脆弱性评价

将美国社会脆弱性指数(SoVI)方法用于中国沿海地区,并基于中国国情进行改进,以探索中国沿海地区社会脆弱性的空间分布及其社会经济文化驱动因素.基于SoVI方法,选取31个指标对我国沿海的300个研究单元进行评价,采用主成分分析法得到社会脆弱性的6个主要影响因子:城镇化水平,经济条件,年龄与性别,民族与特需人群,居住条件与文盲,医疗水平.对这些因子按照对社会脆弱性的正向或负向作用进行加和,得到最终的社会脆弱性指数.结果显示,最高的社会脆弱性集中在海南省及北部湾沿岸,江苏北岸和辽宁省北岸社会脆弱性也较高.

基于遥感技术的乌达煤田火区变化监测

采用遥感反演、自然间隔点分割与空间叠加分析等技术手段,提取1989、2001、2005年的乌达煤田火区范围,分析煤田火区的空间分布格局、空间演变态势、变化速度与变化趋势。研究结果表明:1989—2005年乌达煤田火区面积增加了98.10万m2,每年新增约6.13万m2,年增加率为2.48%,乌达煤田南部的A(12、13与14号)火区面积在逐渐减少,其他火区的面积在逐渐增加,并向四周扩散蔓延形成新的燃烧带。

地下煤火探测、监测与灭火技术研究进展

首先介绍地下煤火的探测方法,总结对比直接调查法、物探法、化探法和钻探法的优缺点,然后归纳总结了遥感监测地下煤火的技术与应用方向,最后总结分析了地下煤火灭火的新技术及灭火的效果.

基于SPOT卫星NDVI数据的神东矿区植被覆盖动态变化分析

利用SPOT-4/5卫星的NDVI遥感数据,采用沙化土地分级变化检测与一元线性回归方法,对神东矿区1999—2008年植被覆盖和土地沙化的动态变化进行了分析.揭示了10 a来神东矿区的植被覆盖指数值整体呈增加趋势,矿区内绝大部分地表植被覆盖得到改善,其中明显改善区面积达82.13%,退化区面积不足1%;矿区沙漠化情况整体有所好转,重度沙漠化区面积比由88.33%下降到23.56%.结合矿区生态环境治理措施与实效分析,表明SPOT-4/5卫星的NDVI数据可用于中国西北地区大型煤矿区植被覆盖变化和土地沙化监测与分析.