基于GIS技术的武威市山洪灾害风险区划初探

应用1971～2012年武威市各乡镇山洪灾害调查记录,以及武威市内78个区域气象站和4个自动气象站2008～2012年5-9月降水资料,通过对山洪灾害形成的动力条件、孕灾环境、降水背景的分析,确定临界雨量、地形因子、河网密度、汛期雨量、汛期降水日数、汛期中雨日数、汛期大雨日数为影响山洪灾害形成的主要因子,采用主成分分析方法建立武威市山洪灾害区模型。在ArcGIS软件的支持下,对各影响因子进行空间插值、栅格图层计算等操作,将武威市分为山洪灾害高发区、易发区、一般区和低发区4类,初步探索了武威市山洪灾害分布区划。分析表明,武威市山洪灾害由东南向西北递减,南部天祝县呈高发区,易发区主要在南部古浪县,中部平原凉州区为一般区,北部荒漠带民勤极少能形成山洪灾害,为低发区。     

江西省山洪灾害风险区划初步研究

通过应用地理信息系统技术编制山洪灾害风险区划的方法,以江西省分县小流域地理底图为基础,对影响山洪灾害形成与发展的暴雨气候、地形坡度、河网分布等因子进行分析和叠加,完成了江西省山洪灾害危险性评价图。以人口密度、GDP、耕地面积作为指标进行易损性分析,并借助GIS工具,将危险性评价图与易损性评价图进行叠加,完成了江西省山洪灾害风险区划研究。区划结果表明:GIS方法能有效地对影响山洪灾害形成与发展的因子数据进行空间分析。该风险区划图可通过对山洪易发区的规划决策而减轻山洪灾害的影响,同时也为当地居民提供了灾害的风险信息。     

辽宁暴雨诱发山洪灾害风险区划研究

基于自然灾害风险评估理论,利用2005—2019年辽宁省1639个自动站逐时降水观测资料、2017年辽宁省30 m分辨率的基础地理信息和山洪沟资料以及风险普查数据,对辽宁暴雨诱发山洪灾害风险区划进行研究,并将风险区划结果与历史山洪灾情进行对比分析。结果表明：通过山洪灾害与降水相关性统计发现,6 h暴雨作为辽宁省山洪致灾因子更为合适,因此构建了6 h综合利用分级暴雨强度及暴雨频次精细评估暴雨致灾危险性;山洪沟沟口高程、沟床比降及河网密度等资料可有效评估山洪孕灾环境敏感性;人口密度、耕地比例两个风险暴露度指标以及灾损敏感系数可大体评估承灾体的易损性;与历史山洪灾害空间和频率分布对比,山洪灾害的高发区与在本次风险区划高风险区基本吻合;精确到每个山洪沟风险区划的结果,提高了山洪灾害的风险区划精度,为辽宁暴雨诱发山洪灾害精准防御提供参考。     

内蒙古山洪地质灾害风险区划研究

通过全面系统地分析1950年代以来内蒙古山洪灾害和降水资料，利用GIS技术对强降雨区和山洪地质灾害易发区进行了区划，并依据山洪地质灾害风险区划模型进行风险区划。最终得出一级重点防治区629个，面积为81834. 36km²，占总规划面积的49%；二级重点防治区205个，面积为31372.27km²，占总规划面积的19%；一般防治区488个，面积为54168.13km²，占总规划面积的32%。这些研究结论为敗好山洪地质灾害防治规划和预报打下了坚实的基础。     

四川绵竹山洪灾害风险区划

本文基于GIS技术,运用指数模型,采用层次分析法对四川省典型山洪灾害发生区绵竹市进行山洪灾害风险区划,并运用近20年灾情资料进行验证。结果表明:绵竹市山洪灾害较高风险区、高风险区主要分布于中部的山区、沿山区,与实际情况较为一致,可为当地山洪防灾减灾工作的规划布局提供科学依据。      

江西山洪灾害分布特征与预报初探

分析了1954-2004年江西山洪灾害资料和山洪发生地同期历史降水资料,发现江西山洪灾害的发生存在5个方面的特点：一是发生频率高．且20世纪60-90年代发生频率存在增高的趋势;二是季节性明显,与月降水量的分布十分吻合,6月份发生最多;三是南部、中部明显多于北部,山区多于平原,赣南东部发生最多,赣北平原为少发区;四是在北部与连续性暴雨关系密切;五是西风带锋面型是山洪灾害发生的主要天气形势。另外,利用24h降水量和前10d累计雨量作为预报因子,结合判别分析法进行预报分析,力图寻找出江西山洪灾害的预报模式。     

基于闪电定位数据的鲁西南地区雷电灾害易损度区划

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,利用鲁西南地区闪电定位资料、土壤电阻率数据、经济社会数据,选取地闪密度、强雷电流分布、土壤电阻率、人口密度、单位面积GDP为影响因子,采用层次分析法和加权综合评价法,建立雷电灾害易损度区划模型,以县区为单位,将该地区雷电灾害易损度区划为5个等级,绘制区划图,并利用历史雷灾频次对区划结论进行检验。结果表明:地闪密度高值区位于曹县和东明,这两个县区的雷电灾害易损度最高;郓城和牡丹区的强雷电流分布密度大,易损度次高;巨野和定陶的易损度居中;鄄城的地闪密度最小,成武的土壤电阻率和人口密度较低,两者划为易损度次低区;单县由于强雷电流分布密度最低,划为易损度低风险区。易损度和历史雷灾数据正相关,且相关性较好,密切程度较高,回归显著。     

黄山风景区暴雨山洪灾害风险区划研究

以黄山风景区为研究对象,探讨相对封闭的区域山洪灾害风险区划方法的适用性。基于自然灾害风险评价理论,利用黄山风景区气象、社会经济、地理信息以及山洪灾情等资料,开展山岳型景区暴雨山洪灾害风险区划研究。结果表明:山洪灾害高风险区主要位于景区中部及西部,包括慈光阁、温泉、云谷寺、排云楼、北海北部、天海等地。低风险区主要位于景区中部、东北部及西南部,包括福固、洋湖、浮溪。汤口镇是黄山景区主要生活服务和旅游接待基地,人口及建筑高度集中,总体处于山洪灾害中高风险区。历史灾情验证表明,风险区划结果和实际灾情基本符合。     

湖北省山洪灾害临界雨量及降雨区划研究

统计分析了湖北省历史上327次山洪灾害个例,指出湖北省山洪灾害主要位于鄂西南武陵山及鄂东南幕阜山一带,主要集中在梅雨和盛夏期间,与湖北省主要暴雨区及暴雨集中期相一致。选取1980年以来较典型的80次山洪灾害个例,对气象站和水文站雨量进行对比分析,发现气象站雨量在70 mm以上时,二者比较接近;在30 mm以下时,二者差异非常大。山洪灾害临界雨量综合计算方法能较有效地提高山洪灾害气象站临界雨量精度。对山洪灾害临界雨量与不同频率的设计雨量及其它一些暴雨参数值进行综合分析,确定了湖北省山洪灾害降雨区划。     

基于GIS的重庆市茶树气候区划研究

本文在分析茶树栽培与气象条件关系和重庆市气候资源和气象灾害特点的基础上,综合确定了影响重庆市茶树区域分布差异的主要气候生态区划指标;利用Arc GIS和数字高程模型(DEM)得到重庆市80%保证率≥10℃活动积温、春旱、夏旱、伏旱和秋旱100m×100m空间分布,制作了茶树气候生态区划,将重庆市划分为:气候炎热大叶茶适宜栽培区,气候温热中小叶茶适宜、大叶茶次适宜栽培区,气候温和中小叶茶适宜栽培区,气候温凉中小叶茶次适宜栽培区和气候寒冷茶树不适宜栽培区等5种类型区,为重庆市茶树产业合理布局提供了依据。      

1961—2014年广东小时强降水的变化特征

利用1961—2014年广东32个气象观测站逐小时降水资料,采用线性趋势分析、Mann Kendall检验、功率谱分析、计算趋势系数等统计诊断方法,分析了广东小时强降水在年以及前、后汛期的气候特征及变化。结果表明,广东年、前、后汛期多年平均小时强降水的次数、强度、降水量和贡献率的空间分布均呈沿海向内陆递减。近54年来,广东平均小时强降水的次数、强度、降水量和贡献率在年以及前、后汛期的时间尺度上均为显著上升的趋势,与同期广东年暴雨次数和年降水变化不明显有明显差异。广东大部分测站小时强降水量均呈增加的趋势,其中珠三角增加最为显著。近54年来广东年和前汛期小时强降水次数存在3.7年和22年、后汛期存在3年左右的显著周期震荡。广东年和后汛期小时强降水次数在1993—1994年发生增加的突变,前汛期小时强降水次数没有突变发生。     

郑州市近58a降雨量变化分析

采用水文序列中常用的谱分析、有序聚类分析、Kendall秩次相关检验和Man-Kendall检验等方法,分别对郑州市1951-2008年的年降雨量、汛期和非汛期降雨量序列进行周期性、突变性和趋势性检验分析,结果显示:总体上郑州市年降雨量保持平稳,但各年汛期和非汛期的降雨量分别呈现出增加和减少的趋势,而且非汛期降雨量减少的趋势性较为显著;年降雨量和汛期降雨量有较为显著的近似10 a的周期,而非汛期降雨量表现为不显著的3 a的周期;年降雨量、汛期和非汛期降雨量序列的突变点均在20世纪70年代末和80年代初,但并不显著。     

广西近50年来气温、降水气候变化

采用广西1958～2005年的气温、降水资料，运用统计方法，分析了全区近50a来的年平均气温、最高气温、最低气温、四季平均气温和年、汛期降水量的分布特点及变化趋势。结果显示，近50a来，广西年及春、秋两季平均气温和最低气温呈明显偏高趋势，年最高气温、夏、冬两季平均气温及年降水、汛期降水变化较平稳。     

1960-2011年洞庭湖区年降水量变化特征

以洞庭湖区24个气象站1960-2011年的降水量资料为基础数据,利用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验法、小波分析等方法分析了洞庭湖区年降水量的变化特征,并采用正交分解函数EOF、旋转正交分解函数REOF计算了洞庭湖区年尺度的标准化降水指数（SPI）,分析了洞庭湖区的旱涝时空分布特征。结果表明：洞庭湖区年降水量空间上由北向南逐渐增加,时间上没有显著变化趋势。1963年洞庭湖年降水量发生突变。洞庭湖区年降水量存在6a、9a和16-17a振荡周期。洞庭湖区旱涝频繁,极端气候事件有增加的趋势。洞庭湖区年降水量在空间上具有较好的一致性,为普遍干旱或洪涝,但也存在南北反相变化即南部干旱北部洪涝或南部洪涝北部干旱的特点。洞庭湖区年降水量存在南部、西北部和中部3个异常气候区。     

蒙古五十年来旱涝变化和降水趋势的研究

本文利用蒙古２５个台站的５２年逐月降水量资料，研究了蒙古旱变化和降水趋势。结果表明：蒙古平均年降水量为２１６．１ｍｍ，分布由南向北增加，东西部少，中部多，南部和西部为干旱区，中部和东部为半干旱区，与我国干旱半干旱区是一个整体，降水主要集中在夏季；年降水量变率为１５．６％－３８．０％。蒙古旱涝都很频繁，旱的频率高于涝的频率，而大涝的频率是大旱的两倍。年降水量服从正态分布，并有准３年和１１－１４年周期     

安康水库蓄水前后上游气候变化特征

利用陕西省安康水库上游气象站点的月及日降水、气温、蒸发等气候资料,分析了安康水库蓄水前后上游流域气候变化特征。分析结果表明,年降水量呈逐年代减少趋势,年平均温度呈增暖趋势,年蒸散量呈减少趋势;蓄水后年及主汛期降水量、雨日、暴雨日数、极端强降水概率、蒸散量均比蓄水前减少,平均气温比蓄水前升高,其中冬季升温幅度最大;主汛期和年降水量、平均气温蓄水前后差异显著,冬季蒸散量蓄水前后差异显著。近45年来汉江径流量呈下降趋势,降水对径流影响显著。     

Copula函数在广西洪涝灾害的降水概率预测中的应用

为了研究洪涝的重要致灾源因子降水的概率,利用广西从1970年-2012年的降水数据,以年降水均值（X）和年降水极值均值（Y）为研究变量,通过Copula函数构建其联合分布.经过OLS,AIC拟合优度评价,采用Copula函数中拟合效果较好的Gumbel-Hougaard Copula函数建立边缘分布为Pearson-Ⅲ型的两变量的联合分布.随后,进行相应的重现期计算,计算结果表明,在联合重现期下的两变量降水设计值比单变量设计值和同现重现期下的设计值都要高,故采用联合重现期下的联合设计值作为防洪标准会更加安全.最后,对比降水数据与灾情数据,研究降水重现期与洪涝灾情的关系.结果表明,降水的重现期越长,洪涝灾害也越严重.     

克孜尔水库上游流域蓄水前后降水变化特征

分析拜城气象站1959-2006年降水资料发现,降水量以15．7mm／10a速率增加,新疆克孜尔水库1991年水库建成蓄水后其上游流域的年降水、主汛期降水、冬季降水和夏季降水均显著增加,雨日及中雨以上日数、年最大连续降水日数和年过程最大降水量也呈显著的线性增加趋势,过程最大降水量、日最大降水量、雨日平均降水强度等均增加,而年最大连续无降水日数呈显著的线性下降趋势。上述降水特征量的变化对流域水资源的合理利用、水库科学调度安全运行等提出了新的挑战。     

1961-2010 年东北地区降水事件时空均匀性研究

利用1961-2010年东北三省和内蒙古四盟90个气象站逐日降水资料,分析了中国东北地区降水事件的气候特征及时空分布均匀性变化。结果表明：近50 a来,东北地区年降水量略有减少,但冬、春季降水量显著增加;考虑降水日数,冬、春季降水量增加主要是由于降水强度的增加,夏、秋季降水量减少主要是由于降水频次的减少。气候变暖的大背景下,虽然年降水量线性变化趋势并不明显,但是降水量年际间分布不均匀性增加,降水有向极端化发展的趋势,夏、秋季表现更为明显,各等级降水事件尤其是降雪在近20 a时间分布明显不均匀。降水量空间均匀性在1993年发生转折突变,突变后空间不均匀性增加,降水日数空间均匀性在1986年发生变率突变,突变后振荡加剧。降水事件时空不均匀性的增加一定程度上造成了东北地区旱涝事件发生可能性增加,不同地域旱涝事件同发现象加剧。     

青藏高原东侧“雅安天漏”旱涝年降水特征

利用四川省雅安市1951~2008年逐日降水资料和1969~2000年逐小时降水资料,统计分析了青藏高原东侧雅安地区4个典型旱年和4个典型涝年的降水量、降水频率的多时间尺度变化特征。结果表明,雅安旱年的平均年降水量为1242.9mm,涝年的平均年降水量比旱年多1010mm。旱年汛期降水量占旱年降水总量的70.4%,涝年汛期降水量超出旱年一倍,且占涝年降水总量的81.1%。旱、涝年降水量的季节变化明显,且涝年的季节差异更加显著;雨强与降水量的季节变化相似,夏季达到最大,且旱、涝年年雨强和汛期雨强的差异很明显;旱、涝年之间的雨日差异要小的多,季节差异也不突出。旱、涝年降水量和雨日的最大值、最小值出现月份不同,旱年降水量7月最多、1月最少,而涝年降水量8月最多、12月最少。另外,旱、涝年白天、夜间的月降水量和月雨日最大值出现时间不同,并且不同降水强度,旱、涝年降水量和雨日的逐月变化也有较大差异;旱、涝年降水日变化与夜雨特征都突出,但夜间降水量和频次远远大于白天。旱、涝年降水量和频次的最大值、最小值出现时间有差异,旱年最大小时降水量在01时,最小在14时。涝年夜间小时降水量为双峰结构,最大小时降水量在23时,另一最大值在03时,最小在16时。旱年和涝年最大小时降水频次均出现在00时,最小分别出现在14时和15时。并且,降水量和频次从谷值到峰值的增加速率超过了从峰值到谷值的衰减速率;进一步分析发现,随着降水强度的增加,其夜间降水量越容易出现多峰值的波动,且旱、涝年夜间降水量和频次的差值也越明显。其中,旱年中雨和大雨降水量和频次高于涝年,但涝年暴雨降水量和频次远高于旱年。