青海高原雪灾风险区划及对策建议

利用青海省50个气象台站逐日积雪深度资料、遥感监测积雪深度资料和牲畜死亡率资料,对遥感监测积雪数据进行了验证,证实遥感监测积雪数据能很好的反映青海积雪状况.利用积雪指标分析青海各地致灾强度大小.结果表明:青海三江源地区和祁连山区的部分地区致灾因子危险性最高,柴达木盆地的西部和东部农业区以及环湖的部分地区致灾因子危险性较低.通过分析积雪指标和牲畜死亡率的相关关系,确定了不同雪灾等级临界气象指标,对青海地区进行了雪灾风险区划.区划结果为:轻灾主要发生在柴达木盆地、东部农业区的大部和环湖的部分地区,这些地区发生轻灾的频率大都在50%以上;中灾和重灾在青海发生频率均不高,都在20%以下;三江源的大部尤其是囊谦、玉树和称多一带是特大雪灾的高发区,发生频率均在50%以上.     

适宜尺度区间上的多尺度区域泥石流危险性评价

泥石流灾害及其孕灾环境具有高阶模糊性,现有的模型和方法在表示和分析泥石流灾害时存在明显的尺度效应。首先提出了我国泥石流危险性评价的尺度模型,通过尺度分析的方法分析了孕灾因子的适宜尺度区间。然后基于区间II-型模糊集表示孕灾因子的高阶模糊隶属度,以此描述泥石流及其孕灾环境的复杂性;以区间权重描述各孕灾因子的重要性,并提出了适宜尺度区间上的危险性评价方法。试验表明,这种方法能够克服许多单尺度分析方法的缺陷,在泥石流危险性评价过程中能充分利用孕灾因子在适宜尺度区间上的可能状态,能顾及专家的对孕灾因子重要性评价的不确定性,评价结果比较客观。     

基于机器学习的滑坡崩塌地质灾害气象风险预警研究

在划分气象风险等级时,传统地质灾害气象风险预警方法忽略了承灾体脆弱性因素,且气象风险预报等级整体偏高,导致高等级风险区空报率较高。基于此,提出基于机器学习的滑坡、崩塌灾害气象风险预警方法。利用信息量法,分析气象因素影响程度。选取坐标点、降雨量、易发生等级,将其作为机器学习人工神经网络的输入节点,判断是否发生崩塌、滑坡灾害;针对地质灾害区域,根据影响程度计算气象引发因子指数,结合滑坡、崩塌灾害潜势度G和承灾体脆弱性M,确定气象风险预警指数R,划分预警级别,完成滑坡、崩塌灾害气象风险预警。实验结果表明,设计方法有效降低了三级预报和四级预警空报率,提升了预警精细化程度。     

农业干旱灾害风险模糊集对评价法及其应用

开展农业干旱灾害风险评估,有利于定量认识农业旱灾和科学指导防旱抗旱工作。基于集对分析原理和模糊理论建立的模糊集对评价法,兼顾了信息的多尺度特征和评价等级的模糊性,概念清晰,计算简洁。构建了由旱灾危险性子系统、旱灾暴露性子系统、灾损敏感性子系统和抗旱能力子系统组成的干旱灾害风险评估体系和评价指标。将模糊集对评价法应用于2012年安徽省亳州市农业干旱灾害风险评估,研究结果表明,建议方法是可靠的,为农业干旱灾害风险评估提供了一种新途径。     

单体滑坡灾害财产风险定量评估模型

目前承灾体易损性评估尚处于经验评估阶段,制约了单体滑坡灾害财产风险评估的定量化程度。为此,针对典型承灾体（建筑结构物）,提出一种单体滑坡灾害财产风险评估模型。认为财产风险是坡体失稳概率、承灾体在滑坡作用下的失效概率以及承灾体价值的乘积。避开了易损性评估,从一个新的角度来评估滑坡灾害财产风险。通过研究,验证了该模型正确反映了滑坡成灾过程中各种因素对财产风险的影响,从而为单体滑坡灾害财产风险的定量化评估提供了新的途径。另外以该模型应用研究为基础,提出承灾体安全范围的概念,对于每一个承灾体而言,将单体滑坡灾害影响范围划分为：危险区域、相对危险区域和安全区域,为建设工程选址或场地风险评估提供了实用指标,具有一定的工程实用价值。     

基于斜坡单元尺度AHP-信息量模型的重点区域地质灾害风险评价——以贵州省紫云县中部重点区为例

以紫云县重点区域为例,通过划分斜坡单元作为评价单元,运用AHP-信息量模型,结合GIS分析建立了基于斜坡单元尺度的重点区域地质灾害风险评价体系。通过选取符合区域孕灾地质条件及地质灾害形成机理的坡度、坡高、地层、斜坡结构、河流距离、构造距离、降雨、人类工程活动等评价因子对重点区域进行地质灾害危险性评价,最后通过叠加易损性评价结果形成不同降雨频率下的地质灾害风险评价成果。基于斜坡单元尺度AHP-信息量模型的地质灾害风险评价相较栅格法和传统信息量法,避免了夸大平坝区及无人区地质灾害风险等级的不合理结果,其充分考虑了评价因子在评价体系中的重要程度及影响情况,且增加了相似孕灾条件下的地质灾害样本以确定信息量值,经验证评价结果准确可靠,同时其成果能做到以斜坡为单元开展地质灾害精准防治。     

基于GIS的山区村镇多灾种耦合风险评估

为解决在山区村镇多灾种综合风险评估中忽略灾害间相互作用、对村镇防灾减灾规划指导缺乏的问题,提出基于GIS的多灾种耦合风险评估模型。本文以神农架林区为研究对象,选取山洪、泥石流和滑坡3种主要自然灾害为评价对象,从危险性、易损性两个方面,致灾因子、孕灾环境、承载体暴露性与敏感性、防灾减灾能力四个角度建立评价体系,基于ArcGIS 10.1空间分析技术进行多灾种风险耦合分析,利用风险矩阵完成综合评估。结果显示:神农架自然灾害风险高值区主要分布在林区西部和南部大部分地区、东北部局部地区。该模型提高了多灾种耦合风险评估的准确度、角度精度,改进后的模型具有较高的实用价值。     

基于BP神经网络的地质灾害风险评估方法探讨——以天水地区为例

文章分析了地质灾害风险评估的基本内容,包括风险源危险性评价及受险对象易损性评价;以此为基础,结合地质灾害特征,对地质灾害风险评估指标体系、地质灾害风险评估BP神经网络的建立、训练与仿真方法进行探讨.以天水地区为例,运用MATLAB软件,调用newff命令,建立基于BP神经网络的地质灾害风险评估模型.该神经网络分3层,输入层有7个节点,输出层有3个节点,隐含层有6个节点.选择8个典型评价单元、以定性分析结果为预期输出,调用train命令对所建立的神经网络进行训练,对其余单元调用sim命令进行仿真,得出天水地区地质灾害风险评估分区图.理论分析与实例验证表明:BP神经网络具有自身调节连接权值的优点,是一种较为理想的地质灾害风险评估方法.     

辽宁雪灾区划及降雪影响预评估

根据1951-2014年辽宁省各市、县降雪灾害造成的经济损失、雪灾出现的频率,多年平均灾损强度及气象灾变指数,计算各市、县的气象灾损值,并依此值作为雪灾灾度指数来进行辽宁降雪灾害区划.利用1951-2014年辽宁省58个国家级气象站降雪日数(日降雪量≥5mm)资料和辽宁省降雪灾情资料,采用统计分析、百分位数等方法研究确定不同灾害分区下不同降雪阈值与降雪影响预评估的关系.结果表明:(1)灾害重度区和灾害中度区主要位于辽宁中部城市群或经济发达区域,雪灾多年平均损失为280万元以上,损失程度较重;灾害轻度区和灾害微度区主要位于辽宁东部山区及辽宁西北部山区,雪灾多年平均损失为68万元以上,损失程度较轻;雪灾对辽宁影响最大的受灾体是公路,其次为设施农业.(2)在业务使用中,应用不同灾害分区降雪致灾阈值与受灾体损毁等级的预评估关系,采用定量降水预报自动判断生成降雪灾害预评估结果,能够客观的实现降雪落区不同、服务重点不同,对提高决策气象服务的针对性具有参考作用.     

山东暴雨洪涝灾害的风险区划与分析

根据暴雨洪涝灾害致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承载体易损性和防灾减灾能力4个一级因子,以山东地区为研究对象,综合考虑降雨、地形地势、河网密度、植被、人口和经济实力、道路交通信息等因子进行风险区划与分析。利用地理信息系统软件（ArcGIS）将上述因子进行归一化来获得标准化的多源栅格数据,结合层次分析法和自然断点法确定相关指标的权重,建立了暴雨洪涝灾害的风险评估模型,最后得到了山东地区暴雨洪涝灾害综合风险区划等级评估图。对研究区进行定性和定量分析后得出结论,山东地区暴雨洪涝灾害发生的高风险区在鲁中西部、鲁南及山东半岛东部沿海部分地区,此结论与历史数据基本吻合。研究结果为预防山东暴雨洪涝灾害提供了参考信息。     

丘陵山地农村公路水毁灾害成因分析与风险评价——以泉州市德化县农村公路为例

针对闽东南丘陵山地农村公路水毁灾害成因分析以及风险定量评价的问题,本文对风险评价体系进行了论述。以福建省泉州市德化县农村公路作为研究区,将农村公路水毁按照承灾体划分为5个类型,并对各类型的水毁成因进行关联系分析,得出农村公路水毁是一个综合的系统。通过对研究区内水毁灾害点的分析,将农村公路水毁风险划分为4个等级,选取降雨量、降雨强度、降雨历时、边坡土质等10个评价因子,利用层次分析法计算每个评价因子的权重,结合专家和工程技术人员对评价因子的打分值,计算得到德化农村公路典型水毁灾害点各风险等级的易发值,进而判断该点的水毁风险等级,评价结果与现场调查相符合。结果表明:层次分析法在农村公路水毁风险评价中的应用效果良好,该评价体系为闽东南丘陵山地类似的农村公路水毁风险定量评价提供了理论依据。     

自然灾害脆弱性曲线研究进展

在全球变化与全球化背景下自然灾害风险逐年增大,灾害评估就成为风险防范的重要基础。灾害评估包括灾情估算与风险评估2个方面,而脆弱性分析是把灾害与风险研究紧密联系起来的重要桥梁。脆弱性曲线作为定量精确评估承灾体脆弱性的方法,近年来在多领域被广泛运用,成为灾情估算、风险定量分析以及风险地图编制的关键环节。从致灾因子角度综述脆弱性曲线的研究进展,重点阐述基于灾情数据、已有曲线、调查和模型的脆弱性曲线构建。研究表明脆弱性曲线构建由单曲线向多曲线库、单一参数向综合参数、单一方法向多领域综合应用发展,具有综合化和精细化的趋势。进一步开展多领域、多方法综合脆弱性曲线研究,对灾损快速评估及风险评价,防灾减灾具有重要意义。     

广州东濠涌流域城市洪涝灾害情景模拟与风险评估

绘制直观与可靠的城市洪涝灾害风险区划图,为城市防洪排涝相关部门决策提供参考依据。以广州市东濠涌流域为研究区域,综合考虑城市降雨、径流、地形和排水系统特性,构建基于InfoWorks ICM的一维-二维耦合城市洪涝仿真模型,模拟暴雨重现期为1年、5年、50年情景下的洪涝过程并获取致灾因子数据。调研分析区域的孕灾环境、承灾体和防灾减灾能力概况,结合层次分析法、评价等级和阈值划分等进行洪涝灾害风险评估。结果表明:城市洪涝仿真模型在一维排水系统和二维地面淹没模拟上均有较好的精度和可靠性,保证了致灾因子数据的可靠性;风险区划图能较好地反映流域的风险分布;随着重现期增大,较高、高风险区的面积显著增加,为防洪排涝重点关注区域。     

中国城市主要自然灾害风险评价研究

本文依据灾害系统理论和中国自然灾害数据库,构建了反映城市承灾体的综合城市化水平（CL）指标,并在此基础上得到城市脆弱性水平指数。考虑对城市具有结构性破坏和易于造成交通灾情的主要灾种,即水灾、地震、滑坡—泥石流、台风、沙尘暴,构建了反映城市主要致灾因子的综合自然灾害强度（QC）指标,并得到城市综合自然灾害强度指数。据此,在定性分析的基础上,通过半定量计算,将中国城市主要自然灾害风险划分为高风险、较高风险、中等风险、较低风险、低风险5个等级,编制了中国城市自然灾害风险评价图,并对灾害链的综合风险评价作了进一步的探讨。     

滑坡灾害风险评价的关键理论与技术方法

滑坡灾害风险评估主要包括滑坡敏感性分析、危险性评价和风险评估3个不同层次的内容。但是,滑坡地质灾害本身的复杂性和滑坡强度的确定、滑坡发生的时空概率估算、承灾体的易损性时空概率分析等难点问题的存在,无疑阻碍了滑坡风险定量评估的推广和应用。在系统分析国内外滑坡灾害风险评估研究成果的基础上,对滑坡灾害风险评价的技术体系进行了总结,提出了不同层次滑坡灾害的研究内容和相应的评价方法;分析了实现滑坡风险有效评价涉及到的难点问题,并结合降雨和地震诱发的滑坡灾害危险性评价国内外的实践,提出了中国未来滑坡灾害风险评价研究的主要内容和技术方法。     

基于博弈论和K均值的北京山区小流域综合敏感性评价

敏感性分析是全面掌握小流域沟谷发展总体特征的有效途径。北京山区山洪泥石流灾害常相伴或交替发生, 只考虑泥石流孕灾环境而忽视山洪致灾因子不能适应北京山区防灾减灾的客观要求。在分析泥石流敏感性基础上引入山洪评价因子, 选取北京山区10条典型小流域, 构建山洪泥石流综合评价体系, 通过层次分析法对指标进行主观赋权, 熵值法进行客观赋权, 由博弈论给出各指标的组合权重值, 由K均值聚类法将小流域敏感性分为轻度、中度、重度3个等级。结合现场调查验证分类结果, 表明山洪泥石流综合敏感性评价结果更适合北京山区的客观情况。     

青藏高原多灾种自然灾害综合风险管理

青藏高原是中国自然灾害多发、频发重点区域,区内地震、滑坡泥石流、冰湖溃决、雪灾等灾种广泛发育,其灾害分布较广,灾损及其影响巨大,已成为高原经济社会可持续、健康发展的一个重要制约因素。高原自然灾害风险等级具有明显的空间异质性。整体上,地震、滑坡泥石流、冰湖溃决灾害高危区位于高原南部和东部边缘大片区域,该区域也是高原多灾种频发地带,许多路网和管网均处于该频发地段,其潜在危害巨大。青藏高原地形地貌复杂、气候变化空间异质性较强、冰冻圈发育,交通等基础设施广布,经济条件较差,这些因素形成了多灾种自然灾害发育的主要致灾因子和孕灾环境。高原受多致灾因子共同影响,各灾种承灾体多有重叠之处,亟须加强多灾种自然灾害综合管控研究。综合风险管控主导思路是决策者利用多灾种成灾机理研究结果,通过工程和非工程措施,以及各部门联防联控理念,全过程防范、减缓或规避自然灾害综合风险。具体综合风险管控策略如实时监测/观测、信息共享、部委会商、群测群防、防灾教育培训、保险承担、灾前规划。     

基于斜坡单元灾害强度的滑坡灾害易损性评价——以湖南省湘乡市为例

以斜坡为单元,基于潜在灾害强度的区域性易损性评价是地质灾害防治亟待解决的重要问题之一。以湖南省湘乡市为研究区,在采用加权信息量方法进行易发性区划的基础上,逐个提取斜坡单元最高易发值点的高程、坡高、坡度、坡向、月平均降雨量为特征参数,分别代入BP神经网络、PSO-BP神经网络、随机森林及支持向量机模型。通过训练与精度测试对比,构建基于PSO优化BP神经网络算法的滑坡体积预测模型,建立以灾害体积为灾害强度指标,以建筑密度、人口密度、财产密度等为脆弱性指标的易损性综合评价模型。针对研究区开展基于潜在灾害强度的区域性易损性评价,完成高易损区（面积占比1.5%）、中易损区（面积占比28.5%）和低易损区（面积占比70%）的区划,实现了区域性易损性评价过程中致灾体灾害强度与承灾体脆弱性的有机结合,增强了评价的客观性和科学性。     

高地应力隧道施工期大变形动态风险评估方法及应用

简单实用的隧道大变形风险评估方法对灾害防治和工程应用有重要价值。本文应用指标打分法建立了高地应力隧道施工期大变形动态风险评估方法。应用指标体系打分法建立了包括地质因素、设计因素和施工因素3项一级指标和岩石强度、围岩完整性等18项二级指标的风险评估指标体系,经统计分析确定各指标影响权重。通过现场对各指标进行打分,对照大变形风险可能性等级标准,确定风险可能性等级;通过专家调查对直接经济损失、工期延误进行估计,确定严重程度等级;综合考虑风险发生可能性及损失严重程度,应用风险矩阵法得到风险等级。将所建立的风险评估方法应用于在建汶马高速公路米亚罗3号隧道,评估结果与实际开挖结果一致,验证了此套方法的有效性与实用性。该风险评估方法可为隧道施工期大变形的预防和控制提供科学依据。     

承灾体易损性评估模型与滑坡灾害风险度指标

承灾体易损性定量评估是制约滑坡灾害风险评估研究的瓶颈问题。为此,以滑坡体冲击冲量为致灾强度指标、建筑物整体抗剪力为抗灾性能指标,推导出典型承灾体易损性定量评估模型。在此基础上,考虑滑体运动特征参数随机性对易损性的影响,提出风险曲线和最大风险度指标的概念,以反映滑坡灾害成灾全过程中不确定性对灾害后果的影响。并采用该模型分析了坡体几何特征参数、受灾体空间位置以及受灾体抗灾性能对易损性的影响规律。将风险度指标应用于算例分析,并与以往方法进行了比较,分析发现,建立的易损性定量评估模型可以反映二维简化情况下受灾体毁损程度与各种影响因素之间关系的基本规律,为易损性定量评估提供了一种途径。