分形方法在洪涝灾害预测中的应用：以广西梧州为例

洪涝灾害是由暴雨洪水形成的一种突发性、最常见的自然灾害,它发发生在时间序列上具有分形特征。以广西梧州解放以来发生的特大洪涝灾害年份建立灾变日期序列,运用分式布朗运动模型中的Ｒ／Ｓ分析对洪涝灾害发生的时间序列进行模拟,计算了Ｈ指数值,建立了（τ）／Ｓ（τ）的幂函数关系式等,并以此为依据,预测下次灾年将在１９９９年出现。     

湖南省区域干旱模糊评价

本文采用湖南省80个地面气象站点1970-2005年的月降水、蒸发资料,河道来水量资料和农作物受旱面积资料,运用模糊综合评价、M-K突变及小波分析等方法分析了湖南省36年来区域干旱的时间变化特征。选用降水距平百分率、蒸发降水比、河道来水量和农业受旱面积组成区域干旱评级指标体系,将干旱分为由湿润到特大干旱9个等级,建立模糊综合评价模型,确定旱涝的等级。在1970-2005年期间,特大干旱年共发生了5年,严重干旱年发生了2年,中等干旱年发生了6年,轻度干旱发生了3年。过去36年湖南省综合干旱指标呈微弱增加趋势,其中1970年代和1990年代处于湿润时期,1980年代处于干旱时期,进入21世纪后有变干的趋势。综合指标于1990年代初有一个由干向湿的转变过程,且存在3年、6年和16年三个时间特征尺度。2005年之后小波系数仍将是负值,表明未来若干年湖南将仍处于干旱期,之后可能进入一个湿润期。     

1950-2016年印度洪涝灾害时空分异特征

洪涝是影响印度社会经济发展的首要自然灾害。本文基于全球紧急事件数据库（Emergency Events Database，简称EM-DAT），通过识别洪涝事件，利用频次分析方法，分析了1950-2016年印度洪涝灾害事件频次的时空变化，揭示了印度洪涝灾害的时间和空间分异特征和因灾致死人口的变化特征。结果发现：（1）印度洪涝灾害呈现鲜明的季节变化特征，7-9月为高发季节，占总频次的65.704%，峰值出现在7月，占24.549%；1950-2016年洪涝频次总体呈增加趋势。（2）印度北部，特别是东北部，是洪涝灾害的高发区。（3）1950-2016年洪涝灾害致死人口随洪涝频次增加而增加，但单次死亡人口最大值和年最大死亡人口值均明显降低。由此表明，20世纪中叶以来印度抵御洪涝灾害的能力逐渐增强。本研究为进一步分析印度社会的脆弱性和未来气候变化情景下的洪涝灾害风险奠定了基础。     

湖南农业抗旱能力综合评价

利用灰色系统理论中的关联分析建立了湖南农业抗旱能力评价的指标体系，运用密切值法对湖南14个地州市的抗旱能力进行了综合排序。其结果表明湖南省各州市的农业抗旱能力差异较大，其中：衡阳（0．03）、常德（0．32）密切值小，抗旱能力强，株洲（3．14）、张家界（3．34）密切值大，抗旱能力弱。并根据湖南的实际为其抗旱减灾、提高抗旱能力提出了合理的建议与对策。     

湖南省农业旱灾灾情评估与分析

旱灾是湖南省经济特别是农业生产可持续发展的重要制约因素.通过数学模型对湖南省14个地州市的农业旱情进行定量评估.结果表明,常德、衡阳等地州市旱灾度高,旱情严重;长株潭地区旱灾度低,旱情较轻.并运用灰色系统理论对影响湖南农业干旱的11个因素进行了灰色关联分析.结论是:水田比例的关联度最高,人口密度的关联度次之;单位面积水库塘坝容积关联度最低,抗旱浇地能力次之.因此,控制人口增长缓和人地关系,提高水利化程度,树立长期抗旱的思想,有效地组织抗旱,是减轻湖南农业干旱的重要途径.     

灰色灾变模型在蒋家沟泥石流年输沙量短期预测中的应用

根据蒋家沟泥石流年输沙量最近8年的实测资料,运用灰色系统理论的灾变预测方法建立了泥石流年输沙量的灾变预测模型,对未来可能出现的年输沙量超过200万立方米的灾变年份进行了预测,并引入等维新息模型,使短期灾变预测得以连续进行。     

《重大自然灾害时空对称性研究》著作出版

陕西师范大学延军平教授等完成的《重大自然灾害时空对称性研究》著作,是国家自然科学基金项目"部分重大自然灾害的时空对称性:结构、机理与适应对策"(41171090)的阶段性成果,由陕西师范大学出版总社有限公司于2013年8月出版。在灾害的综合研究中,自然灾害风险评价是灾害研究的一个热点领域,其研究的关键是准确判断重大自然灾害的发生趋势,即研究未来2~20年内发生重大自然灾害的可能年份。目前灾害研究中存在着单一手段多,综合方法少;害的风险多,灾的风险少;历史评     

蒋家沟泥石流输沙年际变化及其灾变预测

根据云南东川蒋家沟泥石流年输沙量的时序资料,分析了蒋家沟泥石流输沙的年际变化特征,发现历年输沙量变动幅度大,波动明显且年际变化频繁,用灰色系统理论的灾变预测方法,建立泥石流年输沙量的等维新息灾变预测模型,能够对未来可能出现的灾变年份进行较好的预测。在前期研究基础上,补充最新观测资料,建立了新的灾变时间序列和相应的等维新息灾变预测模型,使蒋家沟泥石流的年输沙量灾变预测得以连续进行,并对预测结果进行了检验,效果较为理想。     

暴雨泥石流高发地区年降水量的灰色拓扑预测--以昆明市东川区为例

气候系统是较典型的灰色系统，适于应用灰色系统理论预测模型进行预测。东川是泥石流高发区，降水是促发泥石流的动力条件，是泥石流预报的重要依据。基于1981-2003年的降水资料，应用灰色系统（1，1）预测模型，对东川地区未来年份的降水量进行了灰色预测，预测效果良好，可为当地气象部门、农业部门及防灾减灾部门提供科学的依据。     

GM(1,1)模型在湖南严重干旱预报上的应用

本文利用灰色系统理论，以湖南省解放以来几次严重干旱出现的年份作为指标，建立GM（1，1）模型。预测模型为：■t(1)=18．0155e0.3811t-14．0155及■t(1)=32．8846e0.3395t-25．8846，后验差检验该模型精度为第一级“GOOD”，预测下次干旱年份将在1996－1997年出现。     

1480-1940年广东地区气候干湿变化与旱涝灾害区域分异特征

1 IntroductionThe natural disasters, especially the flood and drought disasters, have occurred frequently inG uangdong area since ancienttim es.A ccording to historic statisticaldata,since the 17th century,the occurrence of the flood and drought disasters…     

Dryness-wetness change and regional differentiation of flood-drought disasters in Guangdong during 1480-1940AD

Based on the historical records of the drought and flood disasters during 1480-1940AD, this paper reconstructs the sequences of wetness index (WI) and drought and flood disasters. We find a good identical relationship between the fluctuation of WI sequence and the δ18O record of the GISP2 ice core in Greenland, which shows an apparent monsoonal disposal pattern of moisture and temperature. By applying the Morlet Wavelet Transform Method to deal with the data, several apparent periodicities, such as 7-8a, 11-15a, 20-23a and ca 50a, are revealed, among which some can be attributed to the solar forcing. Based on results of Cluster Analysis of dry-wet changes, we resume the regional differentiation pattern of flood-drought disasters all over Guangdong during different climatic intervals in the LIA and, find the western and northern parts of Guangdong have undergone drastic changes in drought-flood regional differentiation, but the eastern part is relatively stable, and the area of the Pearl River Delta shows stable condition of more flood disasters.     

我国干旱区洪水灾害基本特征：以新疆为例

依据新疆自然和社会环境,分析了新疆洪水及其洪灾的形成,季节分布,年际变化,地区分布等主要特征,并提出对洪水灾害的防御对策。     

复合型泥沙灾害过程特征及区域划分

本文给出了复合型泥沙灾害的定义,从时间序列角度出发,表述了复合型泥沙灾害过程的复杂性、周期性、耦合性及层次性等特征,并对泥沙灾害的区域关联性与区域差异,区域划分与分区特征作了研究。根据复合泥沙灾害过程发育的大环境及基本复合过程进行划分,分为东部平原-沿海地带复合泥沙灾害过程地区、中部高平原低山复合泥沙灾害过程地区、西北干旱高中山盆地复合泥沙灾害过程地区、青藏高寒山原复合泥沙灾害过程地区4个一级区;依据泥沙灾害复合过程的相似性及差异性,划分11个复合泥沙灾害过程二级亚区。     

南疆近60年来洪灾时空变化特征分析

对南疆洪灾时空变化特征进行深入分析。结果表明:①南疆洪灾,在20世纪50~70年代发生频次较低,自1980年开始显著上升。洪灾年内主要集中在3~9月,其中7月频次最多为7.8次。春季发生融雪型洪灾,夏季以暴雨洪灾和暴雨融雪型洪灾为主。②阿克苏和喀什是南疆洪灾频次最多,暴雨洪灾持续时间最长的地区,巴州是暴雨洪灾频次及持续时间增长速度最快的地区。③阿克苏和喀什属于重洪灾区、巴州属于中洪灾区、克州与和田属于轻洪灾区。④洪灾损失随着工农业生产总值的增长而增加,而且增长速度比经济增长速度快,建议加大防洪投入力度,建设控制性水利工程。     

气候变暖背景下1961—2010年宁夏旱涝灾害空间分布特征和变化规律

利用宁夏20个气象站1961—2010年实测气象资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall非参数检验、标准化降水指数等数理分析方法,对宁夏近50年旱涝灾害时空变化特征进行分析。结果表明:①1961—2010年宁夏气候暖干化趋势明显,增温速率为0.38 ℃/10a,远高于全国和西北地区;②1961—2010年宁夏降水量波动减少且具有整体性,雨量带明显南移,干旱、半干旱区域逐年扩大。③1961—2010年宁夏旱涝灾害交替发生,干旱化趋势明显。④在旱灾方面,宁夏南部山区旱灾频率相对较低,从南向北旱灾频率逐渐上升。北部灌溉区以轻微干旱为主,严重干旱和极端干旱主要发生在中部干旱区。⑤在涝灾方面,宁夏南部山区涝灾相对较少,依然呈现由南向北涝灾频率逐渐上升的空间格局。中等以上涝灾南部山区相对较多,严重湿润和极端湿润主要发生在北部引黄灌溉区。     

新疆春夏洪灾受灾面积长期变化趋势及其对农作物的影响

选用新疆1950-2006年84个县2038条洪水灾害资料,以春夏3～8月洪灾受灾面积为研究对象,用最小二乘法与二阶主值函数分析各月受灾面积的长期变化趋势,非参数化秩统计量做趋势的显著性检验,计算累计距平值判定时间序列的拐点,以拐点前后的变差系数比较受灾面积振幅的变化,采用morlet小波分析其振荡周期发现,春季3～5月农作物苗期是融雪洪水多发季节,洪灾受灾面积占全年的37%,各月受灾面积均有长期增加的趋势.其中,春季洪灾高发期的5月增加趋势十分显著,平均每年增加2.01%,是春季农田防洪的重点时期.夏季6～8月各种农作物的旺盛生长期,是暴雨洪水的频繁发生期,受灾面积占全年的60%,夏季各月洪灾受灾面积均有长期增加的趋势,其中,洪灾高发期的6、7月增加趋势十分显著,7月平均每年增加2.13%,6月增加1.86%,因此6、7月是夏季农田防洪的重点时期.另外,洪灾高发期的5、6、7月存在12～15年、5～7年的振荡周期,以及2～3年的小扰动,各类周期振荡在拐点之前比较弱,之后振荡较强.其中,春季3、4、5月拐点在1984年,夏季6、7、8月拐点分别在1974.年、1986年和1988年.同样以拐点为界,之前是洪灾少发时期,之后即开始处于洪灾频发期气候背景上的年代际与年际尺度振荡,另外,拐点前后平均受灾面积相差很大,增幅在58%～164%之间.     

1949-2015年中国典型自然灾害及粮食灾损特征

中国是一个自然灾害频发的国家,研究其自然灾害演变特征及粮食灾损规律,对实现中国社会经济可持续发展、解决中国粮食安全问题具有重要意义。本文先基于Python语言编程获取1949-2015年中国31省市自然灾害造成的受灾、成灾、绝收面积,构建灾害强度指数分析不同灾种的时序特征分异,利用趋势分析、ESDA方法分析不同灾种在省域空间的分布特征及冷热区;再获取1949-2015年粮食种植数据,通过粮食灾损估算模型、定义粮食灾损率、地理空间探测器,计算并检验中国粮食损失时空特征及分异性。结果表明：① 相比受灾面积曲线,本文构建的灾害程度指数能够更好揭示自然灾害时序演变特征;② 1949-2015年期间中国两大主力灾害（洪灾、旱灾）交替出现,未来5~10年以洪灾为主;③ 灾种排序旱灾>洪灾>风雹>低温>台风,其中旱灾、洪灾受灾占比过半;④ 省域不同灾种间空间趋势变化特征明显,区域受灾面积东部>西部,北部>南部,且北部灾种单一、南部多灾并发;⑤ 自然灾害受灾总和、旱灾、雹灾、低温空间上全局自相关性不显著,呈随机模式分布,洪涝、台风在空间分布上具有显著的全局自相关性,呈集聚模式;⑥ 1949-2015年灾害、灾损量、灾损率整体时序趋势呈现先升后降,2000年为临界点,空间分布具有异质性,单因子解释力度差异显著,多因子交互均呈非线性增强关系,胡焕庸线两侧冷热点分布呈两极化且其重心向北迁移。建议政府加强除旱减雹（西北）、除旱排内涝（东北）、排涝防冻（中部）、排涝预台（东南沿海）等工程技术措施;同时西北（环境恶劣）、东北（中国粮仓）应作为防灾减灾重点保护区,制定专项保护方案,以保证中国粮食丰产增收。     

Estimation of Critical Rainfall for Flood Disasters in the Qinghai-Tibet Plateau

According to the results of The Second Comprehensive Scientific Expedition on the Qinghai-Tibet Plateau, the balance of solid and liquid water on the Qinghai-Tibet Plateau is disturbed, and a large amount of solid water, such as glaciers and perpetual snow, is transformed into liquid water, which aggravates the risk of flood disasters in the Plateau. Based on the historical flood disaster records of the Qinghai-Tibet Plateau, this paper analyzed the temporal and spatial distribution characteristics of the flood disasters in the Plateau, and estimated the critical rainfall for the flood disasters combined with precipitation data from the meteorological stations in each basin of the Qinghai-Tibet Plateau. The results show that most of the flood disaster events in the Plateau are caused by precipitation, and the average annual occurrence of flood disasters is more than 30 cases and their frequency is on the rise. The high frequency areas of flood disasters in the Qinghai-Tibet Plateau are mainly in the Hehuang Valley and the Hengduan Mountains area; the secondary high frequency areas are located in the valley area of South Tibet and the peripheral area of the Hehuang valley. Finally, we found that the highest critical rainfall value of flood disasters in the Qinghai-Tibet Plateau is in the southern area of the plateau, followed by the eastern and southeastern parts of the plateau, and the lowest values are in the central, western and northern parts of the Plateau.     

湖南省农业干旱灾害特征与洪水资源化

近年来，由于降水时空分布不均，加之人们对水资源的不合理利用等原因，湖南省的农业干旱灾害不仅发生频率高、灾情重，而且具有明显的连季性和连年性，这严重制约该省农业的可持续发展。要从根本上缓解该省的农业旱灾，实现洪水资源化是一条重要的举施，且基于投入产出分析，主要作好4个方面的工作：更新改造与兴建扩建一批水利工程，增大供水量；加强山丘区工程与生物措施的结合，以提高洪水资源率；科学调度大型水库，蓄足洪水资源；利用地下水回灌及实施水系联网工程，增加可用水资源和实现洪水资源化。