基于风险普查建筑物隐患数据和夜间灯光数据的云南省盈江县人口分布精细化研究

现有的在地震应急中人口空间化数据因制作方法、数据来源不同,导致人口空间化产品存在较大差异,人口空间分布数据无法满足震后地震应急期间数据需求。以云南省盈江县为研究区,基于第七次全国人口普查盈江县数据、第一次自然灾害风险普查数据和夜间灯光遥感影像数据,利用空间叠加法计算人口分布权重,结合面积权重得到盈江县100 m×100 m格网的人口空间化结果。经精度评定,研究区所有乡镇人口空间化相对误差绝对值均小于0.6%,与2020年乡镇街道人口统计数据的相关系数R²接近1。结果表明,结合乡镇尺度人口统计、夜间灯光影像和重点隐患调查等数据所构建的人口空间化模型,所获100 m×100 m格网的人口密度数据精度得到了显著提高。     

基于Landsat影像的近40年来(1982—2021年)三峡库区水面面积及其蒸发损失变化

三峡水库蓄水引起库区水位抬升,水面面积显著增加,对区域水文循环过程产生了一定影响。为揭示三峡水库蓄水前后水面面积及蒸发损失变化规律,选取三峡库区坝前至寸滩区间作为研究区,利用Landsat影像数据提取1982—2021年水面面积,分区建立水位与面积关系曲线,进而推求库区逐日水面面积。在估计三峡库区水面面积的基础上,结合站点潜在蒸发资料推求水面蒸发损失量。研究结果表明:2010年三峡水库全面运行后,坝前至寸滩库区平均水面面积由蓄水前的372.96km²,增加到761.31km²,较蓄水前增加了1.04倍。同时,三峡水库的蓄泄调节改变了库区河段原有的水文节律,使得库区水面面积的季节性变化特征较蓄水前发生了显著变化。蓄水后,冬季水面面积最大,平均为843.81km²,较蓄水前增加了1.89倍;秋季、春季次之,水面面积分别为818.73和735.28km²,较蓄水前分别增加了97.17%和1.28倍;夏季水面面积最小,为653.03km²,较蓄水前仅增加了39.06%。水库全面运行后,...     

1776~1953年中国传统农区人口的格网化重建

本研究利用现代人口和环境因子数据,通过地理探测器分析辨识了人口分布的显著影响因子,进而构建了基于随机森林回归算法的人口空间分布模型,最后以史学界考订的历史人口数据为基础,重建了1776~1953年6个时间断面中国传统农区10km×10km分辨率的人口空间分布,并分析了人口分布的时空变化特征.研究发现:(1)显著影响中国传统农区县域之间人口密度差异的主要环境因子包括海拔、坡度、地势起伏度、距地区(州、府)级城市与省会城市的远近、距河流远近及气候湿润指数.(2)利用2000年传统农区1934个县级人口及上述环境因子数据,基于随机森林回归算法构建的人口空间分布模型的方差解释量(R²)为0.81,88.4%的县(区)的模型预测误差小于50%.(3)1776~1953年研究区人口总体呈增加趋势,1851年之前主要表现为长三角地区人口持续增长,该地区500人/km²以上的网格数由292增至683个;1851~1953年则以多地区人口普遍增加为主要特征,华北平原500人/km²以上的网格数由36增至88个,珠江三角洲地区由4增至35个.各时期人口分布的空间聚集特征不一,其成因涉及经济重心转移、传统观念、战乱、灾荒、移民政策等多方面.(4)本文重建与HYDE数据集在数据源、环境因子遴选和建模方法上均有所不同,与本文重建结果相比,1776~1851年HYDE的人口总体上东部偏少,西部偏多,1851年后城镇偏多,乡村偏少.     

地震崩塌滑坡危险性应急评估模型效果对比——以2022年6月1日MW5.8芦山地震为例

震后快速准确获取同震崩塌滑坡的分布范围和评估可能的灾害损失对地震灾害应急救援和安置规划至关重要,2022年M_W5.8芦山地震为开展不同评价模型在区域地震崩塌滑坡的快速评估研究提供了宝贵窗口。文中选用基于机器学习方法建立的新一代中国地震滑坡危险性模型(下文称Xu₂₀₁₉模型)和简易Newmark模型进行了2022年M_W5.8芦山地震崩塌滑坡快速应急评估研究,基于本次事件的地震滑坡数据库(包括2 352处崩塌滑坡,面积为5.51km²),探讨2种模型的准确性和适用性。结果表明,基于Xu₂₀₁₉模型计算得到的崩塌滑坡面积为5.07km²,与实际崩塌滑坡面积十分吻合,而基于Newmark模型计算预测的崩塌滑坡面积达21.3km²。从评估结果的空间分布上来看,2种模型预测的高危险区域基本一致,高危险区域基本位于发震断层的上盘。但Xu₂₀₁₉模型对于西北区域(崩塌滑坡集中发育区)的危险性预测明显偏低,而Newmark模型对西...     

基于居民点密度的人口空间化及在四川九寨沟7.0级地震中的应用

采用核密度估计法得到甘肃省村级居民点密度后,运用基于居民点密度的人口密度空间化计算公式获得甘肃省1 000m×1 000m的人口密度空间格网图。经检验,格网化结果达到了较高的精度,可满足防震减灾工作对高精度人口分布信息的需求。以四川九寨沟7.0级地震甘肃境内Ⅵ度区为例,利用ArcGIS空间分析功能,将格网人口数据和统计单元人口数据分别与地震烈度进行叠加,对比受灾人口估算结果。研究结果表明,基于公里格网的受灾人口估算方法避免了行政区划分割造成的数据分配错误,能够合理反映行政单元内部的人口分布,从而保证灾情快速评估结果的实际性和有效性。     

基于多源遥感数据的南极冰架与海岸线变化监测

综合使用光学与微波遥感数据,提出了南极冰架变化连续监测的系统方法,包括基于MOA的冰架基准图生成,基于相似性测度的影像匹配,及基于阈值与分水岭变换的图像分割方法.使用该方法获取了2002-2011年初全南极18个主要冰架的变化数据,并归纳了南极冰架变化的三种类别.进一步得出,近年间崩解变化为主的冰架均处于西南极,并主要集中在南极半岛;扩展变化为主的冰架集中在东南极;南极三大冰架的扩展变化明显,其中Amery冰架将在近年发生较大崩解.本研究首次获取了2002年初至2011年初每年一幅的动态的全南极海岸线数据,并得出近10年间南极海岸线扩展增加总量为5878 km².     

2004年以来青海湖快速扩张对人居设施与草地的潜在影响

作为我国最大的内陆咸水湖,青海湖是青藏高原东北部重要水汽源,在维持区域生态环境及半干旱生态系统功能方面发挥着重要作用.近年来,青海湖水位迅速上升,但是湖泊扩张对周边人居设施与草地的影响尚未得到广泛关注和报道.基于1995-2019年Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像、Hydroweb多源测高同化水位数据、SRTM-1 DEM数据等,本研究以青海湖近年来增长速率情景开展湖泊快速扩张对周边人居设施(道路、居民点)与草地影响和潜在威胁的定量研究.结果表明:1995-2004年期间青海湖处于萎缩态势,2004年水位和面积出现最小值,之后,青海湖进入稳定扩张期.2004-2019年期间,青海湖水位累计上涨3.27 m,年均增长率约为0.22 m/a;相应地,青海湖水量增长了14.25 km³,年均增长率为0.95 km³/a.湖泊扩张模拟结果显示,若青海湖水量以当前速率增长,水位将在2070年前后达到3207 m(相对2019年约10 m的水位涨幅),届时将会淹没178个居民点、长度约为1286.91 km的道路以及2042.22 km²的植被,其中预测的高风险区域主要为切吉乡、泉吉乡和金滩乡.该研究有望为青海湖快速扩张对当地居民的影响和潜在威胁提供重要的科学参考,并在气候变化背景下为制定缓解气候变化风险的预案提供科学依据.     

我国城市湖泊空间分布格局特征分析及影响因素探讨

城市湖泊作为城市与自然之间进行水气交换的蓝色空间,具有供水、防洪、休闲、气候调节以及改善城市生态环境等诸多生态服务功能。中国地域辽阔、城市众多,不同区域的城市湖泊受自然地理环境和社会经济发展等因素的影响而具有显著的空间差异特征。目前已有研究对我国省会城市和个别大型城市的湖泊空间分布及变化特征等开展研究,但全国范围内各行政等级单元内城市湖泊分布的空间格局及其影响因素仍缺乏综合分析。本研究基于中国城市湖泊数据集,从城市分布的地域单元、行政等级、城市规模3个方面对城市湖泊分布特征进行统计分析和比较,并结合自然和人类活动要素,初步探讨影响城市湖泊分布规模和丰度的主控因子。结果表明,2020年全国共有约11万个面积大于0.001km²城市湖泊(不包括太湖、滇池等大型湖泊),总面积约2112 km²,约占全国城市(遥感城市不透水层区域)面积的1.1%。城市湖泊的分布具有显著的集聚和分异特征,数量超过70%的城市湖泊分布在约20%的县(区)级行政单元,约21%的县(区)级行政单元基本没有(<10 m遥感影像分辨率下10个像元)城市湖泊分布。城市湖泊数...     

基于遥感影像研究宁波地区断裂活动性

利用遥感影像多分辨率、 多光谱以及多传感器相结合的方法, 对浙江宁波地区约1900 km²范围的断裂活动性进行分析判读。 根据断裂的影像特征, 将所判读的断裂分为晚更新世活动, 早、 中更新世活动及第四纪活动不明显3类, 同时对主要断裂的活动性进行了详细分析。 宁波地区主要发育NNE向、 NE向和NW向三组活动构造。 其中NNE向育王山山前断裂, 在TM、 MSS和SPOT影像上都表现出清晰的断层形迹, 切过三处冲积洪积扇, 晚更新世有活动。 走向20°的老鹰山与走向55°的清凉山截然相接显示的线性影像反映出NE向算山-曹隘断裂的形迹, 断裂向宁波盆地延伸, 为宁波盆地规模最大的隐伏断裂。 多时相MSS影像上, 显示出NW向新乐—宝幢和宁波—莫枝活动断层的形迹, 它是深部构造活动在地表的反映, 与走向45°的算山—曹隘断裂, 可能是一组地壳破裂网络。     

一个非均匀密度分布的人口房屋格网数据模型

介绍了人口、房屋数据空间化的方法,以伊犁地区为例建立了一个符合非均匀密度分布的公里格网人口和房屋数据模型,并将其进行空间化,最后利用实地调查数据对结果进行了验证。通过数据检验,公里格网的人口密度数据、房屋密度数据客观地反映了伊犁地区统计单元内承灾体的空间分布,具有较高的精度,为地震应急救援和决策提供可靠的依据。     

面向防震减灾的人口数据空间化研究——以2007年宁洱地震灾区为例

入口是地震灾害的重要受灾体,准确的入口空问分布信息是防震减灾工作的重要依据.本文借助地理信息系统,将人口统计数据与高分辨率遥感数据相结合,应用基于居民地的人口数据空间化方法,模拟人口空间分布.首先根据城市人口—面积异速生长模型的分形几何意义,推导出城乡人口一面积统一模型;进而以2007年宁洱地震灾区为例,在建立居民地分类体系和遥感解译标志的基础上,目视解译获得准确的居民地信息;最后应用城乡人口—面积统一模型获得网格人口密度矢量数据.经检验,本文的结果达到了较高的精度.同时在人口数据空间化完成的基础上,以地震受灾人口估算为例,探讨了人口数据空间化在防震减灾中的应用.研究结果表明,基于网格人口矢量数据的受灾人口估算结果更能客观反映地震灾情,可以为防震减灾和应急救援工作提供可靠的依据.     

天津市面向震害快速评估的房屋和人口空间化研究*

以天津市的大比例尺房屋空间数据和第六次人口普查数据为基础,利用GIS空间分析功能,模拟了天津市房屋和人口空间分布,产出1km格网的房屋数据和分时段人口公里格网数据。经检验,模拟的房屋和人口数据达到了较高精度,能够较准确地表达行政单元内部的房屋和人口空间分布。将模拟结果应用到设定地震震害评估中,与基于平均密度法的评估结果对比,表明基于公里格网评估的结果更为合理,减少了由于房屋和人口分布不均匀造成的误差,能够为地震应急工作提供可靠的数据支撑。     

DEVELOPMENT OF EARTHQUAKE EMERGENCY DISASTER INFORMATION PRE-EVALUATION DATA BASED ON KM GRID

After an earthquake, earthquake emergency response and rescue is one of the effective ways to reduce casualties from the earthquake. Earthquake emergency disaster information is one of crucial factors to effectively guide the rescue work. However, there is a "black box effect" on the emergency disaster information acquisition after an earthquake, which means real-time earthquake disaster information is insufficient. Hazard estimates are usually used as a substitute for the real-time disaster information in the "black box" period. However, it is subject to the accuracy and speed of the estimation. The development of the km grid technology provides good prospect to solve this problem. The paper suggests to develop earthquake disaster information pre-estimation data with the support of the km grid technology. The definition and source of the pre-estimation data are introduced and its possibility in improving the estimation speed and accuracy are analyzed theoretically. Then, we elaborate the calculation model of the pre-estimation data. The framework of the model includes disaster-bearing body data, disaster-causing factors used in calculation and calculation formula. The disaster-bearing body data in km grid format are introduced, including population data in km grid format and building data in km grid format. Then the four elements of the earthquake(earthquake occurrence time, earthquake location, earthquake magnitude and focal depth)are selected as disaster-causing factors for calculation. Map algebra method is used to realize the calculation model in which calculation parameters are associated with base map in the km grid format. So the pre-estimation data are developed by python and ArcGIS, which includes building damage dataset(100 layers), death toll dataset(10 layers)and direct economic loss dataset(5 layers). Finally, the pre-estimation data based method for earthquake emergency disaster information estimation is presented. With the support of this method, two real earthquake cases are used to validate the effect of the pre-estimation data. The validation results show the pre-estimation data can not only significantly improve the speed of the estimation but also greatly improve the accuracy of the estimation. Another good result is found in the validation process that with the support of the pre-estimation data, the estimated result can display the spatial distribution of the disaster information, which will effectively aid earthquake emergency response and rescues.     

基于GIS技术的城市地震应急能力研究

研究以绵阳市为例,选取城市人口密度、固定应急避难场所服务区范围、派出所服务区范围、医院服务区范围、消防队服务区范围及重大危险源爆炸范围等6项基本因子,利用GIS技术和层次分析法（AHP）对城市地震灾后应急能力进行研究。得到的绵阳市地震灾后应急能力主要结论有2个。（1）处于中低灾害应对能力的区域占总研究区面积的60.28%,表明:绵阳市二环路内整体灾害应急能力偏低,防灾减灾风险较大。（2）灾后应急能力较弱的地区主要为园艺山片区、南河片区、小枧片区以及二环路东西沿线。研究成果可为绵阳市制定城市专项防灾规划提供指导和建议,研究分析方法亦可为国内其他城市的防灾研究提供借鉴。     

青海玛多7.4级地震极震区震灾调查及分析

2021年5月22日2时4分,青海省玛多县发生7.4级地震,距震中26 km的野马滩大桥及周边区域为此次地震极震区（地震烈度Ⅹ度,面积约69 km2）,受损尤为严重。桥梁表现为落梁式破坏,房屋不同程度受损。对极震区内野马滩大桥及周边房屋进行实地调查与震灾分析,并提出灾后重建及震灾防御相关建议,包括组织专业人员进行灾区房屋安全鉴定,建议牧民居住建筑采用轻钢式结构,建议原地重建野马滩大桥并增加限位装置及连梁装置。     

上海徐汇区ML1.9有感地震分析

2012年4月2日上海徐汇区发生M_L1.9地震,位于徐汇区、闵行区和浦东新区等地区部分房屋有晃动,部分人群有感。本文分析了上海有感地震的原因,在此基础上从地震精确定位、震源深度、地震烈度、地震发生时间以及人口密度和社会影响等对该次地震的有感原因进行了详细的分析。由于目前地震还不能准确预报,而地震的发生有很大的随机性,因此,提高民众防震减灾意识尤为重要。      

1999年山西大同-阳高5.6级地震灾害损失评估

１９９９年１１月１日在山西省大同县和阳高县间发生Ｍｓ５．６地震,通过野外调查,对这次地震灾害损失进行了评估。评估结果表明,这次地震受灾面积达３２４ｋｍ＾２,主要受灾村５６个,重伤１０人,轻伤６０人,总经济损失为１４０２３万元。指出灾区所有房屋经历了１９８９年、１９９１年１次或２次中强地震的破坏,抗震能力明显降低是这次震害较生的主要原因。并针对这次震害的特征,提出防御与减轻震害的经验、教训及有关建议     

面向地震应急的人口数据精度评价

人员伤亡评估是实际地震应急工作中最重要的内容之一,而不同精度的人口数据对震后快速评估人员伤亡影响很大。以汶川地震为例,研究甘肃陇南地区不同精度的人口数据,基于GIS平台以高精度的居民地单元人口数据为参考,比较居民点单元、行政村单元、乡镇单元、区县单元四种空间化方法人口数据,对各种人口数据进行精度评价。研究结果表明:随着烈度区面积的减小,不同空间化方法获得的人口数据误差有变大的趋势,人口数据中行政单元越大,误差越大;区县单元人口空间化与居民地人口空间化数据误差最大,相对误差约为144.78%;居民点密度空间化人口数据误差最小,相对误差为15.38%。汶川地震甘肃陇南地区万人死亡率计算结果中,区县单元人口空间化数据计算得到的万人死亡率与居民地人口数据误差最大,绝对误差为5.31,居民点单元人口空间化数据计算得到的万人死亡率与居民地人口数据误差最小,绝对误差为0.70。     

基于手机位置数据的四川九寨沟7.0级地震人流分析

2017年8月8日四川九寨沟7.0级震后,浙江省地震局利用大数据采集了1031.99万条手机位置记录和4.46万个空间格网位置。本文结合24hr连续定位的手机数据,使用手机位置数据分别对九寨沟灾区人口从时间和地理维度上进行了量化分析,估计了多维人口分布的偏差,同时,探讨了剔除微观误差数据用户来估算灾区通讯基站退服分布的方法。该项工作为震后快速获取灾区人口实时动态分布提供了有效途径,同时也为地震灾害评估提供了较准确的依据。     

PRE-ASSESSMENT OF EARTHQUAKE-INDUCED LOSSES BASED ON FIELD SURVEY AND KILOMETER GRID DATASET: A CASE STUDY FROM DEHONG DAI-JINGPO AUTONOMOUS PREFECTURE

The pre-assessment of earthquake damage based on field surveys and grid dataset in 1km resolution is very helpful for emergency preparedness and mitigation of earthquake disaster losses.In this paper,we briefly introduced the contents,principles,methods and the results of software assessment as well as the revised results after field surveys.In addition,the emergency supplies and manpower requirements after the outbreak of earthquake are discussed.The assessment contents include the earthquake affected area and population,the amount of casualties,injuries,economic losses,and the number of population to be resettled.Scenario earthquake is set with an interval of 50 kilometers along the major faults and the losses induced by earthquake are outputted by the software.After that,the software outputs are revised based on field surveys.In addition,according to the earthquake cases happening between 2008 and 2015,the growth curve model used to estimate the demand of rescue supplies and teams is also proposed in this study.Based on this model and the software named earthquake emergency disaster rapid assessment and dynamic visualized software (NIE Gao-zhong,2014),and with the help of the statistical data such as population density and socio-economic situations,earthquake losses are pre-assessed by taking Dehong Dai-Jingpo Autonomous Prefecture as an example.The comparison shows that the actual losses are nearly the same as the software outputs.However,due to the ignorance of the casualties caused by geological disasters,the revised casualties are more than the software output.Not only the study area discussed in this paper,the earthquake loss assessment method can also be used to other regions in China.