长江三角洲地区高温热浪人群健康风险评价

在全球极端气象、气候事件频发的背景下,获取高分辨的灾害风险信息对于区域防灾减灾决策具有重要的参考价值。而在当前的灾害风险评估中,基于行政单元的人口和社会经济等承灾体信息与栅格水平上的致灾因子普遍存在空间不匹配的现象。本文通过融合多源遥感数据和人口、社会经济统计数据,在利用人居指数对高温人口暴露进行空间化的基础上,获取了250 m分辨率的长江三角洲地区高温热浪人群健康风险空间格局。结果表明,风险等级较高的地区集中在上海、常州、杭州、宁波、无锡、嘉兴、泰州等城市的中心城区,主要是较高的人口暴露度和城市高温共同作用的结果;而大城市近郊以及各规模较小的城区的风险等级次之;相对欠发达地区虽然人口暴露程度较低,但较高的高温危险性和社会经济脆弱性指数使得这些地区的高温人群健康风险也不容忽视。识别高风险地区的风险主导因子对于提高人群高温适应能力以及减轻高温健康风险具有重要意义。     

高温热浪风险评估研究综述

在全球气候变化大背景下,极端高温事件发生频率及强度明显增多。据相关气象数据统计,若任由灾害肆虐,越来越多的人将死于全球热效应、疟疾、登革热和其他热相关疾病。本文根据近年来国内外学者研究进展,梳理了高温热浪风险评估的基本步骤,讨论了高温热浪风险评估的风险性框架,提出未来可利用遥感技术构建高温热浪风险的空间评估体系,将孕灾环境的暴露度、危险性、系统脆弱性及适应性相结合,综合构建风险评估体系。针对评估因子的选择进行论述,探讨了图层叠置法、主观赋权法、客观赋权法及组合赋权法等多种确定各指标权重的方法,分析比较了不同方法的利弊,将H-AHP与图层叠置结合的方法与简单的加减、乘除法进行对比,论述其在综合评价模型构建中的优势,并针对高温热浪风险等级的划分方法进行了对比,论述了不同方法适用的不同情况及其优势,为未来建立合理高温热浪灾害风险评估体系提供了方法参考,为进一步了解高温热浪危害,建立高温热浪监测、评估、报告制度,进一步完善建立高温热浪灾害预警体系提供有利依据。     

自然灾害综合风险防范信息服务技术体系构建及展望

构建自然灾害综合风险防范信息服务业务技术体系是支撑新时代防灾减灾救灾工作的必然要求。文章聚焦全链条、多主体、多灾种综合风险防范信息服务需求,建立了自然灾害综合风险防范信息服务的技术体系框架,构建了涵盖常态减灾和灾前预防、灾中救援、灾后恢复重建等非常态救灾全过程的综合风险防范信息服务产品体系,建立了信息产品开发、行业数据协同、网络大数据挖掘、信息服务平台集成等方面的关键技术。其中,信息产品体系构建从灾害管理过程、主要业务类型和工作任务方面进行三级分类。信息产品开发方面研发了基于致灾、灾情、救灾3类标准灾害信息要素的灾害信息产品制作、表达和动态定制技术;行业数据协同方面研发了双向自适应的部门微服务数据共享新机制及多部门多源异构数据接入、融合处理技术;网络大数据挖掘领域研发了基于网页、移动通信、社交网络、物联网等网络大数据的致灾、灾情、救灾要素信息挖掘与融合分析技术;信息服务集成平台搭建领域研发了基于云服务架构的时空分布式大数据管理、业务工具模型集成、“云+端”多渠道信息服务技术。该技术体系解决灾害信息服务时效性不高、完备性不足等问题,为开辟与政府部门统计并行的灾害信息数据获取新途径提供了技术支撑。     

雷击风险评估方法综合应用研究

立足于风险评估的基本想法,从理论上对雷击风险评估的概念进行了探索;总结了雷电灾害的作用机制和雷击风险评估的理论和方法;提供了包括雷击次数N、雷击损害概率P、雷击损失D、雷灾风险尺、防护措施的防护效率E等基本参数的雷击灾害风险评估参数体系,并给出了各个参数的定义和参数的决定因数.然后以雷击损失D为中心,把雷击风险划分为人身雷击风险和物品雷击风险,并分开单独处理.最后将雷击风险评估方法进行了应用,指出了风险评估存在的不足与发展的方向,并给出了结论.     

基于GIS的贫困地区降雨诱发型地质灾害风险评估————以湖北省恩施州为例

湖北省恩施土家族苗族自治州(简称恩施州)地处中国14个集中连片特困区之一的武陵山区内,州内少数民族聚居多,贫困人口分布广,地质灾害频发,"因灾致贫,因灾返贫"现象较为突出.本文根据灾害系统学原理和灾害风险分析理论,综合考虑恩施州降雨诱发型地质灾害的致灾因子,孕灾环境和承灾体,构建了降雨诱发型地质灾害风险评价指标体系,基于灾害系统学原理的风险评估模型,对该区的降雨诱发型地质灾害风险进行评估.主要结论如下:(1)降雨诱发型地质灾害的诱发因子为强降雨,恩施州降水丰沛,恩施市中部与鹤峰县东南部属于致灾因子高危险性区域;(2)选取地形地貌,基础地质,水文条件,人类工程活动等孕灾环境要素,耦合信息量法和层次分析法,构建恩施州孕灾环境敏感性评价指标体系,结果表明恩施州孕灾环境敏感性较高,高区域主要分布在巴东县,恩施市和鹤峰县;(3)选取工程建筑,居民人口,社会经济,耕地等承灾体进行脆弱性评估,结果表明承灾体脆弱性较高区域与人口集中地区在空间上重合,利川市和来凤县有更多的高脆弱性区域;(4)综上可知,恩施州的降雨诱发型地质灾害风险总体较高,其较高,高风险区域主要分布在巴东县和恩施市.     

川藏铁路雅安—昌都段地灾景观格局空间分析

为深入研究川藏铁路沿线地灾景观格局的决定因素,针对雅安—昌都段地形起伏大、构造活动强烈、地质灾害发育的特点,计算得到地灾与致灾因子空间格局的13个景观指数,对比变量相关矩阵分析方法,运用主成分变换结合夹角测量的手段,探究致灾因子影响灾害空间分布特征的主次关系.本文方法可以有效地避免因景观指数之间的数值差异度大,不同数据集间景观描述相近带来的相关性研究失效等问题,让分析结果更为准确.研究发现:川藏铁路雅安—昌都段地质和地形坡度要素主导控制着地灾分布;冰川积雪融水作用影响地灾分布,使得降水影响不明显;未检测出高程、流域和土壤与地灾的分布特征有相关性.     

接入实时降雨数据的暴雨型洪涝灾害临灾预警方法

针对现有暴雨型洪涝灾害预警方法时效性差的问题,提出了一种接入实时降雨数据的暴雨型洪涝灾害临灾预警方法。根据时序分析模型由历史降雨数据和实时降雨数据分析识别异常降雨,并将异常降雨、地形起伏、高程和河网因素作为影响因子,构建暴雨型洪涝灾害风险指数,以"日"为时间尺度进行短时暴雨型洪涝灾害风险分析。从异常降雨致灾角度出发,根据降雨的异常程度将暴雨型洪涝灾害风险等级划分为无风险、低风险、中风险、中高风险和高风险5个等级,进而实现临灾预警,为防灾减灾提供一定的参考信息。以广东省清远市2014年5月的洪涝灾害为例,接入5月21日至5月26日期间逐日降雨量数据,实现了临灾风险分析。实验结果表明,六日内清远市阳山县中下区域发生暴雨洪涝灾害的风险较大,与实际灾情相吻合,达到了较好的预警效果。     

城镇燃气聚乙烯管道系统脆弱性评估技术

为有效地识别燃气聚乙烯管道薄弱环节,保障管道系统运行安全,建立了一种考虑脆弱性的风险评估方法。结合城镇燃气聚乙烯管道系统灾害事故特点,辨识影响城镇燃气聚乙烯管道系统脆弱性的主要因素,建立了包括致灾脆弱性、后果脆弱性2个方面、29项指标的多级指标评估体系。运用模糊综合评价的方法,计算各评估指标的权重,建立城镇燃气聚乙烯管道系统的脆弱性评估数学模型,实现系统脆弱度计算和脆弱等级确定。根据管段脆弱等级,分析各指标对城镇燃气聚乙烯管道系统脆弱性的影响程度,掌握其灾变演化规律,以便准确预测管道的运行状况,保障其长周期安全运行。      

黄土区滑坡研究中地形因子的选取与适宜性分析

黄土高原是中国生态较为脆弱的地区,也是滑坡发育的地层之一。黄土滑坡发育是孕灾环境、致灾因子和承灾体等多种因素联合作用的结果,其中作为重要孕灾环境因素的地形因子的选取是黄土滑坡风险研究的基础。本文选取黄土滑坡灾害多发的甘谷县作为研究区,综合利用敏感性指数、确定性系数和相关系数方法进行地形因子在滑坡灾害研究中的适宜性分析,得出以下结论：基于确定性系数法、敏感性分析模型和相关系数法,最终筛选出适宜于本区域滑坡灾害评价的地形因子为：坡度、坡度变率、坡形和地表粗糙度;确定性系数法、敏感性分析模型都基于分析单一因子与滑坡之间的关系进行致灾因子选取,忽视地形因子之间的相关性。实验结果表明,研究区稳定性较差的区域与已发生滑坡灾害分布数量具有较好的对应关系,并深入分析了滑坡与地形因子分级范围的关系,发现地形因子分级范围对地质灾害风险研究具有重要的影响,是导致部分区域的差异性主要原因之一。实地调查发现,河网切割密度及人类工程活动也对研究区危险性具有重要的控制作用,是重要的地形因素。     

典型纳污坑塘周边地下水污染来源识别及其健康风险评估

以典型纳污坑塘(污水库)周边地下水水质监测数据为基础,在对区内地下水污染源进行分析的基础上,采用水环境健康风险评估模型,对区内地下水污染健康风险进行了系统评价研究.污染来源识别结果表明:纳污坑塘周边第Ⅰ、第Ⅱ含水层地下水污染严重,其污染源主要为坑塘内堆放的工业污水以及工业废渣.污染健康风险评估结果表明:8号坑附近第Ⅰ含水层中砷浓度以及北库南侧第Ⅱ含水层中1,2-二氯乙烷总致癌风险分别为10-2、10-3数量级,远超可接受风险水平10-6.不同含水层中污染物平均致癌风险大小关系为,第Ⅰ含水层:砷>1,2-二氯乙烷;第Ⅱ含水层:1,2-二氯乙烷>砷>1,1,2-三氯乙烷>四氯化碳.1,2-二氯乙烷等挥发性有机污染物4种潜在暴露途径的平均致癌风险大小关系表现为:饮用地下水>皮肤接触地下水>经室外吸入空气中气态污染物>经室内吸入空气气态污染物.相对于敏感用地,非敏感用地污染物的总致癌风险以及危害商较低.     

基于DTW与K-means算法的河北场雨及雨型分区特征研究

深入挖掘气象站点的观测降雨数据,研究区域降雨的雨型规律,对于洪涝灾害预警和减灾措施制订有重要意义。本文基于河北省2005—2017年3189个站点逐小时降雨观测数据,进行“场雨”的划定,进而提取历史上各场雨的累积雨量、时长指标。采用数据挖掘技术中的DTW相似性算法进行场雨雨型的自动归类,将场雨分成Ⅰ—Ⅶ共7种雨型,包括峰值在前、中、后期的3种单峰型降雨,以及3种双峰型降雨和均匀型降雨,结果显示：河北降雨过程以Ⅰ型前期单峰值降雨、Ⅲ型中期单峰值降雨居多,二者占总降雨场次的70%以上,但空间分布上存在差异;通过K-means聚类,将河北地区分成3个雨型区：① 区, Ⅰ型和Ⅲ型降雨为主,分布在燕山丘陵气候区、冀东平原气候区和山前平原气候区。② 区,Ⅲ型、Ⅰ型、Ⅵ型、Ⅶ型降雨并重,在冀北高原气候区,承德市南部等分散分布。③ 区,Ⅲ型降雨为主,主要分布在石家庄市南部、邯郸市、邢台市大部分地区。本文将DTW相似性算法和K-means聚类方法相结合的数据挖掘技术,可以在未来的气象大数据分析中得到更多的应用。     

山东半岛降雪时空分布特征

以2000-2018年MODIS MOD10A1日产品数据为数据源,结合数字高程模型（DEM）及降水量、风向等气象数据,构建了积雪空间分布模型,能够有效地提取强降雪区域。以此为基础,利用相关分析、缓冲区分析等方法,探究山东半岛降雪时空分布特征,结果表明：① 将NDSI累积量与DEM数据相结合,能够有效构建山东半岛积雪空间分布模型,实现了对山东半岛强、弱降雪区域提取,NDSI累积量≥150的区域中,在强降雪区的面积占降雪范围的79.78%;② 降雪区域存在空间差异,呈现北多南少,东多西少的分布格局,以黄、渤海与山东半岛海陆分界线为基准,离岸距离39.1 km范围内降雪多,离岸距离39.1 km以外降雪少;山脉150 m高程线北侧迎风坡降雪多,南侧背风坡降雪少;③ 山东半岛强降雪年以3-5年为周期存在年际变化。探究山东半岛降雪长时间序列时空分布特征,在收集淡水资源,缓解用水紧张和灾害预防方面具有一定意义。     

Avalanche activity and characteristics of its triggering factors in the western Tianshan Mountains,China

Snow avalanche is a serious threat to the safety of roads in alpine mountains. In the western Tianshan Mountains, large scale avalanches occur every year and affect road safety. There is an urgent need to identify the characteristics of triggering factors for avalanche activity in this region to improve road safety and the management of natural hazards. Based on the observation of avalanche activity along the national road G218 in the western Tianshan Mountains, avalanche event data in combination with meteorological, snowpack and earthquake data were collected and analyzed. The snow climate of the mountain range was examined using a recently developed snow climate classification scheme, and triggering conditions of snow avalanche in different snow climate regions were compared. The results show that snowfall is the most common triggering factor for a natural avalanche and there is high probability of avalanche release with snowfall exceeding 20.4 mm during a snowfall period. Consecutive rise in temperature within three days and daily mean temperature reaching 0.5°C in the following day imply a high probability of temperaturerise-triggered avalanche release. Earthquakes have a significant impact on the formation of large size avalanches in the area. For the period 2011-2017, five cases were identified as a consequence of earthquake with magnitudes of 3.3≤M_L≤5.1 and source-to-site distances of 19~139 km. The Tianshan Mountains are characterized by a continental snow climate with lower snow density, lower snow shear strength and high proportion depth hoar, which explains that both the snowfall and temperature for triggering avalanche release in the continental snow climate of the Tianshan Mountains are lower than that in maritime snow climate and transitional snow climate regions. The findings help forecast avalanche release for mitigating avalanche disaster and assessing the risk of avalanche disaster.     

泰安市地质灾害预警预报系统研究

主要介绍了泰安市地质灾害气象风险预警与指挥系统。系统开发的主要目的是为了更好的与泰安市地质灾害防治工作相结合,通过对气象因素及地质灾害资料的分析和研究,基于地质灾害气象预警模型,采用先进的GIS技术能实现对地质灾害易发风险性区域预警,能直观地了解到各部分区域的地质灾害易发风险性,为各级政府防灾减灾提供科学的技术支撑。     

湖南省山丘区小流域山洪灾害危险性评价

本文采用信息量模型法研究湖南省山丘区小流域山洪灾害的危险性程度。信息量模型的最大意义是能从影响山洪灾害发生的众多因素中找到“最佳因素组合”。基于湖南省1955-2015年近60年的历史山洪灾害数据,结合地形、下垫面以及降雨条件,利用信息量模型按危险性程度高低划分出湖南省山丘区山洪灾害危险性的分布情况。研究结果表明,湖南省山丘区山洪灾害容易发生在坡度小于10°,高程小于100 m,起伏度小于30 m,土地覆被为人工表面,土壤类型为粘土以及降雨量在1584.3~1662.0 mm之间的区域。湖南省山丘区危险等级较高的地级市有永州市、郴州市、株洲市、岳阳市、娄底市以及长沙东部山区,经过混淆矩阵验证后,通过信息量方法建立的山洪灾害危险性评价模型准确率为75.36%,基本可信。     

Risk assessment of highways affected by debris flows in Wenchuan earthquake area

Since the Wenchuan earthquake in China on May 12^th, 2008, highways in earthquake-affected areas have been frequently interrupted by debris flows. We analyzed the hazard effect modes and damage processes along highways and developed three key indexes, scale of debris flows, deposits on highways and river blockage, to describe quantitatively the highway disasters. By combining the empirical methods and the actual terrain conditions, we proposed new methods to determine the value of hazard indexes. In addition, we used the economic value and resistance of highway as vulnerability assessment indexes, then determined the specific subindexes for the subgrade, bridges and culverts, and developed a way for the quantified vulnerability zoning. Moreover, we proposed the assessment and mapping methods for highway risk. The risk is described into 5 grades: extremely low risk, low risk, middle risk, high risk and extremely high risk. We applied these methods in a case study carried out on provincial highway S303 from Yingxiu Town to Wolong Town, in Wenchuan County. Analysis of debris flow risk for the whole highway, showed that the total length of highway in extremely low risk area was 28.26 km, 4.83 km in low risk area, 8.0 km in middle risk area, 3.65 km in high risk area, and 3.06 km in extremely high risk area. The assessment results are consistent with the field survey data which reflected the disaster situation. This risk method can be used objectively to evaluate the debris-flow risk along highways, and is useful for highway reconstruction in mountainous areas suffering from active debris flows.     

四川省滑坡灾害气象预警模型建立与验证

四川省滑坡灾害严重,特别是2008年之后,灾情显著加剧,如何预防滑坡灾害是保护人民生命财产安全的有效途径。滑坡灾害的预警模型研究是滑坡灾害预防领域的核心课题。本文对四川省滑坡灾害危险性进行了评价,并开展了滑坡灾害气象风险预警模型研究。①以确定性系数的方法量化坡度、地形起伏度、水文地质岩性、植被覆盖度、地震烈度和年均降雨量因子,建立逻辑回归模型,定量地进行四川省滑坡灾害危险性区划,并对结果进行验证。结果表明,四川省滑坡灾害高危险性区域成“Y”字型分布,此外川中、川东北地区滑坡灾害危险性也非常高,这与四川省滑坡灾害的空间分布情况相符。②在前期滑坡灾害与降雨量统计分析、滑坡灾害危险性评价的基础上,以滑坡灾害危险性评价为静态因子,日降雨量数据为动态因子,通过逻辑回归模型的结果,确定以当日降雨量概率化值、滑坡灾害危险性值、前一日降雨概率化值、前两日降雨概率化值、前三日降雨概率化值为临灾模型影响因子,各因子对预警结果影响程度按上述顺序递减,建立了地质-气象耦合的临灾气象预警模型。通过检验区数据对模型的检验表明,该预警模型能成功预警80%以上的滑坡灾害;通过滑坡灾害群发个例检验发现,该预警模型与四川省现用模型相比,预警区域明显减小,空报率和漏报率显著降低。     

基于NDVI阈值法的森林冰冻受灾范围精确提取

快速提取森林冰雪受灾范围,有利于准确掌握森林受灾情况,为此类灾害性气候事件防灾减灾、森林资源管理和生态保护提供科学依据。本文利用2001-2007年NDVI数据,提取灾前植被NDVI参考值和正常波动范围,结合2008年NDVI数据提取冰雪冻灾范围。该方法弥补了基于单一时相的传统方法（NDVI差值法）忽略植被指数正常波动的问题,分像元提取植被NDVI正常波动范围,使提取结果更加客观合理。与传统方法提取结果对比,省级尺度的验证结果相同（即森林受灾率均为34.72%,而实地调查森林受灾率35.3%）,但2种方法在县市行政单元提取的森林受灾率相差较大。NDVI阈值法提取的森林冰雪受灾范围主要分布于湖南省南部地区,北部地区分布相对较少,而传统方法提取结果主要分布于湖南省北部地区,南部地区分布相对较少。根据实地考察资料显示,相比于传统方法,NDVI阈值法提取结果与实际森林冰雪冻灾空间分布信息更接近,精度更高,更适合于区域大尺度提取森林冰雪受灾范围。     

昆仑山提孜那甫河流域雨雪分离的温度条件分析

气候变暖背景下高海拔山区融雪（冰）以及强降水引发的洪水愈加难以预测,通过山区雨雪分离可判定引发洪水的温度条件,从而为山洪准确预报提供简单而科学的参考依据。本研究以昆仑山提孜那甫河流域为例,基于流域内不同海拔气象站2012-2016年的降水以及温度数据,结合MOD10A2积雪数据,采用温度积分法和概率统计方法,利用研究期内的平均温度,确定出不同降水形态对应的温度条件,以达到雨雪分离的目的。研究结果表明,莫木克站最大温和积温分别达到20.91 ℃和51.82 ℃时,降水可判定为降雨,最大温和积温分别低于18.13 ℃,43.69 ℃时,降水可判定为降雪;库地站最大温和积温分别达到14.51 ℃,33.17 ℃时,降水可判定为降雨,最大温和积温分别低于13.57 ℃,31.68 ℃时,降水可判定为降雪;西合休站最大温和积温分别达到9.43 ℃,19.53 ℃时,降水可判定为降雨,最大温和积温分别低于8.22 ℃,19.4 ℃时,降水可判定为降雪。利用流域内气象站点附近乡镇的气象统计数据对温度条件及分离结果进行验证,在海拔2000 m以下、2000~3000 m以及3000 m以上不同海拔地区的准确率分别为92.86%、79.49%以及88.3%。本研究可为判别洪水类型和洪水预报提供科学参考。     

山地灾害致贫风险初步分析————以湖北省恩施州为例

中国的贫困地区主要分布在山区,山地灾害的多发,易发在某种程度上成为制约贫困地区经济发展的因素之一.目前,山地灾害的研究集中于动力学研究,缺乏风险尤其是灾害致使贫困风险的研究.本文对山地灾害特有灾害与一般地质灾害的概念进行了区分;根据贫困的内涵与可量测性,定义了山地灾害的贫困脆弱性及山地灾害致贫风险;以贫困脆弱性分布和灾害危险性分布,构建区域山地灾害致贫风险评价模型,并基于此模型对少数民族特困地区--湖北省恩施土家族苗族自治州(简称恩施州)进行应用研究.在示例分析中,首先利用确定性系数模型和频率比例法对山地灾害的危险性进行了评价;然后,从暴露性和应对能力2个方面选取了经济,社会及自然指标,以进行脆弱性评价;最后,利用通用灾害风险评价公式对研究区由于山地灾害导致的贫困风险在空间的分布进行评价,得到了研究区的山地灾害致贫风险分布与分级图.