基于信息扩散理论的吉林省草原火灾风险评价

草原火灾影响我国牧区多发的自然灾害之一,每年都发生相当多的草原火灾,对牧区造成不同程度的财产损失和人员伤亡。利用信息扩散理论和风险分析理论对吉林省草原火灾进行了风险分析,解决了草原火灾小样本资料限制的问题。计算出吉林省草原火灾三个指标每年在各个水平下的发生概率,并得出了吉林省每年草原火灾过火面积和经济损失的风险值。通过研究发现,吉林省草原火灾每年发生5～20次的草原火灾概率较大;过火面积1 200 hm2左右的风险值最大;草原火灾造成的经济损失在15万元的风险值最大。对防灾减灾和草地保险具有重要意义。     

农业干旱风险研究进展

农业干旱风险分析是近年来兴起的一个新的研究领域,这一研究不仅是农业旱灾风险管理的基础和前提,也是农业干旱风险区划和灾前损失预评估的理论基础。本文系统阐述了农业旱灾风险的内涵及构成要素、风险分析体系及研究现状,在此基础上指出,依据自然灾害风险分析基本原理,从农业旱灾危害性以及承灾体脆弱性角度系统地建立农业旱灾综合风险分析程序框架和指标体系,尤其是开发针对每一风险要素的、动态的数学模型和指标体系是当前干旱灾害风险时空格局研究的当务之急。     

东北三省农业旱灾风险评估研究

气候变化背景下,干旱对农业生产造成的损失已不容忽视。明晰粮食主产区面临的旱灾风险特征有利于保障中国粮食生产安全。东北三省是中国最重要的粮食主产区之一,明晰该地区的农业旱灾特征对农业生产具有十分重要的作用。基于自然灾害系统理论针对东北三省构建了农业旱灾风险评估模型,并在县市尺度对不同等级农业旱灾风险进行了分区。研究中分别从省份尺度和县市尺度对农业旱灾危险性、暴露性、脆弱性、抗旱能力及农业旱灾综合风险进行评估。结果表明：省份尺度上,农业旱灾综合风险由高到低分别为黑龙江省、吉林省及辽宁省。其中危险性年际间差异明显,暴露性则相对稳定。2010-2015年间脆弱性呈增加趋势,三省抗旱能力均随年际变化而波动。空间范围上,东北三省农业旱灾风险由南向北递增。农业旱灾综合风险等级上,中级及其以上级别县市占对应省份的比例由高到低分别为黑龙江省（75.81%）、吉林省（41.30%）与辽宁省（0%）。值得注意的是,农业旱灾综合等级最高的地区主要集中在三江平原及松嫩平原区。     

泾河流域农业旱灾风险定量评估及其空间特征

泾河流域是农业旱灾的多发地区,但是对该地农业旱灾的发生规律、旱灾影响及旱灾恢复和准备措施方面开展的研究还较少。本文根据自然灾害风险评估的理论框架,建立了1km栅格精度的泾河流域农业旱灾风险空间评估模型,并对农业旱灾致灾因子危险性及农业承险体脆弱性进行评估,最后综合评估该地区农业旱灾风险。在此基础上,分析研究区农业旱灾危险性、承险体脆弱性及风险的空间特征。本研究采用Z指数方法评估泾河流域农业旱灾致灾因子的强度,选取农作物生长季缺水率、土壤有效含水量、有效灌溉面积比以及坡度等4个指标评估研究区1km空间尺度的农业旱灾脆弱性。农业旱灾风险综合评估的结果表明,泾河流域农业旱灾风险的高风险区位于该地区北部,低风险区位于该地区南部,且不同等级风险区呈现出自东向西、自南向北逐渐降低的总体趋势,但不同等级风险区呈现间隔分布的趋势。     

我国农业旱灾脆弱性与农村贫困的灰色关联分析北大核心CSCD

旱灾对农业和农民的影响是巨大的和最为直接的,重大旱灾甚至使农民因灾返贫、因灾致贫,严重影响着农业经济的可持续发展和农村小康的全面实现。而农业旱灾对于农村贫困的影响主要取决于农业旱灾承灾体的脆弱性。依据数据的可获得性和详尽程度,选取9项农业旱灾脆弱性影响因子作为子序列,以农村贫困作为母序列,根据灰色系统理论,运用灰色关联模型分别对其相关关系进行定量分析,计算其关联度并得出关联序,得出结论:农业干旱脆弱性各影响因子对农村贫困的影响由大到小依次为第一产业就业人口比重、农业GDP比重、农村恩格尔系数、农民年均工资性收入、农业机械总动力、单位面积粮食产量、有效灌溉面积、化肥施用量和财政支农。结论提出了相应的降低承灾体脆弱性、减轻农业干旱灾害风险,防止因灾致贫和返贫的对策建议。     

甘肃陇中地区清代干旱灾害与气候变化研究

通过对历史文献资料的整理与统计分析,对甘肃陇中地区清代干旱灾害的等级序列特征、年代际变化、季节变化、空间变化及气候背景进行了研究。结果表明,陇中地区清代共发生旱害136次,平均每1.97年发生1次;干旱灾害以中度旱灾为主,占旱灾总次数的50%;其次是大旱灾,占旱灾总次数的30.9%;特大旱灾和轻度旱灾发生频率较低,各占旱灾总次数的11%和8.1%。旱灾可划分为4个阶段:第一阶段在1640—1700年代之间,为旱灾低发期;第二阶段在1710—1770年代之间,为旱灾增长的较高时期;第三阶段在1780—1820年代之间,为旱灾变化较小的较高时期;第四阶段在1830—1900年代之间,为旱灾高发期。旱灾在季节上以夏旱次数最多,其次为春旱和两季连旱,旱灾严重程度在空间上呈现由西南到东北增强的特点。该区清代的气候变化与西部树轮记录所显示的气候冷暖波动有较好的对应。     

我国农业旱灾脆弱性与农村贫困的灰色关联分析

旱灾对农业和农民的影响是巨大的和最为直接的,重大旱灾甚至使农民因灾返贫、因灾致贫,严重影响着农业经济的可持续发展和农村小康的全面实现。而农业旱灾对于农村贫困的影响主要取决于农业旱灾承灾体的脆弱性。依据数据的可获得性和详尽程度,选取9项农业旱灾脆弱性影响因子作为子序列,以农村贫困作为母序列,根据灰色系统理论,运用灰色关联模型分别对其相关关系进行定量分析,计算其关联度并得出关联序,得出结论:农业干旱脆弱性各影响因子对农村贫困的影响由大到小依次为第一产业就业人口比重、农业GDP比重、农村恩格尔系数、农民年均工资性收入、农业机械总动力、单位面积粮食产量、有效灌溉面积、化肥施用量和财政支农。结论提出了相应的降低承灾体脆弱性、减轻农业干旱灾害风险,防止因灾致贫和返贫的对策建议。     

基于EPIC模型的黄淮海夏玉米旱灾风险评价

玉米是中国最主要的粮食作物之一,因其较高的需水量,受气候影响,极易遭受旱灾。因此,以黄淮海夏播玉米区为例,从风险的角度进行玉米旱灾评价,对于农业旱灾预警和保障国家粮食安全具有重要的现实和指导意义。在全面收集研究区气象、土壤、土地利用、农气观测等资料的基础上,基于农业旱灾风险评价的概念框架“致灾因子危险性H评价(Hazard)-承灾体脆弱性曲线Vc 评价(Vulnerability Curve)-作物减产风险性R评价(Risk)”,引入基于物理过程的作物模型EPIC (Erosion Productivity Impact Calulator),采用作物模型模拟和数字制图等技术,分别从全生育期和分生育期角度,对黄淮海夏播玉米区玉米旱灾风险的时空分布进行了定量评价。结果表明：在2、5、10 和20 年一遇致灾水平下,黄淮海夏播玉米区玉米旱灾减产风险总体呈现出从西北向东南方向递减的趋势,这主要由气候环境和下垫面的地形地貌条件所决定。20 年一遇水平时,产量损失风险的高值区(R ≥ 0.5) 集中分布在冀北高原山地和山东省中南部地区,占黄淮海夏播玉米区玉米总面积的7.63%。黄淮海夏播玉米区成灾风险较高的生育期：拔节期-抽雄期、抽雄期-乳熟期、乳熟期-成熟期应加强防范。研究可为高风险区和高风险时段的玉米旱灾风险防范提供理论依据和科技支撑。     

2008年春季中国南方冰雪冻害林木物理折损典型样带分析

2008年春季我国南方发生了特大冰雪灾害,林木损害严重。选择江西省井冈山-吉泰盆地-于山山脉-武夷山支脉样带作为研究区,两次进行野外调查,结合收集的数据,进行综合分析,取得结论包括：（1）在研究样带内人工林的损毁程度为湿地松林〉马尾松林〉混交人工林〉杉木林,在受损样本中湿地松林的实际受损比例高达61．3％,其中不可自然恢复折损实际比例达43．2％,相对比例达70．4％,主要是因为湿地松是美国南部地区外来引进种,生长块、材质疏松,而且割脂活动较强;马尾松为乡土造林先锋树种,材质较为坚硬,但受割脂活动影响,在受损样本中实际受损受损比例也高达52．5％,其中不可自然恢复折损实际比例达31．8％,相对比例达60．9％;杉木是本地树种,实际受损比例46％,其中不可自然恢复受损实际仅14．9％,相对比例也仅32．5％,低于混交人工林。（2）调查样带自西向东,西部井冈山地区常绿阔叶林受损程度最轻,分布在700m左右的人工柳杉林受损严重,杉木林分布在700m以下的受损程度较轻,而分布在900m以上的则相对严重;中部吉泰盆地受损调查样点中,分布在低海拔的湿地松林和马尾松林,因割脂活动受损程度严重,杉木林受损最轻,长期封育的天然次生林落叶阔叶林,由于藤本植物的缠绕,导致大量冰挂积雪,受损十分严重;东部兴国和宁都县,分布在400m以下的人工飞播马尾松因个体小基本未受损,分布在400m以上的1960年代人工种植马尾松,因割脂活动,受损严重;而分布在500～900m的杉木林受损程度较轻。     

云南高原山地农户旱灾风险感知研究——以元谋县为例

云南省长期遭受旱灾打击,对农业生产和农户收益造成较大影响。农户准确地感知旱灾风险将会在防灾减灾中发挥重要作用。为了揭示旱灾风险感知作用机理,借鉴认知心理学理论分析感知过程,对其构成要素和影响因素进行区分;基于霍华德和希斯理论构建旱灾风险感知模型;运用BP神经网络模型识别感知力。结果表明:(1)旱灾风险感知过程是大脑不断感觉—感应—学习从而获得感知力的顿悟认知过程。(2)感知力由地方灾情感受力、模仿力、预判力和行为反馈力构成,受到灾情环境、经济收入和农作物种植结构等因素影响。(3)农户旱灾风险感知力处于较弱水平。     

基于MODIS数据新疆土壤干旱特征分析

干旱是一种常见的自然灾害,严重影响着新疆的农业生产。利用中分辨率成像光谱仪MODIS影像MOD11A2数据和MOD13A2数据,数字高程模型(DEM)对Ts进行了纠正,提取归一化植被指数(NDVI)和地表温度(Ts)构建NDVI-Ts特征空间,并依据特征空间计算的温度植被干旱指数(TVDI)作为监测土壤湿度指标,反演了新疆2013年5、6、7三个月每16 d的土壤湿度。较好地反映地表图层土壤湿度,分析了新疆土壤湿度的时空分布特征,新疆北部地区土壤湿度高于南部,西部的土壤湿度高于东部,且土壤湿度由西北向东南逐步减小,依次表现为湿润>正常>轻旱>中旱>重旱>极旱;由5月到7月土壤湿度不断增大,这与新疆降水量分布和实地土壤含水率十分吻合,监测结果可信,能够为决策部门防旱抗旱提供有力的信息支持。     

基于多源遥感数据的甘肃省农业干旱研究

干旱是农作物生长发育的主要环境胁迫因子,也是制约农业丰产丰收的关键自然要素。农业干旱监测通常基于气象站点观测数据,这在一定程度上难以反映区域尺度的农业干旱状况。以甘肃省为研究区,基于MODIS、TRMM、ESA CCI等遥感数据产品和气象站点数据,利用随机森林回归模型构建综合气象干旱指数（CMDI）,并对甘肃省2011—2019年农作物生长季（4—9月）旱情时空格局及变化规律进行分析。结果表明：（1）CMDI与实测值的决定系数（R2）在各月均高于0.634,且与标准化降水蒸散发指数（SPEI）在空间上具有一定的相关性,表明该指数可反映农业干旱的发生发展过程。（2）甘肃省农业干旱呈现明显的地域分异规律,干旱程度由东南向西北逐渐加重,其中河西地区多为特旱区和重旱区,陇中地区为重（中）旱区,陇南、陇东、甘南地区为干旱-无旱波动变化区。（3）2011—2019年甘肃省农业干旱在年、月尺度上均呈现较大的波动趋势,其中2012年干旱程度最轻,2017年则最为严重;甘肃省大部分地区在4月和6月,陇东、陇南地区分别在5月和9月以及甘南地区4—9月农业旱情有所减轻外,其余地区在农作物生长季的旱情呈加重趋...     

甘肃省农业干旱灾害损失特征及其对气候变暖的响应

随着全球气候变暖,干旱频次和强度增大,粮食生产与安全面临严重的挑战。利用1960-2012年甘肃省农业干旱灾情和气象资料,分析不同干旱程度的农业受灾率、成灾率和绝收率变化特征,并构建了农业干旱灾害风险指数(农业干旱综合损失率),揭示了甘肃农业干旱灾害损失特征及其对气候变暖的响应,讨论了关键时段气象条件对灾害损失的影响,阐述干旱灾害损失在气温和降水气候态中的分布特征,模拟出农业干旱受灾程度的气象阈值,并对未来情景下干旱灾害风险进行预测。结果表明:甘肃省近50多年农业干旱灾害范围、程度和频次均呈增加趋势,粮食受干旱灾害减产的风险加大。受灾率、成灾率、绝收率和综合损失率均呈明显上升趋势,尤其是20世纪90年代气温突变以后干旱灾害损失增大的趋势更明显。21世纪00年代干旱增幅最大,干旱受灾率、成灾率、绝收率和综合损失率均高于全国平均水平。多年平均综合损失率为10.8%,约为全国平均值(5.1%)的2倍。气温和降水量是甘肃农业干旱灾害损失的关键致灾因子,并且关键时段降水量和气温对干旱灾害的影响比全年平均值更加明显,年降水量每减少100 mm,综合损失率增加5.6%。年平均气温每升高1 ℃时,综合损失率增加6.3%。年平均气温6.45 ℃和年降水量460 mm是干旱高风险的临界值。未来气候变暖情境下,甘肃综合损失率增幅将可能达到1.85倍,气候变暖导致农业干旱灾害风险加大。     

黄土高原气象干旱和农业干旱特征及其相互关系研究

选择标准化降水指数（SPI）和植被状态指数（VCI）分别作为评价黄土高原气象干旱和农业干旱的指标,使用干旱频率和Sen斜率分析了黄土高原地区干旱的分布特征与变化趋势,并探讨了气象干旱与农业干旱的相关性。结果表明：① 黄土高原西部干旱频率总体上高于东部。气象干旱和农业干旱变化趋势在空间上表现有所不同,黄土高原西部、北部气象干旱呈不显著减缓趋势,东部和南部呈不显著加重趋势,但绝大部分地区的农业干旱呈减缓趋势,尤其是400 mm等降水量一线两侧区域。② 季节上,黄土高原夏季和秋季气象干旱频率较高,春季和冬季气象干旱频率相对较低。黄土高原农业干旱频率春季最高,夏季其次,VCI对农业干旱实时监测的适用性更强。③ 不同季节,农业干旱滞后气象干旱的时间长短不同,冬季滞后约2个月,春季滞后约1个月,夏季和秋季滞后少于1个月。黄土高原一熟制种植区的SPI-12值与VCI值具有较好的正相关性。研究结果可以为黄土高原的干旱监测和预警、干旱区划以及干旱灾害风险评估提供科学依据。     

中国2010-2020年汛期旱涝灰预测研究

选取194个中国地面气候资料国际交换站1971—2000年汛期(5—8月)降水资料序列,应用灰预测方法对中国2010—2020年汛期降水的旱涝趋势进行预测。结果表明:2010—2020年中国由“南涝北旱”转为“北涝南旱”的可能性不大,但是每年汛期都有旱涝灾害发生,北京、银川、石家庄等地区旱灾严重,重庆、南昌、广州等地区汛期水患频繁。有关职能部门应采取相关措施应对未来气候变化,尤其是气候突变可能带来的旱涝灾害。     

基于VSWI和SPI的2000—2016年河南省干旱特征研究

干旱是一种常见且严重的自然灾害,极大地影响着我国的农业生产。以河南省为例,利用MODIS产品植被指数和地表温度数据,构建表征区域干旱特征的植被供水指数（VSWI_N、VSWI_E）,并与河南省16个国家级气象站点数据计算的2000-2016年不同时间尺度的标准化降水指数（SPI）进行对比分析。结果表明：VSWI_E比VSWI_N更适用于河南省干旱的研究;3个月和12个月尺度的SPI值与VSWI的相关性较高;从时间上看,河南省发生干旱频率较高,春旱和夏旱发生频率分别为0.33和0.30,总体干旱趋势更加明显,其中春旱最严重的是2000年,夏旱最严重的是2014年;从空间上来看,豫北和豫西地区比豫南干旱程度严重。     

基于MODIS和TRMM数据的黄土高原农业干旱监测

农业干旱对农业生产影响最为严重,基于站点观测数据的干旱指数不能准确监测区域尺度的农业干旱特征。因此,利用2003—2015年MODIS地表温度(LST)、植被指数(NDVI)和TRMM降水(3B43)数据以及1960—2015年黄土高原地区及周边92个气象站点的月均温和月降水量数据,构建了综合遥感干旱监测模型规模干旱条件指数(Scale Drought Condition Index,SDCI),对黄土高原地区农用地生长季(4～10月)旱情的时空分布特征进行研究,结果表明:黄土高原地区农用地生长季多年平均干旱状态为中度干旱,干旱程度在空间上表现为西北部较严重,东南部较轻。2003—2015年黄土高原地区旱情年际变化总体呈波动减轻趋势,2003—2007年旱情越来越严重,2007—2014年旱情波动减轻,2014—2015年旱情有所加重。黄土高原地区旱情年内变化表现4～8月持续减轻,8～10月持续加重,干旱程度具体表现为4月、5月、6月和10月呈中度干旱,7月、8月和9月呈轻度干旱。研究表明利用多源遥感数据构建的具有适当权重的SDCI可以有效监测黄土高原地区作物生长季的干旱状况。     

ANALYSIS OF 20TH CENTURY RAINFALL AND STREAMFLOW TO CHARACTERIZE DROUGHT AND WATER RESOURCES IN PUERTO RICO

During the period from 1990 to 1997, annual rainfall accumulation averaged 87% of normal at the 12 stations with the longest period of record in Puerto Rico, a Caribbean island with a 1999 population of 3.8 million. Streamflow in rivers supplying the La Plata and Loíza reservoirs, the principal water supply of the San Juan metropolitan area, was at or below the 10th flow percentile for 27% to 50% of the time between December 1993 and May 1996. Diminished reservoir levels in 1994 and 1995 affected more than 1 million people in the San Juan metropolitan area. Water rationing was implemented during this period and significant agricultural losses, valued at $165 million, were recorded in 1994. The public endured a year of mandatory water rationing in which sections of the city had their water-distribution networks shut off for 24 to 36 hours on alternate days. During the winter and spring of 1997–1998, water was rationed to more than 200,000 people in northwestern Puerto Rico because water level in the Guajataca reservoir was well below normal for two years because of rainfall deficits. The drought period of 1993–1996 was comparable in magnitude to a drought in 1966–1968, but water rationing was more severe during the 1993–1996 period, indicating that water management issues such as demand, storage capacity, water production and losses, and per capita consumption are increasingly important as population and development in Puerto Rico expand. [Key words: drought, streamflow, water resources, Caribbean, Puerto Rico, rainfall, water supply.]     

Agricultural adaptation to drought in the Sri Lankan dry zone

Droughts affect more people than any other natural disaster. Drought severity is not merely a function of precipitation; it emerges from a web of interrelations between human and natural systems. The impacts of drought are equally complex, shifting across temporal scales, economic sectors, and regions. Even in regions with similar hydroclimatic characteristics, there is tremendous variation in the effects of drought. This study combines satellite imagery, geospatial data, and qualitative data to identify the multi-scalar factors that drive variations in agricultural responses to drought. We analyzed eleven years of remotely sensed imagery to identify agricultural areas in which cultivation occurred during an extreme drought in Sri Lanka. We visited a subset of these communities and conducted interviews with officials and farmers to identify the factors that influenced agricultural adaptation. Results suggest that though structural factors such as infrastructural capacity and physical environment significantly affect agricultural adaptation, dynamic factors such as local control of water supply, perceived risk, community cohesion, and farmer experience explain significant variation in the adaptive capacity of agricultural systems.