GIS在洪涝灾害监测评估中的应用

中国国土辽阔,自然地理条件复杂,是一个自然灾害发生较频繁的国家,尤其是洪涝灾害。随着社会和国民经济的迅速发展,洪涝灾害所造成的损失越来越大。洪涝灾害监测评估是抗洪减灾中一个重要组成部分,也是电子政务的组成部分,GIS则是最主要的技术支撑之一。中国已建成了洪涝灾害监测评估的业务运行系统。本文介绍了洪涝灾害监测评估业务运行的基本要求、技术流程、基于GIS的基础背景数据库以及GIS在洪涝灾害监测评估中的发展现状和应用实例。     

基于WebGIS的城市财产保险洪灾损失评估研究

WebGIS是Internet技术与GIS技术相结合的产物。本项研究在WebGIS支持下,从洪涝灾害的成灾机理出发,针对保险公司对具体受灾体理赔的需求,提出了每个投保户洪灾损失率的计算方法,建立起基于WebGIS的城市财产保险洪涝灾害损失评估模型。结合广东省深圳城市洪灾数据进行模型验证。验证结果表明,WebGIS可以快速方便地进行投保户洪涝灾害损失评估,并对于各个投保户均能得到较好的精度。     

基于主体建模的城市暴雨洪涝灾害预警策略仿真研究

灾害预警通过提前发布灾害信息,引导居民及时采取避灾行动,从而有效降低灾害损失和伤亡,在减灾管理中发挥重要作用。面对自然与社会耦合下的复杂洪涝灾害系统,如何考虑居民的预警响应行为,评估不同洪涝灾害预警策略有效性是当前亟待解决的问题。本文提出了基于主体建模的城市暴雨洪涝灾害预警策略仿真方法,设定基于降雨预报、基于洪涝淹没、基于人群暴露性的3种预警策略,并以深圳市福田区为例,分析不同预警策略下城市洪涝灾害风险的变化。结果表明：(1)考虑洪涝灾害风险感知与个体出行决策概率的城市暴雨洪涝灾害预警策略ABM仿真模型,能够准确模拟不同洪涝灾害预警策略下居民出行响应行为及洪涝灾害风险的变化,科学、全面评估城市洪涝灾害预警策略的有效性;(2)不同洪涝灾害预警策略下人群出行响应行为差异显著,导致城市暴雨洪涝灾害风险降低效果不同。面对20 a一遇的降雨情景,基于洪涝淹没和人群暴露性预警能够帮助研究区居民快速识别高危险区,从而显著降低建筑物和道路的风险;(3)不同暴雨情景下不同洪涝灾害预警策略效果不同。面对较小的降雨情景,基于洪涝淹没和基于人群暴露性的精细化预警策略下城市洪涝灾害风险降低效果更好;而面对极端暴...     

流域性暴雨洪涝灾害风险预警模型与应用分析

洪涝灾害是我国影响范围最广、持续时间最长、造成损失最大的一类自然灾害。暴雨是洪涝灾害的最主要致灾因素,所以,暴雨洪涝灾害风险预警研究是洪涝灾害防灾减灾的重要基础。本文立足洪涝灾害应急管理工作要求,对洪涝灾害系统空间仿真模拟研究模式进行改进,采用流域地表径流模拟代替控制断面水位模拟,彻底解决流域地表产流及河道水位模拟限制...     

东平湖新湖分区运用的探讨

东平湖新湖区面积、库容较大,但多数情况下分滞洪水量较小.而分滞一次洪水最小损失达25亿元以上,易造成小水大灾.东平湖新、老湖二级运用已有成功经验.依据新湖的运用水位、淹没损失分析,结合南水北调输水工程,提出新湖分区运用的基本设想;国民经济评价证明,新湖分区运用是可行的.     

济南市华山湖开挖建设渗漏分析研究

该文在查明区域水文地质条件、湖区地下水的类型、分布、埋藏条件、含水层及隔水层特征、岩性结构以及地下水的补给、径流、排泄条件的基础上,通过现场试验,确定了天然状态下湖区各含水层之间的水力联系、黄河侧渗补给量及湖区向小清河的排泄量,结合数值模拟,预测了湖区维持设计蓄水位21.5m时黄河的侧渗补给量、湖区向小清河的排泄量及湖区对周边地下水位的影响。结果表明,天然状态下,黄河侧渗补给量为748.23m~3/d,湖区向小清河排泄量大约为52.03m~3/d,黄河侧渗补给量远大于湖区向小清河的排泄量。数值模拟结果表明,湖区维持设计蓄水位21.5m时,不同水文年湖区接受的侧渗补给量均大于湖区的渗漏量,且对周围地下水位的影响不超过1.5m,因此,湖区维持设计蓄水位21.5m时可不考虑防渗措施。     

洪涝监测与灾情评估

运用遥感技术和地理信息系统完成了对江西鄱阳湖地区、湖南洞庭湖地区洪涝灾害的遥感监测和灾情评估,绘制出详细反映受灾面积、居民地个数、人口、耕地等受灾情况的卫星影像图,为指挥抢险和抗洪救灾提供了翔实准确的参考资料。     

一种洪涝灾害事件信息建模方法

我国洪涝灾害频发且危害巨大,为有效防灾、减灾和救灾,需建立洪涝灾害事件信息模型,表示和共享洪涝灾害信息。然而,目前事件信息模型主要是表示静态信息,缺乏对洪涝灾害事件动态过程的表示。本文从观测角度出发,建立顾及洪涝灾害事件阶段和动态过程的洪涝灾害事件信息模型。围绕洪涝灾害事件信息模型,提出了10类需建模的元素,并以MOF（Meta Object Facility）建模框架构建了十元组模型,通过映射方法实现模型编码方案与事件模式语言的映射。最后,以2010年梁子湖洪涝灾害模拟为例,开展了模型分阶段建立过程实验。结果表明,本文提出的模型能表示洪涝灾害事件的动态信息和实现洪涝灾害事件的动态建模。     

湖南省山洪灾害高发的原因分析及防治对策

山洪灾害是湖南省发生最频繁、损失最大的自然灾害之一.本文根据湖南省山洪灾害发生的实际情况,从湖南的自然地理、气象以及人类活动诸方面分析了该省山洪灾害高发的原因及主要致灾因素,指出了山洪灾害与湖区洪灾的不同特征,并提出了加强预测预报、规范人为活动和如何防灾避灾的对策.     

基于多智能体的城市洪涝灾害动态脆弱性计算模型构建

随着全球气候变化加剧和城市化进程的发展,暴雨洪涝灾害对城市社会经济活动造成的影响越来越严重。作为量化灾害影响程度、社会经济损失与风险评估的重要方法,城市洪涝灾害脆弱性研究对洪涝灾害风险管理与规划具有重要意义。目前,城市脆弱性的内涵进一步延伸,脆弱性指标体系不断丰富,所取得的研究成果能够反映一定时期内城市洪涝灾害脆弱性的整体特征,却无法同时有效地解决城市洪涝灾害脆弱性的空间非均匀性问题和动态计算问题。本文从脆弱性的动态特征出发,提出了城市洪涝灾害动态脆弱性计算方法,建立了城市洪涝灾害脆弱性量化模型与面向洪涝灾害脆弱性计算的多智能体模型,形成了基于多智能体的城市洪涝灾害脆弱性计算方法。在NetLogo平台上,利用智能体模型对浙江省丽水市城区的动态脆弱性进行了仿真模拟。研究结果表明该模型有助于发现不同时空条件下城市存在的“脆弱区”,为城市洪涝灾害脆弱性的时空分异特征分析、区域脆弱性的精细化评价提供方法支撑,能够为缓解措施的实施和洪涝灾害的精细化管理提供有效指导。     

基于多要素评价指标的鄱阳湖水体富营养化研究

基于Landsat卫星OLI影像对2018年5月鄱阳湖的叶绿素a浓度、悬浮物浓度、有色可溶性有机物浓度进行了湖区水体水质参数反演,根据水质参数反演得到鄱阳湖各评价指标要素浓度归一化分布图。结果表明:叶绿素a、悬浮物以及有色可溶性有机物主要集中在水流速度较为缓慢的东部湖区以及南部湖区,干流水体动力较大,含量较低。悬浮物浓度在其他湖区也存在浓度较高显现,与采砂活动或湖区浅滩反射有关,整个湖区中鄱阳湖东部以及南部水质较差。综合叶绿素a浓度、悬浮物浓度、有色可溶性有机物浓度空间变化规律以及湖区周围污染源进行水质污染空间分布的探讨,同时也为鄱阳湖水质监测提供丰富案例,为水体污染和防治提供依据。     

滑坡灾害的多源数据分析与评估方法

为有效地防治和减少滑坡地质灾害给人民生命财产造成的损失,本文根据防灾减灾决策的需求,分析了自然灾害损失评估的研究现状,进行了多源地理空间数据的滑坡灾害损失快速评估方法实验。文中采用多源地理空间信息获取及处理方法,对滑坡灾害进行了综合分析,并以三峡库区巫山县烟花厂滑坡灾害体实例进行验证,提出滑坡灾害损失评估模型方法。并利用模型计算与传统调查统计方法的结果,对其方法的可行性和适用性作了验证。     

面向中国洪涝灾害应急监测的无人机空港布局

当前洪涝灾害对社会的经济发展和人民生命财产安全构成严重威胁。无人机机动、灵活,安全性高,可迅捷甚至实时获取灾区影像,对灾情的快速评估和应急救援决策意义重大。遥感无人机在洪涝灾害救援中能够发挥的重要作用已得到广泛共识,但是由于灾害的突发性,缺乏就近部署的资源制约了无人机遥感观测和救援作用的发挥。针对突发灾害,在区域和全国范围内建立起一定的无人机遥感应急体系成为国家面向未来正在考虑的选项。基于此,本研究提出了基于中国科学院的野外台站构建全国无人机遥感观测网的设想。本研究以中国防范洪涝灾害等级分布数据、行政区划数据、中国科学院野外台站分布数据和当前无人机性能数据库为数据源;以行政区划离散并提取的中心点作为需求点,台站作为设施点,不同洪涝等级区域内需要无人机进行应急观测的重要程度作为权重,利用最大覆盖选址模型进行空港选址布局;利用成本-效益曲线确定台站的最佳数量,最终从268个台站中选取出81个作为支撑全国洪涝灾害无人机遥感观测网络的无人机空港。无人机空港布局结果在理论上能够实现对中国绝大数突发洪涝灾害在2 h内初步完成洪涝观测,这对于构建中国空天地一体化的洪涝灾害监测体系具有重要意义。同时,本研究中的方法和成果对于进一步构建行业和综合性的全国无人机遥感观测网也具有一定借鉴和参照意义。     

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。     

中国长江流域洪涝灾害和持续性暴雨的发生特征及成因

主要综述了最近关于中国长江流域洪涝灾害和持续性暴雨发生特征和成因的研究。表明:长江流域洪涝灾害和持续性暴雨的发生频率非常高,并给经济造成了严重损失,长江流域洪涝灾害发生不仅具有准两年周期的年际变化,而且具有明显的年代际变化,从1977年之后,长江流域洪涝灾害和持续性暴雨增多;并且,表明了无论是长江中、下游地区或是长江上游的川东地区持续性暴雨都是在"鞍"型大尺度环流系统的配置下发生,这是由于这种大尺度环流系统的配置不仅利于水汽输送到长江中、下游地区或上游的川东地区,而且利于在"鞍"型中心地区产生垂直对流不稳定,从而引起暴雨中尺度系统的发展。此外,还综述了长江流域洪涝灾害和持续性暴雨发生的成因的研究,这些研究表明了长江流域洪涝灾害和持续性暴雨发生的年际和年代际变化是与大气-海洋-陆面耦合的东亚季风气候系统的变异密切相关。     

EOS/MODIS资料在渭河洪涝动态监测中的应用

通过对MODIS资料中植被、水体、土壤等不同地物的光谱特性进行分析,提出了一种用于洪涝灾害监测的遥感资料处理流程和量化判识指标及淹没面积估算方法.并在2003年渭河流域洪涝灾害的监测中进行了实际应用,效果良好.     

政策

正全国三调办印发3项技术规定确保河道湖区耕地数据等真实可靠为确保河道和湖区耕地数据、湿地数据、耕地种植情况真实可靠,近日,国务院第三次全国国土调查领导小组办公室印发3项技术规定。其中,《第三次全国国土调查河道耕地和湖区耕地套合统计技术规定》适用于国土三调耕地数据及其年度国土变更调查河道耕地和湖区耕地图斑的套合     

洞庭湖区生态地球化学调查始末

<正>2008年1月26日,洞庭湖区生态地球化学调查项目(以下简称"洞庭湖区调查")的成果在长沙通过了中国地质调查局副局长兼总工程师张洪涛研究员、谢学锦、何继善、薛禹群院士和全国及湖南省     

青藏高原西南部塔若错湖泊沉积物记录的近300年来气候环境变化

以青藏高原西南部塔若错的34cm浅湖芯为研究对象,对其沉积物样品进行总有机碳、无机碳、总氮、微量元素、正构烷烃含量及碳氮比等多项指标的分析测定。采用过剩210 Pb和137 Cs计年法对该湖芯进行了定年和沉积速率研究,获得了近300年的连续湖泊沉积环境序列。在明确了各指标气候环境指示意义的前提下,综合对比分析湖芯中各项气候环境指标,并结合定年结果重建了塔若错湖区近300年来的气候环境变化。结果表明:塔若错湖区气候环境变化可分为3个明显阶段:早期为1705～1778年,该地区气候环境温暖湿润,湖区植被广泛发育;中期为1778～1860年,湖区处于小冰期末次阶段,气候环境寒冷而湿润,植被发育受阻;后期为1860年至今,为小冰期结束后偏暖干化时期。其中,后期又可分为3个亚阶段:1860～1924年,湖区气候环境稍暖且干旱,植被稍有发育;1924～1969年,湖区气候环境呈现偏冷干特点,植被发育暂缓;1969年至今,湖区气候回暖,环境干旱化有所缓解,植被开始逐渐发育。在气候冷暖变化上,该湖芯记录与古里雅冰芯记录和青海湖湖泊沉积记录都有较好的可对比性,只是在起讫年代上存在一些差异。     

基于改进HLT与深度学习的双时相PolSAR洪涝灾害监测新方法

全极化合成孔径雷达（PolSAR）通过主动收发不同极化方式的微波信号，可为全天时、全天候获取洪涝受灾信息提供有利的数据支持。然而，传统基于PolSAR影像的洪涝灾害监测方法受相干斑噪声影响严重，且洪涝灾害引发的变化类与非变化类的类别不平衡易导致灾害监测精度低。针对以上问题，本文提出了一种基于改进HLT与深度学习的双时相PolSAR洪涝灾害监测新方法。首先，通过构建一种顾及邻域信息的改进Hotelling-Lawley迹（HLT）统计量算子，减少PolSAR影像相干斑噪声及空间异质性对差异影像生成的影响；其次，为解决洪涝受灾区域变化类样本不足及变化类与非变化类不平衡的问题，引入双阶段中心约束FCM(TCCFCM)算法与深度卷积对抗生成网络（DCGAN）模型，形成一种稳健的洪涝灾害样本选择与扩充方法；最后，通过构建一种深度卷积小波神经网络（DCWNN）模型实现洪涝灾害精确监测。为了验证本文方法的可行性与鲁棒性，本文选取了2016年7月武汉梁子湖与严东湖洪涝灾害发生前后Radarsat-2影像进行实验。定性与定量评价结果表明：相对于传统的洪涝灾害监测方法，本文方法综合降低洪涝灾害监测的虚警率...