基于机器学习算法的安徽省农业旱灾风险动态评估

基于安徽省及周边139个气象站点1960—2016年气象数据和2002—2017年的统计年鉴数据,通过机器学习算法随机森林、聚类分析方法构建安徽省农业旱灾风险评估模型,从致灾因子的危险性和孕灾环境与承灾体的脆弱性角度,动态评估安徽省农业旱灾风险时空演变规律并揭示其主要影响因素。研究结果表明：(1)旱灾危险性在不同年代的空间分布变化较大。在2000 s期间,安徽省南部北部出现干湿反转,南部危险性超过北部。在农作物关键生长期(3—8月份),4月和7—8月的危险性高值区域超过全省1/2面积。2001—2016年安徽省旱灾危险性由南向北递减,北部区域危险性变化(2.86)大于南部区域(0.55),南部区域危险性存在减小趋势,北部存在增大趋势。(2)脆弱性指标中复种指数、人均水资源量、农村居民纯收入、人均GDP、人均粮食产量、森林覆盖率这6个指标权重最高,占整个指标权重一半以上(57.6%)。加权评分得到2001—2016年安徽省农业旱灾脆弱性,其均值由南向北递增,各个区域脆弱性存在下降趋势,南部区域下降趋势更大,而北部区域下降趋势不显著。(3)2001—2016年安徽省农业旱灾综合风险均值达到...     

基于区域灾害系统论的农业旱灾风险评估研究 ——以甘肃省为例

全球气候变化导致干旱频发,未来大范围长历时干旱事件仍有可能发生.为了实现有效的旱灾风险管理,亟须对旱灾风险进行合理的评估,确定所面临的风险等级和类型,从而制定有效的风险管理措施.从区域灾害系统论的角度,以甘肃省县级行政区为基本评估单元,从农业旱灾危险性、暴露性和脆弱性3个方面进行分析,从而确定旱灾的综合风险.结果表明甘...     

旱灾农业损失动态评估模型及灌溉效益评估研究

旱灾是造成农业生产损失的第一大自然灾害,旱灾损失评估是抗旱减灾工作的重要组成内容。基于简化的Jensen公式,建立旱灾农业损失动态评估模型,结合灌溉方案,对采取灌溉措施后的抗旱效益进行评估。选取徐州市丰县为研究区域,以2002年6月1日至2002年10月31日为评估时段,结合旱灾农业损失动态评估模型,计算得到采取灌溉措施后挽回的粮食总产量,以此对农业灌溉效益进行评估。结果表明,建立的模型使用方便,可以实现对旱灾损失及灌溉效益的动态评估,为抗旱决策提供技术支撑。     

云南南盘江上游旱灾风险定量评估研究

以农业干旱灾害风险为研究对象,采用主成分分析法构造干旱综合表征指数来计算干旱频率,利用AquaCrop模型定量评估一定抗旱能力下的因旱作物损失,据此构建干旱频率-抗旱能力-旱灾损失之间的关系,用于定量评估旱灾风险。对南盘江上游西桥水文站以上区域进行实证研究的结果表明,在现状抗旱能力水平下,区内陆良县属于干旱易发区;当遭遇相同程度干旱时,陆良县与沾益县、麒麟区相比,其因旱作物损失率相对较大,这与实际情况相符;在现状抗旱能力水平下,研究区域遭遇百年一遇大旱时,其因旱作物损失率在15²0%之间。     

2009年辽宁省旱灾评估分析

2009年6-9月,辽宁省发生了严重干旱灾害,辽西北地区灾情尤其严重.文章根据气象、水文特征,对干旱成因进行了分析,并通过降水量频率、降水量距平、连续无雨日、土壤相对湿度、受旱面积等指标,对2009年干旱特征进行了分析,评定了2009年旱灾的等级.     

基于农作物受灾损失情景分析的辽宁省农业旱灾风险动态实时评估研究

结合作物生长模拟模型,对未来不同气象假设情景下的作物最终产量进行预测,实现农业旱灾损失动态评估,并根据当前农业旱情及未来可能的农业旱灾损失,确定农业抗旱的最优需水量。成果可为动态预估灾情发展、抗旱动态决策提供量化依据。     

基于模糊风险矩阵和联系数的区域旱灾风险评估

旱灾风险的精准、有效评估对提高区域抗旱能力和降低灾害风险具有重要意义。基于旱灾风险系统不确定性特征及旱灾风险链式传递性机理引入联系数,实现模糊风险矩阵中悲观矩阵和乐观矩阵的合成、风险等级值的计算,提出了一种基于模糊风险矩阵和联系数的区域旱灾风险评估方法。济南市1999—2005年风险评估应用结果表明：济南市旱灾综合风险等级从1999年的超3级水平改善到2005年的接近1级的水平,在2001—2002年出现小幅波动,旱灾风险整体降低。该评估方法考虑了子系统间的相互作用,根据样本指标变化特征合成等级,据此可反映各年旱灾风险的动态变化。相较于传统的风险评估方法,新方法对各子系统旱灾风险评价等级判别得更细致,为区域旱灾风险评估提供了一种新途径。     

实际抗旱能力下的南方农业旱灾损失风险曲线计算方法

基于前期研究提出的4种假定灌溉条件下季节性干旱频率-旱灾损失率定量关系曲线,针对不同频率干旱发生时来水条件存在的差异与实际抗旱能力的不同,研究在变化的实际抗旱能力下,农业季节性干旱频率和旱灾损失率之间的定量关系,以此计算出实际抗旱能力下农业旱灾损失风险曲线。首先,以干旱期间供水满足需水的比例作为抗旱能力指标,分别建立抗旱能力指标-来水频率、干旱频率-干旱烈度保证率之间的关系曲线,以干旱烈度保证频率表征来水频率,进而得出各次干旱过程的抗旱能力指标与干旱频率的一一对应关系。然后,利用Copula函数计算干旱频率,通过EPIC模型模拟水稻产量并计算损失,建立干旱频率-假定灌溉水平-旱灾损失率三者间关系。最后,根据抗旱能力和干旱频率的对应关系,并以抗旱能力指标反映灌溉水平,可推得现状水平年实际抗旱能力下的干旱频率-旱灾损失率曲线。在湖南株洲市水稻旱灾损失风险计算的应用实例表明,实际抗旱能力下双季早稻夏季5—7月干旱频率-旱灾损失率之间,基本呈半对数函数趋势关系。对比历史旱灾损失调查结果,当发生2、5、10年一遇的干旱时,旱灾损失率的实际调查结果与理论计算值的相对差值分别为1.69%、-5.33%和-4.81%。     

2010-2018年河北省农业干旱脆弱性评价

农业干旱是我国目前农业生产中面临的主要问题之一,研究其脆弱性是科学应对干旱的前提.以河北省11个地级市作为研究对象,从暴露度、敏感性、适应能力3个方面选取14个指标构建农业干旱脆弱性评价体系,采用综合指数法对河北省2010、2014和2018年的农业干旱脆弱性进行时空分析,并通过因子贡献度模型分析主要影响因子.结果 表...     

基于三角模糊数和联系数耦合的区域农业旱灾脆弱性动态评价

农业旱灾系统脆弱性评估对农业干旱风险管理及风险调控实践中具有重要意义。为定量评估蚌埠市农业旱灾的脆弱性,采用基于三角模糊数和联系数耦合的方法建立了农业旱灾脆弱性评估模型。首先由集对分析法计算单指标联系数,采用分析取值法即不同等级标准阈值对应不同的差异度系数确定不同指标的动态差异度系数,再结合对立度系数计算各单指标联系数值并加权得到各子系统的联系数值和样本综合联系数值,最后通过样本综合联系数值与评价等级值间的函数关系确定区域农业旱灾系统的脆弱性强弱等级值。将构建的基于三角模糊数和联系数耦合的模型应用于蚌埠市农业旱灾脆弱性评价中,结果表明:基于三角模糊数和联系数耦合的综合评价法与基于灰色关联度和联系数耦合的综合评价法、云相似度评价法及模糊综合评价法的评价结果相一致,其中2001—2003年的旱灾脆弱性较强,接近3.5级,2004—2010年的旱灾脆弱性适中,都在3级左右微小浮动,其整体的脆弱性发展趋势是逐渐改善。这说明蚌埠市农业系统目前抵御旱灾脆弱性的能力在逐渐加强,农业的发展水平在不断提高,可为政府科学防控旱灾风险、科研人员定量研究提供有力依据。     

半偏减法集对势在区域旱灾风险评估中的应用

为深入挖掘旱灾风险动态评估中评价样本与评价标准之间存在的不确定性问题,提出用半偏减法集对势这一新的联系数伴随函数,建立区域旱灾风险动态评估的半偏减法集对势方法（SSSPP）,并应用于宿州市2007—2017年旱灾风险动态评估和风险脆弱性因子识别研究。结果表明:宿州市旱灾风险综合等级基本在2级以上,处于偏危险状态,通过半偏减法集对势值可判别2009、2010及2011年处于偏反势,为高危险年份。通过半偏减法集对势方法识别出了宿州市旱灾风险脆弱性指标有:相对湿润度指数、土壤相对湿度、土壤类型、单位面积水资源量、耕地率、农业人口比例、水库调蓄率、单位面积现状供水能力、单位面积应急浇水能力、灌溉指数、节水灌溉率,这11个指标是宿州市降低旱灾风险等级进一步需要调控的对象。     

考虑致灾后果的溃坝洪水风险评估与等级划分

针对溃坝洪水风险受环境-荷载-人多种因素影响的不确定性,将不同洪水要素(水深、流速)联合考虑,分析洪水致灾的危险性。运用HEC-RAS二维水动力学模型和地理信息系统(GIS)空间分析技术,模拟溃坝洪水演进过程,从洪水到达时间、淹没范围等维度分析承载体的暴露度。针对人口分布与地理位置特征,基于人体失稳试验数据的统计规律、建筑物损毁标准进行承灾体脆弱性分析,提出基于灾害系统理论的溃坝洪水风险分析方法和溃坝洪水风险等级划分标准。可用于评估水库大坝失事风险,划分溃坝淹没区人口风险等级,为水库大坝突发事件应急救助和人口转移提供技术支持。     

2000—2014年辽宁省植被动态演变特征分析

基于MODIS － NDVI 数据,辅以线性回归法与分段线性回归法,并借助ArcGIS 软件,对辽宁 省2000—2014 年植被覆盖的动态演变过程进行分析。结果表明: ( 1) 时间上,辽宁省植被NDVI 在年 际尺度上呈现出明显的增大趋势,2005 年出现突变,多年平均NDVI 值为0. 496; 春季、夏季、秋季 以及植被生长季NDVI 突变年份分别为2006 年、2005 年、2009 年和2004 年,秋季波动变化的突变点 明显滞后; 植被生长最旺盛的季节为夏季,且集中于8 月。( 2) 空间上,辽宁省植被覆盖具有明显的 地域性差异,呈现出东部高、中西部低的分布特征; 辽宁省植被覆盖优良区与辽东山地的界限基本吻 合,植被覆盖贫乏区主要集中在朝阳市和阜新市的东北部地区。( 3) 辽宁省植被覆盖程度呈山地阴坡 高于阳坡的形态,并且植被覆盖程度最好的坡向为北偏西方向。( 4) 2000—2014 年辽宁省植被覆盖度 整体以维持现状和轻微改善为主,保持不变的区域集中于中东部地区,辽阳市与沈阳市一带有轻微退 化现象,辽西北地区改善情况较为明显。     

超采地下水引发的区域地面沉降动态风险评估及区划研究

文章立足于危险性、易损性区域地面沉降风险评估的思想体系,重点从较难定量化的危险性评价和综合风险的动态评估两方面展开,形成一套更完整的地面沉降风险评估理论体系,为科学防治超采地下水区地面沉降提供更合理的动态分析依据。     

变化环境下2000—2015年贵阳市水资源脆弱性评价

为了客观评价贵阳市水资源脆弱性,结合相关利益机构及专家的建议,从暴露性、敏感性和适应能力3个方面入手,构建水资源脆弱性评价指标体系,在GIS技术支持下,利用层次分析法(AHP)对2000—2015年贵阳市水资源脆弱性进行评价。结果表明:贵阳市水资源脆弱性空间差异比较显著,水资源脆弱性增强和变弱并存,整体表现出由“中南部高且周边低”到“北弱南强”之态势;云岩区、南明区、白云区、乌当区、观山湖区和花溪区6个区水资源脆弱性增强明显,其中增强最为显著的是观山湖区、花溪区和乌当区,清镇市、修文县、息烽县和开阳县4个县(市)则以脆弱性减弱为主。研究成果可为贵阳市社会经济持续健康发展以及水资源合理利用提供参考依据。     

2000—2018年中国水库溃坝规律分析与对策

截至2018年底,我国已建成各类水库98 822座,总库容8 953亿m3。水库工程不仅是我国防洪体系的重要组成部分,更是优化水资源配置的关键工程措施。水库大坝一旦溃决将严重危及公共安全,从历史溃坝事件中吸取教训并分析溃坝特征规律,对提高水库安全管理和防灾减灾水平具有重要意义。在收集我国1954—2018年发生的3 541起溃坝事件的基础上,重点针对2000—2018年发生的84起溃坝事件,从空间分布、水库规模、坝高、坝型、溃坝原因、溃坝率等方面进行了详细统计分析,系统梳理了21世纪以来我国溃坝事件的规律趋势特征,主要包括:（1）气候变化背景下超标准洪水成为水库漫顶溃决的主因;（2）水库因工程质量导致的溃坝问题突出;（3）水库运行管理不当成为溃坝事件重要诱因;（4）西部地区溃坝率较其他地区仍然偏高。为进一步加强我国水库大坝安全管理,提出必须重视气候变化对水库大坝安全运行风险的影响、完善工程建设与运行安全监管体系、改善中西部地区大坝安全管理运行条件、兼顾水库安全管理工程措施与非工程措施等对策建议。     

浑河太子河流域1956～2000年地下水动态特征分析

浑河太子河流城的工农业生产十分发达,工农业用水量很大,对地下水的需求越来越高。水资源供需矛盾日益突出。个别地区由于大量开采地下水,导致地下水位持续下降,形成地下水水位降落漏斗。为了摸清地下水动态的变化规律,本文根据1956-2000年45年的地下水动态资料,分析了研究区地下水动态的影响因素。并对地下水动态进行了趋势性分析。     

基于分形条件风险价值的供电公司动态购电组合模型

电力市场实际上网电价并不一定满足正态分布,因此,有必要对供电公司在多交易市场、多阶段条件下的购电策略进行研究。文中首先采用极大似然估计法对美国PJM电力市场实际上网电价数据的分形分布特征参数进行了估计,并运用柯尔莫哥洛夫拟合检验（K-S）法对其拟合效果进行检验;市场用电量利用均值回复的AR（1）模型进行描述,美国PJM电力市场的实际用电量数据验证了该模型的有效性。根据上网电价服从分形分布的特性推导出了评估供电公司动态购电组合风险的计算公式。在此基础上构建了基于投资组合理论的供电公司动态购电组合模型,并利用等价原理将该模型转化为线性规划模型进行求解。算例表明所构建的供电公司动态购电组合模型能真实地反映供电公司所面临的风险情况。     

延庆县2004—2012年水土流失动态监测结果初步分析

延庆县位于北京市西北部,是北京市的生态屏障和重要水源地。由于地形破碎,相对高差大,水土流失比较严重。为更好地治理水土流失、保护水源和为经济发展提供服务,在延庆县境内开展了水土流失动态监测工作,采用土壤侵蚀普查、坡地径流场、沟道卡口站以及雨量站观测等相结合的监测方法定量评价全县水土流失状况及水土保持效益。通过对2004-2012年监测资料的分析,认为延庆县通过多年建设已经形成了区域遥感监测、小流域水沙观测、地面定点观测的数据采集体系,发现了水土保持措施在保持水土、减少污染物方面的作用。     

2000—2020年中国地下水开采时空演变特征EI北大核心CSCD

采用Mann-Kendall趋势检验法、重心模型和标准差椭圆法研究了2000—2020年我国地下水开采时间变化特征、空间分布特征和重心迁移过程。结果表明:2000—2020年我国地下水开采量呈现波动性减少趋势,年均递减率为0.83%;华北地区在严格的地下水开采管理、地下水超采综合治理和南水北调工程共同作用下,地下水开采量得以压减,东北地区和西北地区由于黑龙江、新疆农业经济发展,地下水开采量明显增加;我国地下水开采重心主要分布在河北、山西和内蒙古交界处,有向西北方向偏移的趋势,地下水开采空间分布格局由东北—西南方向逐渐偏转为东—西方向,方向性趋势也更为明显。