2000—2018年青藏高原旱灾风险动态评估

全球变暖气候变化背景下,干旱给农业生产带来严重威胁。青藏高原作为气候变化的“感应器”和“敏感区”,对青藏高原进行农业旱灾风险研究,有利于青藏高原抗旱规划和提高抵御旱灾的能力。基于区域灾害系统理论构建了青藏高原农业旱灾风险评估模型,分析了青藏高原农业旱灾危险性、暴露性、脆弱性和旱灾风险的时空演变特征,并对青藏高原县市农业旱灾风险等级进行了区划。结果表明：(1)青藏高原农业旱灾危险性由东南向西北呈现“高—低—高”分布,东南部区域危险性呈现增加趋势,7—9月青藏高原东部及东南部冬小麦与冬青稞遭遇旱灾的风险较高,4—8月青藏高原北部区域牧草遭遇旱灾风险较高;(2)藏高原农业旱灾暴露性区域性差异较小,东部和西北部暴露性呈现增加趋势,中部和西部暴露性呈现下降趋势;(3)青藏高原98.79%的县市脆弱性减小趋势通过置信度为99%的显著性检验;(4)青藏高原东南部和北部区域农业旱灾风险较高且呈现增加趋势。     

基于干旱事件过程的农业旱灾风险评估研究-以辽西北为例

科学地评估旱灾风险是实施旱灾风险管理的核心内容和关键环节。本文从旱灾风险的定义和物理形成过程出发,提出了基于干旱事件过程的旱灾风险评估原理、概念模型,形成了一整套旱灾风险评估技术流程,并以位于我国东北旱灾频发、重发中心的辽西北地区为例开展了应用研究。研究表明,基于干旱事件过程的旱灾风险评估方法具有较强的物理意义,可用于快速预估一定抗旱能力条件干旱可能造成的损失,可为抗旱指挥决策提供技术支撑,具有进一步推广应用的价值。     

基于农业旱灾损失风险曲线的区域旱灾风险率空间分布研究

以辽宁西部18个典型县区为实例,对各县区干旱频率和因旱损失率进行关联度分析,得到区域农业旱灾损失风险曲线,并得到不同干旱频率(5％、10％、20％、30％、50％、60％)的旱灾风险率空间分布图.结果 表明:各县区频率与因旱损失率相关系数介于0.5～0.8,呈现较好的相关度,满足对数函数变化特征,潜在因旱损失随着干旱频...     

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...     

安徽省农业旱灾脆弱性综合分析与评价

旱灾是影响安徽省农业特别是粮食生产可持续发展的重要制约因素。在相同致灾强度下,灾情会随灾害脆弱性的增强而加重,因此,研究农业旱灾脆弱性对安徽省防灾减灾和农业可持续发展具有特别重要意义。根据影响旱灾脆弱性的因素和指标体系选取的原则,选择了旱灾面积比、森林覆盖率、农村人均收入等9个指标,采用加权综合评价方法对各市旱灾脆弱性进行分析,并利用聚类分析方法进行旱灾脆弱性区划。结果表明,除合肥市、阜阳市、池州市、宿州市和黄山市5个市需要采取措施降低旱灾脆弱度外,安徽省总体上农业旱灾脆弱性较弱,有较强的抗旱承灾能力。     

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。     

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。     

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.     

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%。     

基于信息扩散理论的贵州省农业旱灾风险评估

农业旱灾风险评估对农业旱灾防护有重要作用。以贵州省1951—2010年统计资料为基础,基于信息扩散理论,对贵州省农业旱灾进行风险评估。结果表明:随着贵州省各地市旱灾成灾损失标准的提高,成灾风险概率值总体上呈下降趋势,成灾面积指数为5%~10%时,研究区发生旱灾的频率基本为1.0~2.0 a一遇;成灾面积指数为15%~20%时,风险概率下降较为明显,表现出明显的空间差异,旱灾发生频率总体为西高东低,东北、东南偏高;成灾面积指数为10%以下时全省多为高风险区,旱灾发生的频率很高。     

基于区域灾害系统论的中国农业旱灾风险评估

作为旱灾风险管理的核心内容和关键环节,旱灾风险评估理论与技术逐渐成为旱灾研究的热点问题。为推进旱灾管理的科技化进程,本文首先阐释了基于区域灾害系统论的旱灾风险评估原理,并采用基于区域灾害系统论的模糊综合评估方法对全国层面的农业旱灾风险进行了定量计算和定性评估。研究结果表明,农业旱灾危险性区域分布规律较明显,大致表现为:西北地区黄淮海地区东北地区长江中下游地区西南地区华南地区;农业旱灾暴露性区域分布规律较明显,黄淮海地区、长江中下游地区、东北地区暴露性较大,大致排序为:黄淮海地区长江中下游地区东北地区华南地区西南地区西北地区;全国有一半左右的地区处于高脆弱等级和较高脆弱等级,主要分布在第二阶梯的东北地区、西北地区东部、西南地区;北方地区农业旱灾综合风险高于南方,中东部高于西部,其中东北地区、黄淮海地区、西北东部地区、长江中下游北部地区风险相对较高,是自然环境系统和社会经济系统耦合的结果。     

基于自然灾害系统理论的甘肃省农业旱灾风险评估

甘肃省干旱灾害频发,对农业生产的影响很大。基于自然灾害系统理论,利用模糊评价方法,对甘肃省87个区县的农业干旱灾害的危险性、暴露性、脆弱性及风险进行了定量计算和定性评估,从而得到甘肃省农业旱灾风险分布。风险分布具有较明显的流域特征,即黄河流域内陆河流域长江流域。根据上述分析,针对降低甘肃省农业旱灾暴露性、脆弱性提出了一些建议,以期减轻农业旱灾风险。     

基于EPIC 模型的云南元谋水稻春季旱灾风险评估方法

旱灾风险评估对于揭示旱灾发生规律,减少旱灾损失具有重要意义。以云南元谋县水稻1961—2010年的春季干旱为例,利用copula 函数计算干旱发生频率,根据EPIC 模型计算干旱在不同灌溉水平下的旱灾损失率,拟合干旱频率-旱灾损失率的分布曲线。云南元谋县实例研究表明,水稻春季干旱发生频率与其旱灾损失率之间基本符合对数函数的趋势关系,决定系数R2 在0.7以上,灌溉水量对于减少旱灾损失的作用显著。建立的干旱频率-灌溉水平-旱灾损失率分布曲线,可作为研究区水稻春季旱灾风险的定量评估方法。     

基于旱灾调查和统计模型的农业旱灾风险评估研究 ——以浙江平湖市为例

2021年4月,国务院印发了《第一次全国自然灾害风险普查的实施方案》,干旱灾害风险评估是其中的一项重要的普查内容.选择浙江省平湖市为评估区域,采用旱灾调查和统计模型相结合的方法,开展缺资料地区干旱灾害风险评估工作,以掌握不同干旱频率下的干旱灾害影响.研究发现,平湖市在遭遇百年一遇的干旱时,因旱粮食损失率不到10％,最终...     

基于复相关赋权的安徽省旱灾风险模糊综合评价

常规模糊综合评价法在因素的权重确定、算法的选取等方面都带有一定的主观性;且不能避免评价指标间相关性造成的评价信息重复问题。通过引入复相关系数赋权,在一定程度上改进了权重确定的主观性和评价指标信息重复问题。最后,通过对安徽省2005年各市旱灾风险总体评价,检验了该评价法的可行性。     

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。     

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。     

基于信息扩散和频率曲线适线的农业旱灾风险评估方法

为克服农业旱灾风险计算中小样本导致的信息不足,以农业因旱受灾率为损失指标,采用信息扩散理论和频率曲线适线方法相结合的方法,构建损失与概率之间的函数关系,建立了旱灾风险评估方法。据此方法定量计算不同旱灾水平年下的农业因旱受灾率,绘制旱灾风险空间分布图。该方法通过优化利用样本模糊信息来弥补小样本导致的信息不足,对小容量样本的概率分布估计有较高的精确度。将该方法用于安徽省农业旱灾风险评估,绘制了安徽省农业旱灾风险图,以便为安徽省抗旱减灾提供参考。     

基于旱灾面积的粮食损失评估模型研究

通过对甘肃省1950—2007年58 a长系列干旱受灾面积、成灾面积与因旱粮食损失的分析,分别建立了干旱半干旱区基于干旱受灾面积、成灾面积和时间变化的二元因旱粮食损失评估模型。模型检验表明:按受灾面积、成灾面积计算的因旱粮食损失数量具有高度的一致性,说明在甘肃省乃至西北干旱半干旱自然条件下,凡有受灾面积,都会有对等规模的成灾面积。     

基于深度学习的旱灾风险评估方法

针对当前旱灾风险评估中将影响干旱的因素与历史旱灾记录直接进行关联研究的成果相对较少的问题,从历史旱情文本数据和气象数据出发,提出了一种新的基于深度学习的旱灾风险等级评估方法。利用长短期记忆神经网络与支持向量机构建了旱灾风险等级评估模型,将其用于对未来可能发生的旱灾风险等级进行评估。在此基础上,以郑州市为研究实例,并用1951～2020年的气象数据以及灾情文本描述记录对所构建的模型进行有效性检验。结果表明：研究区2019年和2020年春季干旱状况比较严重,与实际情况相比,预测准确率为75%。这也验证了所提出的融合多源数据旱灾风险评估方法在风险等级预测方面具有一定的有效性。