GIS技术在洪水灾害评估中的应用研究——以渭河中下游地区为例

目的对渭河中下游流域洪水进行数值模拟,建立洪水灾害评价体系。方法以数字高程模型数据为基础,利用GIS技术和相关软件。结果以渭河下游石堤河一罗纹河段为例,模拟出该地区的三维洪水演进和洪水危害区域,并结合水文水情资料,得到洪水预警预报及断面淤积信息。结论渭河中下游流域评估体系具有可行性,可为洪水的预警预报提供可视化研究平台,并可为流域的综合治理及开发提供参考依据。     

咸阳市近代渭河洪水演变研究

根据咸阳渭河河漫滩沉积野外调查和40个样品的颗粒分析资料，研究了咸阳渭河距今约100年以来洪水深度、洪水变化阶段和气候变化．资料表明，咸阳渭河约100年来河漫滩厚度为2．1m左右，主要由粗粉砂和极细砂构成，包括15个明显的沉积层，粗细分层变化明显．这15个沉积层清楚地反映了15个明显的大洪水阶段，其中以第13、12阶段洪水规模最大，第11、6阶段洪水规模最小．与1000年前洪水相比，近100年来洪水规模在减小，指示降水在减少，气候在向干旱变化．     

渭河宝鸡峡全新世古洪水事件研究

通过对渭河流域的调查,在渭河上游宝鸡峡谷发现了含有典型古洪水滞流沉积层的全新世黄土古土壤剖面.对该剖面进行磁化率、烧失量、碳酸钙、粒度等指标的分析测定和论证,明确了古洪水滞流沉积物的基本特点,揭示出全新世古洪水事件的沉积学记录.根据这组古洪水沉积层出现的地层位置和磁化率等气候变化指标,通过与渭河流域诸多剖面的对比,并且结合该剖面所含的龙山文化层和西周文化层考古学断代,确定渭河宝鸡峡谷全新世特大洪水事件发生在3 200~3 000 a B.P..     

基于GIS的复杂河网区域洪水灾害风险评价

在长江中下游的一些冲积平原区域,由于其气候和地形的特点、历史原因以及人为的活动影响造成其演变成复杂河网区域.实验证明,这种破碎度较高区域经常受到洪水威胁,而其抗灾能力又较弱,该区域自身的特殊性使得对其进行的区域风险评价重要但是困难.在降雨、地形等常规指标不能很好地反映该区域风险等级的基础上,首次引入河网密度、土壤结构以及河网特性等指标对湖南省境内常德冲柳地区进行二级区域风险评价,取得了比传统分析方法更精确更全面的实验评价结果.     

中国洪水灾害危险程度空间分布研究

在前期中国洪水灾害危险程度区划的基础上,叠加全国GDP密度分布图重新聚类制作出中国洪水危险程度区划图,并将区划由原来的八级改成五级,通过前后两种结果的比较,说明区划时考虑GDP更合理．对区划结果按流域进行了洪水灾害危险程度的空间分布分析,结果表明：中国洪水灾害危险最大的地区主要集中在七大流域,尤其是这些流域的中下游平原区．根据中国水灾年表和前人的分析结果两种方法对结果进行了检验,证明本区划结果基本合理．     

明代开封地区洪水灾害规律研究

通过对大量历史资料的整理、分析和计算，对明代开封地区洪水灾害做时间和空间上的特征分析，同时借助红噪声分析软件Redfit35，对洪水灾害的发生周期进行了研究，总结了明代开封地区洪水灾害发生的时空规律．结果表明，明代开封地区洪水灾害发生频次为2．94a／次．其中轻度水灾、中度水灾、大水灾、特大水灾发生频次分别为34．5a／次、6．73a／次、9．52a／次、39．43a／次．该区主要为河决型水灾，占水灾总次数的51．55％，河溢型水灾占水灾总次数的24．74％．水灾发生的频繁性和严重性与黄河逼近有极大的关系．明代早期和中期洪水灾害发生频繁，明代晚期洪水灾害明显减少．1390、1450、1460、1490、1520、1540、1550年代为水灾极端频发年代，1380、1410、1480、1500、1580年代为水灾极端严重年代。在开封地区5个县市中，开封市发生的洪水灾害最多，特大水灾、大水灾和中度水灾都主要发生在开封市．明代开封地区的洪水灾害具有周期性，其2～8a的周期说明明代开封地区洪水灾害的发生与低纬海洋——大气活动之间可能存在着某种关联，91．7a、46．1a、17．2a年周期形成的机制有待于进一步研究．     

基于GIS的内蒙古中部区域洪水灾害风险评价

本文综合考虑自然以及社会的作用,从洪水危险性和社会易损性两个角度出发,选取地理高程、人口密度、人均GDP和历史灾情数据为指标,采用快易的叠加分析法对研究区(内蒙古中部)进行区域洪水灾害风险评价,实现了各种指标定性与定量的组合,得出研究区洪水灾害风险评价图.结果表明,研究区南部靠近黄河的河套平原地区,由于地势较为平缓、靠近河流、经济发达,洪水灾害风险较大.在研究区北部,由于经济不发达,人口较少,洪水灾害风险较小.与实际基本相符.     

自然灾害案例数据库的建立与应用--以中国1998年洪水灾害案例数据库为例

综述了各种自然灾害数据库的研究进程,给出了中国自然灾害数据库的分类体系.认为自然灾害案例数据库是一种过程关系型数据库,它对于自然灾害成因机制的深入研究具有重要意义.以中国1998年洪水案例数据库来说明自然灾害案例数据的基本特征及其应用.     

鄱阳湖区洪水灾害损失与社会经济发展关系的研究

该文分析了鄱阳湖区社会经济发展现状,并绘制了1995~2004年10年间GDP增长曲线图.结果表明,一次特大型或偏大型洪水对湖区内的社会经济发展产生较大的影响;运用洪水灾害损失评估模型计算出洪水灾害损失值,并绘制洪水灾害损失增长曲线图和洪水灾害损失与GDP比值曲线图,经分析得出防洪能力的提高可以减少洪水灾害的相对经济损失,而且当防洪能力提高到一定程度后,洪水灾害绝对经济损失也可能得到控制.然后,运用皮尔曲线得出典型洪水灾害直接经济损失增长曲线.     

西部工业城市耕地资源利用动态变化和预测——以陕西省宝鸡市为例

为了对宝鸡市耕地压力进行定量分析和评价,依据其2000—2009年粮食总产量、总耕地面积、人口等数据,运用回归分析法、时间序列、预测理论、最小人均耕地面积和耕地压力指数模型及SPASS13.0统计分析软件,对宝鸡市2000—2009年的耕地压力时间序列进行分析.选择指数模型、多项式模型和GM(1,1)模型对耕地压力变化趋势进行回归分析,建立了耕地压力的组合预测模型,采用粒子群优化算法求得组合预测模型的最优权重.结果为:宝鸡市耕地压力指数呈上升趋势,生产安全状况不乐观,未来10年粮食耕地压力指数呈现良好趋势.耕地压力指数已经超过警戒值,应该引起人们的重视,在未来10年内,应抓住时机制定相应的政策缓解耕地压力.     

宝鸡渭北区域气温变化研究

采用宝鸡9个站点30 年(1971～2000年)气温资料,利用相关统计和模糊聚类等方法,分析了宝鸡地区气温的空间分布,并将宝鸡分成北部丘陵和渭河川原2个区域,探讨了气温的季节变化和年际变化特征,为宝鸡地区农业生产提供了重要依据.     

渭河宝鸡段水环境质量分析

在原有分析的基础上,用模糊综合评价与加权平均相结合的方法,对2002年渭河宝鸡段各监测断面的水质进行评价研究.结果表明各控制断面,除常兴桥水质处于国家地面水环境质量标准(GBZB1-1999)Ⅲ级与Ⅳ级之间外,其它各监测断面水质均超过Ⅳ级标准,其中虢镇桥、卧龙寺及蔡家坡断面水质接近V级标准.被评价的6个段面水质优劣依次为林家村(对照段面)最好,常兴桥段面次之,胜利桥、卧龙寺、虢镇桥和蔡家坡段面较差.在参与评价的污染因子中,各段面均以氨氮污染最严重,石油类次之.此外林家村段面的亚硝酸盐氮,卧龙寺、蔡家坡和常兴桥段面的化学需氧量,常兴桥段面的生化需氧量也有一定程度的污染.     

渭河流域宝鸡段傍河水源地地下水环境评价

渭河流域宝鸡段傍河集中地下水源地有8个,主要开采由傍河地表水渗漏补给的承压含水层中的地下水,开采量约为20×104m3/d,占宝鸡市总供水量的77.2%.依据实测资料和地质统计学分析,由于地下水的过量开采和渭河污染,导致潜水严重污染,承压水中个别水井受到有机污染.应减少地下水的开采量,并对城市污水处理,以使排入渭河水符合水质标准.     

新疆玛纳斯河流域洪水的实时预报研究

在改进的自回归模型AR(p)基础上,运用最小信息准则确定模型的阶数p,建立玛纳斯河流域的洪水预报模型。根据新建立的模型,在充分考虑了融雪径流型河流自身特点的基础上,对其进行参数的动态修正,选择出了与实际情况相吻合的最佳参数。该模型率定期和检验期确定性系数均大于0.9,径流总量相对误差均在1％以下,最小为0.34%,洪峰合格率为95.0％,超过国家水情预报规范中的甲级标准(合格率≥85％)。     

基于最大熵模型的城市内涝风险预测： 以北京市主城区为例

随着全球气候变化和城市化发展,城市内涝频发且严重影响城市发展,研究内涝影响因素,进行内涝风险评估对防灾减灾具有重要意义。以北京市主城区为研究区域,获取内涝空间数据和影响因子数据,采用MaxEnt模型进行探究,识别内涝潜在风险区和分析影响因子与内涝风险的关系,结果表明：(1)影响内涝风险的主导因子为离立交桥的距离、建筑密度、不透水面比例、人口密度、暴雨持续时间、NDVI;(2)研究区内超过24.6%区域范围都处于内涝风险区,高风险区总面积约为40.17 km2^,中风险区的总面积约为298.09 km2^;较低风险与低风险区面积分别为423.75 km2^、30.53 km2^;(3)各区内涝点分布数量大小关系为丰台区>海淀区>朝阳区>石景山区>西城区、东城区;历史内涝点在空间分布上具有“南密北疏,西密东疏”的分布格局与“多核中心,次中心团带连接”的特征;(4)对风险评估结果进行空间自相关分析发现风险概率在丰台区中部,海淀区东北部、南部,石景山区东部地区呈高—高聚集,表明该区域在未来可能会受到周围区域的影响而发生内涝灾害,要高度关注该区域实现精准防控。相关成果为城市进行基础设施完善改造、潜在内涝积水点防治、制定应急减灾预案和应对措施等方面提供一定参考。     

长江中游地区洪涝灾害风险分析

通过确定洪涝指数,对长江中游地区洪涝灾害的强度特征进行了分析,采用蒙特卡罗模拟方法对该地区极端降水事件的发生概率进行了模拟。结果表明,长江中游地区洪涝灾害发生频繁,灾害损失严重,极端降水事件发生的概率风险很大,洪涝灾害和灾情的关系较为密切。     

渭河宝鸡段水质现状评价及污染分析

通过对1998～2002年渭河水质监测结果进行分析,采用综合污染指数法对渭河宝鸡段水质现状进行评价,结果表明,渭河在流经宝鸡市区胜利桥和卧龙寺断面时污染较重,主要污染物为氨态氮、化学需氧量(CODcr)、石油类和悬浮物等.     

拦河筑坝对渭河宝鸡段空气质量的影响

目的研究渭河流域宝鸡段(13km)范围内拦河筑坝对周围空气质量的影响。方法采用KEC-900正负离子测试仪和KEC-R2型高智能记录仪测量记录从福谭桥至蟠龙大桥等8个观测点的空气负离子(negative air ions简称NAI)浓度,利用SPSS20.0软件对测定结果进行统计分析。结果(1)方差分析结果表明:蟠龙大桥NAI浓度与福谭桥NAI浓度没有显著差异;蟠龙大桥NAI浓度与其余6个观测点NAI浓度在0.01水平上有显著差异。(2)福谭桥和蟠龙大桥NAI浓度均值分别为246个/cm3、214个/cm3,同属于渭河流域的自然态,空气清新度指数(Fresh Air Index,简称FAI)属于2级;宝成铁路渭河大桥、清姜河橡胶坝、渭河步行桥以及金渭湖拦河闸坝NAI浓度均值分别为990个/cm3、833个/cm3、925个/cm3、926个/cm3,FAI均属于3级;渭河钢索软吊桥和东岭廊桥NAI浓度均值分别为1 259个/cm3、1 011个/cm3,FAI均属于4级。结论拦河筑坝对附近空气质量有显著改善,选择在河坝附近进行生态保健游览和体育锻炼,有益于人体健康。     

基于马尔科夫过程修正的湖南洪涝灾变灰预测研究

通过对1985~2015年的湖南省受灾率和成灾率的数据分析,研究未来15年湖南省洪涝灾害的灾年预测和发展趋势.利用统计数据建立灰色灾变模型GM(1,1),得到了洪涝灾害有阶段性波动且受灾率与成灾率有明显的同步性的结论.经由马尔科夫过程修正的灰色残差模型,具有更高的准确率,可为中长期预测提供参考.     

基于GIS的宝鸡市洪涝灾害风险加权综合评价

选取宝鸡市为研究区,应用GIS技术,以该区域的地形、植被、降水量、人口和GDP数据为基础,采用熵权法、加权综合评价法等方法,定量化分析得到不同等级宝鸡市洪涝灾害风险区域.研究结果表明:宝鸡市洪涝灾害风险在渭河以北,较为严重,在渭河以南,较为轻微.即宝鸡城区、千阳县和陇县南部的少部分区域较为严重,凤县和太白县的大部分区域较为轻微.其中低危险区分布面积最广,中低危险区次之,高危险区和中高危险区分布面积小,且主要集中在人口多和GDP总量高的区域,即城区和经济活跃的地区.