大尺度洪水灾害损失与影响预评估

通过深入研究建立了大尺度洪灾损失与影响评估指标体系,构建了大尺度洪灾损失与影响预估的方法体系,即通过数值模拟确定大尺度洪水的淹没特征.根据土地利用类型与承灾体类型在空间上的对应分布特点实现了社会经济统计数据的空间化,通过GIS软件的空间分析功能完成大尺度洪灾社会影响和经济财产损失的空间化评估.黄河下游存在发生大尺度洪灾的可能,其洪水管理需要洪灾损失与影响的预评估,但黄河下游目前尚没有比较合适的洪灾预评估方法.经过对黄河下游北岸原阳在1958年型洪水下的模拟决溢洪水所造成的灾害损失与社会影响预估表明,该方法可以评估大尺度洪灾中经济财产损失的类型、数量及其空间分布特点,可以确定受灾人口数量、受灾程度及其空间分布特征,并能够评估间接损失,可以满足洪水影响区规划和抗洪救灾、减灾决策的需求.     

基于Web GIS的空间数据共享解决方案

采用空间数据库技术、统计分析模型、图形表达、可视化与Web GIS技术相结合的技术解决方案和方法，以空间信息的完全共享为出发点，从用户的需求、空间数据的特点和信息服务等3个紧密联系的层面及其相关的技术支撑方面，探索Web GIS环境下空间数据的共享、分析及其专题应用，可以为各种Web用户提供方便、有效的工具，使其便捷地访问分布式的异构空间数据库，并为各终端用户提供均质、集成和无缝链接的时空数据服务。     

1971~2008年我国潜在蒸散时空演变的归因

潜在蒸散的变化对水分循环与能量平衡均具有重要的意义, 基于603个气象站点的实测数据和校正的FAO56-Penman-Monteith模型估算了1971~2008年以来我国的潜在蒸散, 研究了我国潜在蒸散的空间分布特征和时间演变规律, 通过敏感性分析方法, 定量分析了各气候要素对潜在蒸散变化的作用, 对潜在蒸散时空变化进行了归因. 结果表明, 我国多年平均潜在蒸散变化及其原因具有明显的时空差异, 1971~2008年我国年平均潜在蒸散整体呈下降趋势, 但20世纪90年代以来有所增加, 主要归因于风速和日照时数; 相对湿度和温度变化对潜在蒸散变化的贡献较小. 风速减小是影响我国北方温带和青藏高原地区年潜在蒸散降低的主要原因, 夏季影响范围缩小至西北, 秋冬季影响范围扩大至全国. 日照时数减少是亚热带和热带地区年潜在蒸散减少的主要原因, 特别是在夏季分布范围更广, 主要分布在农牧交错带东南部地区. 潜在蒸散的变化因主导因子不同, 对陆地表层生态和环境的作用也不尽相同.     

纵向岭谷区南部"阻隔"作用及植被时空异质性研究

以MODIS-EVI为定量指标,应用ARCGIS和SPSS等软件对纵向岭谷区南部的植被时空分布格局及成因进行分析,结果显示增强植被指数EVI区域差异显著,地形特别是纵向山地山体效应明显.时间异质性上,由于影响研究区的季风气流间存在一定的时相差,而EVI空间分布区域差异明显,这种区域差异与大地形,尤其是哀牢山和无量山,具有显著的位置相关性;空间异质性上,大体以哀牢山为界,研究区西北部高山峡谷相间分布,降水量自西而东随山地、峡谷地形几成正弦曲线般变化,EVI数值递变迅速,而东部整体地势平缓,EVI递变趋势不明显.究其EVI时空异质性格局形成的原因,纵向山地对水、热因子空间再分配所造成的影响是主要的,特别是无量山和哀牢山雨季对水汽的截留作用以及干季对冷空气的阻挡作用更为突出统计横剖面上的海拔高度在1400～1500 m之间点的自西而东5分区雨季多年平均降水量和干季平均极端低温,依次为1244.67,1081.44,1111.41,1033和807.11mm以及7.93,7.46,7.28,8.44和9.16℃.     

近30年我国干湿状况变化的区域差异

以全国616个气象站点1971~2000年的气象数据为基础, 应用修正的FAO-Penman-Monteith最大可能蒸散模型, 计算近30年的最大可能蒸散和干湿指数; 分析降水量、最大可能蒸散和干湿指数的变化趋势及年代际距平变化, 研究我国近30年来干湿状况变化的区域差异. 结果表明, 各要素的变化趋势存在较大的区域差异, 年代际变化明显. 近30年来全国大部分地区年降水量呈增加趋势; 最大可能蒸散和干湿指数呈减少趋势. 说明我国大部分地区近30年来湿润程度有所增加, 在新疆北部和藏东川西滇北地区变化趋势显著. 我国地理环境复杂, 全国的平均状态掩盖了区域间的差异, 在研究气候变化及其影响时应分区域描述. 分析区域的干湿状况必须综合考虑水分的收支.     

纵向岭谷区水汽通道作用及植被生产力响应

纵向岭谷区河谷“水汽通道”作用,使通道与其毗邻地区形成特殊的水热分布格局,并产生了强烈的生态效应,并对该区的生物产生了深刻的影响．在本区30年平均年降水、气温空间数据、净初级生产力、植被类型、地形(高度、坡度、坡向)、太阳辐射等数据基础上,构建纵向岭谷区“地-汽-水-生”系统数据库;通过河谷水汽通量、降水格局、“分水岭”空间分析,印证河谷“水汽通道”作用的并存;水汽通道作用对植被的垂直分布带谱南北差异和植物种类的反常分布产生了重要的影响;与相邻同纬地区比较,本区NPP(净初极生产力)值总体偏高,向北突出、延伸趋势显著,并且高值线的流动方向与河谷相一致;人工神经网络分析结果确定最低温度、海拔高度、降水、坡度是影响本区NPP的关键因子,它们的影响率依次为1．588,1．053,1．006和1．003．最后分析了各植被类型及同一植物物种的净初级生产力对水热条件的具体响应过程,“水汽通道”作用产生了重要的生态效应．     

消减黄河下游洪灾风险研究

从地学的角度出发,选择最适宜的行河边界条件和最小的社会、经济损失为原则,通过对地质、地貌、水文等学科的深入分析,在GIS和数学模型等技术的支撑下,研究了黄河下游洪灾风险的消减问题,探讨在现今黄淮海平原是否存在一条可行的最优后备流路．研究认为,在水沙矛盾不能根除的现实条件下,最优后备流路的识别可选择边界条件较优和社会、经济损失较小的重叠区域．通过对黄河下游地区的地形、构造运动、地壳稳定性,以及社会、经济发展状况的详细分析,运用距离加权函数和最低成本路径函数计算得到最优后备流路．后备流路完全摆脱鲁西中隆起的影响,全线在海黄裂谷中行河,有利于河道的相对稳定;后备流路的比降增加36．2％、长度缩短15．4％、曲率减小12．2％,有利于行水行沙．总之,启用后备流路能较好地缓解现行黄河的洪灾风险．虽然存在部分人口和城镇搬迁,基础设施的重建以及现有流路被废弃地区用水短缺及导致的生态、环境退化等问题,但与国家治黄的巨大累积投入相比较,其绝对数量仍然是可接受的．在被确定的后备流路区域内,由于水资源的充裕和相应需要进行的基础设施建设,将带动地区社会经济发展,获得难得的发展机遇．     

河流地貌参数统计关系反映的河性分异现象 --以澜沧江云南段有关支流为例

河流及其流域的属性可以反映在其相关的地貌参数的统计关系中,一条河流的不同河段及其不同级别的支流可能存在着较大的差异性.该研究以澜沧江云南段为例,选取其集水面积在100 km2以上的一、二、三级支流的流域面积、河长、河道比降等地貌参数,运用统计学方法研究全部支流以及同一级别支流的上述有关参数之间的定量关系,据此探讨了有关支流的河性分异特征.结果表明:无论是支流的流域面积和河道长度之间的统计关系,还是流域面积与河道比降之间的统计关系,都表明研究区河性具有如下的分异现象:在境内上下两段中,下段的支流特性更能够反映境内所有支流的统计特征;对于不同级别的支流,一级支流决定了云南境内澜沧江所有支流之间关系的总体特性.