基于密度峰值聚类的气象灾害识别

气象灾害案例是气象业务部门归纳与总结预报经验的前提与基础,但是当需要的灾害性天气没有时空定位档案,或档案不够完整和全面,那么就势必要从海量的历史数据中逐一进行查找定位,因此针对这种海量数据中逐一查找的低效问题,应用一种改进的密度峰值聚类方法进行灾害天气识别。该方法首先以气象要素为维度计算每个数据点的密度、距离、路径、分布四大属性,然后用回归分析提取簇心并判定其灾害类型及级别,最后判定同簇剩余数据点划入对应的灾害得到识别结果,由于可以同时定位多种类型和级别的灾害天气,且无需低效地逐一比对数据和灾害等级标准,因此具有适用性强、速度快、控制参数少的优点。使用该方法基于欧洲中期天气预报中心(European centre for medium-range weather forecasts, ECMWF)的再分析资料进行聚类分析,进而识别出江苏省2018年各类气象灾害出现的时间和地点,试验结果表明：该方法可以一次性识别出暴雨、烈风、暴雪、高温、寒潮、重旱六种灾害,而k-means聚类识别率为其53%,层级聚类识别率为其77%,密度峰值聚类(Clustering by density peaks...     

高速铁路气象灾害风险分析与区划方法探讨

借鉴已有气象灾害风险区划相关研究成果,初步探讨高速铁路气象灾害风险分析与区划方法。从气象灾害对高速铁路的影响机理入手,分析筛选出大风、水灾、雷电、低温雨雪冰冻等气象灾害的风险评价因子,构建区划评价指标体系,建立评价模型,分析制定可体现高速铁路沿线气象灾害风险发生时间、空间、强度可能性的风险区划方案,为科学制定沿线气象灾害风险区划提供参考依据。     

我国气象灾害综合区划

对于区域气象灾害的研究,以往多侧重单一灾种或气象灾害系统中某一子系统的研究,缺乏对区域多灾种气象灾害综合分析。本文采取“中国主要气象灾害分析”的十种气象灾害资料,首先通过春、夏、秋、冬各季主导气象灾害的频率分布,构成各季节气象灾害地域组合类型,再依据综合区划原则,制定出各季综合灾害区:春季划分成6个综合灾害区,夏季划分成5个综合灾害区,秋季划分成4个综合灾害区,冬季划分成3个综合灾害区。     

沿海城市风暴潮灾害风险评估研究述评

对风暴潮灾害形成机理、风暴潮灾害风险评估方法、灾害风险区划与等级评估、灾害损失评估等方面进行了梳理和分析,认为:①风暴潮灾害风险评估指标体系目前多为主要社会因子和经济损失因子,而忽视主要气象水文指标(最大增水、中心风速等)对风暴潮灾害的影响,研究发现,最大增水和风暴潮灾害呈正相关关系;可通过主成分分析等相关数学模型提取指标因子,避免指标选取主观随意性,又能够客观的确定指标因子的权重;②应建立统一的风暴潮灾害风险评估综合指标;提出建立灾害熵综合风险评估方法,定量的反映所研究区域灾害损失整体水平,灾害熵值也可作为划分灾害等级的分级量度。     

河南小麦生产农业气象灾害风险分析及区划

根据农业气象灾害风险分析理论，以河南省小麦生产为例，在辨识对小麦产量影响较大的农业气象灾害风险要素和风险源的基础上，通过构造灾度函数，运用EOF和概率等分析方法，分析了河南省小麦生产中的3种主要农业气象灾害——麦播旱涝、晚霜冻、干热风与青枯雨的发生规律及其对小麦产量的定量影响程度与风险概率。在此基础上，运用多因子综合风险指数模型，对河南省小麦生产农业气象灾害风险进行了综合区划，为农业气象灾害风险探讨了一条新的定量分析及区划技术体系。分析发现，干热风与青枯雨是影响河南省大部分地区小麦高产稳产的主要灾害，其次是晚霜冻危害，第三是麦播时旱涝灾害，但总体上河南省小麦生产的农业气象灾害风险并不算太高，只要采取一定的防御措施，不会在根本上影响小麦的高产稳产。     

泥沙灾害与泥沙灾害链的分类分级

泥沙灾害是泥沙在其侵蚀、输移和沉积运动发生变异时产生的特殊灾害过程,在本质上不同于通常的气象灾害、水灾害、生物灾害和地质灾害.泥沙灾害有着自身的分类系统和分级规则.泥沙灾害可以按照不同的方法进行分类,从而获得不同的分类结果.泥沙灾害链是泥沙灾害过程的主要表现形式之一.基于泥沙灾害特征及泥沙圈与其他圈层相互关系的考虑,从强度和破坏程度两个方面提出了泥沙灾害系统的分类方法,获得了较为完备的泥沙灾害分类.在泥沙灾害分类分级的基础上,还研究了泥沙灾害链的分类分级.泥沙灾害链的分类可以从受灾体和致灾体两个角度采用单指标和分级分类两种方法进行划分,但采用分级分类法更能体现出泥沙灾害链的特点.     

自然灾害区划若干理论问题的探讨

自然灾害区划是对灾害的区域差异性的认识和分类评估并按一定标准在空间上进行划分的过程,是进行灾害宏观研究和预报的重要方法之一。本文阐述了灾害区划的理论基础、原则、指标、方法与程序,并论述了灾害区划的主要类型。     

气象灾害防御规划编制技术分析

通过分析气象灾害防御规划的编制要点,对灾害普查的工作方式和技术方法进行了分析,给出了灾害区划、防御措施规划和防御方案及灾害调查评估等内容的编制重点,提出了气象灾害防御规划编制的有关建议。     

基于GIS和贡献权重迭加方法的区域滑坡灾害易损性评价

区域滑坡易损性是指特定区域对滑坡灾害的破坏和损害的敏感性.根据易损性指标的科学性、可操作性以及可定量化等基本选取依据和研究区的区域特点,选择了人口密度、道路密度、建筑密度、林地密度、耕地密度、滑坡灾害密度6个指标.探讨了贡献率方法评价区域滑坡易损性的建模过程和数学表达.区域滑坡易损性定量表达为各指标的自权重与互权重以及指标的归一化值的乘积.以四川米易县为研究实例,对此评价方法进行了应用,在GIS系统中运用自然断点法进行了易损度区划和区划制图,结果显示,高易损度区、中易损度区、低易损度区分别占研究区域的7.13%、21.19%、71.68%,易损性分布基本上与人口密度、建筑密度和道路密度分布相一致,反应了基于贡献率的区域滑坡灾害易损性区划的合理性.     

江苏省风电场的气象灾害风险评估

在分析江苏省风电场气象灾害特征的基础上,建立了以江苏省为例的风电场气象灾害风险性评价模型,确定台风密度、龙卷风密度、雷暴密度、风机密度、单机发电功率、人均GDP这6个因子作为评估指标。结合GIS技术和层次分析法对江苏省长江以北各县市风电产气象灾害风险度进行了区划。结果表明,江苏省长江以北的沿海城市:南通和盐城区域为风电场气象灾害的极高风险区和高风险区,而同样为沿海城市的连云港与苏中地区的泰州市、扬州市和苏北地区的淮安为风电场气象灾害的中风险区,宿迁和徐州均为风电场气象灾害的低风险区。     

重庆暴雨、热浪、干旱时空格局及聚类特征

基于1966—2021年重庆区域34个气象站观测日值数据,选择暴雨、热浪、干旱3种典型气象灾害,依据国家标准、采用Mann-Kendall和Sen趋势法分析了3种灾害的时空变化特征,采用SaTScan时空扫描统计法研究了3种灾害的时空聚类特征。结果表明：1966年以来重庆平均热浪频次呈增加趋势,2001年以来暴雨和热浪明显增多、干旱总体减轻;重庆大多数地区暴雨、热浪变化以上升为主,特别是热浪,44%的区县热浪显著上升。暴雨和热浪事件易在东北部偏东地区和西部、西南、中心城区三区交界处聚集,热浪和干旱事件易在西南、中部、东南三区交界处和典型年份聚集。暴雨和热浪灾害在20世纪80年代及以后东北部聚集增多,热浪和干旱灾害在20世纪90年代及以后聚集区向东北迁移;暴雨、热浪和干旱灾害在20世纪80年代以前主要在东南部和西部地区聚集、在20世纪80年代及以后聚集范围明显缩小。基于时空扫描统计法揭示的研究区暴雨、热浪、干旱灾害时空聚类特征与灾害发生事实及Moran’s I方法结果基本一致,该方法和结论对重庆区域多灾种并发的诊断和综合风险防范具有一定参考价值。     

自然灾害综合灾情分级模型及应用

根据对自然灾害灾情的调研，提出了自然灾害综合灾情分级的指标体系和单指标分级标准，然后应用灰色聚类方法建立了自然灾害综合灾情分级模型，并探讨了该模型在评估1993年中国沿海地区台风、暴雨灾害灾情中的应用。     

福建省茶叶气象灾害致灾危险性区划与评估

为了摸清福建复杂地形下茶叶单灾种及多灾种综合致灾风险,利用福建省1972—2014年气象数据和农业统计资料,构建致灾因子危险性区划指标体系,基于AHP-EWM方法和加权综合法量化计算各指标权重和灾害风险指数,开展茶叶单灾种及多灾种综合致灾危险性区划,评估福建省茶叶气象灾害致灾危险性。结果表明:福建茶树萌芽至展叶期寒冻害的致灾危险性最大,其次是越冬期冻害和采摘期连阴雨,而夏季高温和夏秋旱对茶树致灾的影响相对较小。福建大部茶区的气象灾害综合致灾危险性呈轻度至中度,轻度危险区主要分布在福建沿海地区及南部内陆县市的部分地带;中度危险区主要分布在除沿海地区和鹫峰山区、戴云山区、武夷山区、玳瑁山区和博平岭的高海拔地域以外的地域;重度以上危险区主要分布在鹫峰山区、戴云山区、武夷山区、玳瑁山区和博平岭山区的高海拔区域,其中1 000 m以上高海拔地区有严重气象灾害危险性。建议在轻度至中度气象灾害危险区增加茶叶种植面积,重度灾害危险区必须通过优化茶叶种植结构,种植耐寒的中小叶种及晚生的春茶品种,以避开气象灾害威胁,同时加强茶叶气象灾害的监测预警和防御,通过"避"和"防"的措施减轻茶叶气象灾害风险;而对于高海拔地区(1 000 m以上)有严重气象灾害的危险性区域,种植风险高,不适宜种植茶叶。     

气象灾害损失与区域差异的实证分析

气象灾害损失的形成是自然变异因素与社会经济因素交互作用的结果。由于自然地理特征与社会经济发展水平在区域之间的差异性,气象灾害损失的区域性差异是十分显著的。而重要的是,预防和控制气象灾害损失的关键,首先就在于了解人口分布、经济增长、教育与科技发展以及环境保护等因素对气象灾害损失的影响程度究竟如何。为此,采用国家统计局和中国气象局的最新统计数据,对区域气象灾害损失与各个社会经济因素变量之间的关系进行了实证分析,并得出了若干重要的结论。     

基于监测数据挖掘的高铁气象灾害风险评估方法研究

气象灾害风险评估对高铁气象灾害防御具有重要的指导作用。在分析了影响高铁运行的主要气象要素的基础上,研究了高铁气象灾害风险评估指标体系,包含致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体暴露性、脆弱性和防灾减灾能力等,探讨了高铁多灾种和单一灾种的气象灾害风险评估方法。以大风灾害风险评估为例,建立了大风灾害风险评估指标体系,基于熵权法研究了大风危险性,在此基础上,采用加权综合评价法对大风风险进行了分析。结合具体线路风监测数据,研究了相应线路大风风险,并进行了风险区划。与基于气象部门数据开展的铁路气象灾害风险评估相比,基于铁路气象要素监测数据的气象灾害风险评估对气象要素的时空特性反映更加细致,更能代表铁路沿线气象灾害特征,研究可为高铁气象灾害防治提供参考。     

海南岛天然橡胶主要气象灾害风险区划

海南岛是中国天然橡胶的主产区之一。海南岛天然橡胶面临的主要气象灾害有寒害和风害,因此开展橡胶的气象灾害风险区划,可有效提高海南天然橡胶气象灾害的防御能力。根据海南岛1971-2010年的气象数据和1988-2012年海南橡胶种植数据及TM遥感图像提取的2009年海南岛橡胶分布信息,基于风险形成的机理,选择致灾因子危险性、孕灾环境暴露性、承灾体脆弱性和防灾减灾能力等4个因子,分别开展了橡胶寒害和风害的风险评价,并在此基础上得到了海南天然橡胶主要气象灾害综合风险评价结果。结果表明:高风险区域和较高风险区域分布在海南岛琼海的西部、琼中、万宁的西部、五指山、三亚等地;中等风险区域分布在屯昌、澄迈、琼海、保亭南部、白沙、乐东等的大部分地区;较低风险区域和低风险区域主要分布在昌江、东方、儋州、海口等的部分区域。     

四川沐川—马边（1994—12—30）5.5级地震山地灾害类型研究

地震诱发的次生山地灾害类型包括：崩塌、滚石、滑坡和重力地裂缝。其规模为中、小型，但类型较多，分布密集，造成不同程度危害。按照危险性区划，震区可划分为高、中、低三种山地灾害危险度区域。各区域面积为：ＵＤ＝９．４ｋｍ＾２；ＭＤ＝２５．９ｋｍ＾２；ＬＤ＝４０．４ｋｍ＾２。斜坡可分为梯状破坏模型：①Ｒｃ崩塌、滚石阶梯；②Ｌｄ滑坡阶梯；③Ｇｆ重力地裂缝阶梯。     

灾害区划研究的现状,存在问题与发展趋势

着重分析了灾害区划的现状、存在问题和发展趋势，对灾害区划的目标、原理、方法、类型及指标体系进行了深入探讨。     

我国的主要气象灾害及防御对策

介绍了我国主要气象灾害和气象衍生灾害的种类、分布地区以及气象灾害所造成经济损失情况及特点。从工程性和非工程性措施两方面分析了我国气象灾害防御现状和存在问题,并从建立气象防灾减灾法律保障体系、确保资金投入、完善防御体系、加强科研开发和信息共享提高灾害预警水平、加强合作与交流开展主动防御、提高全社会防灾能力等6个方面提出了相应的防御对策。     

气象灾害静动态风险管理析探

带着气象灾害风险管理存在分类不清的问题,应用相关资料和云南气象灾害风险管理的实例,初步将气象灾害风险管理分为静、动态两类,并进行定义、过程、目标、任务方面的对比分析。结果表明:气象灾害风险管理不论从风险定义、管理过程、研究与应用的技术方法、结果、目标上都存在明显的差异,划分为静态和动态风险管理是应该的,具有理论和应用价值;静态风险管理和动态风险管理都是气象灾害防御体系中的重要组成部分,能从不同的角度提高防灾减灾的能力和水平,静态风险管理主要基于气候研究技术,动态风险管理主要基于天气研究技术;气象灾害静态风险管理已有了一些研究和应用成果,而动态风险管理还处在探索阶段。