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...     

区域农业旱灾脆弱性评价及其影响因素

为加强区域农业旱灾风险管理,对河南、山东省农业旱灾脆弱性进行评价。结合相关文献与区域实际情况,从敏感性和恢复力2个角度选取12个指标,建立评价指标体系;运用熵值法和综合指数法构建旱灾脆弱性评价模型,计算区域内各城市的农业旱灾脆弱性指数;最后采用因子贡献度模型对关键影响因素进行识别。结果表明:研究区农业旱灾脆弱性级差化特征明显,总体处于中脆弱度状态;农业旱灾脆弱性空间差异显著,河南省脆弱性程度高于山东省;河南省农业旱灾脆弱性的主要影响因素有农业人口比重、复种指数和农村居民人均收入,山东省农业旱灾脆弱性的主要影响因素是有效灌溉面积比重、单位耕地面积农业用水量和人均财政收入。     

基于GIS的南盘江流域区域农业旱灾风险区划应用研究

根据农业干旱发生发展规律和风险理论,从旱灾造成农作物减产的角度出发,分别对致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性和承灾体易损性进行分析,建立农业旱灾风险评估模型,结合GIS中自然断点分类法进行聚类分析,开展区域农业旱灾风险区划。以云南省南盘江流域为研究区域,根据干旱等级划分标准,将研究区域按4个等级进行农业旱灾风险区划,并对分区结果进行分析,为该区域政府部门制定防灾减灾规划提供技术支撑。     

基于随机权神经网络的农业旱灾脆弱性评价

农业旱灾脆弱性综合评价是增强农业旱灾风险管理水平的重要方法。运用随机权神经网络法对四川省2000—2015年农业旱灾脆弱性水平进行综合评价分析,检验随机权神经网络评价模型的性能并将其与RBF神经网络和传统的BP网络模型进行比较。研究结论表明:四川省农业旱灾脆弱性水平总体上呈减弱趋势,经济的快速增长是其主要驱动因素;随机权神经网络评价模型的各项性能均优于RBF和BP神经网络,该研究结论为农业旱灾风险管理提供了新思路和新方法。     

云南省农业旱灾社会脆弱性评价研究

针对云南省近年来旱灾爆发频率、波及范围、持续时间及损失程度等呈现的加重趋势,首先构建干旱扰动下农业旱灾社会脆弱性评价指标体系,运用组合熵-CRITIC法确立指标权重,对云南省近15年来农业旱灾社会脆弱性进行动态评价。结果表明,近年来云南省农业社会经济在干旱扰动下,敏感性和应对能力总体呈现增长趋势,农业社会脆弱性呈现波动下降趋势;旱灾社会脆弱性类型划分结果显示,云南省农业社会脆弱性在干旱扰动下,主要集中于低敏感性、低应对能力,高敏感性、低应对能力和高敏感性、高应对能力3种类型。最后,提出从提高农户防旱抗旱意识,加快农业种植结构调整,积极探索灾后补偿新范式等方面进行农业旱灾风险管理。     

蚌埠市农业旱灾脆弱性综合评价

农业旱灾系统脆弱性评价在农业旱灾风险管理中具有重要意义。为定量评价蚌埠市农业旱灾脆弱性,运用基于改进云相似度的方法建立了农业旱灾脆弱性评价模型。根据云模型的特点分析评价过程中存在的随机性、模糊性等不确定性,通过期望、熵和超熵3个参数定量分析农业旱灾系统的脆弱性。评价结果表明,基于改进云相似度的综合评价所得均值与模糊综合评价结果大致相同,用熵和超熵两个参数来反映可能取值范围、离散程度以及稳定性等不确定性,可充分考虑脆弱性、风险等的不确定性,为旱灾风险调控与管理提供有力依据。     

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。     

安徽省淮河流域旱灾成因剖析

干旱灾害是安徽省淮河流域最主要的自然灾害之一,发生频次高、影响范围广、持续时间长,对农业、工业、生态及居民生活等方面均造成较大的影响。本文首先统计安徽省淮河流域主要干旱年份及旱灾成灾面积,分析旱灾发生的时间与空间分布特征,分别从自然因素和社会因素两个方面系统地阐述旱灾成因,为保障区域粮食生产安全,确保居民生活、工业、农业、生态用水安全,提出旱灾防治对策。     

旱灾风险分析的理论探讨

本文基于对旱灾机理和风险理论的认识，明确了旱灾风险的内涵；从旱灾形成机制的角度，提出了旱灾风险结构，并从干旱危险性、环境脆弱性、承灾体易损性和旱灾灾情4个方面系统地阐述了旱灾风险分析理论。     

农业旱灾系统恢复过程的资源影响分析——以河北省邢台市为例

水资源和社会资源是影响区域农业旱灾系统灾后恢复的主要因素。以河北省邢台市为例,利用对历史数据进行分析和比较的方法,通过分析水资源和社会资源对农业旱灾恢复过程中的作用及影响,提出了恢复过程中资源利用的优化方式。认为在旱灾系统恢复中科学合理地利用各种资源,采取综合减灾策略,达到各种资源投入的平衡,是实现和谐减灾的重要途径。     

安徽省干旱灾害风险区划研究

为提出区域旱灾风险应对措施提供依据,进一步推动干旱灾害防治区划研究,从风险管理角度定量评估和区划干旱灾害风险,以县级行政区为区划单元计算农业干旱灾害和因旱人饮困难风险度,并采用等分间距法开展农业干旱和因旱人饮困难风险区划,最后根据最不利原则确定干旱灾害综合风险区划。结果表明：安徽省农业干旱灾害高风险区主要集中在淮北平原北部地区和江淮分水岭地区;因旱人饮困难高风险区位于皖西皖南山区;城镇干旱灾害无高风险区;6个县级行政区干旱灾害综合为高风险区。风险区划成果有助于掌握安徽省干旱灾害风险分布情况,可为干旱灾害风险管理提供科学依据和技术支撑。     

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。     

面源污染视角下的岩溶区地下水资源脆弱性评价——基于PSR-物元可拓模型的分析

基于PSR概念框架构建了地下水资源脆弱性评价指标体系,利用灰色关联法赋权,引入物元分析法对贵州岩溶地区地下水资源脆弱性进行评价分析。评价结果表明:1岩溶地区地下水资源的脆弱性受到自然环境尤其是降水的影响较大,农业面源的直接污染和农业生态环境的恶化是制约岩溶地区地下水资源脆弱性的主要控制因素;2近9 a来,贵州岩溶区地下水资源脆弱性的压力脆弱性处于"极度脆弱"、"中等脆弱"和"脆弱"等级,状态的脆弱等级没有变化,仍然属于"不脆弱"等级,脆弱性主要来源于压力;3总体来看,贵州岩溶地区的地下水资源脆弱性总体良好,但存在波动,干旱对岩溶地区地下水资源脆弱性的影响较大,总体关联度均小于0,存在脆弱性风险,不能盲目乐观。     

皖北地区水利基础设施建设探讨与建议

为从水利基础设施建设方面对支撑皖北地区加快发展提出政策建议,以地区发展实际结合防洪减灾、供水保障等需求综合分析的方法,介绍了皖北地区经济社会和水利基础设施概况,从水旱灾害防御、水资源保障、水生态环境、水利信息化等方面分析了皖北地区水利基础设施存在的问题与不足,提出了畅通骨干防洪通道,增强洪水调蓄能力,提升城市防洪排涝能力,提高重点涝区排涝能力,建设重大引调水工程和区域水资源配置工程,保障乡村振兴用水需求,实施水生态环境和地下水超采治理,保障河湖生态环境需水,完善水网信息基础设施,构建数字孪生流域等工程措施建议,为皖北地区高质量发展提供坚实的水安全保障。     

基于TQR－EGM模型的水资源生态安全评价及动态预警

水资源的生态安全有利于人类的生存和经济社会的可持续发展。以安徽省为例,构建以TQR(威胁-质量-调控)为概念模型的水资源生态安全综合评价指标体系,借助熵权法赋权并计算2013-2018年生态安全指数来评价水资源生态安全水平,并利用障碍度模型和灰色预测模型进行障碍因素诊断和安全动态预警。研究结果表明:安徽省水资源生态安全水平呈稳步上升趋势,从较不安全上升至比较安全;质量子系统对安徽省水资源生态安全的影响最大,主要障碍因素是饮用水源水质达标率和人均污水排放量;安徽省水资源生态安全警情由“重警”到“轻警”,并在未来5年内保持在“无警”。     

河南省典型枯水年水资源脆弱性评价及贡献因子识别

水资源脆弱性评价是水安全的重要度量方式,水资源安全是区域可持续发展的基础。以河南省18个市区为研究单元,从自然条件、社会经济、供用耗水等3个子系统选取指标建立评价体系,运用熵权法、线性加权法求解其典型枯水年水资源脆弱性,从城市、区域、全省角度分析水资源子系统指数、脆弱性指数,并采用贡献度模型识别了水资源脆弱性主要贡献因子,以期为河南省水资源管理提供科学依据。结果表明:（1）整体上看,3个子系统水资源脆弱性指数大小排序为自然条件>供用耗水>社会经济;城市和区域的水资源子系统指数、脆弱性指数存在一定的差异,且有自西南向东北逐渐增大的趋势;全省水资源为Ⅲ级中等脆弱性。（2）18个市区及全省水资源脆弱性3个子系统贡献度排序为自然条件>供用耗水>社会经济;水资源脆弱性的主要贡献因子集中在自然条件子系统的4个指标。此外,社会经济子系统中的亩均化肥折纯量和供用耗水子系统中的人均综合用水量、亩均灌溉用水量也是主要贡献因子。最后,提出“多渠道供水,提高供水侧能力”“合理扩张城镇、优化人口经济结构,提高城市水平”“提高用水效率,节约用水”的差异化“降脆”策略,以实现水资源可持续发展。     

南水北调受水区干旱灾害风险评估方法探讨

南水北调工程的受水区为黄淮海流域,干旱问题已经成为该区域经济和社会发展的瓶颈,因此有必要对受水区内的干旱风险做出准确评估.区域干旱风险可以理解为区域内暴露于干旱下的承灾体,在外部致灾因子扰动下,由于自身的脆弱性,所遭受损失的可能性及可能的损失程度的大小.区域干旱风险评估的任务是明晰发生干旱时暴露于干旱下各个部门和社会生活的各个方面,确定引发干旱的自然致灾因子,分析承灾体的脆弱性,预测干旱造成的影响和损失,并通过数学方法合理量化风险的大小,同时确定造成各部门、地区和人口风险的主要原因,即干旱风险的主要影响因素,从而寻求降低风险的有效途径.现以南水北调某一特定受水区域为研究对象,分析了干旱灾害的成灾机理,对干旱致灾因子的危险性及承灾体的脆弱性进行了讨论,提出相应的计算公式,建立了针对特定区域的干旱灾害风险评估模式,对干旱灾害风险提出了量化的方法.并结合南水北调受水区济南市的实际情况对本文提出的方法进行了应用和验证,实践证明该风险评估模式有一定的科学性和应用价值.