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基于PGIS和水文-淹没模型的社区洪水风险分析——以浙江省台州市大田河流域为例

地理科学 2023年第10期43卷 1851-1860页

作者：赖小霞单薪蒙陈波李卫江温家洪上海师范大学环境与地理科学学院上海200234 上饶市气象局江西上饶334000 华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200241 华东师范大学地理科学学院上海200241 华东师范大学上海城市公共安全研究中心上海200241 北京师范大学地理科学学部北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875

以浙江省大田河流域为案例,基于参与式地理信息系统(PGIS)开展野外调查,构建居民建筑及其室内财产的脆弱性曲线;利用HEC-HMS水文和HAND淹没模型,模拟6种洪水淹没情景,开展承灾体建模、暴露与潜在损失分析,从而实现社区尺度的多情景洪水... 详细信息

以浙江省大田河流域为案例,基于参与式地理信息系统(PGIS)开展野外调查,构建居民建筑及其室内财产的脆弱性曲线;利用HEC-HMS水文和HAND淹没模型,模拟6种洪水淹没情景,开展承灾体建模、暴露与潜在损失分析,从而实现社区尺度的多情景洪水风险分析。结果表明,基于PGIS的问卷调查和家庭访谈可有效收集社区本地知识并辅助完成风险分析。从2年一遇到500年一遇洪水,受淹建筑足迹由6.72%增至61.44%,总的暴露资产由23.24亿元增至222.48亿元;结合脆弱性分析得出,洪水潜在损失由3.86亿元上升为54.19亿元。社区的洪水年期望损失为4.89亿元,有必要采取综合性防洪适应措施,以应对未来可能加剧的洪水灾害风险。该研究可为开展社区参与式的洪水风险分析提供借鉴。

关键词：洪水风险分析参与式GIS HEC-HMS水文模型 HAND淹没模型社区

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基于多源遥感的和田河流域生态补水对流域植被变化影响研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2022年第1期58卷 125-134页

作者：张勇吴子璇石锐申泽西范科科张强新疆塔里木河流域和田管理局新疆和田848000 自然资源部测绘标准化研究所陕西西安710054 中国气象局气象探测中心北京100081 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室地理科学学部减灾与应急管理研究院地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

利用Landsat遥感影像和MODIS数据集,得到和田河流域沙漠段河流水面面积和植被覆盖面积的时空分布特征.进一步分析归一化植被指数(NDVI)的季节变化特征与景观格局指数,得到和田河流域沙漠段生态环境的空间变化特征.结果表明:生态补水措... 详细信息

利用Landsat遥感影像和MODIS数据集,得到和田河流域沙漠段河流水面面积和植被覆盖面积的时空分布特征.进一步分析归一化植被指数(NDVI)的季节变化特征与景观格局指数,得到和田河流域沙漠段生态环境的空间变化特征.结果表明:生态补水措施增加了流域的水体和植被面积,缓解了生态环境;并且生态补水后河流曲折系数下降,平均水面宽度增加,河流逐步朝平流化方向发展;NDVI的空间分布呈现河流两端植被覆盖量高,中间覆盖量低的特点.分析景观格局指数得到,生态应急补水使和田河流域沙漠段水体景观和植被景观分布呈现聚集分布,有效地缓解了生态环境.

关键词：和田河流域沙漠段水体植被河流曲折系数景观指数

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中国旱灾风险定量评估

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生态学报 2021年第3期41卷 1021-1031页

作者：赵佳琪张强朱秀迪申泽西余慧倩北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部减灾与应急管理研究院北京100875 长江流域水资源保护局长江水资源保护科学研究院武汉430051 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049

全球变暖及经济社会快速发展导致区域及全球性灾害风险增大,中国更是几乎每年都会遭受旱灾,因此,开展旱灾风险评估及影响因素研究对于区域经济社会可持续发展和灾害风险管理具有重要意义。以前的旱灾风险评估在评估方法以及评估指标选... 详细信息

全球变暖及经济社会快速发展导致区域及全球性灾害风险增大,中国更是几乎每年都会遭受旱灾,因此,开展旱灾风险评估及影响因素研究对于区域经济社会可持续发展和灾害风险管理具有重要意义。以前的旱灾风险评估在评估方法以及评估指标选取方面都具有很强的主观性,导致风险评估结果具有强烈的不确定性,这在划定我国的高旱灾风险区域时可能会造成问题。基于旱灾风险的定义,合理假设"历史上旱灾损失高的地区遭受高旱灾损失的概率越大",引入历史旱灾损失资料对旱灾风险进行校正,构建了新的旱灾风险评估模型,揭示了中国旱灾风险的区域分异规律,并量化了各个影响因子的贡献水平。分析结果表明,我国存在5个显著的旱灾高风险区:东北地区、华北地区、西北地区东部、西南地区东部以及西北地区西部的小部分区域。影响因子分析进一步表明,高暴露度和高脆弱性是导致地区出现高旱灾风险的主要原因。

关键词：旱灾风险评估危险性暴露度脆弱性

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基于Unreal引擎的可编辑火场电子沙盘系统设计与实现

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消防科学与技术 2022年第7期41卷 959-963页

作者：刘昶何昌原靳学胜陆承鄂州市消防救援支队湖北鄂州436000 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100091 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100091 北京师范大学地理科学学部减灾与应急管理研究院北京100091 中国人民警察大学河北廊坊065000

针对当前消防救援队伍指挥教学与案例研讨中面临的内容不可编辑、场景缺少交互、展示形式不直观以及制作成本较高等问题,基于Unreal引擎设计了一种可编辑火场沙盘软件,实现了场景快速编辑、救援行为AI仿真及火场沙盘效果呈现等技术,用... 详细信息

针对当前消防救援队伍指挥教学与案例研讨中面临的内容不可编辑、场景缺少交互、展示形式不直观以及制作成本较高等问题,基于Unreal引擎设计了一种可编辑火场沙盘软件,实现了场景快速编辑、救援行为AI仿真及火场沙盘效果呈现等技术,用户能够快速进行灾害场景复现及作战力量部署,并按照灭火战斗阶段进行推演展示。通过全过程的火场沙盘推演,用户在清晰展示指挥意图的同时,也便于观众直观、完整地观摩整个灭火战斗流程,提升战例讲评或案例推演的效果。

关键词：消防指挥电子沙盘虚拟仿真 Unreal引擎

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基于CADDIES-2D模型的北京城区暴雨洪涝模拟及验证分析

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水电能源科学 2021年第11期39卷 107-110,92页

作者：刘伊萌杨赛霓王运涛刘晓燕张馨文朱羽遥北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 北京师范大学国家安全与应急管理学院北京100875 北京师范大学水科学研究院北京100875

针对极端降水引发的洪涝灾害严重阻碍城市发展的问题,利用CADDIES-2D洪水模型,基于不同年份或不同空间分辨率的输入数据,模拟了北京五环内城区在2012年"7·21"特大暴雨降雨后的内涝情况,并将其结果与FloudArea模型和BUW... 详细信息

针对极端降水引发的洪涝灾害严重阻碍城市发展的问题,利用CADDIES-2D洪水模型,基于不同年份或不同空间分辨率的输入数据,模拟了北京五环内城区在2012年"7·21"特大暴雨降雨后的内涝情况,并将其结果与FloudArea模型和BUW模型结果进行比较。结果表明,分别基于2010、2017年的10m分辨率土地利用数据进行模拟,平均误差均为0.10m,模拟精度高且鲁棒性强;基于10、20、30m分辨率输入数据的模型模拟平均误差分别为0.10、0.16、0.18m,随着数据粒度变粗尽管模型存在一定精度损失,但结果仍较为可靠,且运行时间大幅降低;CADDIES-2D模型模拟精度优于FloodArea模型、稍逊于BUW模型,但相比于BUW模型,CADDIES-2D模型对地下管网资料要求低且在不同地区的迁移性较强,在缺乏精细建模资料时依然可提供较为准确的二维洪水模拟结果。可见CADDIES-2D模型鲁棒性强、运行效率高且对建模资料要求低,研究成果可为城市雨洪模拟与预警提供参考。

关键词：城市雨洪模拟 CADDIES-2D 北京城区元胞自动机

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全球城市扩展模拟数据集(1992-2050)

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全球变化数据学报（中英文） 2024年第1期8卷 90-97,V0090-V0097页

作者：刘志锋应嘉禾何春阳黄庆旭白巧贤潘鑫豪北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京100875 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875

全球城市扩展数据是开展全球城市扩展过程及其影响与优化研究的基础,但现有数据未有效区分城乡建设用地,导致相关研究结果存在较大不确定性。本文复合全球建设用地数据和全球城市中心位置数据重建了全球1992–2020年逐年城市扩展过程,... 详细信息

全球城市扩展数据是开展全球城市扩展过程及其影响与优化研究的基础,但现有数据未有效区分城乡建设用地,导致相关研究结果存在较大不确定性。本文复合全球建设用地数据和全球城市中心位置数据重建了全球1992–2020年逐年城市扩展过程,利用土地利用情景变化动力学-城市(Land Use Scenario Dynamics-urban,LUSD-urban)模型分区模拟了5种共享社会经济路径下全球2020–2050年城市扩展过程,构建了一套有效区分城乡建设用地且连续可比的全球城市扩展数据集。精度评价表明该数据集准确可靠,模型模拟结果的Kappa系数为0.88、FoM为0.23。本数据集包含1992–2020年逐年全球历史城市建成区范围和2021–2050年逐五年全球未来城市建成区范围,数据集的空间分辨率为1 km,存储格式为.tif。数据量为498 MB,压缩后为23.7 MB。

关键词：城市扩展全球 1992–2050年共享社会经济路径城市化

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基于信息扩散技术的四川涪江流域综合风险评估

基于信息扩散技术的四川涪江流域综合风险评估

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中国灾害防御协会风险分析专业委员会第八届年会

作者：潘小军黄崇福张领雁北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875中国北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875中国北京师范大学地理科学学部减灾与应急管理研究院北京北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875中国北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875中国北京师范大学地理科学学部减灾与应急管理研究院北京

利用智联网收集四川涪江沿线乡镇以家庭为单元的地震和洪水灾害数据,并用信息扩散技术依此估计地震和洪水综合风险.这些乡镇面临此两种灾害较大的综合风险,年均期望损失高达575.8万元.流域治理与灾后重建结合的综合抑制阻断干预,已使灾... 详细信息

利用智联网收集四川涪江沿线乡镇以家庭为单元的地震和洪水灾害数据,并用信息扩散技术依此估计地震和洪水综合风险.这些乡镇面临此两种灾害较大的综合风险,年均期望损失高达575.8万元.流域治理与灾后重建结合的综合抑制阻断干预,已使灾害发生频度与灾损程度近10年来逐渐降低.

关键词：地震灾害洪水灾害综合风险评估信息扩散

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由Leaflet构建网络GIS支持的智联网

由Leaflet构建网络GIS支持的智联网

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中国灾害防御协会风险分析专业委员会第八届年会

作者：孙雁南黄崇福北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875中国北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875中国北京师范大学地理科学学部减灾与应急管理研究院北京100875中国

本文基于Leaflet的特性,搭建了不依赖任何第三方插件的,支持智联网的网络GIS.此网络GIS增强了部署的便捷性和对不同平台的适应性.从而,智联网可更方便地使用地理信息,并快速收集、处理与分析灾害风险数据.本文演示了这样的智联网如何用... 详细信息

本文基于Leaflet的特性,搭建了不依赖任何第三方插件的,支持智联网的网络GIS.此网络GIS增强了部署的便捷性和对不同平台的适应性.从而,智联网可更方便地使用地理信息,并快速收集、处理与分析灾害风险数据.本文演示了这样的智联网如何用于脆弱性评价.

关键词：智联网在线风险分析地理信息系统脆弱性

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三台县洪水和地震综合风险的一个估计

三台县洪水和地震综合风险的一个估计

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中国灾害防御协会风险分析专业委员会第八届年会

作者：王秋余黄崇福北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875中国北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875中国北京师范大学地理科学学部减灾与应急管理研究院北京100875中国

概率类多灾种综合风险评估问题本质上是找出多灾种的联合概率分布和其脆弱性函数.本文基于信息扩散原理提出地震和洪水自然灾害综合风险分析模式,通过对于表征致灾因子的地震和洪水灾害二维信息扩散概率密度函数与表征风险承受体的直接... 详细信息

概率类多灾种综合风险评估问题本质上是找出多灾种的联合概率分布和其脆弱性函数.本文基于信息扩散原理提出地震和洪水自然灾害综合风险分析模式,通过对于表征致灾因子的地震和洪水灾害二维信息扩散概率密度函数与表征风险承受体的直接经济损失脆弱性函数进行耦合,最终得出以年财产损失期望值为内涵的地震和洪水综合风险值的评估结果.通过在四川省三台县进行应用,分别以建筑物和麦冬作为地震和洪水灾害的标的,计算出三台县的年化综合风险值为5.845亿元,占当地2016年GDP的2.617％.

关键词：地震灾害洪水灾害综合风险评估信息扩散原理

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地理空间上的信息扩散及其在风险分析中的应用

地理空间上的信息扩散及其在风险分析中的应用

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中国灾害防御协会风险分析专业委员会第八届年会

作者：黄崇福北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875中国北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875中国北京师范大学地理科学学部减灾与应急管理研究院北京100875中国

本文将概率空间中的信息扩散方法,发展为了地理空间上的信息扩散方法.此以背景数据为媒介,将不完整数据补充为完整数据.概率空间中的信息扩散是一种无约束扩散,而地理空间上的信息扩散是一种有约束扩散.本文以地震风险分析的需要为例,... 详细信息

本文将概率空间中的信息扩散方法,发展为了地理空间上的信息扩散方法.此以背景数据为媒介,将不完整数据补充为完整数据.概率空间中的信息扩散是一种无约束扩散,而地理空间上的信息扩散是一种有约束扩散.本文以地震风险分析的需要为例,演示了如何以建筑质量、人口和GDP为背景数据,用这种新方法来补上缺失的历史地震损失记录.

关键词：地震灾害风险分析地理空间信息扩散

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