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北京师范大学学报（自然科学版） 2022年第3期58卷 458-464页

作者：史培军刘连友北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院地表过程与资源生态国家重点实验室环境演变与自然灾害教育部重点实验室应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875

回顾了北京师范大学灾害风险科学研究团队33年来开展灾害风险科学研究取得的主要研究成果,分析了目前面临的主要挑战,展望了未来研究与学科建设的重点.灾害风险科学研究团队先后在区域自然灾害系统理论、综合减灾、灾害风险防范研究,重... 详细信息

回顾了北京师范大学灾害风险科学研究团队33年来开展灾害风险科学研究取得的主要研究成果,分析了目前面临的主要挑战,展望了未来研究与学科建设的重点.灾害风险科学研究团队先后在区域自然灾害系统理论、综合减灾、灾害风险防范研究,重大自然灾害评估与国家减灾规划编制,以及发起并组织国际“综合风险防范”核心科学计划等方面做出了积极贡献.面对学科体系不完善、学术带头人不足、研究团队规模较小以及实验平台整合不力等挑战,亟需面向全球和国家防灾减灾、综合风险防范、绿色发展以及可持续性需求,在区域致灾-成害机制与动力学模拟、全球变化人口与经济系统风险精准评估、综合灾害(特别是碳排放)风险防范模式等领域争取重大突破,从而引领全球灾害风险科学,为建设地理学世界一流学科做出重要贡献.

关键词：灾害风险区域规律致灾成害机制综合灾害风险防范全球变化

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西安高温热害人口暴露量及其受灾指数预估研究

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自然灾害学报 2022年第1期31卷 29-39页

作者：杨雯倩史培军张钢锋杨胜利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 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 青海师范大学高原科学与可持续发展研究院青海西宁810008

基于2005-2019年西安市下属气象站气象要素日值数据集中的气温数据,以中国气象局颁布的高温强度等级划分标准,计算了西安市2005-2019年高温频次和高温有效积温。采用辐射传输方程法对Landsat8OLI_TIRS系列遥感影像进行温度反演,分析了... 详细信息

基于2005-2019年西安市下属气象站气象要素日值数据集中的气温数据,以中国气象局颁布的高温强度等级划分标准,计算了西安市2005-2019年高温频次和高温有效积温。采用辐射传输方程法对Landsat8OLI_TIRS系列遥感影像进行温度反演,分析了西安市高温热害空间分布特征。利用统计年鉴数据,计算了2010-2019年西安市高温热害人口暴露总量及人口受灾指数。以高温有效积温为致灾危险性指标,人口受灾指数为暴露性指标构建高温热害人口暴露脆弱性曲线。结果表明:2005-2019年西安市共有360个高温日,年均24天,集中分布于6-8月;高温有效积温呈多年波动变化。研究区内地表温度区域分异显著:总体呈北高南低的特征。2010-2019年,西安市高温热害暴露人口总量逐年下降,由545.94万人下降至467.96万人,年平均下降率为1.798%。高温热害暴露人口脆弱性曲线显示:人口热害受灾指数随高温有效积温升高呈线性下降趋势。根据预测结果,西安市高温热害暴露人口到2050年将减少至124.09万人,高温热害人口受灾指数降至0.08。

关键词：高温热害暴露人口脆弱性曲线风险评估西安市

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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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气候变化对粮食生产风险的影响研究进展

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自然灾害学报 2022年第4期31卷 1-11页

作者：刘苇航叶涛史培军陈说北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院青海西宁810008

气候变化对粮食生产风险的影响研究是传统粮食生产灾害风险研究在气候变化框架的延伸,亦是气候变化粮食生产影响研究向风险领域的拓展,系典型的领域交叉问题,对防范未来气候变化引发的粮食安全风险、构建全球粮食系统韧性具有重要意义... 详细信息

气候变化对粮食生产风险的影响研究是传统粮食生产灾害风险研究在气候变化框架的延伸,亦是气候变化粮食生产影响研究向风险领域的拓展,系典型的领域交叉问题,对防范未来气候变化引发的粮食安全风险、构建全球粮食系统韧性具有重要意义。本文综述了气候变化影响区域单产风险以及多区域同步歉收风险的研究进展,从气候平均值、波动和极端值变化以及大尺度环异常的角度总结了其中的影响机制,评述了当前研究方法的进展与不足。在此基础上,提出了今后应着重加强研究的问题:(1)进一步明晰气候变化改变单产风险的机理,改善作物模型对单产年际变率和极端低产的模拟能力,特别是对单一和复合极端天气气候事件造成减产的捕捉能力。(2)推动时空相依风险的建模与随机模拟能力,改进对气候变化下多作物-多区域同步歉收风险变化的认识。(3)加强对气候变化下全球粮食生产风险变化的系统性认识,揭示全球和区域、历史时期和未来不同气候变化情景下的规律与格局,在以“止损”为核心的气候变化适应对策基础上,加快研究以“调峰”为核心的气候变化粮食生产风险防范对策。

关键词：气候变化粮食生产风险区域单产风险多区域同步歉收风险

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基于遥感技术的1988—2018年渤海海冰冰情时空变化特征

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灾害学 2022年第1期37卷 178-184,191页

作者：孙静琪陈笑娟李倩高吉喆张化许映军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 河北省气象灾害防御中心河北石家庄050021 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 北京师范大学国家安全与应急管理学院北京100875 地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

基于AVHRR、MODIS、GOCI遥感数据解译,构建了1988-2018年非连续日尺度冰情序列数据集,分析了渤海海冰冰情年际和年内时空变化特征。渤海冰情等级、年均海冰面积和年均海冰厚度均有明显的年际波动。海冰生消过程的日均面积和厚度变化呈... 详细信息

基于AVHRR、MODIS、GOCI遥感数据解译,构建了1988-2018年非连续日尺度冰情序列数据集,分析了渤海海冰冰情年际和年内时空变化特征。渤海冰情等级、年均海冰面积和年均海冰厚度均有明显的年际波动。海冰生消过程的日均面积和厚度变化呈现单峰型,且海冰面积和冰厚峰值均出现在1月25日。渤海海冰主要分布在辽东湾,其冬季结冰范围占渤海曾经结冰范围的70.58%,渤海中间区基本不结冰。海冰冰情指标与气象因子相关性分析结果表明:冻冰期海冰面积和冰厚相关系数最高的气象因子均是累积冻冰度日(CFDD);融冰期海冰面积相关系数最高的气象因子是3d-1.8℃积温,而冰厚则是累积融冰度日(CTDD)。据此选取CTDD、CFDD、3d-1.8℃积温及日最低气温四个指标建立多元非线性回归模型,并对冻冰期和融冰期分别拟合。进而对比分析2014-2018年海冰遥感提取面积与回归模型计算得到的海冰面积,其整体变化趋势一致,有一定的预测性。

关键词：渤海海冰海冰面积海冰厚度时空分布多元非线性回归

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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

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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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最近邻河道相对高度及其在中国洪水淹没制图中的应用

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北京师范大学学报（自然科学版） 2022年第2期58卷 300-309页

作者：林婷婷史培军马春英师凡雅聂娟陈波北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875北京100875 青海师范大学高原科学与可持续发展研究院青海西宁810016 应急管理部国家减灾中心北京100124

基于国际上由数字高程模型(digital elevation model,DEM)衍生的最近邻河道相对高度(height above nearest drainage,HAND)概念,采用STRM DEM数据派生了中国1 000和250 m水平分辨率的HAND数据集,并将HAND数据集应用于洪水淹没制图,建立... 详细信息

基于国际上由数字高程模型(digital elevation model,DEM)衍生的最近邻河道相对高度(height above nearest drainage,HAND)概念,采用STRM DEM数据派生了中国1 000和250 m水平分辨率的HAND数据集,并将HAND数据集应用于洪水淹没制图,建立了河道水位相较枯水期上涨1~10 m情景下的中国河道型洪水淹没图库.进一步以淮河一级支流淠河2020年7月大洪水为例,采用遥感提取及HEC-RAS计算的淹没范围,验证了基于HAND绘制的淹没图.结果表明,HAND相对于经典的DEM能够补充提供局地地形信息,基于HAND的淹没制图方法具有可行性和合理性.本文计算的中国HAND数据集可为地理学相关领域的研究提供凸显局地特征的地形数据,建立的基于HAND的淹没图库可为中国的洪水淹没制图工作及洪水风险管理提供参考.

关键词：最近邻河道相对高度(HAND) 淹没制图局地地形洪水水文数字高程模型(DEM)

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2001—2019年横断山区积雪时空变化及其影响因素分析

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冰川冻土 2021年第6期43卷 1641-1658页

作者：邹逸凡孙鹏张强马梓策吕胤锋卞耀劲刘瑞琳安徽师范大学地理与旅游学院安徽芜湖241002 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 北京师范大学减灾与应急管理研究院北京100875

基于MOD10A2积雪产品提取横断山区积雪日数及积雪覆盖率等信息,结合横断山区129个地面气象站点的气象数据,采用趋势分析、相关分析及随机森林回归模型等方法分析了横断山区积雪时空分布特征及其影响因素。结果表明:年平均积雪覆盖率的... 详细信息

基于MOD10A2积雪产品提取横断山区积雪日数及积雪覆盖率等信息,结合横断山区129个地面气象站点的气象数据,采用趋势分析、相关分析及随机森林回归模型等方法分析了横断山区积雪时空分布特征及其影响因素。结果表明:年平均积雪覆盖率的年际变化呈不显著的下降趋势;年内变化呈"单峰"型曲线,其中3月积雪覆盖率最大,为55.04%。海拔3000m以上的积雪覆盖率较为稳定,海拔1000~3000m之间的积雪覆盖率波动较大。受暖湿气流和地形影响,阴坡积雪覆盖率大于阳坡。横断山区积雪日数的分布具有纬度地带性,北部山区积雪分布广泛且积雪日数高,南部云贵高原积雪日数低。年均积雪日数介于55.16~79.47d,积雪日数在28.46%的地区呈减少趋势,在21.66%的地区呈增加趋势,其中呈显著减少和显著增加的地区分别为2.65%和0.68%。中部康定市、九龙县及其周边地区减少趋势明显,北部杂多县—若尔盖县一线的高海拔山地增加趋势明显。积雪日数整体上与降水量、相对湿度呈正相关,与风速、气温和日照时数呈负相关。与降水量呈显著正相关的地区主要分布在西北部杂多县、称多县;与风速呈显著负相关的地区主要分布在西北部称多县、中部康定市;与气温呈显著负相关的地区主要分布在中部九龙县、西北部称多县;与相对湿度呈显著正相关的地区主要分布在北部杂多县—石渠县一线;与日照时数呈显著负相关的地区主要分布在东北部玛曲县、西北部称多县。积雪日数受气温和高程的影响最大,而日照时数和风速为次要因素。

关键词：横断山区积雪气象因子随机森林

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畜牧业雪灾致灾成害过程和风险评估研究进展与展望

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地理科学进展 2021年第12期40卷 2116-2129页

作者：马恒张钢锋史培军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 北京师范大学应急管理部—教育部减灾与应急管理研究院北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 青海师范大学高原科学与可持续发展研究院西宁810008

畜牧业雪灾是牧区冬、春季节最严重的自然灾害之一,往往会造成大量牲畜伤亡,严重威胁和制约了牧区畜牧业生产和高质量发展,未来气候变化使得畜牧业雪灾风险存在着更大的不确定性。论文基于区域自然灾害系统理论,梳理了畜牧业雪灾致灾成... 详细信息

畜牧业雪灾是牧区冬、春季节最严重的自然灾害之一,往往会造成大量牲畜伤亡,严重威胁和制约了牧区畜牧业生产和高质量发展,未来气候变化使得畜牧业雪灾风险存在着更大的不确定性。论文基于区域自然灾害系统理论,梳理了畜牧业雪灾致灾成害过程和风险评估的理论框架,从致灾因子、孕灾环境、承灾体等方面系统总结了当前研究进展,以及存在的主要问题。最后针对今后畜牧业雪灾研究进行了展望,主要包括以下6个方面:(1)增强草高估算和雪深反演精度研究;(2)深化积雪分配过程研究及多致灾因子与孕灾环境耦合的危险性分析;(3)强化缺氧环境对畜牧业雪灾致灾成害过程的影响机制研究;(4)加强牲畜暴露分布的时空变化研究;(5)推进畜牧业雪灾减灾措施的成本效益分析;(6)加强气候变化背景下畜牧业雪灾风险定量评估和多学科交叉研究。

关键词：畜牧业雪灾致灾成害过程风险评估致灾因子孕灾环境承灾体

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再论青藏高原近地表大气相对氧含量影响因素的贡献率

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科学通报 2021年第31期66卷 4028-4035页

作者：史培军陈彦强马恒叶涛唐海萍王静爱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 青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院西宁810016 北京师范大学应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 青海师范大学地理科学学院西宁810016

在2017年夏季对青藏高原青藏线沿线近地表大气相对氧含量测量的基础上,于2018~2020年夏季对青藏高原新藏线、环青海湖、环祁连山(含冬季)、川藏线、西宁-玉树-昌都-昆明线、玉树-那曲-阿里线、西宁-合作-成都线等不同区域作了野外路线... 详细信息

在2017年夏季对青藏高原青藏线沿线近地表大气相对氧含量测量的基础上,于2018~2020年夏季对青藏高原新藏线、环青海湖、环祁连山(含冬季)、川藏线、西宁-玉树-昌都-昆明线、玉树-那曲-阿里线、西宁-合作-成都线等不同区域作了野外路线考察测量,共计得到487个采样点的近地表大气相对氧含量等数据.研究结果表明,海拔、气温、植被覆盖度三者对近地表大气相对氧含量的贡献存在明显的时空差异.海拔的相对贡献为47%,气温的相对贡献为32%,植被覆盖度的相对贡献为3%,海拔不是绝对控制因素.海拔、气温、植被覆盖度只解释了近地表大气相对氧含量的82%,其余未解释部分很可能与植被净第一性生产力(net primary productivity, NPP)、土壤异养呼吸等其他因素有关.青藏高原近地表大气相对氧含量的时空差异很可能主要由不同类型植被光合作用的释氧与土壤异养呼吸的耗氧之间的差异,以及地势和近地表温度改变大气密度所致.

关键词：青藏高原大气相对氧含量时空差异地理环境贡献率

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