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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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1970−2021年阿尔金山国家级自然保护区湖泊面积变化研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 541-550页

作者：杨岩岩张国明洪畅严平哈斯董苗王一娇周彦广中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京北京师范大学国家安全与应急管理学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北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京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北京师范大学地理科学学部北京

以阿尔金山国家级自然保护区内湖泊为研究对象,通过对大比例尺地形图和中高分辨率遥感影像的配准和目视解译,并结合保护区周边4个气象站1970−2021年气温、降水、蒸散量数据,系统分析了区内面积>1 km2湖泊的面积变化及其对气候因子的... 详细信息

以阿尔金山国家级自然保护区内湖泊为研究对象,通过对大比例尺地形图和中高分辨率遥感影像的配准和目视解译,并结合保护区周边4个气象站1970−2021年气温、降水、蒸散量数据,系统分析了区内面积>1 km2湖泊的面积变化及其对气候因子的响应.结果表明:1)近51 a保护区的湖泊呈现扩张、稳定和萎缩3种变化趋势,但大部分湖泊处于扩张状态.其中:大型湖泊均呈扩张之势,并以20世纪90年代中期为节点,前期扩展缓慢,后期出现明显扩展增速;中型湖泊面积变化呈现扩张、稳定和萎缩3种趋势;小型湖泊面积变化呈现扩张和萎缩2种趋势;湖泊面积的变化趋势与湖泊自身的规模无关,只与其补给和支出平衡有关.2)沙子湖、小沙子湖是部分河段被沙埋的流经湖,多年湖面积变化较小,湖泊周围沙丘未出现大范围朝湖向移动.3)保护区湖泊的面积与气温和降水呈正相关,与蒸发量呈显著负相关,气温和降水对湖泊面积的影响大于蒸发.保护区内湖泊属降雨和冰川融水补给型湖泊,且冰川融水的补给量大于降水.研究结果有助于了解该地区气候变化控制下水资源演变过程,可作为进一步评估区域气候变化和湖泊变化的依据.

关键词：阿尔金山国家级自然保护区湖泊面积变化特征影响因素

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2022年长江上游流域严重干旱对三峡水电站水力发电的影响分析

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气候变化研究进展 2024年第1期20卷 37-47页

作者：刘喆王飞韩钦梅姜璐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 兰州大学资源环境学院兰州730000 中国气象局国家气候中心北京100081 北京师范大学(珠海)文理学院珠海519085

利用三峡水电站精细化水文数据推算了高时间分辨率的发电量数据,量化了2022年长江上游流域严重干旱对三峡水电站水力发电的影响,并结合汇流区域气象站点降水量数据,分析了汇流区域气象干旱对三峡水电站水力发电的影响机理。结果表明:202... 详细信息

利用三峡水电站精细化水文数据推算了高时间分辨率的发电量数据,量化了2022年长江上游流域严重干旱对三峡水电站水力发电的影响,并结合汇流区域气象站点降水量数据,分析了汇流区域气象干旱对三峡水电站水力发电的影响机理。结果表明:2022年三峡水电站水力发电量的减少主要集中在7—11月,该时期总水力发电量较正常情况减少了241.10亿kW·h(44.75%);其中,9月水力发电量减少幅度最大,水力发电量较正常情况减少了68.43亿kW·h(61.05%)。2022年三峡水电站汇流区域7—8月的气象干旱快速传导为水文干旱;同时,6—11月三峡水电站对发电量的调节能力变弱,水文干旱对发电量影响较强;三峡水电站汇流区域7—8月发生的气象干旱与防汛库容的要求,对水力发电均产生了较强影响,其“蓄丰补枯”作用的发挥也受到了明显的不利影响。

关键词： 2022年严重干旱三峡水电站水力发电长江上游流域

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区域减灾能力研究:进展与挑战

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水利水电技术（中英文） 2023年第3期54卷 47-58页

作者：张欣然徐伟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 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

【目的】减灾能力评估是区域综合风险防范和能力建设的重要环节。【方法】首先,综述了减灾能力相关研究进展,分析了减灾能力、恢复力和适应能力概念间的关系;其次,界定了综合减灾能力的概念,剖析了其内涵与特征,提出了区域综合减灾能力... 详细信息

【目的】减灾能力评估是区域综合风险防范和能力建设的重要环节。【方法】首先,综述了减灾能力相关研究进展,分析了减灾能力、恢复力和适应能力概念间的关系;其次,界定了综合减灾能力的概念,剖析了其内涵与特征,提出了区域综合减灾能力建设的结构体系和功能体系,从资源要素和过程要素两个维度构建了区域综合减灾能力评估指标体系;最后,探讨了减灾能力综合评估的方法及其适用性,以及未来减灾能力研究的发展方向与研究重点。【结果】结果表明,国外减灾能力相关研究倾向于将恢复力和适应能力的概念广义化,国内学者通过时间尺度区分减灾能力和适应能力;减灾能力评估研究多集中于单一灾种减灾能力评估,综合减灾能力评估还处于起步阶段。【结论】减灾能力具有综合性,综合减灾能力评估研究的关键问题和难点在于通用评价指标体系构建,未来需进一步关注其动态评估和实证研究。

关键词：减灾能力概念框架综合减灾指标体系评估方法动态评估实证研究气候变化

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基于时空加权KNN算法的1988-2015年渤海海冰空间分布重建

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海洋环境科学 2024年第3期43卷 438-447页

作者：孙静琪李晨睿许映军颜钰邓磊北京师范大学国家安全与应急管理学院北京100875 北京师范大学教育部巨灾模拟与系统性风险应对国际合作联合实验室广东珠海519087 应急管理部−教育部减灾与应急管理研究院北京100875 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100037 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 中国地质大学北京100083

利用AVHRR和MODIS遥感解译数据,结合与渤海海冰面积相关程度高的日平均温度、3 d-1.8℃积温、累积冻冰度日和累积融冰度日等气象因子数据,基于时空加权KNN算法构建了空间分辨率为1 km海冰空间补全模型,重建了1988-2015年渤海海冰空间分... 详细信息

利用AVHRR和MODIS遥感解译数据,结合与渤海海冰面积相关程度高的日平均温度、3 d-1.8℃积温、累积冻冰度日和累积融冰度日等气象因子数据,基于时空加权KNN算法构建了空间分辨率为1 km海冰空间补全模型,重建了1988-2015年渤海海冰空间分布连续日数据集。渤海海冰空间分布补全均方误差为0.03,分类正确率均为87%以上,28年平均正确率为91.87%,均方误差与海冰遥感影像数据缺失率呈中度正相关。结果表明,该模型均方误差较小,且分类正确率高,可以用于渤海海冰空间分布数据补全,空间分辨率高且补全速度快,在海洋环境安全管理领域,尤其对有冰海域海冰灾害风险管理方面有重要的价值。

关键词：渤海海冰加权KNN算法海冰空间分布海冰数据重建

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基于机器学习的降雨—滑坡灾害链直接经济损失脆弱性评估

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灾害学 2022年第4期37卷 220-224页

作者：李子轩杜鹃徐伟北京师范大学地理科学学部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 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875

承灾体脆弱性定量评估是灾害风险评估中的一项重要任务,也是个难点问题。开展降雨—滑坡直接经济损失脆弱性定量评估能直接为灾害链风险评估提供关键参数,对区域灾害链风险防范具有重要的意义。该文基于区域灾害系统,综合考虑致灾因子... 详细信息

承灾体脆弱性定量评估是灾害风险评估中的一项重要任务,也是个难点问题。开展降雨—滑坡直接经济损失脆弱性定量评估能直接为灾害链风险评估提供关键参数,对区域灾害链风险防范具有重要的意义。该文基于区域灾害系统,综合考虑致灾因子危险性、孕灾环境稳定性和承灾体脆弱性要素,采用机器学习算法,构建了降雨—滑坡灾害链直接经济损失脆弱性评估模型,并以贵州省毕节和六盘水两市为例,开展了降雨—滑坡灾害链直接经济损失脆弱性定量评估。结果表明,在三种机器学习算法模型中,随机森林和决策树模型具有相对较好的效果(最优变量组合的R 2分别为0.284和0.342,RMSE分别为7.92和7.59),XGBoost算法的效果相对较差。不同方法在实际损失的极值预测仍然存在偏差。决策树模型中脆弱性贡献变量最为重要的是NDVI、GDP和高程,而随机森林模型中则为累计有效降雨量和距道路距离。

关键词：降雨—滑坡灾害链脆弱性机器学习算法定量评估毕节和六盘水市

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基于高精度房屋类型数据的海口市台风次生洪涝灾害损失评估

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灾害学 2022年第4期37卷 155-165页

作者：曾鹏苏朝晖方伟华张海霞余璐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灾害风险科学研究院北京100875 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

采用高分辨率房屋建筑物轮廓栅格数据、城市规划以及百度POI等资料构建了海口市房屋建筑物的使用类型及经济价值分布;基于实地调研的损失数据及参考现有研究,拟合了海口市各类房屋建筑物脆弱性曲线;结合模型模拟的海口市历史台风事件和... 详细信息

采用高分辨率房屋建筑物轮廓栅格数据、城市规划以及百度POI等资料构建了海口市房屋建筑物的使用类型及经济价值分布;基于实地调研的损失数据及参考现有研究,拟合了海口市各类房屋建筑物脆弱性曲线;结合模型模拟的海口市历史台风事件和台风暴雨-洪涝-风暴潮联合概率情景的洪涝淹没数据,开展了海口市台风次生洪涝情景下的房屋建筑物损失评估。研究表明:①高精度的承灾体数据可以实现对单体房屋的损失估算及空间分布规律分析。江东新区、海甸岛以及新埠岛等沿海区域的房屋洪涝灾害暴露度较高,商业用地、工业用地及在建工程等房屋使用类型发生洪涝损失的概率较大。②相同台风暴雨-洪涝-风暴潮重现期水平下,海口市房屋室内财产损失率呈现北高南低的分布格局,损失率较高的区域主要分布海甸岛、新埠岛以及江东新区等南渡江入海口附近。③相同台风暴雨-洪涝-风暴潮重现期水平下,海口市房屋建筑物洪涝损失主要集中在北部沿海及河流沿线,空间分布与洪涝危险性空间分布趋同。

关键词：台风次生灾害洪涝灾害损失评估室内财产价值海口市

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基于Logistic回归和MCMC方法评价地震滑坡敏感性

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水土保持研究 2022年第3期29卷 396-403,410页

作者：贺倩汪明刘凯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地理科学学部北京100875 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部国家重点实验室北京100875

Logistic回归模型(Logistic Regression,LR)在滑坡敏感性评价上应用广泛,但目前对于模型参数不确定性的研究较为缺乏。马尔可夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)方法能够结合参数的先验信息得到其后验分布,从而对估计参数的... 详细信息

Logistic回归模型(Logistic Regression,LR)在滑坡敏感性评价上应用广泛,但目前对于模型参数不确定性的研究较为缺乏。马尔可夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)方法能够结合参数的先验信息得到其后验分布,从而对估计参数的不确定性进行分析。为探索MCMC方法在Logistic滑坡敏感性模型构建中的有效性;量化模型参数估计值的不确定性,以西南地区2013年4·20芦山地震,2017年8·8九寨沟地震和2014年8·3鲁甸地震为例,基于MCMC方法对Logistic回归模型的回归系数进行估计。构建了区域的地震滑坡敏感性模型,对模型参数的估计值进行了不确定性分析,并绘制了区域的滑坡敏感性图。结果表明:在芦山地震案例中,模型参数估计值的不确定性都比较低;在九寨沟案例中,岩性因子的参数估计值不确定性较高;在鲁甸地震中,岩性、剖面曲率和平面曲率的参数不确定性较高。总的来说,模型中的大多数参数估计值不确定性都较低。所构建的Logistic回归模型在三次地震滑坡事件中的预测精度都较高,AUC(Area Under ROC Curve)值均在0.9以上,这证明了MCMC方法对Logistic模型参数估计的准确性。在三次地震滑坡事件中,因子相对重要性最大的为高程,其次为距离断层的距离以及修正麦卡利烈度。研究为利用LR模型进行滑坡敏感性评价提供了一种新的思路和方法。

关键词：马尔可夫链蒙特卡罗 Logistic回归不确定性地震滑坡滑坡敏感性

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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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中国暴雨洪涝灾情时空格局及影响因素

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地理学报 2021年第5期76卷 1148-1162页

作者：胡畔陈波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 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810008

暴雨洪涝灾害给中国造成了巨大人口和经济损失。本文通过对中国气象灾情普查数据的分析,结合小时降水数据、统计年鉴等资料,研究了1984—2007年间中国极端降水和暴雨洪涝灾情时空分异特征。在此基础上,采用地理探测器研究了中国暴雨洪... 详细信息

暴雨洪涝灾害给中国造成了巨大人口和经济损失。本文通过对中国气象灾情普查数据的分析,结合小时降水数据、统计年鉴等资料,研究了1984—2007年间中国极端降水和暴雨洪涝灾情时空分异特征。在此基础上,采用地理探测器研究了中国暴雨洪涝灾情时空格局的影响因素。结果表明,研究时段内全国极端降雨指标没有一致的变化趋势。长江、珠江及东南沿海等流域暴雨洪涝频次显著增加,但因灾人口死亡率下降,表明设防能力的提升对人口损失的缓减影响明显;西北地区因灾死亡人数和人口受灾率、经济损失等均增加,表明设防能力薄弱;因暴雨洪涝受灾人口贡献率最高的因子是气象致灾因素,又因暴雨洪涝死亡人口贡献率最高的是地理等孕灾环境和社会经济等承灾体因素,故暴雨洪涝直接经济损失贡献率最高的是地理等孕灾环境因素。该研究可为洪水灾情的影响因素定量化分析提供理论参考。

关键词：暴雨暴雨洪涝灾情时空格局地理探测器影响因素中国

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