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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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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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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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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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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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非平稳标准化降水蒸散指数构建及中国未来干旱时空格局

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地理学报 2020年第7期75卷 1465-1482页

作者：温庆志孙鹏张强姚蕊安徽师范大学地理与旅游学院芜湖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 南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室南京210023

旱灾是一种致灾因子与成害机理均非常复杂的自然灾害,也是目前对其检测与风险防御最为困难的自然灾害种类之一。随着全球气候变化,干旱的变化逐渐趋于非平稳化,水文气象序列的非平稳性已有广泛研究,但在干旱检测指标中却鲜有考虑。基于... 详细信息

旱灾是一种致灾因子与成害机理均非常复杂的自然灾害,也是目前对其检测与风险防御最为困难的自然灾害种类之一。随着全球气候变化,干旱的变化逐渐趋于非平稳化,水文气象序列的非平稳性已有广泛研究,但在干旱检测指标中却鲜有考虑。基于标准化降水蒸散指数(SPEI)和非平稳性理论,构建非平稳性标准化降水蒸散指数(NSPEI)并进行适用性评价,利用NSPEI评估未来不同排放情景下中国气象干旱时空格局演变规律。结果表明:①非平稳性站点集中在东北平原、黄淮海平原、长三角地区、青藏高原及周边区域,NSPEI拟合最优的站点占中国气象站点的88%(2177个站点)。②SPEI对温度较为敏感,在评估未来干旱变化时会高估干旱强度和持续时间性,而NSPEI能够克服这一弱点,较SPEI可更好的检测中国气象干旱,且能很好的刻画中国未来干旱变化。③低、高排放情景下中国北方干旱加剧,南方呈湿润化趋势;中排放情景下中国北方湿润化趋势明显,而中国南方则呈干旱化。基于NSPEI干旱检测结果,中高排放情景下中国未来极端干湿历时与发生频率均呈增加趋势。

关键词：非平稳标准化降水蒸散指数干旱检测时空格局全球变暖

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典型降雨情景下北京市十渡镇山洪灾害风险评估

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灾害学 2021年第3期36卷 97-102页

作者：周轶陈柳彤黄靖玲张鹏吴爱枝许映军北京市应急管理科学技术研究院北京102617 北京师范大学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

基于北京市十渡镇“7.21”特大暴雨山洪事件淹没特征展开模拟,获得了适用于研究区的水文水动力模型参数,进而模拟了研究区20 a、50 a、100 a一遇降雨情景下的山洪危险性特征,并根据灾损模型计算了相应情景下的山洪灾害经济损失。结果显... 详细信息

基于北京市十渡镇“7.21”特大暴雨山洪事件淹没特征展开模拟,获得了适用于研究区的水文水动力模型参数,进而模拟了研究区20 a、50 a、100 a一遇降雨情景下的山洪危险性特征,并根据灾损模型计算了相应情景下的山洪灾害经济损失。结果显示50 a一遇降雨情景下的淹没范围比20 a一遇增加了2.2 km^(2),并且由于受河道排水能力影响,100 a一遇与50 a一遇淹没范围相似,主要增加的淹没深度区间为0.5~1.5 m。经济损失主要位于河道两侧,20 a、50 a、100 a一遇情景下经济损失分别为14.69亿元、18.16亿元以及20.40亿元。淹没特征模拟值与历史实际值具有较强相关性。情景风险评估结果可为类似十渡镇的山地旅游小镇防洪减灾提供参考依据。

关键词：山洪灾害水文水动力模型重现期经济损失北京市十渡镇

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藏东南地区降雨型滑坡致灾阈值及滑坡危险性量化分析

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灾害学 2021年第4期36卷 194-199页

作者：胡磊胡玉乾孙鹏张强周强陈健安徽师范大学地理与旅游学院安徽芜湖241002 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 北京师范大学应急部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 青海师范大学地理科学学院青海西宁810008

基于中国地面降水日值格点数据和藏东南滑坡事件目录,构建累积降雨量-历时关系阈值(E-D)模型,量化藏东南地区降雨型滑坡事件降雨阈值,分级预测1990—2019年319个降雨型滑坡,并分析909个滑坡点对居民地、道路、河流的危险性。结果表明:... 详细信息

基于中国地面降水日值格点数据和藏东南滑坡事件目录,构建累积降雨量-历时关系阈值(E-D)模型,量化藏东南地区降雨型滑坡事件降雨阈值,分级预测1990—2019年319个降雨型滑坡,并分析909个滑坡点对居民地、道路、河流的危险性。结果表明:①昌都市降雨阈值略高于林芝市,藏东南地区阈值在0≤D≤100区间内介于世界范围滑坡降雨阈值的上限和下限。②“极易发生”的降雨型滑坡30 a内可能发生次数高达104次和101次,分别位于昌都市丁青县的中部地区和林芝市墨脱县境内的雅鲁藏布江中北部;“易发生”降雨型滑坡主要集中分布于工布江达县中部、墨脱县北部、左贡县境内沿江河地带;“较易发生”降雨型滑坡集中分布于丁青县东南部、八宿县和左贡县西部的江河地区。③藏东南地区受滑坡影响的居民地主要分布于边坝县中北部、丁青县南部、察雅县中西部和贡觉县的东南部地区;受滑坡影响的中、高危险性道路段主要集中在边坝县中北部、丁青县南部河流附近、洛隆县中部、察雅县西北部、江达县东南和贡觉县境内的沿金沙江附近地区;受影响的水系主要为边坝县中北部河段、丁青县南部河段、洛隆县中部河段、察雅县西北部的澜沧江河段、江达县东南和贡觉县境内的金沙江河段。

关键词：滑坡灾害降雨致灾阈值滑坡危险性预警藏东南地区

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