基本信息
- 项目名称：
- 基于DEM纠正的旱灾风险评价模型--以西南地区为例
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品在传统的旱灾风险评价“二度”模型中加入孕灾环境（地形）的影响，改进为一个新的旱灾风险评价“三度模型”，能够更准确的对旱灾情况进行评价；尤其是对于复杂地形区，加入地形因子后能更好的进行旱灾风险评价。
- 详细介绍：
- 十一五国家科技支撑项目：综合风险防范关键技术研究与示范（2006BAD20B03-06）子课题：干旱灾害数据库建立及干旱灾害风险图编制（1：100万）结项时用的旱灾风险评价模型是传统的二度模型，并提出了三度模型的迫切需求。 而国内同类研究水平仍然在二度水平上，对于复杂地形区迫切需要三度模型来提高旱灾风险评价的精度。 同等致灾强度下，孕灾环境（特别是地形导致的水热再分配）造成的旱灾灾情地域差异值得高度关注。本作品在传统的旱灾风险评价二度模型中加入了孕灾环境（地形）的影响，可更为精确、合理的进行旱灾风险评价。尤其是对于复杂地形区，地形纠正更为重要。 在获得较好研究效果的基础上，编制了《基于DEM的旱灾风险三度模型自动评价软件》（已获软件著作权登记，第一作者为指导教师王静爱教授），提高了该模型的实用化。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 为准确的进行区域旱灾风险评价，本作品在传统的旱灾风险评价“二度”模型中加入孕灾环境（地形）的影响，改进为“三度”模型。提供一种更为精确合理的方法。 采用气象站点观测数据和数字高程模型（DEM）数据，通过模拟复杂地形影响下的下垫面真实水分情况，实现了地形对降水和气温的空间纠正，建立干旱致灾因子（水分条件）、孕灾环境（地形）、承灾体（农作物脆弱性曲线）综合的旱灾风险评价三度模型。
科学性、先进性及独特之处
- 同等致灾强度下，孕灾环境（特别是地形导致的水热再分配）造成的旱灾灾情地域差异值得高度关注。本作品在传统旱灾风险评价二度模型中加入了孕灾环境（地形）的影响，可更为精确、合理的进行旱灾风险评价。尤其是对于复杂地形区，地形纠正更为重要。 在获得较好效果的基础上，编制了《基于DEM的旱灾风险三度模型自动评价软件》（已获软件著作权登记，第一作者为导师王静爱教授），提高了该模型的实用化。
应用价值和现实意义
- 本作品中模型可较为准确、快速获得的旱灾风险评价结果，尤其是对于复杂地形区，地形纠正的效果更为显著。 所获得的准确、高分辨率的旱灾风险评价结果能够为区域灾害风险识别，风险防范与管理提供理论与技术支持，进而为区域的防灾减灾提供科学依据。 有利于抗旱救灾资源的合理调配，防止出现资源不合理调配而引发的一系列问题。
学术论文摘要
- 旱灾研究中，地形导致的水热再分配容易造成地域间旱灾灾情的明显差异，因此地形因子对于旱灾风险的准确评价及灾情的客观评估至关重要。本文采用气象站点观测数据和DEM数据，通过模拟复杂地形影响下的下垫面真实水分情况，实现了地形对降水和气温的空间纠正，建立了干旱致灾因子（水分条件）、孕灾环境（地形）、承灾体（农作物脆弱性曲线）综合的旱灾风险评价三度模型。并以地形复杂、旱灾多发的西南地区为例，编制了旱灾风险等级图，为客观评估旱灾灾情，有效开展区域旱灾风险防范提供了科学依据，取得了较好效果。在此基础上，编制了适用性更广的自动化处理软件，提高了该评价模型的实用性。
获奖情况
- 自动评价软件《基于DEM的旱灾风险三度模型自动评价软件V1.0》，已获得软件著作权登记，登记号2011SR013881。
鉴定结果
- 软件著作权登记，登记号2011SR013881。
参考文献
- [1]贾慧聪, 王静爱, 岳耀杰, 等. 冬小麦旱灾风险评价的指标体系构建及应用——基于2009年北方春旱野外实地考察的认识 [J]. 灾害学, 2009, 24(04): 20-25. [2]UN/ISDR, Living with Risk. A Global Review of Disaster Reduction Initiatives[R]. Geneva: UN/ISDR, 2004. [3]范宝俊. 中国国际减灾实录 [M]. 北京; 当代中国出版社. 2000. [4]陈贺, 李原园, 杨志峰, 等. 地形因素对降水分布影响的研究 [J]. 水土保持研究, 2007, 60(01): 119-122. [5]李新, 程国栋, 卢玲. 空间内插方法比较 [J]. 地球科学进展, 2000, (03): 260-265. [6]潘耀忠, 龚道溢, 邓磊, 等. 基于DEM的中国陆地多年平均温度插值方法 [J]. 地理学报, 2004, (03): 366-374. [7]杨青, 史玉光, 袁玉江, 等. 基于DEM的天山山区气温和降水序列推算方法研究 [J]. 冰川冻土, 2006, (03): 337-342. [8]史培军. 四论灾害系统研究的理论与实践 [J]. 自然灾害学报, 2005, (06): 1-7.
同类课题研究水平概述
- 十一五国家科技支撑项目：综合风险防范关键技术研究与示范（2006BAD20B03-06）子课题：干旱灾害数据库建立及干旱灾害风险图编制（1：100万）结项时用的旱灾风险评价模型是传统的二度模型，并提出了三度模型的迫切需求。 而国内同类研究水平仍然在二度水平上，对于复杂地形区迫切需要三度模型来提高旱灾风险评价的精度。 2009年2月初, 我国北方冬麦区遭受了数十年未遇的严重旱灾。基于野外实地考察, 判断本次旱灾对冬小麦造成的实际影响比气象统计的灾情要轻, 同时因地形因子（高程、坡向）、种植作物和田间管理水平的不同而呈现出明显的区域差异。实际中，抗旱救灾资源的合理调配必须基于客观的灾情评估；而不考虑地形影响的旱灾灾情评估，极易出现华北春旱中重灾区未得到充分的救助、未受灾区却过度灌溉而引起作物生长紊乱的情况。这就迫切需要一种考虑地形差异并能够准确评价区域旱灾灾情的方法。 在旱灾风险评价模型上，更多的研究者赞同联合国国际减灾战略ISDR的风险的二度模型即：“风险（R）=致灾因子（H）×脆弱性（V）”。WMO/UNESO 组织的世界减灾大会分论坛宣言中提到,对致灾因子预测能力的微小提高,也可能对社区或国家经济社会可持续发展产生巨大的好处。农业旱灾最根源的致灾因子是作物生长季降水稀少，最直接的致灾因子是土壤有效水分不足，最终表现形式是对作物生长产生水分胁迫。因此，水分情况对旱灾风险评价的精度起决定性作用。同等致灾强度下，因孕灾环境特别是地形导致水热再分配而造成旱灾灾情地域差异，值得高度关注。而传统的单纯基于气象站点资料在二维平面内进行插值所得到的降水量等值线，不能体现区域内不同地形环境下的水分情况。因此需要进一步将风险评价由以上的“二度”模型改进为“三度”模型。
