自然灾害 第一讲 自然灾害系统.ppt

1、第十七讲自然灾害系统分析,自然灾害系统,自然灾害分析,自然灾害系统 （Disaster System）,灾害系统：是复杂的地球表层系统,1、 灾害系统的组成：孕灾环境、承灾体、致灾因子和灾情共同组成复杂特性的地球表层变异系统。灾情是孕灾环境、承灾体、致灾因子相互作用的产物。,2、 孕灾环境：大气圈、岩石圈、水圈、物质文化圈所组成的综合地球表层系统。,3、 致灾因子：是指可能造成的财产损失、人员伤亡、资源与环境破坏、社会系统混乱等孕灾环境中的变异因子。,4、承灾体：是指人类本身在内的物质文化环境,5、 灾情：是在一定的孕灾环境、承灾体条件下，导致某个区域内，一定时期生命和财产损失的情况。灾情是孕

2、灾环境、承灾体、致灾因子综合、相互作用的产物。研究区域灾情是地理科学研究灾害系统的重要内容。,案例,A 孕灾环境,大气圈（对流层、平流层等）,水 圈（地表水、地下水）,岩石圈（土壤、风化壳、地壳、地幔）,生物圈（植物、动物、微生物）,人类圈（种族、民族、宗教、穷人/富人、 疆域、生活地图）,技术圈（建筑物、计算机网络系统、 运输系统）,孕灾环境属性,地带性/非地带性 基带/边缘带 波动性/突变性 周期/准周期/随机 渐变性/趋向性 梯度/累积,孕灾环境 结构,B 承灾体,人口、经济 土地利用（城市、 厂矿、农田、 牧场、森林、 道路、机场、 港口等）,C 致灾因子(Hazard),马宗晋等分类

3、（1994） 地震灾害 气象灾害（含洪水灾害） 农作物灾害 海洋灾害 森林生物灾害 地质灾害 其他灾害,致灾 圈层 划分,灾害链,案 例,串发灾害链,并发灾害链,台风-暴雨灾害链,暴雨,台风,滑坡,机械 故障,大风,洪水,大风,渍涝,跨堤坝,溢洪,泥石流,山崩,机械 故障,火灾,结构 破坏,断电,巨浪,病虫害,水土 流失,风暴潮,跨堤,海水 污染,人员伤亡、心理影响,直接、间接经济损失,建 筑 物 破 损,生 态 环 境 破 坏,D 灾情,1969， 8.29, 北京10个区县先后降雹,大的似茶碗,45斤重,地面积雹半尺厚,降雹的同时伴有大风。 房山、门头沟、昌平、延庆、海淀、朝阳、丰台、大兴

4、、通县、城区等十余个区县不同程度遭危害。海淀、丰台、等区县果树、蔬菜遭到严重损害，减产50以上，东西长安街的路灯打坏三分之二，居民住房玻璃打坏很多。,案 例,灾害群聚： 灾害多度=单元灾种数/区域灾种总数， 单位： % DD =n/ N,灾害群发： 灾害频度=单元灾害发生频次/时段灾害发生频次，单位： % DF= f/ F,6 灾害群聚、群发,8 灾害信息（ Disaster Information）,灾害信息源,气象部门, ,水利部门,海洋部门,地震部门,农业部门,林业部门,民政部门,保险部门,新闻部门,案例.洞庭湖地区洪水灾情与减灾,降水,降水,径流,径流,围 湖,正常水位,泥沙,第二节、

5、自然灾害系统分析,水 灾 问 题,山地区,湖区,湖岸区,丘陵区,平原区,湖滩区,洞庭湖流域地貌分区模式,水 情 分 析,区域状况 流域状况,降水与蒸发,地表径流,地下水位,可选库区,径流流域分布,降水季节变化,降水年变化,蒸发量,泥沙於积,径流名称,各径流注入水量,排出水量,季节和年际变化,季节和年际变化,导致洪水的 临界水量,新建水库分洪能力,加高堤坝 提高蓄水量,减灾 措施,各流域情况 分析汇总,改变 地表 植被 截流 径流,控 制 围 湖 造 田,控 制 注入 排出 径流 水量,造址 建水 库分 散洪 峰,思 路（1）水情要素角度分析,洞 庭 湖,灾情,减灾,面积,历史面积,目前面积,支

6、流汇入,蓄水量,降水量,周周围地形植被覆盖率及汇入洞庭湖泥沙含量,历史含沙量,目前含沙量,年汇入水量,历史目前,年平均降水量,历史年最大降水量,临界值,移民,经济损失对工业农业影响,退田最大临界值,迁出区域,迁入地区,最大移民数目,增加周围地区植被覆盖率的提高,森林覆盖率的临界值,支流兴修水利调节经径流量,退还,思 路（2）动态角度分析体系,孕灾环境自然条件,承 灾 体资源,致灾因子不利自然条件,灾情经济,稳定性,风险一危险,脆弱性,易损性,自然条件 分析,自然资源 分析,经济分析,资源保护与 改造分析,生态环境安全,减 灾对策,思 路（3）灾害系统角度分析,不稳定性评价,风险评价,脆弱-易损

7、 性评价,自然条件 分析,自然资源 分析,经济分析,资源保护与 改造分析,生态安全评价,降水,径流,地形,植被,临 界 值,正常雨量,湖泊湿地,正常水位,正常流量,耕地,森林草场,矛 盾,湖区湖岸变化,坡地区水土流失,危险评价,人口、财产,社会稳定性,警戒 水位,淹毁灾情,洪泛区,丘陵区,山地区,工 程,环境安全评价,防洪工程,水保工程,县 域 单 元 数 据 库,构 建 模 型,选 择 参 数,模型1-图1,模型2-图2,模型3-图3,提取 特征等值线,叠加,致 灾 区 域 规 律,基本认识,区域减灾,地理学报1994.49卷1期,1.中国自然致灾分异,信 息 源,1）研究思路,第三节、中国

8、自然灾害分异研究,致灾特征值及其模型构建： 多度：自然致灾种类在一定区域内的群聚 性程度为自然致灾多度（D）。,Dn/N,式中n为某县域统计时段内自然灾害的种数 （中国陆地主要自然致灾因子种数共102种） N为全国该统计时段内自然灾害种数。,1.中国自然致灾分异,指标与模型,A,上式中，S为某县域相对自然致灾因子强度（等级），Pi为第i种致灾因子的相对强度，Si为第i种致灾因子的面积比，取值为0.01 到1.0，即1到100%。,相对致灾强度： 自然致灾因子造成的相对破坏或毁坏能力的程度，是造成区域灾情的基本原因（条件）。,B,指标与模型,1.中国自然致灾分异,Si：第i种致灾因子的面积比,被

9、灾指数：某县域所受各种自然致灾因子影响的规模程度，为被灾指数（C）,C,1.中国自然致灾分异,自 然 致 灾 因 子 制 图,多度,多度高低值相差达8倍（4%30%），空间群聚性区域差异大。 以华北为中心，向东北、西北和东南沿海延伸，形成高群聚区。 多度20的区域，有90的范围分布于北纬2545的地区。 全国最低值出现在藏北地区，中东部低值区出现在西南地区。,基本认识： 自然环境过渡地带，诸如中纬度带、海陆过渡带、农牧交错带等， 自然致灾因子相对群聚。 几种自然环境过渡的交错区域形成高值连片区，中国的华北地区 正处在这样的位置，因此成为中国自然致灾因子最群聚的地区。 自然条件差的区域不一定致灾

10、种类多。,3） 自 然 致 灾 因 子 制 图,被灾指数,区域分异特征 被灾指数高低相差4倍多（416），区域分异明显。 以齐齐哈尔、哈尔滨、天水和杭州为顶点连成 的梯形区域， 成为全国高值区（大于10）。 东北平原、华北平原和黄土高原地区为高值中心（大于16）。 东南沿海地带和西南地区的云、贵、川一带是南方相对高值区， 以藏北高原为低值中心，且向外侧增大。,基本认识： 被灾指数与多度值呈正相关关系，其中最突出的是华北地区。 呈面状分布（如气圈、水圈、生物圈）的自然致灾因子影响的地区，被灾指数相对高。,1,3,3,2,5,4,4,6,6,4） 自 然 致 灾 程 度 分 区,1.中国自然致灾分

11、异,区域分异特征 华北地区三者均为高值区，属中国的最多灾、强灾区。 沿海地区均为次高值区，形成多灾、强灾区。 北方农牧交错带及草原区属多灾区。 西南地区，是中国的强灾区。,基本认识： 自然环境较差或生态脆弱地区，不一定都是强灾、多灾地区。（如贵州）。 自然环境演变的敏感地带并不一定多灾强灾并重（如：北方农牧交错带）。 华北地区处在世界两大自然灾害带的交汇区域，三方面均为高值区。 中国自然致灾因子区域可划分为9个一级自然致灾因子区。,1）19491990年中国40多种自然灾害发生 50816县次，发生最多的前6位灾害是： 旱灾 17501县次, 占总灾次的344 洪水 7641县次，占总灾次的1

12、50 暴雨 6463县次，占总灾次的127 麦虫 3243县次，占总灾次的640 冰雹 3028县次，占总灾次的595 棉虫 2635县次，占总灾次的518,自然灾害学报1996.5卷1期,2.中国自然灾害区域分异,二、中国自然灾害时空分异研究,2）中国自然灾害多度区域分异,2.中国自然自然灾害区域分异,主要特征（自然灾害多度与自然致灾多度相比） 多度高值中心从华北南移 东南沿海地带多度值降低 东西分界界线向西移,原因分析（承灾体特点决定） 高值中心南移表明灾害多度受耕作熟制及土地利用类型的影响， 由麦区向稻区移动； 东西分异线西移表明人类活动的西移； 沿海成灾多度降低与该地区承灾和抗灾的经济

13、能力提高有关； 东北北部高值区则与承灾体抗灾能力低有关。,3)中国自然灾害灾次比区域分异,2.中国自然自然灾害区域分异,区域分异特征 东西分异明显，二连察隅线以西为大面积低值区。 高值区主要发生在淮河流域。,基本认识： 灾次比的区域分异大范围受气候及地貌的综合影响，局部受 承灾体和防灾能力的影响。 贵州的灾次比值低，再次表明自然环境脆弱并不一定多灾。 浙江为沿海最低灾次比区域，这与自然致灾因子组合稳定和 抗灾能力强有关。,4）中国成灾指数与致灾指数区域分异相互关分析,2.中国自然自然灾害区域分异,区域分异特征 致灾指数和成灾指数高值区集中在华北地区、江淮地区及华南地区；前者范围偏北和偏西，后者更偏南、偏东。江淮地区，是全国致灾和成灾最高值区域。 致灾指数和成灾指数低值区对应较好，浙江和贵州广西岩溶地区为两个低值区域；青海和西藏为全国最大范围的最低值区域。 成灾指数的东西分异较被灾指数更为显著。,基本认识： 致灾与成灾之间虽然有密切关系，但成灾主要与人类活动在土地利用中的规模、方式、程度以及抗灾能力的强弱有密切关系。,三、自然灾害区划的方法研究,自然灾害区划是通过研究自然灾害发生发展的时空规律对其进行区域划分，以便为区域防灾减灾提供科学依