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一直以来,频繁的干旱灾害给我国经济带来了极大的损失,严重地威胁着我国粮食安全和社会经济可持续发展。建国60年来,我国干旱灾害损失有不断上升的趋势。并且,随着全球气候的变化,这种趋势将日渐加剧。显然,传统的灾害应急管理模式已不能适应社会应对灾害管理的要求,如何主动地认识灾害发生规律,规避灾害风险、最大程度地减少灾害损失成为当今社会发展迫切需要解决的课题之一。在此情形下,一种新的灾害管理模式,灾害风险管理,已成为灾害学研究的新趋势。干旱灾害风险评估是进行干旱灾害风险管理的重要过程和核心内容,目的是通过评价识别区域干旱存在的风险,以便采取有效农业干旱管理措施,提高农业相关部门的风险决策能力,保障农业生产的安全。
本研究以地级市(区、州)为基本研究单元,选择各地区三种播种面积最大的作物作为研究对象,综合运用气象、物候、农业生产、历史灾情等资料和数据,借助地理信息系统GIS技术,定量揭示中国东部季风区农业干旱灾害风险的空间差异,并针对不同区域农业干旱灾害风险特征提出相应的策略和措施。论文取得的主要成果如下:
1)论文系统总结了农业干旱灾害风险研究的理论与方法。明确了开展农业干旱灾害风险研究的社会需要,系统分析了干旱灾害风险的研究进展。认为农业干旱灾害风险研究需要在干旱危险性、承灾体的易损性等方面开展研究,而判断干早等级及其概率,寻找相应干旱等级下的灾害损失率是风险损失评估的关键,并据此确立了论文的研究框架和技术路线。
2)设计了干旱等级判断及其概率计算的流程和算法。利用评估单元农作物物候资料和相应的日降水数据,考虑干旱评估标准的区域差异,季节差异以及不同作物不同生长阶段的差异,设计了一套农作物干旱程度等级判断及其概率计算的流程。
3)确定了不同等级干旱灾害损失率。利用灾害影响面积计算各评估单元历年灾害损失率,通过统计分析得到不同干旱程度等级的损失中值(均值),并以此表征不同大区干旱灾害等级损失率。
4)分析了研究区干旱灾害危险性及易损性空间分布格局。从危险性来看,研究区农业干旱灾害损失危险性高度与极高度区主要分布在黄淮海平原,其它区域则只有零星分布,东北区没有高度以上干旱危险区;从易损性来看,研究区极度易损区全部分布在东北区中北部,高度易损区则主要分布在东北、黄淮海区南部以及西南区的重庆市等地区,研究区农作物的易损性总体呈现北方区域比南方区域高,内陆比沿海高的分布特征。
5)计算了各评估单元的风险损失,并从不同空间尺度上讨论风险损失的特征。依据风险基本原理,构建风险损失评估的基本模型,计算了各评估单元的风险损失量,形成以下结论:
①经检验表明,利用各评估单元三种主要农作物计算的风险损失量能够反映评估单元之间的农业干旱灾害风险差异。
②风险损失量较大的区域集中在北方区域,特别是东北中部一些地区风险损失巨大;而农业干旱灾害风险损失率较高的区域主要在淮海平原区,东北和长江中下游区评估单元综合风险损失率普遍较低。
③从各干旱等级引起的各省风险损失构成比例来看:黄淮海区各省及甘肃南部几个地区以特大干旱损失为主;东北区、西南区和西北区的陕西省以中等干旱灾害风险损失为主;长江中下游区与东南区以大旱风险损失为主。
6)分析了干旱灾害风险空间格局,提出了应对策略和措施。运用综合风险损失指数进行干旱风险分区,结果显示:干旱灾害高度以上风险区主要分布在黄淮海平原区和东北区,其它区域仅有零星分布:中度风险区分布最为广泛,在各区都有较大比例;轻度风险区则主要分布在长江以南区域。针对研究区目前干旱风险状况,提出实现风险转移、实施风险综合防范管理、培养灾害风险意识,加强水利设施建设、提高水资源管理水平等策略和措施。