在全球氣候變化背景下,我國北方牧區自然災害呈現頻發、重發的趨勢。由于北方牧區草原防災抗災能力相對脆弱,公共設施、基礎設施相對薄弱,承災能力低,牧民的防災避災知識缺乏,是受災影響最大的群體,尤其是近年來,生態環境的持續惡化導致牧業的脆弱性日趨加劇,已對我國牧業可持續發展構成嚴重威脅。牧區本身又是自然災害多發區,自然災害則是草原畜牧業經濟的經營和管理中遇到的最為常見的風險因素。多年來,自然災害給草原畜牧業帶來了嚴重的經濟損失,并且災害風險呈上升趨勢。其中,旱災和雪災是突發性強、危害大的自然災害,對草原地區人民生命財產的威脅很大,制約著牧區畜牧業經濟的發展,同時引發牧區草原生態環境的嚴重惡化。尤其是近年來,隨著全球氣候變化與我國經濟社會的快速發展,旱災和雪災發生頻率和危害程度均呈上升趨勢,每年因自然災害造成的損失為70億~100億元左右,對農牧業生產造成的危害嚴重,也直接影響到依靠農牧業安身立命的農牧民群眾的生活水平的提高,已對地區社會可持續發展和國家公共安全與社會穩定等構成了嚴重威脅。
牧區地理位置特殊,區內發育多種類型草原,草原在全國陸地生態系統中具有舉足輕重的地位。我國北方草原牧區地處干旱半干旱區,降水量、徑流量年內、年際變化大,干旱發生的頻次多,覆蓋面廣,持續時間長,影響牧草正常生長,飼草供應和人畜飲水缺乏,極易形成干旱災害,對草原畜牧業和牧民造成嚴重損失。牧區干旱發生的頻次多,覆蓋面廣,持續時間長,影響牧草正常生長,飼草供應和人畜飲水缺乏,極易形成干旱災害,對草原畜牧業和牧民造成嚴重損失。據統計在新中國成立以來的60多年中,我國因旱損失牲畜50萬頭(只)以上的有10余年。干旱除了對畜牧業生產有著直接影響,對草原生態環境也具有潛在危害,干旱對地表植被生長抑制加速了土地的沙化、草場退化,促使地下水位下降,造成人畜飲水困難,使生態環境進一步惡化。因此,針對草原地區的干旱災害開展損失快速評估模型和應急救助決策研究,有著理論與現實的雙重意義。
雪災是我國牧區常見的、危害大、范圍廣的氣象災害之一,歷史上出現的雪災給草原牧區帶來巨大的經濟損失。據統計,我國牧區由于雪災的影響,年均家畜死亡率在5010以上,重災年份可達25%以上,年均家畜掉膘損失為死亡損失的3-4倍,年畜牧業直接和間接經濟損失可達50億元以上,嚴重制約著草原牧區畜牧業經濟的穩定持續發展。因此,建立牧區雪災快速評估指標體系,構建牧區雪災損失快速評估模型和應急救助決策支持平臺,可以為牧區雪災的預防,牧區雪災保險,防災減災資金的投入提供客觀依據,為政府制定牧區雪災管理對策、減災規劃,部署防災、抗災、救災工作和草原發展規劃提供理論依據和技術支撐。同時,對草原生態環境建設、草原畜牧業可持續發展具有重要的意義。
對于自然災害損失與社會影響快速評估研究,一些國際組織、國家和地區很早就制定了較為詳細的操作手冊,指導災害損失評估工作。而我國因數據統計不完備、災害管理制度不完善等原因,損失評估工作相對滯后,且鮮有針對草原雪災、旱災的損失評估研究,急需加強技術與政策層面研究,推動災害,尤其是草原旱災、雪災損失快速評估工作。自然災害應急救助需求與能力評估的研究剛剛起步,從需求與能力評估兩個方面來看,能力評估的研究較多,最為薄弱的是需求評估。對于應急能力評估,國內外學者主要是對城市防災減災能力進行了大量研究,建立了各種各樣評價指標體系與評價模型。對于需求評估,國內還不多見,一些國際組織的大型評估系統或模型中涉及救助需求評估,例如,聯合國、歐盟和世界銀行正在開發一套災后需求評估軟件(PDNAs),重點針對災后早期災情評估和救災需求評估?傮w來說,目前應急工作的需求與能力評估主要處于研究層面,能力評估研究成果相對豐富,需求評估還剛剛起步。對于選址方法,大多數學者僅僅是從方法論中提出了選址的原則及相關模型,對于商業領域來說,選址的標準已基本形成,學者已經有固有的思路,但是,對于救災應急儲備庫選址及應急物資動態調配等方面則很少有明確的思路,還不能滿足業務部門需求?傊覈鴮Σ菰禐、雪災損失快速標準和應急救助決策還缺乏統一認識和實踐檢驗,實用性和可操作性強的草原旱災、雪災損失快速標準和應急救助決策研究還很罕見,這已成為制約我國北方牧區草原減災工作深入開展的瓶頸。
本書是“十二五”社發領域國家科技支撐計劃項目“重大自然災害綜合風險評估與減災關鍵技術及應用示范(2013BAK05BOO)”課題二“重大自然災害應急救助關鍵技術研究與示范(2013BAK05802)”最新研究成果的總結。本書以中國北方牧區草原旱災、雪災為研究對象,構建了草原干旱災害、雪災損失快速評估及草原旱災、雪災社會影響評價基礎數據庫;在此基礎上,利用CASA模型,結合室內外實驗數據,完成了不同情景下松嫩草原干旱災害損失的快速評估;以錫林郭勒地區為研究區,基于區域災害系統理論,利用微波遙感反演方法、GIS空間分析方法、脆弱性曲線方法.對草原雪災損失進行了快速評估:根據旱災與雪災社會影響的形成機制與概念框架,以草原旱災和雪災為例分別建立草原旱災和草原雪災社會影響評價的指標體系,并對其進行篩選和解釋,探討并提出草原旱災與草原雪災社會影響評價的方法,分別建立了評價模型并進行評價;結合災害應急救助工作實際需求,基于數學建模、GIS技術和情景分析技術等,分析研究區域內災害風險、經濟社會發展水平和交通運輸等因素,開展了多災害多目標的應急救災儲備站點的空間布局優化技術研究,并構建了相關技術體系;最后構建了草原旱災、雪災應急救助管理系統平臺,提出了草原旱災、雪災應急救助管理對策體系。
全書由張繼權教授負責總體設計和定稿。全書共分七章,其中第1章由張繼權、郭恩亮執筆;第2章由馬齊云、張繼權執筆;第3章由哈斯、張繼權、劉興朋執筆:第4章由董振華、張繼權、佟志軍執筆;第5章由陳鵬執筆;第6章陳鵬執筆:第7章由陳鵬、馬齊云、馮天計、烏日娜執筆。
在本書的寫作過程中,課題組各位成員通力合作,付出了很大的努力和心血,在此向課題組各位成員表示衷心感謝!同時本書在寫作過程中引用了大量的參考文獻,借此機會向各位作者表示衷心感謝!本書在出版過程中,受到科學出版社的大力支持,編輯為此付出了辛勤的勞動,在此表示誠摯的謝意!
限于作者知識水平和能力所限,對一些問題的認識尚有待于反復實踐和不斷深入,書中疏漏和錯誤之處在所難免,敬請各位專家、同行和廣大讀者批評指正。
前言
第1章 緒論
1.1 研究目的和意義
1.2 國內外相關研究進展和展望
1.2.1 草原旱災損失快速評估研究進展
1.2.2 草原雪災損失快速評估研究進展
1.2.3 災害鏈研究進展
1.2.4 草原旱災、雪災應急減災與應急救助研究進展
1.2.5 國內外相關研究存在的問題
1.2.6 國內外相關研究展望
1.3 研究目標與研究內容
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究內容
1.4 研究方法與研究技術路線
1.5 研究創新點
參考文獻
第2章 草原旱災損失快速評估研究
2.1 研究區域與數據來源
2.1.1 研究區域
2.1.2 數據來源
2.2 理論依據與研究方法
2.2.1 理論依據
2.2.2 研究方法
2.3 草原干旱災害系統分析
2.3.1 孕災環境
2.3.2 致災因子
2.3.3 承災體
2.4 草原干旱時空分布格局分析
2.4.1 松嫩草原干旱識別
2.4.2 松嫩草原干旱時空分布規律
2.5 草原NPP估算及其時空格局
2.5.1 CASA模型參數的求取與確定
2.5.2 松嫩草原NPP估算實現及精度驗證
2.5.3 松嫩草原NPP時空分布特征
2.6 干旱災害損失率曲線構建
2.6.1 基于CASA模型的干旱損失率曲線構建
2.6.2 基于野外實驗的干旱損失率曲線構建
2.6.3 兩種損失率曲線的對比分析
2.7 干旱災害損失快速評估研究
2.7.1 松嫩草原干旱災害對草地產量影響的損失快速評估
2.7.2 松嫩草原干旱災害對草地載畜量影響的損失快速評估
參考文獻
第3章 草原雪災損失快速評估研究
3.1 研究區概況與數據來源
3.1.1 研究區概況
3.1.2 數據來源
3.2 理論依據與研究方法
3.2.1 理論依據
3.2.2 研究方法
3.3 草原雪災致災系統分析
3.3.1 孕災環境子系統分析
3.3.2 致災因子子系統分析
3.3.3 承災體子系統分析
3.4 草原牧區積雪面積時空演變格局
3.4.1 積雪面積時間變化
3.4.2 積雪面積空間變化
3.5 基于FY3B微波遙感數據的積雪深度反演研究
3.5.1 反演模型建立
3.5.2 模型反演精度驗證
3.6 草原雪災多承災體損失率曲線建立
3.6.1 錫林郭勒地區草原主要承災體雪災損失率的計算
3.6.2 錫林郭勒地區不同承災體草原雪災損失率曲線的建立
3.7 草原牧區不同承災體草原雪災損失快速評估
3.7.1 錫林郭勒地區草原雪災草場損失快速評估
3.7.2 錫林郭勒地區草原雪災牲畜損失快速評估
3.7.3 錫林郭勒地區草原雪災牲畜棚舍損失快速評估
3.7.4 錫林郭勒地區草原雪災人口損失快速評估
3.7.5 錫林郭勒地區草原雪災直接經濟損失快速評估
參考文獻
第4章 草原旱災、雪災社會影響評價研究
4.1 草原旱災危險性時空演變特征分析
4.1.1 研究區域與研究方法
4.1.2 草原旱災危險性時空演變特征
4.1.3 結論與討論
4.2 草原雪災時空演變分析
4.2.1 理論依據與研究方法
4.2.2 草原雪災時空演變特征分析
4.2.3 內蒙古錫林郭勒盟草原雪災災情評價與區劃
4.3 草原干旱-雪災災害鏈推理模型研究
4.3.1 研究方法與災害鏈類型
4.3.2 草原干旱-雪災災害鏈推理模型的構建
4.3.3 草原干旱-雪災災害鏈推理模型的檢驗
4.3.4 錫林郭勒盟草原旱災、雪災綜合區劃
4.4 草原旱災社會影響評價研究
4.4.1 草原旱災社會影響機理分析
4.4.2 草原旱災社會影響評價方法
4.4.3 基于SD模型的草原旱災社會影響驅動機理分析
4.4.4 草原旱災社會影響評價指標體系選取及模型構建
4.4.5 草原旱災社會影響評價與區劃
4.5 草原雪災社會影響評價研究
4.5.1 草原雪災社會影響機理分析
4.5.2 草原雪災社會影響評價方法
4.5.3 草原雪災社會影響評價指標體系與模型構建
4.5.4 草原雪災社會影響評價與區劃
參考文獻
第5章 草原雪災應急救助需求與能力評估研究
5.1 自然災害應急救助理論
5.1.1 自然災害應急救助基本概念
5.1.2 自然災害應急救助特征
5.1.3 自然災害應急救助評估內涵與內容
5.1.4 自然災害應急救助的意義
5.1.5 自然災害應急救助體系
5.1.6 自然災害應急救助評估
5.2 草原雪災應急救助能力研究
5.2.1 草原雪災應急救助能力評價方法
5.2.2 草原雪災應急救助能力評價指標體系與模型構建
5.2.3 草原雪災應急救助能力評價結果分析
5.3 草原雪災應急救助需求研究
5.3.1 草原雪災應急救助需求研究方法
5.3.2 草原雪災應急救助需求模型的構建
5.3.3 草原雪災應急救助需求結果分析
參考文獻
第6章 草原雪災應急救助物資庫及避難所優化布局研究
6.1 草原雪災風險評價與區劃研究
6.1.1 研究區域與數據來源
6.1.2 理論依據與研究方法
6.1.3 草原雪災風險因素辨識
6.1.4 草原雪災風險評價指標體系與模型的建立
6.1.5 基于行政尺度與格網尺度的草原雪災風險評價
6.2 草原雪災應急物資庫優化布局研究
6.2.1 草原雪災物資庫布局影響因子分析
6.2.2 草原雪災物資庫優化布局與服務區劃分
6.3 社區應急避難所優化布局技術研究
6.3.1 社區應急避難場所區位選址模型構建
6.3.2 實證案例
6.4 區級應急避難所優化布局研究
6.4.1 應急避難所選址影響因素分析
6.4.2 應急避難所優化布局原則
6.4.3 避難所選址適宜性分析
6.4.4 避難所優化布局模型構建及應用
參考文獻
第7章 草原旱災、雪災應急救助管理系統構建與決策研究
7.1 北方牧區草原旱災、雪災應急救助技術整體框架與技術平臺構建
7.1.1 基于“3S”技術的草原牧區旱災損失快速評估系統概念框架的構建
7.1.2 北方牧區草原旱災、雪災應急救助可視化系統
7.1.3 北方牧區草原干旱識別與損失評估可視化系統
7.1.4 北方牧區草原雪災損失快速評估可視化系統
7.1.5 北方牧區草原雪災應急物資庫優化布局系統
7.1.6 北方牧區草原雪災應急避難所優化布局系統
7.2 北方牧區草原旱災、雪災管理及防御對策研究
7.2.1 草原干旱災害風險管理技術對策
7.2.2 草原雪災損失防御對策研究
參考文獻
彩圖