描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787511630223
《草原雪灾监测与评估技术》可供草原、生态、畜牧及灾害评估等相关领域的科研、教学及管理人员参考。
章草原雪灾概述（1）
节草原雪灾概论（1）
一、研究意义与目的（1）
二、积雪参数定义（2）
三、草原雪灾特点和时空分布规律（3）
四、草原雪灾等级标准（4）
五、草原雪灾风险评价（5）
六、雪灾灾情评价（7）
第二节研究区概况（9）
第三节草原雪灾研究内容、常用方法（10）
一、草原雪灾监测（10）
二、草原雪灾评价（13）
三、积雪数据同化（16）
四、草原雪灾应急管理辅助系统（16）
第四节存在的问题及展望（16）
一、存在的问题（16）
二、展望（17）
第五节雪灾国内外研究进展（18）
一、积雪面积遥感监测研究（18）
二、积雪深度遥感监测研究（19）
三、雪灾灾情评估研究（21）
四、雪灾风险评价研究（22）
五、雪灾监测评估应用系统研发（23）
第二章内蒙古积雪时空动态及其气候响应研究（25）
节内蒙古积雪面积时空变化及其气候响应研究（26）
一、数据源及研究方法（26）
二、结果与分析（28）
三、讨论（33）
四、结论（33）
第二节近35年内蒙古积雪日数时空变化及其气候响应研究（34）
一、材料与方法（35）
二、结果与分析（37）
三、结论（44）
四、讨论（45）
第三节近35年内蒙古雪深时空变化及其气候响应研究（45）
一、材料与方法（46）
二、结果与分析（48）
三、讨论（56）
四、结论（56）
第四节近10年内蒙古积雪动态（57）
一、近10年初雪日期动态（57）
二、近10年终雪日期动态（59）
三、近10年积雪日数动态（61）
四、近10年雪深动态（65）
第五节小结（66）
第三章基于FY-3B被动微波数据的内蒙古草原牧区雪深
反演研究（69）
节研究区与数据（70）
一、研究区（70）
二、数据来源（70）
第二节积雪深度反演模型建立（77）
一、被动微波遥感原理（77）
二、内蒙古草原牧区雪深反演算法的建立（78）
三、精度验证（80）
第三节模型应用案例（81）
第四节结论与讨论（83）
第四章内蒙古草原牧区雪灾快速监测评估（85）
节雪灾监测指标的确定（86）
第二节数据源及处理（86）
一、积雪覆盖率提取数据及处理（86）
二、雪深提取数据及处理（87）
三、其他数据（87）
第三节积雪覆盖率提取（87）
一、可见光积雪遥感监测原理（87）
二、研究方法与精度验证（92）
三、结果与分析（93）
四、结论（93）
第四节积雪深度提取（94）
第五节雪灾快速评估技术（95）
一、雪灾评估数据库建立（95）
二、雪灾快速评估方法（96）
三、雪灾等级划分指标（96）
第六节结果与分析（97）
第七节精度检验（98）
第八节结论与讨论（98）
第五章内蒙古草原牧区雪灾风险评价（101）
节草地雪灾风险的形成机理与评价方法（102）
一、草地雪灾风险的形成机理（102）
二、草地雪灾风险评价方法（103）
第二节近55年内蒙古雪灾时空特征研究（104）
一、数据源与方法（105）
二、结果分析（106）
三、结论（112）
第三节内蒙古雪灾损失时空特征（113）
一、数据来源与研究方法（113）
二、结果与分析（113）
三、结论（118）
第四节内蒙古草原牧区雪灾风险评价（119）
一、数据源与研究方法（119）
二、雪灾致灾因子危险性评估（119）
三、雪灾承载体脆弱性评估（122）
第五节结论与讨论（126）
第六章内蒙古草原牧区雪灾监测与风险评价辅助决策系统（129）
节系统设计目标与总体结构（129）
第二节系统开发步骤（130）
第三节系统分析（130）
一、系统需求分析（130）
二、系统建设原则（132）
第四节系统设计（133）
一、数据库设计（133）
二、系统功能模块总体设计（134）
三、详细功能设计（135）
四、界面设计（139）
第五节系统实施（141）
第六节系统评价（152）
第七节小结（152）
参考文献（153）
〖MZ(2H〗节草原雪灾概论
〖MZ(3H〗一、研究意义与目的
积雪是地球表层的重要组成部分，大尺度而言，积雪动态变化影响能量与地球表面辐射平衡交换、气候变化、水资源利用等；局域尺度而言，积雪动态变化是影响气候变化、天气、冰雪灾害、环境、工农业和生活用水资源等一系列与人类活动有关的要素（王建，1999）。另外，积雪融水也是草原干旱、半干旱区域生态系统的重要水资源，与农业和畜牧业有着密切的关系（王玮，2014；Pumainen，2006；王澄海等，2009)，同时积雪面积、持续时间、积雪深度、初雪日期和终雪日期、雪水当量和积雪反射率等积雪参数是生态水文模型以及全球数值天气预报模型的重要输入参数（王玮，2014；高荣等，2004)。因此，开展监测积雪时空动态的研究具有重要意义。
第四次联合国政府间气候专门委员会（IPCC）研究报告揭示，气候变暖导致全球自然灾害发生的概率呈现增加趋势，人类遭受各种自然灾害风险的概率进一步加大（刘佩，2012）。雪灾是世界上面临的重要气象灾害之一，雪灾对国民经济的影响和人民群众生命财产安全的影响是巨大的，特别是畜牧业为主题经济的草原牧区。我国的内蒙古自治区（全书简称内蒙古）是欧亚大陆温带草原的主要组成部分，生态环境多样且较脆弱，也是雪灾极为活跃的地区。农牧业是内蒙古的主要经济基础，牲畜和草地资源是其基本的生活依靠及生产资料，如发生雪灾，食料短缺，草场封闭，交通中断，牧民和家畜陷入绝境，经济损失惨重，严重制约草原牧区草地畜牧业的平衡可持续发展（李培基，1998；曾群柱，1993；冯学智，1995）。据统计，内蒙古27年（1978—2004年）间共有66个旗县发生了468次不同程度的雪灾，仅2010年1月初、12月22日、27日内蒙古发生特大雪灾三起，全年受灾人口累计达4528万，受灾牲畜累计达4247万头（只），直接经济损失达801亿元。因此准确监测积雪深度和积雪面积是牧区雪灾评估和风险评价研究的基础，减轻雪灾损失有重要的支撑参考意义。
决定一次雪灾程度大小的影响因素很多，主要包括自然因素系统和社会经济因素系统。自然因素系统有降雪量、积雪范围、积雪深度、积雪日数、风速、积雪密度和气温等气象因子；高程、阳坡、阴坡、凹地和高地等地形条件；牧草产量、牧草密度、牧草高度和盖度等草场情况。社会经济因素系统有大小牲畜的比例和数量、棚圈化率、冬春季草场配置状况、冬储草料、通信和交通等因素（黄晓东，2009；史培军等，1996；周陆生等，2000；全川等，1996；周陆生等，2001；郝璐等，2002）。因此准确掌握积雪时空动态，及时监测积雪面积及深度变化，评估雪灾带来的损失等对政府制定雪灾应急管理、防灾减灾决策，对牧民生产生活以及科学研究等具有重要意义。
本研究利用多源遥感数据，以内蒙古为研究区，揭示内蒙古积雪时空动态特征及气候变化响应；建立基于FY-3B微波数据的适合于内蒙古草原牧区雪深反演模型；由积雪面积、积雪深度和植被高度，结合牧区雪灾国家标准提出了内蒙古草原牧区雪灾快速监测评估技术；建立内蒙古草原牧区雪灾风险指标体系及阈值，对内蒙古草原牧区雪灾进行风险区划，在此基础上开发内蒙古草原牧区雪灾监测与风险评价辅助决策系统。可为内蒙古草原牧区雪灾监测、评估，限度降低内蒙古草原牧区雪灾损失提供技术支撑。对内蒙古乃至全国草原牧区雪灾应急管理及防灾、减灾工作具有重要的意义。
〖MZ(3H〗二、积雪参数定义
本研究从内蒙古的实际情况出发，积雪季节定义为每年10月至翌年3月(如2011年10月—2012年3月的积雪季为2012年的积雪季，剩下年份的积雪季节以此类推)。
积雪日数：遥感影像上各像元点在一个积雪季节中该像元点积雪类别出现的日数之和定义为各像元点的积雪日数。
稳定积雪区域：积雪季节里积雪日数在60d以上地区定义为稳定积雪区域。
不稳定积雪区域：积雪季节里积雪日数在小于或等于60d的地区定义为不稳定积雪区域。
初雪日期一般定义为一年中该像元点从某日起积雪类别持续出现日数首次超过14d时该日的儒略日，终雪日期则相反，一年中该像元点从某日起积雪类别持续出现日数后一次超过14d时该日的儒略日（王增艳等，2012）。
雪深：据中国气象局于2009年所给出的地面气象观测规范中规定，雪深指的是当气象站四周视野地面被雪覆盖超过一半时要观测雪深，并且平均雪深不足05cm的，记为0cm；当积雪深度≥05cm 时，数值四舍五入，小值为1cm。
〖MZ(3H〗三、草原雪灾特点和时空分布规律
草原雪灾是由于大量的降雪与积雪，对畜牧业生产及人们日常生活造成危害和损失的气象灾害。中国草地面积约占世界草地的13%，占国土面积的40%，其中牧区草地面积为313亿hm2，主要分布在内蒙古、新疆、西藏、青海和甘肃等地。这些省区每年为国家创造约1/5的畜牧业产值，在我国国民经济建设和人民生活改善中占有重要地位。由于雪灾属突发性自然灾害，不仅影响冬季放牧，而且严重威胁着因前期干旱累积而特别脆弱的冬季畜牧业生产，是制约我国畜牧业持续发展的重要致灾因子。
草原雪灾亦称白灾，是因长时间大量降雪造成大范围积雪成灾的自然现象。主要是指依靠天然草场放牧的畜牧业地区，由于冬半年降雪量过多和积雪过厚，雪层维持时间长，影响畜牧业正常放牧活动的一种灾害。对畜牧业的危害，主要是积雪掩盖草场，且超过一定深度，有的积雪虽不深，但密度较大，或者雪面覆冰形成冰壳，牲畜难以扒开雪层吃草，造成饥饿，有时冰壳还易划破羊和马的蹄腕，造成冻伤，致使牲畜瘦弱，常常造成牧畜流产，仔畜成活率低，老弱幼畜饥寒交迫，死亡增多。同时还严重影响甚至破坏交通、通信、输电线路等生命线工程，对牧民的生命安全和生活造成威胁。雪灾主要发生在稳定积雪地区和不稳定积雪山区，偶尔出现在瞬时积雪地区。中国牧区的雪灾主要发生在内蒙古草原、西北和青藏高原的部分地区。根据我国雪灾的形成条件、分布范围和表现形式，将雪灾分为3种类型：雪崩、风吹雪灾害（风雪流）和牧区雪灾。
我国草原牧区大雪灾大致有十年一遇的规律。至于一般性的雪灾，其出现次数就更为频繁了。据统计，西藏牧区大致2～3年一次，青海牧区也大致如此。新疆牧区，因各地气候、地理差异较大，雪灾出现频率差别也大，阿尔泰山区、准噶尔西部山区、北疆沿天山一带和南疆西部山区的冬牧场和春秋牧场，雪灾频率达50%～70%，即在10年内有5～7年出现雪灾。其他地区在30％以下。雪灾高发区，也往往是雪灾严重区，如阿勒泰和富蕴两地区，雪灾频率高达70％，重雪灾高达50％。反之，雪灾频率低的地区往往是雪灾较轻的地区，如温泉地区雪灾出现频率仅为5％，且属轻度雪灾。但不管哪个牧区大雪灾都很少有连年发生的现象。
雪灾发生的时段，冬雪一般始于10月，春雪一般终于4月。危害较重的，一般是秋末冬初大雪形成的所谓“坐冬雪”。随后又不断有降雪过程，使草原积雪越来越厚，以致危害牲畜的积雪持续整个冬天。中国雪灾空间分布格局的基本特征是：，中国雪灾分布比较集中，全国有399个雪灾县，集中分布在内蒙古、新疆、青海和西藏四省区。地域上形成三个雪灾多发区，即内蒙古大兴安岭以西、阴山以北的广大地区和新疆天山以北地区、青藏高原地区；第二，全国存在着三个雪灾高频中心，即内蒙古锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗、西乌珠穆沁旗、西苏旗、阿巴嘎旗等地区；新疆天山北塔城、富蕴、阿勒泰、和布克塞尔、伊宁等地；青藏高原东北部巴彦喀喇山脉附近玉树、称多、囊谦、达日、甘德、玛沁一带。
评论
还没有评论。