《草原雪災(zāi)監(jiān)測(cè)與評(píng)估技術(shù)》以內(nèi)蒙古自治區(qū)草原牧區(qū)雪災(zāi)為研究對(duì)象，利用遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位技術(shù)、數(shù)學(xué)模型等方法，結(jié)合野外實(shí)地調(diào)查、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等綜合方法，進(jìn)行了研究區(qū)積雪時(shí)空動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及其氣候響應(yīng)，建立了基于風(fēng)云3B微波遙感數(shù)據(jù)的雪深反演模型，提出了內(nèi)蒙古草原牧區(qū)雪災(zāi)快速監(jiān)測(cè)評(píng)估方法，進(jìn)行了實(shí)證雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，研發(fā)了雪災(zāi)監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)輔助決策系統(tǒng)。
《草原雪災(zāi)監(jiān)測(cè)與評(píng)估技術(shù)》可供草原、生態(tài)、畜牧及災(zāi)害評(píng)估等相關(guān)領(lǐng)域的科研、教學(xué)及管理人員參考。
近年來(lái)，在世界范圍內(nèi)，自然災(zāi)害頻發(fā)，災(zāi)情嚴(yán)重，已引起全世界對(duì)災(zāi)害影響人類(lèi)文明進(jìn)程的重新認(rèn)識(shí)，即不論經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)到何種程度，我們都無(wú)法避免來(lái)自本地或異地的災(zāi)害對(duì)人類(lèi)發(fā)展造成的影響。因此，研究災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警方法、揭示災(zāi)害形成機(jī)理、探討災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制和風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策及應(yīng)急反應(yīng)體系已成為制定社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展模式的重要科學(xué)基礎(chǔ)。
我國(guó)是草原資源大國(guó)，草原是我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，同時(shí)我國(guó)又是一個(gè)生態(tài)環(huán)境比較脆弱的國(guó)家，而草原生態(tài)系統(tǒng)是各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)中最脆弱的開(kāi)放系統(tǒng)，極易遭受各種自然災(zāi)害和人為災(zāi)害的侵襲和破壞，特別是隨著人類(lèi)活動(dòng)的增強(qiáng)和全球變化的影響，草原災(zāi)害事件發(fā)生的越來(lái)越頻繁、生態(tài)環(huán)境惡化現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重。聯(lián)合國(guó)政府間氣候?qū)ｉT(mén)委員會(huì)（IPCC）2007年,第四次研究報(bào)告表明，氣候變暖使全球自然災(zāi)害爆發(fā)的頻率呈現(xiàn)增加態(tài)勢(shì)，人類(lèi)遭受自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的潛在概率進(jìn)一步加大。
季節(jié)性積雪對(duì)水文過(guò)程和氣候具有重要的作用，積雪覆蓋面積是水文學(xué)和氣候?qū)W研究的必要參數(shù)之一。積雪覆蓋面積的動(dòng)態(tài)變化狀況對(duì)水體和能量循環(huán)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境均具有重大的影響。然而，冬春季降雪是影響草原牧區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展的重要因子，過(guò)量而長(zhǎng)期的降雪會(huì)掩埋牧草，造成牲畜無(wú)法啃食，使牲畜面臨凍死、餓死的威脅，便形成雪災(zāi)。雪災(zāi)是世界上面臨的十大災(zāi)害之一，雪災(zāi)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的影響是巨大的，特別是畜牧業(yè)為主題經(jīng)濟(jì)的草原牧區(qū)。2010年1月初、12月22日、27日內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)生特大雪災(zāi)三起，全年受災(zāi)人口累計(jì)達(dá)4528萬(wàn)，受災(zāi)畜生累計(jì)達(dá)4247萬(wàn)頭（只），直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)801億元。
我國(guó)牧區(qū)雪災(zāi)主要發(fā)生在內(nèi)蒙古草原、西北地區(qū)及青藏高原部分地區(qū)，也是雪災(zāi)極為活躍的地區(qū)。草原雪災(zāi)發(fā)生的原因復(fù)雜，涉及氣象因子(積雪深度、積雪范圍、積雪日數(shù)、積雪密度、風(fēng)速、降雪量和氣溫)、地形條件(陰坡、陽(yáng)坡、凹地、高地等)和草場(chǎng)狀況(牧草長(zhǎng)勢(shì)、草群高度、草群密度和蓋度)組成的自然因素系統(tǒng)與畜群結(jié)構(gòu)(大小牲畜的數(shù)量、比例等)、冬儲(chǔ)草料、棚圈化率、冬春季草場(chǎng)配置狀況和交通、通訊狀況等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素系統(tǒng)兩大類(lèi)因素。因此其發(fā)生具有一定的隨機(jī)性和不確定性。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)對(duì)于草原雪災(zāi)缺乏系統(tǒng)性和規(guī)范性研究，這也是我國(guó)畜牧業(yè)生產(chǎn)波狀起伏，無(wú)法穩(wěn)定發(fā)展的主要原因。針對(duì)這一問(wèn)題，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所聯(lián)合東北師范大學(xué)、內(nèi)蒙古師范大學(xué)、國(guó)家氣象局及農(nóng)業(yè)部草原監(jiān)理中心等多家單位，對(duì)我國(guó)草原雪災(zāi)研究中存在的問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
本書(shū)系統(tǒng)地論述我國(guó)草原牧區(qū)雪災(zāi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)；進(jìn)行了近35年內(nèi)蒙古積雪時(shí)空動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及其氣候響應(yīng)，建立了基于風(fēng)云3B微波遙感數(shù)據(jù)的雪深反演模型，提出了內(nèi)蒙古草原牧區(qū)雪災(zāi)快速監(jiān)
第一章草原雪災(zāi)概述（1）
第一節(jié)草原雪災(zāi)概論（1）
一、研究意義與目的（1）
二、積雪參數(shù)定義（2）
三、草原雪災(zāi)特點(diǎn)和時(shí)空分布規(guī)律（3）
四、草原雪災(zāi)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（4）
五、草原雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（5）
六、雪災(zāi)災(zāi)情評(píng)價(jià)（7）
第二節(jié)研究區(qū)概況（9）
第三節(jié)草原雪災(zāi)研究?jī)?nèi)容、常用方法（10）
一、草原雪災(zāi)監(jiān)測(cè)（10）
二、草原雪災(zāi)評(píng)價(jià)（13）
三、積雪數(shù)據(jù)同化（16）
四、草原雪災(zāi)應(yīng)急管理輔助系統(tǒng)（16）
第四節(jié)存在的問(wèn)題及展望（16）
一、存在的問(wèn)題（16）
二、展望（17）
第五節(jié)雪災(zāi)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展（18）
一、積雪面積遙感監(jiān)測(cè)研究（18）
二、積雪深度遙感監(jiān)測(cè)研究（19）
三、雪災(zāi)災(zāi)情評(píng)估研究（21）
四、雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究（22）
五、雪災(zāi)監(jiān)測(cè)評(píng)估應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)（23）
第二章內(nèi)蒙古積雪時(shí)空動(dòng)態(tài)及其氣候響應(yīng)研究（25）
第一節(jié)內(nèi)蒙古積雪面積時(shí)空變化及其氣候響應(yīng)研究（26）
一、數(shù)據(jù)源及研究方法（26）
二、結(jié)果與分析（28）
三、討論（33）
四、結(jié)論（33）
第二節(jié)近35年內(nèi)蒙古積雪日數(shù)時(shí)空變化及其氣候響應(yīng)研究（34）
一、材料與方法（35）
二、結(jié)果與分析（37）
三、結(jié)論（44）
四、討論（45）
第三節(jié)近35年內(nèi)蒙古雪深時(shí)空變化及其氣候響應(yīng)研究（45）
一、材料與方法（46）
二、結(jié)果與分析（48）
三、討論（56）
四、結(jié)論（56）
第四節(jié)近10年內(nèi)蒙古積雪動(dòng)態(tài)（57）
一、近10年初雪日期動(dòng)態(tài)（57）
二、近10年終雪日期動(dòng)態(tài)（59）
三、近10年積雪日數(shù)動(dòng)態(tài)（61）
四、近10年雪深動(dòng)態(tài)（65）
第五節(jié)小結(jié)（66）
第三章基于FY-3B被動(dòng)微波數(shù)據(jù)的內(nèi)蒙古草原牧區(qū)雪深
反演研究（69）
第一節(jié)研究區(qū)與數(shù)據(jù)（70）
一、研究區(qū)（70）
二、數(shù)據(jù)來(lái)源（70）
第二節(jié)積雪深度反演模型建立（77）
一、被動(dòng)微波遙感原理（77）
二、內(nèi)蒙古草原牧區(qū)雪深反演算法的建立（78）
三、精度驗(yàn)證（80）
第三節(jié)模型應(yīng)用案例（81）
第四節(jié)結(jié)論與討論（83）
第四章內(nèi)蒙古草原牧區(qū)雪災(zāi)快速監(jiān)測(cè)評(píng)估（85）
第一節(jié)雪災(zāi)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的確定（86）
第二節(jié)數(shù)據(jù)源及處理（86）
一、積雪覆蓋率提取數(shù)據(jù)及處理（86）
二、雪深提取數(shù)據(jù)及處理（87）
三、其他數(shù)據(jù)（87）
第三節(jié)積雪覆蓋率提�。�87）
一、可見(jiàn)光積雪遙感監(jiān)測(cè)原理（87）
二、研究方法與精度驗(yàn)證（92）
三、結(jié)果與分析（93）
四、結(jié)論（93）
第四節(jié)積雪深度提�。�94）
第五節(jié)雪災(zāi)快速評(píng)估技術(shù)（95）
一、雪災(zāi)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)建立（95）
二、雪災(zāi)快速評(píng)估方法（96）
三、雪災(zāi)等級(jí)劃分指標(biāo)（96）
第六節(jié)結(jié)果與分析（97）
第七節(jié)精度檢驗(yàn)（98）
第八節(jié)結(jié)論與討論（98）
第五章內(nèi)蒙古草原牧區(qū)雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（101）
第一節(jié)草地雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的形成機(jī)理與評(píng)價(jià)方法（102）
一、草地雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的形成機(jī)理（102）
二、草地雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法（103）
第二節(jié)近55年內(nèi)蒙古雪災(zāi)時(shí)空特征研究（104）
一、數(shù)據(jù)源與方法（105）
二、結(jié)果分析（106）
三、結(jié)論（112）
第三節(jié)內(nèi)蒙古雪災(zāi)損失時(shí)空特征（113）
一、數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法（113）
二、結(jié)果與分析（113）
三、結(jié)論（118）
第四節(jié)內(nèi)蒙古草原牧區(qū)雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（119）
一、數(shù)據(jù)源與研究方法（119）
二、雪災(zāi)致災(zāi)因子危險(xiǎn)性評(píng)估（119）
三、雪災(zāi)承載體脆弱性評(píng)估（122）
第五節(jié)結(jié)論與討論（126）
第六章內(nèi)蒙古草原牧區(qū)雪災(zāi)監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)輔助決策系統(tǒng)（129）
第一節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)與總體結(jié)構(gòu)（129）
第二節(jié)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)步驟（130）
第三節(jié)系統(tǒng)分析（130）
一、系統(tǒng)需求分析（130）
二、系統(tǒng)建設(shè)原則（132）
第四節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（133）
一、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)（133）
二、系統(tǒng)功能模塊總體設(shè)計(jì)（134）
三、詳細(xì)功能設(shè)計(jì)（135）
四、界面設(shè)計(jì)（139）
第五節(jié)系統(tǒng)實(shí)施（141）
第六節(jié)系統(tǒng)評(píng)價(jià)（152）
第七節(jié)小結(jié)（152）
參考文獻(xiàn)（153）
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