留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

气象灾害事件的数学形态学特征及空间表现

扈海波 王迎春 刘伟东

扈海波, 王迎春, 刘伟东. 气象灾害事件的数学形态学特征及空间表现. 应用气象学报, 2007, 18(6): 802-809..
引用本文: 扈海波, 王迎春, 刘伟东. 气象灾害事件的数学形态学特征及空间表现. 应用气象学报, 2007, 18(6): 802-809.
Hu Haibo, Wang Yingchun, Liu Weidong. The morphological characteristic and spatial behavior of the meteorological disaster event. J Appl Meteor Sci, 2007, 18(6): 802-809.
Citation: Hu Haibo, Wang Yingchun, Liu Weidong. The morphological characteristic and spatial behavior of the meteorological disaster event. J Appl Meteor Sci, 2007, 18(6): 802-809.

气象灾害事件的数学形态学特征及空间表现

资助项目: 

中国气象局气象新技术推广项目“气象服务效益评估技术开发与应用” CMATG2007M14

北京市科技计划项目“北京奥运会国际天气预报示范计划支持技术研究” Z0006279040191

The Morphological Characteristic and Spatial Behavior of the Meteorological Disaster Event

  • 摘要: 几何面特征是气象灾害的主要空间形态表现, 气象要素值的同化结果、下垫面地表类型、人口和财产的聚集特征组合在灾害特征面上的分布情况呈现显著空间差异及分布不均衡。利用空间分析和数学形态学方法, 依据城市地区复杂下垫面所表现的地表土地覆盖类型, 生成数字化动态卷积模板, 对建立在气象要素分布图上的图谱化网格进行动态膨胀和腐蚀操作, 计算结果可图形化表示为气象灾害在城市空间面上的影响图谱, 并以此作为气象灾害在城市地区造成影响的空间评估结果。针对北京1999年7月22日的高温灾害性天气的个例研究结果表明, 靠近或包含“水体”和“绿地”的空间网格区域大多被执行了腐蚀操作, 而建筑用地、道路、水泥地面等分布较集中区域的空间网格, 则被执行了膨胀操作。因此, 采用数学形态学的“面状灾害事件”空间形态特征的演算对表现灾害自然强度及评估多致灾因子下灾害的真实影响情况是非常有效的。
  • 图  1  “7·22”北京最高气温分布色标示意图

    Fig. 1  Map of maximum temperature distribution in Beijing district

    图  2  数学形态学卷积模板 (a)8邻域, (b)4邻域

    Fig. 2  Template of morphological convolution (a)8 neighbors, (b)4 neighbors

    图  3  模板在地理信息中的结构示意图

    Fig. 3  Map of template structure indicated in GIS

    图  4  高温网格化图谱(对应图 3

    Fig. 4  Grided altas of temperature (correspongding to Fig.3)

    图  5  根据下垫面类型数学形态动态膨胀腐蚀结果图(对应图 3

    Fig. 5  The result of dynamical erosion and dilation morphological method by surface underlying (corresponding to Fig.3)

    图  6  根据下垫面类型数学形态动态膨胀腐蚀结果图叠加上“绿地”(对应图 3

    Fig. 6  The result of dynamical erosion and dilation morphological method overlapped with the green by surface underlying (corresponding to Fig.3)

    图  7  根据下垫面类型数学形态动态膨胀腐蚀结果图叠加上“绿地”和“水体”(对应图 3

    Fig. 7  The result of dynamical erosion and dilation morphological method overlapped with the green and the water by surface underlying (corresponding to Fig.3)

    表  1  不同土地覆盖类型下高温分布图腐蚀膨胀系数

    Table  1  Erosion or dilation coefficient of temperature distributing on different types of land cover

  • [1] 武红智, 陈改英.基于GIS的马尾松毛虫灾害空间扩散规律分析.遥感学报, 2004, 8(5):475-480. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YGXB200405014.htm
    [2] 刘南, 刘仁义.基于GIS技术的海塘防洪减灾信息系统.自然灾害学报, 2005, 14(1):116-120. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZRZH20050100H.htm
    [3] 赵伟, 脱宇峰, 杨银娟, 等.一种安全可靠的分布式气象数据库系统设计.应用气象学报, 2006, 17(2):250-256. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20060242&flag=1
    [4] 刘品高, 江南, 谭萍, 等.气象地理信息系统的设计与实现.应用气象学报, 2005, 16(4):547-553. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20050469&flag=1
    [5] Mansouriana A, Rajabifardb A, Valadan Zoeja M J, et al. Using SDI and web-based system to facilitate disaster management. Computers & Geosciences, 2006, 32:3036-315. https://www.researchgate.net/publication/307855419_Using_SDI_and_WebBased_System_to_Facilitate_Disaster_Management
    [6] Virginia Thompson Guidry, Lewis H Margolis. Unequal respiratory health risk:Using GIS to explore hurricane-related fooding of schools in Eastern North Carolina. Environmental Research, 2005, 98:383-389. doi:  10.1016/j.envres.2004.10.007
    [7] Lorena Montoya. Geo-data acquisition through mobile GIS and digital video:An urban disaster management perspective. Environmental Modeling & Software, 2003, 18:869-876. https://www.researchgate.net/publication/223545249_Geo-data_Acquisition_Through_Mobile_GIS_and_Digital_Video_An_Urban_Disaster_Management_Perspective
    [8] 黄荣辉, 陈际龙, 周连童, 等.关于中国重大气候灾害与东亚气候系统之间关系的研究.大气科学, 2003, 27(4):770-787. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200304021.htm
    [9] 孙继松, 梁丰, 陈敏, 等.北京地区一次小雪天气过程造成路面交通严重受阻的成因分析.大气科学, 2003, 27(6):1057-1066. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200306008.htm
    [10] 陈静.图形模式识别方法及其在中期雪灾天气预报中的应用.应用气象学报, 2002, 13(1):109-116. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20020113&flag=1
    [11] Pedro Pina, Luis Ribeiro, Fernando Muge. A mathematical morphology contribution to study some aspects of hydrogeological systems. Computers & Geosciences, 2001, 27:1061-1069. https://www.researchgate.net/publication/259471319_A_mathematical_morphology_contribution_to_study_some_aspects_of_hydrogeological_systems?_sg=elBBdindYhKwEJUx3QtB5kAooxrZ97mu7HGHH-SzQeP4EFaLD8CrPOHfZdOnXPWYvGdf3H4cWgOApBoUjxZ_Mw
    [12] 崔屹.图象处理与分析———数学形态学方法及应用.北京:科学出版社, 2002.
    [13] Serra J. Morphological Image Analysis:Principles and Application. London:Academic Press Inc, 1999.
    [14] 戴青云, 余英林.数学形态学在图象处理中的应用进展.控制理论与应用, 2001, 18(4):478-482. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KZLY200104001.htm
    [15] 邓廷权, 戴琼海.关于灰度数学形态学的表示定理.计算机工程, 2005, 31(15):1-3. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSJC200515001.htm
    [16] 周淑贞, 束炯.城市气候学.北京:气象出版社, 1994.
  • 加载中
图(7) / 表(1)
计量
  • 摘要浏览量:  3456
  • HTML全文浏览量:  663
  • PDF下载量:  1353
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2006-09-01
  • 修回日期:  2007-08-21
  • 刊出日期:  2007-12-31

目录

    /

    返回文章
    返回