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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

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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

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