第一章 导 论
1.1 研究背景
作为一个自然环境复杂、地广人多的国家，我国自古以来就是一个自然灾害多发的国家。建国以来频发的自然灾害给农业生产、人民生活和社会经济均造成了较为严重的影响，同时每次自然灾害的发生都会受到社会的广泛关注。我国自然灾害主要包含覆盖面积广、重大自然灾害发生频率高、灾害地域分布不均衡、灾害带来的破坏效果大和损失严重等特点，往往会对农业生产造成较为严重的经济损失。近年来，农业部致力于提高农业科技防灾减灾的能力，关注自然灾害对农业带来的影响、损失和灾害应急事件处理方法，同时大力发展应对自然灾害重大关键技术用来提升农业防灾减灾水平和农业应对灾害的能力。采用科学方法应对农业自然灾害，进行农业自然灾害事件分析与响应的研究基础在于农业数据的积累。我国农业部从上个世纪 80 年代开始了分县农业经济基础资料数据库的建设，数据库主要内容涵盖了县域农业经济、种植、养殖、畜牧等不同行业的基础经济数据信息，经过多年的数据积累，为农业产业布局、农业科研部门科技创新、政府部门宏观决策、农业生产部门生产规划等方面提供了有价值的数据支撑。进入 21 世纪以来，国家对农业和农业科技的发展愈发重视，当前阶段是农业和农村经济持续稳定发展的一个稳定时期，也是农业科技聚焦农业、发挥重要作用的一个黄金时期。现代农业发展面临着频繁发生的自然灾害和重大疫情等风险因素，需要有增强的农业科技服务能力来促进农业发展方式转变、提高应对农业突发事件的管理和分析水平。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
在 GIS 技术应用于统计信息方面：世界各国都高度重视地理信息系统技术在统计工作上的应用，美国普查局开发和管理的 TIGER 系统是国际上应用最早且非常成功的统计地理信息系统之一。英国统计局通过在线 NESS 系统，向公众提供统计数据和打印输出统计地图等服务。加拿大、欧洲、日本、澳大利亚等发达国际或地区在统计工作中也大量采用并建立了统计地理信息系统。在应用 GIS 进行信息分析和区域规划方面：D M Lambert（2008）将 Probit 回归模型用于美国酒精作物比较优势测算和生产布局，K Suseela（2003）构建了确定姜黄作物的规模和区位的专门模型。Tony Lewis（2008）报道了农业信息管理系统的构建方法。Schreurs（2011）基于 GIS 在比利时的刚果稀树草原区域中开展了使用植物修复受污染农业土地中生物量潜力的评价工作，研究发现可以使用植物对受污染的农业土地进行修复，在研究中使用 GIS系统对受污染地区农业土地植物修复情况进行预测和分析。Ding Xiaodong（2011）基于遥感和 GIS 开展了农业土地中有机磷流失的风险研究，预测了澳大利亚的西南地区农业土地当中有机磷空间分布并结合评价矩阵对磷流失进行评价，可以为河流和河岸湿地水质量监测提供决策支持。Zaragozi（2011）使用 GIS 技术和数据挖掘技术开展了农业土地荒弃驱动的研究，通过知识驱动因子解释了农业土地荒废的问题。
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2.1 农业灾害理论
2.1.1 农业灾害定义
农业灾害主要包含以下几个特点：一是农业灾害造成的损失比较巨大，不论是自然灾害、外来生物入侵还是重大动物疾病，一旦发生都会造成巨大的损失。2011 年全国各类自然灾害共造成 4.3 亿人次受灾，1126 人死亡（含失踪 112 人），939.4 万人次紧急转移安置；农作物受灾面积 3247.1 万公顷，其中绝收 289.2 万公顷；房屋倒塌 93.5 万间，损坏 331.1 万间；直接经济损失 3096.4 亿元。二是农业灾害发生频率增快，结果难以把握。全球一体化的结果和中国对外交流成果日益增加，社会经济发展速度加快，环境污染日益严重导致农业灾害发生的间隔周日越来越短，同时发生频率越来越快，便捷的交通和物流行业使得农业灾害造成的影响传播和扩散的速度加快，造成了对于农业突发事件难以进行掌控，对于农业灾害所造成的结果难以进行预估。三是农业灾害波及范围越来越广。早期农业灾害发生造成的影响和损失主要局限于农业领域，随着经济发展和资讯发达，农业灾害的发生通常会对经济、工业、交通、电力等不同领域会造成相应的影响，同时农业灾害会在短时间内进行广泛传播，造成全国性或全球性的危机。例如海南“毒豇豆”事件造成全国豇豆价格大幅下降，“蒜你狠”、“豆你玩”等农产品价格波动对社会经济稳定产生了一定的影响。
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2.2 常规农业经济区域分析方法综述
农业经济区域分析主要包括定性分析与定量分析。定性分析是一种运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法，对获得的各种材料进行思维加工，从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里，达到认识事物本质、揭示内在规律。定性分析可以使得人们对研究对象的外部环境、研究对象的组成、结构及发展有一个基本偏于感性的了解。定量分析是依据统计数据，建立数学模型，并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。定量分析是在一定假设条件下将研究对象内部的相互关系以及外部环境对研究对象的影响以数字或者数学公式表达出来，方便对研究对象有一个比较精确、偏于理性的了解。但是在农业经济区域分析当中，农业经济的复杂性使得定量模型难以精确的计量所研究对象之间各因子的相互关系，而且农业现象的不确定性会导致定量分析结果的或然性，同时又难以通过实验手段测试地量计算中所需的各种参数。因此，在进行农业经济区域分析过程中，定量分析手段要和定性分析方法结合起来使用。通过定性分析为定量分析提供可靠的理论和模型框架，之后对农业经济信息开展精确和细致的定量分析。
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第三章 农业自然灾害区域影响分析方法研究............31
3.1 农业自然灾害研究............................31
3.2 农业自然灾害影响分析...............................38
3.3 农业自然灾害分析预测模型........................41
3.4 农业区域影响分析模型...........................46
3.5 农业自然灾害区域影响分析方法......................47
3.6 本章小结..............53
第四章 方法实例研究..............54
4.1 吉林省基本情况...........................54
4.2 吉林省粮食作物区域影响分析...................55
4.3 吉林省自然灾害时空快速分析.....................65
4.4 吉林省自然灾害专题分析..........................69
4.5 吉林省自然灾害区域影响预测分析.......................77
4.6 本章小结..............81
第五章 农业自然灾害区域影响分析辅助决策系统
5.1 需求分析
针对海量和繁杂的空间数据、属性数据，使用传统的数据统计、数据管理和数据处理方法进行农业自然灾害分析不能适应当前农业自然灾害突发事件日益增多、统计和分析数据准确快捷的要求。GIS 作为一种具有独特空间信息处理方法的强力工具，已经成为国内外进行空间和属性数据管理的主要手段，在农业自然灾害区域分析和事件管理中得到了广泛的应用。当前各国农业自然灾害分析与管理基本上都存在着空间定位、空间分析和空间辅助决策的需求。将县级和省级农业基础经济数据和县级电子地图基于空间地理信息进行集成，采用数据表格、图像显示和自动生成报告的方式对农业自然灾害的影响和预测结果进行直观展示，能够弥补传统方式数据处理能力的不足，并且有助于提早发现灾害影响、预防灾害损失蔓延。服务式的 GIS 技术能够提供全面的 GIS 功能，围绕 GIS 平台提供的服务面向不同需求构建 GIS 的应用，具有服务全面化、服务标准化和终端多样化等功能，可以提供地理空间内置规律的探索和实际业务系统的决策支持，是开展空间分析、位置服务、处理复杂空间和属性数据、综合利用农业经济数据库的进行空间信息分析与处理的强大工具。
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第六章 结论与展望
6.1 研究结论
（1）实现了专题图制作功能。采用 GIS 技术展开区域影响分析结果的专题图制作研究，并研发自定义专题图模块，实现任意区域经济影响指标的专题图自动生成，有效提高对于区域农业经济影响结果的直观展示功能。（2）分析了我国农业灾害事件的特点和类型，提出了农业应急事件管理框架和基于地图的农业突发事件快速分析方法。集成数据动态分析技术和专题定制技术，对我国农业灾害事件实现常态灾害科学化、定量化分析，对灾害可能造成的后果进行科学预估和分析。提供可能涉及的受灾面积、受灾人口、受灾作物面积、受灾作物产量等内容，为农业突发事件应急处理提供辅助支撑手段，为农业管理者对灾情研判和防灾减灾措施的快速制定提供了高效、便捷的工具和方法。（3）开展了农业自然灾害区域影响分析研究，构建了农业自然灾害分析预测模型和农业自然灾害区域影响分析模型，提出了农业区域影响分析方法，并以吉林省农业自然灾害例进行应用分析研究。
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参考文献（略）