新興縣氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)分析與區(qū)劃

李船，周珍丹，于濤

（新興縣氣象局，廣東云浮 527400）

新興縣氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)分析與區(qū)劃

李船，周珍丹，于濤

（新興縣氣象局，廣東云浮 527400）

基于氣象、災(zāi)情和經(jīng)濟(jì)社會(huì)資料，結(jié)合GIS方法對(duì)新興氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行區(qū)劃，在分析新興縣臺(tái)風(fēng)、暴雨洪澇、干旱、高溫、寒害等5種氣象災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境敏感性、致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體易損性、防災(zāi)減災(zāi)能力的基礎(chǔ)上，應(yīng)用加權(quán)綜合法得到各評(píng)價(jià)單元（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的綜合氣象風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)，借助GIS技術(shù)，對(duì)新興縣氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了區(qū)域性劃分。結(jié)果表明：致災(zāi)因子危險(xiǎn)性最大值分布在新城鎮(zhèn)，大江鎮(zhèn)的孕災(zāi)環(huán)境暴露性最大，承災(zāi)體脆弱性最高值分布在河頭鎮(zhèn)，防災(zāi)減災(zāi)能力最高值主要分布在新城鎮(zhèn)和簕竹鎮(zhèn)，綜合考慮各因子，新城鎮(zhèn)發(fā)生氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)最高，車崗鎮(zhèn)、水臺(tái)鎮(zhèn)、六祖鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)、稔村鎮(zhèn)、天堂鎮(zhèn)、東成鎮(zhèn)、簕竹鎮(zhèn)次之，河頭鎮(zhèn)、大江鎮(zhèn)、里洞鎮(zhèn)發(fā)生氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低。

應(yīng)用氣象；氣象災(zāi)害；風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃；新興縣

新興縣地處低緯度地區(qū)，受熱帶、亞熱帶季風(fēng)氣候和中高緯度天氣系統(tǒng)的交替影響，氣象災(zāi)害具有種類多、發(fā)生頻率高、分布地域廣、時(shí)空分布不均、強(qiáng)度大、損失大等特點(diǎn)，每年臺(tái)風(fēng)、暴雨、干旱、大風(fēng)、雷電、冰雹、大霧、灰霾、低溫冷害和高溫?zé)崂说葰庀鬄?zāi)害以及洪澇、農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害、空氣污染等次生災(zāi)害都有可能發(fā)生。氣象災(zāi)害所造成的損失亦隨著全球氣候變暖而日益嚴(yán)重［1-5］，對(duì)全縣人民生命財(cái)產(chǎn)安全、經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)、糧食、水資源、生態(tài)環(huán)境和公共衛(wèi)生安全等構(gòu)成嚴(yán)重威脅。氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指氣象災(zāi)害發(fā)生及其給人類社會(huì)造成損失的可能性，它既有自然屬性，也有社會(huì)屬性，無(wú)論自然變異還是人類活動(dòng)都可能導(dǎo)致氣象災(zāi)害發(fā)生，因此氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是普遍存在的。氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力4個(gè)因子綜合作用的結(jié)果。本研究擬通過(guò)分析新興縣氣象災(zāi)害進(jìn)行全縣災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析，結(jié)合GIS方法對(duì)新興氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃，為該縣防災(zāi)減災(zāi)提供參考。

1 資料與方法

氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃以新興縣1957—2012年氣象災(zāi)害普查和當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展資料為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，確定區(qū)域氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)形成基本要素，選取要素組合式；根據(jù)區(qū)域氣象災(zāi)害影響特點(diǎn)，構(gòu)建各要素評(píng)價(jià)因子體系及其因子量化；利用GIS對(duì)參評(píng)因子進(jìn)行柵格化，形成可疊加分析的專題圖層；確定評(píng)價(jià)因子權(quán)重，利用GIS將各評(píng)價(jià)因子的專題圖層進(jìn)行綜合空間疊加分析；構(gòu)建氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃模型DRI=（VEwe）（VHwh）（VSWS）（10-VR）wr，實(shí)現(xiàn)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)，其中，DRI為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，用于表示風(fēng)險(xiǎn)程度，其值越大，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)程度越大；VE、VH、VS、VR分別代表風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型中的孕災(zāi)環(huán)境的敏感性、致災(zāi)因子的危險(xiǎn)性、承災(zāi)體的脆弱性和防災(zāi)抗災(zāi)能力各評(píng)價(jià)因子指數(shù)；we、wh、ws、wr是各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重，權(quán)重的大?。?.0～1.0）依據(jù)各因子對(duì)氣象災(zāi)害的影響程度大小，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況確定。

2 氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 孕災(zāi)環(huán)境敏感性

孕災(zāi)環(huán)境指孕育災(zāi)害的自然環(huán)境，如地形、地質(zhì)、土壤、植被、水系等，根據(jù)資料的獲取難易程度，可主要考慮高程、地形起伏變化、河流密度和距離水體的遠(yuǎn)近。將地形、水系影響指數(shù)經(jīng)規(guī)范化處理后，按照各自對(duì)當(dāng)?shù)睾闈车挠绊懗潭?，分別給出相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，采用加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算得到各格點(diǎn)孕災(zāi)環(huán)境的敏感性指數(shù)，孕災(zāi)環(huán)境敏感性指數(shù)=地形指數(shù)×0.6+水系指數(shù)× 0.4，利用GIS中自然斷點(diǎn)分級(jí)法，繪制孕災(zāi)環(huán)境敏感性指數(shù)區(qū)劃圖。從暴雨孕災(zāi)環(huán)境敏感性區(qū)劃圖（圖1）看出，大江鎮(zhèn)的孕災(zāi)環(huán)境暴露性最大。

圖1 暴雨孕災(zāi)環(huán)境敏感性

2.2 致災(zāi)因子危險(xiǎn)性

致災(zāi)因子是引發(fā)災(zāi)害的主導(dǎo)因素。主要考慮災(zāi)害性天氣出現(xiàn)的時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、地點(diǎn)和強(qiáng)度等方面，通過(guò)降水、氣溫等要素結(jié)合天氣現(xiàn)象出現(xiàn)概率和強(qiáng)度組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。降水致災(zāi)因子權(quán)重的確定：將暴雨強(qiáng)度等級(jí)分為1—5級(jí)，各級(jí)對(duì)應(yīng)權(quán)重為1/15、2/15、3/15、4/15、5/15，加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算各站不同等級(jí)降水強(qiáng)度發(fā)生頻次規(guī)范化后與相應(yīng)等級(jí)權(quán)重的乘積之和得出站點(diǎn)的危險(xiǎn)性指數(shù)。暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)=孕災(zāi)環(huán)境敏感性×0.3+致災(zāi)因子危險(xiǎn)性×0.4+承災(zāi)體脆弱性×0.3，其中孕災(zāi)環(huán)境敏感性=植被覆蓋度×0.2+地形地貌×0.4+河網(wǎng)密度×0.4；致災(zāi)因子危險(xiǎn)性=暴雨過(guò)程最大日降水量×0.3+平均連續(xù)降雨天數(shù)×0.2+最大過(guò)程雨量×0.5；承災(zāi)體脆弱性=地均GDP×0.2+人口密度×0.4 +耕地比重×0.4。如圖2所示，新城鎮(zhèn)暴雨災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)最高，車崗鎮(zhèn)、天堂鎮(zhèn)南部、水臺(tái)鎮(zhèn)南部暴雨災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)次高。

圖2 新興縣暴雨災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖

2.3 承災(zāi)體脆弱性

暴雨洪澇造成的危害程度與承受暴雨洪澇災(zāi)害的載體有關(guān)，它造成的損失大小一般取決于發(fā)生地的經(jīng)濟(jì)、人口密集程度。根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（縣行政區(qū)域土地面積、GDP、年末總?cè)丝谝约案孛娣e）得到地均GDP、地均人口（人口密度）、耕地面積比重3個(gè)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)，承災(zāi)體脆弱性指數(shù)=地均GDP標(biāo)準(zhǔn)化值×0.2+耕地比重標(biāo)準(zhǔn)化值×0.4+地均人口標(biāo)準(zhǔn)化值× 0.4，根據(jù)加權(quán)綜合法，求算承災(zāi)體的脆弱性。

2.4 防災(zāi)減災(zāi)能力

1）防災(zāi)減災(zāi)能力因子分析。防災(zāi)減災(zāi)能力為應(yīng)對(duì)暴雨洪澇災(zāi)害所造成的損害而進(jìn)行的工程和非工程措施，主要考慮了人均GDP，另外可根據(jù)收集數(shù)據(jù)的情況，盡可能多地考慮到抗災(zāi)因素，例如土地旱澇保收面積、防洪面積、除澇面積等。

2）防災(zāi)減災(zāi)能力評(píng)估?？紤]到多個(gè)防災(zāi)減災(zāi)能力指標(biāo)，按照新興縣洪澇災(zāi)害的抵御和恢復(fù)程度，采用加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算得到綜合防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)，防災(zāi)抗災(zāi)能力指數(shù)=0.5×人均GDP+0.5×旱澇保收面積。

3）防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)劃。利用GIS中自然斷點(diǎn)分級(jí)法，根據(jù)防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)按5個(gè)等級(jí)分區(qū)劃分，并基于GIS繪制暴雨洪澇災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)劃圖。

3 氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析

3.1 區(qū)劃指標(biāo)和等級(jí)劃分

在對(duì)該地區(qū)氣象災(zāi)害進(jìn)行調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)孕災(zāi)環(huán)境敏感性、致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性、防災(zāi)減災(zāi)能力等多因子綜合分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的框架、指標(biāo)體系、方法與模型，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)的大小，對(duì)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行評(píng)價(jià)和等級(jí)劃分，來(lái)反映氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分布的地區(qū)差異性，并借助GIS繪制相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖系。采用自然間斷點(diǎn)分級(jí)法將風(fēng)險(xiǎn)分為5個(gè)等級(jí)，一般分為氣象災(zāi)害高、次高、中等、次低、低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，根據(jù)氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)得出高、次高、中等、次低、低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)綜合值為0.94～1.0、0.88～0.94、0.83～0.88、0.79～0.83、0.69～0.79。

3.2 風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖

氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃是氣象災(zāi)害防御規(guī)劃的依據(jù)，是構(gòu)建防災(zāi)減災(zāi)體系的基礎(chǔ)。根據(jù)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，運(yùn)用GIS方法［6-12］繪制臺(tái)風(fēng)、暴雨洪澇、干旱、高溫、寒害等影響新興最主要的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖，風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖一般分為高、次高、中等、次低、低5個(gè)等級(jí)。根據(jù)綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型

IDRI=∑DRIkWk

得出氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃。其中，IDRI是氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)；DRIk是災(zāi)種k的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)；Wk為災(zāi)種k的權(quán)重。根據(jù)新興實(shí)際情況，賦予各種災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重為臺(tái)風(fēng)0.2、暴雨0.3、高溫0.2、低溫0.2、干旱0.1，運(yùn)用GIS軟件繪制出新興縣氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃（圖3），得出全縣12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，新城鎮(zhèn)發(fā)生氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)最高，車崗鎮(zhèn)、水臺(tái)鎮(zhèn)、六祖鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)、稔村鎮(zhèn)、天堂鎮(zhèn)、東成鎮(zhèn)、簕竹鎮(zhèn)次之，河頭鎮(zhèn)、大江鎮(zhèn)、里洞鎮(zhèn)發(fā)生氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低。

圖3 新興縣氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖

4 結(jié)論

1）新興縣地處低緯度地區(qū)，受熱帶、亞熱帶季風(fēng)氣候和中高緯度天氣系統(tǒng)的交替影響，氣象災(zāi)害具有種類多、發(fā)生頻率高、分布地域廣、時(shí)空分布不均、強(qiáng)度大、損失大等特點(diǎn)。4—6月為前汛期，常出現(xiàn)局地強(qiáng)降水、雷雨大風(fēng)，甚至冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣，由強(qiáng)降水引發(fā)的次生災(zāi)害也較嚴(yán)重。7—9月為后汛期，多受熱帶氣旋影響，常出現(xiàn)大范圍的暴雨、大風(fēng)和高溫等災(zāi)害。10—11月容易出現(xiàn)干旱、森林火災(zāi)等災(zāi)害。12月至次年1月，主要有寒潮、低溫、霜（冰）凍、森林火災(zāi)、干旱、大霧等災(zāi)害。2—3月主要有低溫陰雨、干旱、大霧等災(zāi)害。為此，對(duì)新興氣象災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃，有助于提高新興防御氣象災(zāi)害及應(yīng)對(duì)氣象災(zāi)害的應(yīng)急處置能力［13-17］。

2）致災(zāi)因子危險(xiǎn)性最大值分布在新城鎮(zhèn)；孕災(zāi)環(huán)境敏感性最大值分布在大江鎮(zhèn)；承災(zāi)體脆弱性最高值分布在河頭鎮(zhèn)；防災(zāi)減災(zāi)能力最高值主要分布新城鎮(zhèn)和簕竹鎮(zhèn)。綜合考慮各因子，新城鎮(zhèn)發(fā)生氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)最高，車崗鎮(zhèn)、水臺(tái)鎮(zhèn)、六祖鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)、稔村鎮(zhèn)、天堂鎮(zhèn)、東成鎮(zhèn)、簕竹鎮(zhèn)次之，河頭鎮(zhèn)、大江鎮(zhèn)、里洞鎮(zhèn)發(fā)生氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低。

本研究存在歷史災(zāi)情資料不完備、常規(guī)站點(diǎn)少、數(shù)據(jù)年代短的問(wèn)題，且由于影響因子眾多，要全方位、客觀定量地分析氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)有一定的困難。本研究中氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)等級(jí)劃分以及小網(wǎng)格推算模型仍有待完善，氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的變化趨勢(shì)也有待于進(jìn)一步研究。

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A

10.3969/j.issn.1007-6190.2016.06.017

2016-08-20

李船（1976年生），男，大專，助理工程師，主要從事氣象防災(zāi)減災(zāi)和業(yè)務(wù)管理。E-mail：149754314@qq.com

李船，周珍丹，于濤.新興縣氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)分析與區(qū)劃［J］.廣東氣象，2016，38（6）：70-73.