基于GIS的西藏察隅氣象災(zāi)害風險區(qū)劃研究

德慶央宗　旺杰　阿旺卓瑪

摘要：基于察隅氣象災(zāi)害數(shù)據(jù)庫及GIS系統(tǒng)，根據(jù)氣象災(zāi)害風險區(qū)劃原則和方法，綜合考慮致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境和承災(zāi)體3個風險因子，確立察隅干旱、暴雨洪澇、霜凍、冰雹和大風氣象災(zāi)害風險評價指數(shù)體系，編制了氣象災(zāi)害綜合風險區(qū)劃圖，為察隅氣象災(zāi)害防御提供理論支撐。

關(guān)鍵詞：察隅；GIS；氣象災(zāi)害；風險區(qū)劃

1.引言

在全球氣候持續(xù)變暖的大背景下，察隅縣各類極端天氣氣候事件頻繁發(fā)生，氣象災(zāi)害造成的損失和影響不斷加重，而氣象災(zāi)害的突發(fā)性、反常性、不可預(yù)見性日益突出，對察隅縣經(jīng)濟社會發(fā)展、人民群眾生活及生態(tài)環(huán)境構(gòu)成很大威脅。為了進一步強化防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)對氣候變化能力，明確本地主要氣象災(zāi)害的特點和防御重點，制定本地氣象防災(zāi)減災(zāi)工作的指導(dǎo)思想、目標、主要任務(wù)和保障措施，為全面建設(shè)小康社會和構(gòu)建社會主義和諧社會提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，為政府實施搶險救災(zāi)、保護人民生命安全提供科學(xué)依據(jù)[1]。

2.數(shù)據(jù)資料

采用察隅縣氣象站1981～2010年的逐年強降水日數(shù)、冰雹日數(shù)、大風日數(shù)、雷暴日數(shù)、霜凍日數(shù)、積雪日數(shù)、干旱日數(shù)和洪澇日數(shù)。從2009年出版的《林芝地區(qū)統(tǒng)計年鑒》選用以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元的行政區(qū)域土地面積、年末總?cè)丝?、耕地面積、國民生產(chǎn)總值（GDP）等數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)地理信息資料包括西藏1：25萬GIS數(shù)據(jù)中的DEM和水系數(shù)據(jù)。

3.氣象災(zāi)害風險區(qū)劃的原則和方法

3.1災(zāi)害風險形成機制。氣象災(zāi)害風險是指氣象災(zāi)害發(fā)生及其給人類社會造成損失的可能性。從災(zāi)害學(xué)的角度出發(fā)，形成氣象災(zāi)害必須具有以下

條件：（1）存在誘發(fā)氣象災(zāi)害的因素（致災(zāi)因子）及其形成氣象災(zāi)害的環(huán)境（孕災(zāi)環(huán)境）；（2）氣象災(zāi)害影響區(qū)有人類的居住或分布有社會財產(chǎn)（承災(zāi)體）；（3）人們在潛在的或現(xiàn)實的氣象災(zāi)害威脅面前，采取回避、適應(yīng)或防御氣象災(zāi)害的對策措施（防災(zāi)抗災(zāi)能力）。

基于自然災(zāi)害風險形成理論，氣象災(zāi)害風險是由致災(zāi)因子危險性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)抗災(zāi)能力四部分共同形成[3]。

3.2氣象災(zāi)害風險評估的概念框架。氣象災(zāi)害風險是致災(zāi)因子危險性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)抗災(zāi)能力綜合作用的結(jié)果，氣象災(zāi)害風險函數(shù)可表示為[4]：

氣象災(zāi)害風險=f（孕災(zāi)環(huán)境敏感性、致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)抗災(zāi)能力）

氣象災(zāi)害風險是由孕災(zāi)環(huán)境敏感性、致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)抗災(zāi)能力四個主要因子構(gòu)成的，每個因子又是由若干評價指標組成。根據(jù)自然災(zāi)害風險理論和氣象災(zāi)害風險的形成機制，建立氣象災(zāi)害風險評估概念框架（圖1）。

3.3氣象災(zāi)害風險區(qū)劃的方法。氣象災(zāi)害風險區(qū)劃主要考慮了致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力三種因子，在這三種影響因子的基礎(chǔ)上進行定量分析評價。選取某災(zāi)情出現(xiàn)的頻次作為致災(zāi)因子，承災(zāi)體易損性主要考慮人口密度、地均GDP和耕地面積的比例，而防災(zāi)減災(zāi)能力主要考慮了人均GDP或社會經(jīng)濟的發(fā)展。采用相應(yīng)計算公式，計算各地災(zāi)害風險指數(shù)，后利用GIS中自然斷點分級法將災(zāi)害風險指數(shù)按4個等級分區(qū)劃分（高風險區(qū)、中等風險區(qū)、次低風險區(qū)、低風險區(qū)），并基于GIS繪制相應(yīng)災(zāi)害風險區(qū)劃圖。

4.氣象災(zāi)害風險區(qū)劃

4.1干旱。干旱災(zāi)害風險區(qū)劃主要考慮了致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力三種因子，在這三種影響因子的基礎(chǔ)上進行定量分析評價。選取年干旱出現(xiàn)的頻次作為致災(zāi)因子，承災(zāi)體易損性主要考慮人口密度、地均GDP和耕地面積的比例，而防災(zāi)減災(zāi)能力主要考慮了人均GDP。

干旱的風險指數(shù)的具體計算公式為[2]：

FDRI=（VHwh）（VSws）（10-VR）WR（4.1）

式中：FDRI為干旱災(zāi)害風險指數(shù)，用于表示風險程度，其值越大，則災(zāi)害風險程度越大，VH、VS、VR的值分別表示風險評價模型中的致災(zāi)因子的危險性、承災(zāi)體的易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力各評價因子指數(shù)；wh、ws、wr是各評價因子的權(quán)重。

采用公式（4.1）計算各地干旱災(zāi)害風險指數(shù)，利用GIS中自然斷點分級法將干旱風險指數(shù)按4個等級分區(qū)劃分（高風險區(qū)、中等風險區(qū)、次低風險區(qū)、低風險區(qū)），并基于GIS繪制干旱災(zāi)害風險區(qū)劃圖（圖2）。

從圖2可以看出，察隅縣干旱高風險區(qū)主要位于上察隅鎮(zhèn)西部、下察隅鎮(zhèn)西南部及察隅河沿岸一帶；干旱災(zāi)害中等風險區(qū)主要位于察瓦龍鄉(xiāng)怒江沿岸，桑曲河沿岸一帶；次低風險區(qū)主要位于上察隅和下察隅鎮(zhèn)中部區(qū)域，而低風險區(qū)則主要位于竹瓦根鎮(zhèn)、古拉鄉(xiāng)的大部。

4.2暴雨洪澇災(zāi)害。暴雨洪澇災(zāi)害風險區(qū)劃是指在孕災(zāi)環(huán)境敏感性、致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性、防災(zāi)減災(zāi)能力等因子進行定量分析評價的基礎(chǔ)上，為了反映氣象災(zāi)害風險分布的地區(qū)差異性，根據(jù)風險度指數(shù)的大小，對風險區(qū)劃分為若干個等級?？紤]到各評價因子對風險的構(gòu)成可起的作用并不完全相同，我們將暴雨洪澇災(zāi)害風險所涉及的因子分別給以不同的權(quán)重系數(shù)。然后根據(jù)暴雨洪澇災(zāi)害風險指數(shù)公式求算暴雨洪澇災(zāi)害風險指數(shù)，具體計算公式為：

FDRI=（VEwe）（VHwh）（VSws）（10-VR）wr（4.2）

式中FDRI為暴雨洪澇災(zāi)害風險指數(shù)，用于表示風險程度，其值越大，則災(zāi)害風險程度越大，VE、VH、VS、VR的值分別表示風險評價模型中的孕災(zāi)環(huán)境的敏感性、致災(zāi)因子的危險性、承災(zāi)體的易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力各評價因子指數(shù)；we、wh、ws、wr是各評價因子的權(quán)重。

采用暴雨洪澇災(zāi)害風險評估模型計算各地暴雨洪澇災(zāi)害風險指數(shù)，利用GIS中自然斷點分級法將暴雨洪澇風險指數(shù)按4個等級分區(qū)劃分（高風險區(qū)、中等風險區(qū)、次低風險區(qū)、低風險區(qū)），并基于GIS繪制暴雨洪澇災(zāi)害風險區(qū)劃圖（圖略）。

由于察隅縣大部雨量充沛，年降水量大，各地洪澇災(zāi)害風險區(qū)劃圖可見，察隅縣全縣基本都屬于洪澇中高風險區(qū)，特別是下察隅洪澇風險高于其它鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

4.3霜凍災(zāi)害。霜凍災(zāi)害風險區(qū)劃主要考慮了致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力三種因子，在這三種影響因子的基礎(chǔ)上進行定量分析評價。選取每年各地出現(xiàn)霜凍的日數(shù)作為致災(zāi)因子，承災(zāi)體易損性主要考慮人口密度、地均GDP和耕地面積的比例，而防災(zāi)減災(zāi)能力主要考慮了社會經(jīng)濟的發(fā)展。

采用公式（4.1）計算各地霜凍災(zāi)害風險指數(shù)，利用GIS中自然斷點分級法將霜凍風險指數(shù)按4個等級分區(qū)劃分（高風險區(qū)、中等風險區(qū)、次低風險區(qū)、低風險區(qū)），并基于GIS繪制霜凍災(zāi)害風險區(qū)劃圖（圖4）。

由于近幾年冬季連續(xù)出現(xiàn)暖冬，進入4月份后雨雪天氣頻繁，氣溫波動大，容易出現(xiàn)霜凍災(zāi)害，因此察隅縣高、中風險區(qū)范圍比較廣，其中主要位于古玉鄉(xiāng)、古拉鄉(xiāng)及竹瓦根鎮(zhèn)的大部，上察隅鎮(zhèn)的中部及北部。而次低、低風險區(qū)主要集中于上察隅鎮(zhèn)西南部、下察隅鎮(zhèn)南部和察隅河流域、及察瓦龍鄉(xiāng)中部怒江流域。

4.4冰雹災(zāi)害。冰雹災(zāi)害風險區(qū)劃主要考慮了孕災(zāi)環(huán)境敏感性、致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性、防災(zāi)減災(zāi)能力等四種因子，在這四種因子的基礎(chǔ)上進行定量分析評價。

冰雹災(zāi)害風險指數(shù)的具體計算公式同公式（4.2）：

利用GIS中自然斷點分級法將冰雹風險指數(shù)按4個等級分區(qū)劃分（高風險區(qū)、中等風險區(qū)、次低風險區(qū)、低風險區(qū)），并基于GIS繪制冰雹災(zāi)害風險區(qū)劃圖（圖5）。

察隅縣出現(xiàn)冰雹災(zāi)害風險的高、中風險區(qū)主要分布在古玉鄉(xiāng)、古拉鄉(xiāng)、竹瓦根鎮(zhèn)的大部及上察隅鎮(zhèn)、下察隅鎮(zhèn)的部分區(qū)域。次低、低風險區(qū)主要分布于怒江、貢日嘎布曲、察隅河流域，及上察隅鎮(zhèn)的西部。

4.5大風災(zāi)害。大風災(zāi)害風險區(qū)劃主要考慮了致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力三種因子，在這三種影響因子的基礎(chǔ)上進行定量分析評價。選取年大風日數(shù)作為致災(zāi)因子，承災(zāi)體易損性主要考慮人口密度、地均GDP和耕地面積的比例，而防災(zāi)減災(zāi)能力主要考慮人均GDP。采用公式（4.1）計算各地大風災(zāi)害風險指數(shù)，利用GIS中自然斷點分級法將大風風險指數(shù)按4個等級分區(qū)劃分（高風險區(qū)、中等風險區(qū)、次低風險區(qū)、低風險區(qū)），并基于GIS繪制大風災(zāi)害風險區(qū)劃圖（圖6）。

從圖6可以看出，察隅大風災(zāi)害中風險區(qū)主要位于古玉鄉(xiāng)、上察隅鎮(zhèn)的北部，次低風險區(qū)主要集中在自然保護區(qū)、竹瓦根鎮(zhèn)、古拉鄉(xiāng)大部。低風險區(qū)集中于上察隅鎮(zhèn)、下察隅鎮(zhèn)、察瓦龍鄉(xiāng)大部區(qū)域。

5.結(jié)論

基于察隅氣象災(zāi)害數(shù)據(jù)庫及GIS系統(tǒng)，根據(jù)氣象災(zāi)害風險區(qū)劃原則和方法，綜合考慮風險因子，確立了氣象災(zāi)害風險評價指數(shù)體系，得出氣象災(zāi)害綜合風險區(qū)劃圖。此綜合風險區(qū)劃圖在察隅氣象災(zāi)害防御規(guī)劃中發(fā)揮了技術(shù)支持作用。通過將其風險區(qū)劃與災(zāi)情上報數(shù)據(jù)對比分析，發(fā)現(xiàn)二者具有高度的一致性，證實該方法可行，具有向類似領(lǐng)域推廣的價值。

通過分析氣象災(zāi)害綜合風險區(qū)劃圖，得出察隅縣六個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的氣象災(zāi)害風險指數(shù)，并且察隅縣大部屬于洪澇中高風險區(qū)，具體如下：①上察隅：旱災(zāi)主要出現(xiàn)在西部；霜凍主要出現(xiàn)在中部及北部；冰雹災(zāi)害主要出現(xiàn)在上察隅鎮(zhèn)，大風災(zāi)害主要出現(xiàn)于其北部。②下察隅：最突出的是暴雨災(zāi)害，其余的旱災(zāi)、霜凍、大風屬次低風險或低風險指數(shù)災(zāi)害。其中旱災(zāi)在下察隅鎮(zhèn)中部區(qū)域較為突出。③察瓦龍：氣象災(zāi)害風險指數(shù)較高的是旱災(zāi)，屬于中等災(zāi)害，尤其是怒江沿岸，桑曲河沿岸一帶；其次是霜凍和冰雹屬于次低風險指數(shù)，風險指數(shù)最低的是大風災(zāi)害。④古拉鄉(xiāng)和竹瓦根鎮(zhèn)：霜凍是主要災(zāi)害，冰雹災(zāi)害屬于高、中風險指數(shù)，而大風、干旱屬于次低和低風險指數(shù)。⑤古玉鄉(xiāng)：霜凍和大風是主要災(zāi)害，另外冰雹也是高、中等級的氣象風險災(zāi)害。

參考文獻：

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