基于GIS的長(zhǎng)清區(qū)域洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)區(qū)劃

田家波　王愛(ài)珍　彭文杰　王金平　王愛(ài)敏

【摘 要】為了提高洪澇災(zāi)害防御能力，定量地研究分析濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)各區(qū)域的災(zāi)害防御情況，并且從致災(zāi)因子的危險(xiǎn)性、敏感性、易損性以及防災(zāi)減災(zāi)能力這四個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析，利用加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法和氣象資料插值方法等，結(jié)合GIS空間分析技術(shù)，對(duì)山東省濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，這也是科學(xué)決策、管理、規(guī)劃的重要內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】洪澇災(zāi)害；風(fēng)險(xiǎn)；評(píng)價(jià)；區(qū)劃；濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源

本數(shù)據(jù)主要是來(lái)源于《中國(guó)氣象災(zāi)害大典.山東卷》、長(zhǎng)清區(qū)志、長(zhǎng)清水利局、長(zhǎng)清氣象局記載，選取1971-2010年的水利、氣象等資料。

1.2 研究方法

1.2.1 災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估原理

根據(jù)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)形成理論可知，氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是由以下幾方面共同構(gòu)成的：危險(xiǎn)性（致災(zāi)因子）、敏感性（孕災(zāi)環(huán)境）、易損性（承災(zāi)體）和抗災(zāi)能力。

1.2.2 加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法

這種評(píng)價(jià)法通過(guò)對(duì)各項(xiàng)因子的影響程度進(jìn)行總結(jié)分析，綜合各項(xiàng)指標(biāo)的優(yōu)劣，并且將這些因素綜合起來(lái)用一個(gè)數(shù)值表示出來(lái)，以此來(lái)反映整個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的優(yōu)劣。這種評(píng)價(jià)方法較為常用。

■（1）

式中，■為評(píng)價(jià)因子的總值，■為對(duì)于因子j的指標(biāo)i■，■為指標(biāo)i的權(quán)重值（0≤■≤1），通過(guò)層次分析法（AHP）計(jì)算得出，m是評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)。

對(duì)于綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，表達(dá)式為：

■（2）

式中，Cv為綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，Cvj為危險(xiǎn)性、敏感性和易損性風(fēng)險(xiǎn)因子，Cvk為f防災(zāi)減災(zāi)能力。

1.2.3 氣象資料插值方法

幾種方法原理分別如下：

1）線性回歸方法線性回歸模型描述兩個(gè)要素之間的線性相關(guān)關(guān)系，如兩個(gè)要素間存在顯著的相關(guān)關(guān)系，就可以建立二者之間的線性回歸方程，其表達(dá)式為：

■（3）

式中，x是自變數(shù)，■是和x相對(duì)應(yīng)的依變數(shù)的點(diǎn)估計(jì)值。a和b為回歸系數(shù)。

2）Kriging插值方法從數(shù)學(xué)角度來(lái)說(shuō)，是一種求最優(yōu)線性無(wú)偏內(nèi)插估計(jì)量的方法。該方法的適用范圍為區(qū)域化變量存在空間相關(guān)性，即如果變異函數(shù)和結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果表明區(qū)域化變量存在空間相關(guān)性，則可以利用Kriging方法進(jìn)行內(nèi)插或外推。其實(shí)質(zhì)是利用區(qū)域化變量的原始數(shù)據(jù)和變異函數(shù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)未知樣點(diǎn)進(jìn)行線性無(wú)偏、最優(yōu)估計(jì)。

2 洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)價(jià)指標(biāo)

根據(jù)長(zhǎng)清區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒實(shí)際資料，選擇洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃危險(xiǎn)性、敏感性、易損性、防災(zāi)減災(zāi)能力四個(gè)指標(biāo)及權(quán)重值，其權(quán)重值通過(guò)層次分析法（AHP）確定。

3 長(zhǎng)清區(qū)洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與區(qū)劃

通過(guò)分析可知，發(fā)生洪澇災(zāi)害的主要原因就是降水量，那么，我們可以根據(jù)降水強(qiáng)度以及頻率來(lái)反映洪澇致災(zāi)因子部分。

長(zhǎng)清區(qū)洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性平均分布特征總體表現(xiàn)為由東南向西北遞減的趨勢(shì)。東南局部地區(qū)危險(xiǎn)性最高，分布面積占1.51%，主要在萬(wàn)德鎮(zhèn)有所分布；中危險(xiǎn)性主要分布在高危險(xiǎn)性地區(qū)的西北部，主要分布在萬(wàn)德鎮(zhèn)，約占8.43%；低危險(xiǎn)性地區(qū)主要包括萬(wàn)德鎮(zhèn)西北部，雙泉鄉(xiāng)、馬山鎮(zhèn)、五峰山街道辦事處、張夏鎮(zhèn)的東南部，占24.44%；輕風(fēng)險(xiǎn)性主要分布在西部地區(qū)，分布面積最廣，面積共占65.62%。

4 長(zhǎng)清區(qū)洪澇災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境敏感性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與區(qū)劃

計(jì)算得到各格點(diǎn)孕災(zāi)環(huán)境的敏感性指數(shù)。利用平均分級(jí)法劃分為4個(gè)等級(jí)（高敏感區(qū)、中敏感區(qū)、低敏感區(qū)和輕敏感區(qū)），長(zhǎng)清區(qū)洪澇災(zāi)害孕災(zāi)體敏感性分布空間性很強(qiáng)，沒(méi)有明顯的地域分布規(guī)律，總的來(lái)看東部高于其他地區(qū)。高敏感性區(qū)域分布面積最小且分散，占長(zhǎng)清區(qū)總面積的14.60%；中敏感性區(qū)域主要分布在高敏感性外圍，占長(zhǎng)清區(qū)總面積的30.31%；輕、低敏感性區(qū)域分別占長(zhǎng)清區(qū)總面積的20.72%、34.37%?？傮w來(lái)看，長(zhǎng)清區(qū)洪澇孕災(zāi)環(huán)境敏感性以低、中等級(jí)為主。

5 長(zhǎng)請(qǐng)區(qū)洪澇災(zāi)害承災(zāi)體易損性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與區(qū)劃

總的來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)清區(qū)洪澇災(zāi)害易損性表現(xiàn)為西部最高、東部次之、中部最低的特點(diǎn)，文昌街道辦事處、歸德鎮(zhèn)屬于高易損性區(qū)域，面積占20.3%；平安街道辦事處、孝里鎮(zhèn)、張夏鎮(zhèn)和萬(wàn)德鎮(zhèn)為洪澇災(zāi)害中易損性區(qū)域，分布面積占48.95%；馬山鎮(zhèn)為洪澇災(zāi)害低易損性區(qū)，占到7.11%；雙泉鎮(zhèn)、崮云湖街道辦事處和五峰山街道辦事處為洪澇輕易損性區(qū)域，占到23.63%。

6 長(zhǎng)清區(qū)洪澇災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)能力因子評(píng)價(jià)與區(qū)劃

由于長(zhǎng)清區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域?qū)τ诜罏?zāi)減災(zāi)的處理能力以及空間差異較大，分布不規(guī)則，高、中、低防災(zāi)減災(zāi)能力分布面積相當(dāng)，分別占29.38%、32.63%、29.79%；輕防災(zāi)減災(zāi)能力分布面積最小，只占8.18%。通過(guò)調(diào)查可知，平安、文昌街道辦事處以及萬(wàn)德鎮(zhèn)這三個(gè)區(qū)域放在減災(zāi)能力是最高的，西部歸德鎮(zhèn)、孝里鎮(zhèn)以及中部的馬山鎮(zhèn)次之，崮云湖街道辦事處、雙泉鄉(xiāng)和張夏鎮(zhèn)為低防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)，五峰山街道辦事處為弱防災(zāi)減災(zāi)能力。對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)能力比較低的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)多種植樹(shù)木，減少洪澇所造成的損失。

7 結(jié)語(yǔ)

總而言之，通過(guò)對(duì)洪澇災(zāi)害的影響進(jìn)行評(píng)估和分析，可以減少災(zāi)害對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)及環(huán)境所造成的損失，與此同時(shí)，通過(guò)這樣的評(píng)估與分析，可以為后期的城市規(guī)劃提供一些必要的意見(jiàn)與建議。因此，對(duì)此類災(zāi)害評(píng)估的效率與精準(zhǔn)性的需求變得更為強(qiáng)烈。收到氣象以及各地區(qū)地形等多方面的影響，要盡可能避免洪澇災(zāi)害的發(fā)生，就要先做好該地區(qū)的生態(tài)建設(shè)，多種植樹(shù)木，避免亂砍濫伐，這可以在一定程度上避免災(zāi)害所導(dǎo)致的水土流失；同時(shí)，對(duì)于那些坡度較大的鎮(zhèn)域，可以在該鎮(zhèn)域多植樹(shù)種草，通過(guò)這樣的方法來(lái)減少災(zāi)害所引發(fā)的水土流失造成的損失；另外，洪澇災(zāi)害的另一重要影響因素就是水利條件，各地區(qū)應(yīng)當(dāng)疏通河道，加強(qiáng)水利建設(shè)，提高泄洪能力；對(duì)于一些地形相對(duì)特殊的地區(qū)，也可根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的抗洪澇作物，通過(guò)多方面的防范措施，最大程度地減少損失。對(duì)于那些沿河地區(qū)來(lái)說(shuō)，抗洪的主要重點(diǎn)在于疏通河道，做到及時(shí)排澇。綜上所述，對(duì)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，我們不能僅僅停留在對(duì)單一災(zāi)種的分析和研究，而要根據(jù)各區(qū)域?qū)嶋H情況，系統(tǒng)綜合多方面因素和角度，更全面地進(jìn)行評(píng)估，通過(guò)多種災(zāi)害評(píng)估方法，最大程度地減少災(zāi)害所帶來(lái)的損失，提高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的實(shí)用性。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]