基于GIS的巴彥淖爾市政策性農(nóng)業(yè)保險氣象災害評估方法初探

張舒昊

(巴彥淖爾市氣象局，內(nèi)蒙古 臨河015000)

農(nóng)業(yè)對氣候變化、災害性天氣十分敏感，氣象為農(nóng)服務工作對國民經(jīng)濟的發(fā)展和維護國民生命財產(chǎn)安全意義重大，其重要性隨著社會經(jīng)濟發(fā)展日益凸顯。目前在全球氣候變暖的背景下，極端天氣氣候事件頻發(fā)，對氣象為農(nóng)服務提出更高要求。政策性農(nóng)業(yè)保險氣象服務是氣象部門與保險行業(yè)新的有效合作，改變了過去浮淺、單一化的服務形式，使雙方的合作機制得到了進一步完善，深化了合作的內(nèi)容和廣度，推進了合作形式的多樣化，摸索出了一條雙方合作的新思路，實現(xiàn)了多家共贏的可喜局面，而且進一步完善了氣象防災減災體系建設，延伸了氣象服務鏈，是實現(xiàn)“政府主導、部門聯(lián)動、社會參與”的氣象防災減災機制的重要體現(xiàn)，因此，為順應氣象服務對科學防災、減災的需求，進一步提升氣象為農(nóng)服務能力，面向農(nóng)業(yè)氣象災害評估方法研究顯得尤為重要[1]。

巴彥淖爾市是國家重要的優(yōu)質(zhì)糧油生產(chǎn)基地[2]，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對全市尤為重要。這里冬寒夏炎，春秋短促、冬季漫長，無霜期短、風沙天多，雨熱同季、災害頻繁。根據(jù)當?shù)氐臍夂蛱攸c及演變規(guī)律和當?shù)剞r(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)和生長發(fā)育期，探究暴雨洪澇、冰雹干旱和低溫冷害氣象災害對巴彥淖爾市農(nóng)業(yè)影響，客觀準確的把握好上述氣象災害對農(nóng)作物影響程度和范圍，為政策性農(nóng)業(yè)保險理賠定損提供技術(shù)支撐和氣象依據(jù)。

1 區(qū)域概況及氣象災害現(xiàn)狀

巴彥淖爾市地處內(nèi)蒙古高原西部，位于東經(jīng)105°12′～109°53′、北緯40°13′～42°28′，東西長378 km，南北寬238 km，總面積6.6萬km2，全市共轄7個旗縣區(qū)，人口178萬。陰山山脈自西向東橫亙中間，形成三種不同的地形地貌，山北為草原化荒漠和荒漠化草原，草場面積3萬多km2，山南為河套平原，可耕地約1000多萬畝，是國家和自治區(qū)重要的商品糧基地[3]。

巴彥淖爾市自然災害十分頻繁，各級政府和有關(guān)部門充分利用現(xiàn)有條件開展災害防御，但是干旱、暴雨洪澇、冰雹、大風沙塵暴、雪災、霜凍、潮塌、干熱風等災害平均每年造成的損失達7.4億元[4]。受全球氣候變化影響程度不斷加重，近年來因氣象災害造成的直接經(jīng)濟損失有進一步加重的趨勢。因此根據(jù)當?shù)氐臍夂蛱攸c及演變規(guī)律，深入研究各種氣象災害的時空分布特點，客觀準確的把好握各種農(nóng)作物氣象災害指標，才能采取有效的防御對策，達到趨利避害并舉。

2 技術(shù)路線

2.1 種植結(jié)構(gòu)提取

遙感技術(shù)的發(fā)展和應用，使農(nóng)業(yè)管理和研究從沿用傳統(tǒng)觀念和方法的階段進入到精準化和定量化新階段，使農(nóng)業(yè)研究從經(jīng)驗水平提高到理論水平[5],遙感技術(shù)具有探測面積大、數(shù)據(jù)更新周期短、真實客觀等特點，是快速、準確提取區(qū)域作物種植結(jié)構(gòu)的有效手段之一。

應用GF1、GF2、Sentinel-1A/B、Landsat 8等多源衛(wèi)星資料，結(jié)合地面點調(diào)查及無人機航測手段，對比分析多期遙感影像的色彩及紋理特征，建立了河套灌區(qū)小麥、玉米、瓜果類及葵花等主要作物遙感影像解譯標志，實現(xiàn)農(nóng)作物類型準確快速判別（圖1）。

圖1 不同農(nóng)作物不同時期遙感影像解譯標志圖

參照已建立的農(nóng)作物解譯標志，結(jié)合第二次土地調(diào)查、行政區(qū)邊界等基礎(chǔ)地理信息，利用多源、多時相遙感資料，基于ArcGIS監(jiān)督分類、密度分割等方法，完成巴彥淖爾市種植結(jié)構(gòu)提取，并進行農(nóng)作物面積統(tǒng)計分析，以2020年為例（圖2）。

圖2 2020年巴彥淖爾市河套地區(qū)種植結(jié)構(gòu)空間分布圖

2.2 氣象實況資料的分析

利用全市151個氣象站監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)災害種類，分析關(guān)注區(qū)域氣象災害天氣過程相應氣象要素。例如暴雨洪澇災害采用降水資料；干旱災害采用土壤墑情、無降水日數(shù)、降水距平等資料；冰雹災害采用多普勒天氣雷達組合反射率、強天氣概率、單體趨勢、冰雹指數(shù)和地面調(diào)查等資料；低溫冷害災害采用日最低氣溫、地面最低氣溫等資料。

2.3 衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)分析

利用氣象衛(wèi)星與資源衛(wèi)星在時間、空間上優(yōu)勢互補，結(jié)合地面災情實時調(diào)查，對災害發(fā)生發(fā)展情況做出動態(tài)跟蹤監(jiān)測評估，基于建立的遙感NDVI（植被指數(shù)）與減產(chǎn)率對應的分級，通過對比受災前后兩期遙感NDVI差值，確定災害損失結(jié)果。

2.4 航空遙感數(shù)據(jù)分析

航空遙感作為衛(wèi)星遙感的輔助性驗證，有利于提高衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的時間和空間分辨率，提高評估準確率，選擇關(guān)注區(qū)域農(nóng)作物種類復雜、受災等級豐富，利用多光譜無人機航拍，實現(xiàn)航拍遙感詳查數(shù)據(jù)與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)不同尺度的關(guān)聯(lián)驗證。

2.5 災情地面調(diào)查

根據(jù)氣象災害發(fā)生時間地點，結(jié)合氣象部門災情數(shù)據(jù)界定氣象事件，結(jié)合路網(wǎng)確定災害評估地面調(diào)查路線，氣象部門聯(lián)合地方政府代表、農(nóng)業(yè)保險公司、農(nóng)業(yè)專家及有經(jīng)驗農(nóng)民組成聯(lián)合調(diào)查組，對主要受災作物類型、受災程度及受災區(qū)域進行實地抽樣調(diào)查，為精細化評估提供驗證依據(jù)[6]。

2.6 農(nóng)作物生育期分析

觀測和收集巴彥淖爾市不同時期不同農(nóng)作物生長發(fā)育狀況和相應階段，分析不同時期不同農(nóng)作物對不同氣象災害的抗災能力。

2.7 精細化評估

采用資源衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星遙感影像，反演作物長勢，根據(jù)氣象要素、多普勒天氣雷達、作物類型、土地利用、行政區(qū)劃、作物發(fā)育階段、耕種制度及野外調(diào)查確定災害評估指標，根據(jù)農(nóng)業(yè)保險理賠閾值、測產(chǎn)等多元信息共同支撐下，完成圖表一致的行政區(qū)域內(nèi)精細化農(nóng)作物受災評估結(jié)論。

3 結(jié)語

繼續(xù)完善政策性農(nóng)業(yè)保險氣象災害評估方法研究，實現(xiàn)評估流程標準化、精細化；實現(xiàn)評估結(jié)論得到黨政部門、保監(jiān)局、農(nóng)保企業(yè)和農(nóng)牧民一致認可。

氣象災害發(fā)生前，氣象部門提供準確、科學的農(nóng)業(yè)氣象服務產(chǎn)品，同時保險公司及時根據(jù)氣象信息督促農(nóng)戶提前采取防范措施，可以達到更好的預防并減輕氣象災害損失的效果，有利于促進農(nóng)業(yè)保險持續(xù)健康的發(fā)展。

巴彥淖爾市政策性農(nóng)業(yè)保險目前處于起步階段，氣象和保險部門互相不了解，仍處于“兩張皮”狀態(tài)，應重視加強氣象和保險部門的宣傳交流，互相了解需求和產(chǎn)品特征，建立交流合作機制和平臺。

受大氣環(huán)流和地形地貌影響，不同區(qū)域氣象災害發(fā)生的頻率、強度和危害有很大差異，政策性農(nóng)業(yè)保險必須在氣象災害分析和區(qū)劃的基礎(chǔ)上進行保險區(qū)劃，避免“一刀切”[7]。