基層氣象防災(zāi)減災(zāi)地圖編制與應(yīng)用
——以云南華坪縣為例

莊嘉 殷嫻 胡穎 吳永斌

0 引言

我國氣候的多樣性，既帶來了豐富的農(nóng)業(yè)氣候資源，也帶來了繁多的氣象災(zāi)害，低溫、暴雨、干旱、大風(fēng)、冰雹、雷擊、滑坡、泥石流等氣象災(zāi)害及次生、衍生災(zāi)害頻繁發(fā)生[1-3]。隨著全球氣候變暖和經(jīng)濟社會的發(fā)展，氣象災(zāi)害造成的損失呈明顯上升趨勢[4,5]。為提升氣象災(zāi)害防御和應(yīng)對能力，各級政府各有關(guān)部門積極開展氣象災(zāi)害風(fēng)險管控和隱患排查治理工作，以風(fēng)險管理為抓手，防御氣象災(zāi)害和減輕氣象災(zāi)害影響[6]。以云南省為例，云南省以區(qū)縣等基層為單位，總結(jié)了主要氣象災(zāi)害的種類、預(yù)警指標及常規(guī)移動路徑；統(tǒng)計了氣象災(zāi)害風(fēng)險隱患點及抗災(zāi)救災(zāi)點相關(guān)信息；制定了《災(zāi)害性天氣“內(nèi)響應(yīng)外聯(lián)動”機制工作規(guī)范》《災(zāi)害性天氣分區(qū)監(jiān)測預(yù)警服務(wù)業(yè)務(wù)指南》等相應(yīng)的業(yè)務(wù)規(guī)范，提出了在災(zāi)害性天氣過程中各級部門及人員的防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)工作流程[7,8]。然而在實際工作中，以上各類豐富的氣象防災(zāi)減災(zāi)信息資源在應(yīng)用過程中卻相對分散，未能有效結(jié)合統(tǒng)一，發(fā)揮更大效能。氣象防災(zāi)減災(zāi)地圖的編制，有效填補了此處空白。用其作為載體將各類信息進行有機結(jié)合并在氣象防災(zāi)減災(zāi)指揮中心等場所集中展示應(yīng)用，有助于各部門形成系統(tǒng)的氣象防災(zāi)減災(zāi)作戰(zhàn)思路，提高研判能力，快速展開聯(lián)動，從而有效提升基層氣象災(zāi)害防御和應(yīng)對能力。本文結(jié)合基層氣象防災(zāi)減災(zāi)需求，以云南華坪縣為例，總結(jié)氣象防災(zāi)減災(zāi)地圖編制應(yīng)用方法，以期為相關(guān)部門防災(zāi)減災(zāi)工作提供參考。

1 需求分析

通過對華坪、會澤等多個縣級氣象防災(zāi)減災(zāi)工作進行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，掌握以下信息是基層有效開展氣象防災(zāi)減災(zāi)工作的關(guān)鍵：

主要氣象災(zāi)害研判信息，包括主要氣象災(zāi)害的預(yù)警指標、觸發(fā)半徑及移動路徑，有助于提高氣象災(zāi)害預(yù)警時效，掌握防御范圍。

氣象災(zāi)害防御重點信息，包括行政區(qū)域范圍內(nèi)主要氣象災(zāi)害的風(fēng)險等級劃分以及各氣象災(zāi)害風(fēng)險隱患點信息，如隱患點種類、具體位置、規(guī)模、負責(zé)人信息，有助于抓住防災(zāi)減災(zāi)重點，開展“靶向”工作。

防災(zāi)減災(zāi)設(shè)施信息，如應(yīng)急避難點、應(yīng)急物資儲備點、醫(yī)院、消防等，包括具體位置、負責(zé)人信息，有助于提高災(zāi)害應(yīng)對效率。

氣象災(zāi)害防御服務(wù)策略，包括氣象防災(zāi)減災(zāi)關(guān)注重點及防御策略、服務(wù)流程、責(zé)任分工等信息，有助于各部門各司其職開展高效聯(lián)動。

2 編制方法及流程

根據(jù)基層氣象防災(zāi)減災(zāi)工作需求分析成果，結(jié)合華坪縣天氣氣候特點及當?shù)刂饕獨庀鬄?zāi)害——暴雨、冰雹的致災(zāi)因素[9,10]，華坪縣氣象防災(zāi)減災(zāi)地圖由氣象防災(zāi)減災(zāi)主圖、氣象防災(zāi)減災(zāi)副圖、遙感影像圖、災(zāi)害性天氣分區(qū)防御計劃及服務(wù)策略圖、災(zāi)害性天氣實況監(jiān)測和應(yīng)急防御流程圖及氣象防災(zāi)減災(zāi)信息附表等六部分組成，其編制流程如圖1所示。

圖1 基層氣象防災(zāi)減災(zāi)地圖編制流程

2.1 資料收集

華坪縣氣象防災(zāi)減災(zāi)地圖編制需有準確完善的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為支撐，本次收集的基礎(chǔ)資料結(jié)合華坪縣氣象防災(zāi)減災(zāi)的需求和重點，主要包括以下幾個方面內(nèi)容：

氣象數(shù)據(jù)：來源于云南省氣象局和華坪縣氣象局，包括華坪縣及周邊范圍內(nèi)國家氣象站和區(qū)域自動站2009-2018年逐年、逐月、逐日、逐小時降水、大風(fēng)資料，歷年冰雹資料以及暴雨、冰雹災(zāi)害常規(guī)移動路徑。

地理信息數(shù)據(jù)：來源于云南省地圖規(guī)劃設(shè)計院，中國氣象局信息中心，華坪縣防汛、交通、國土、旅游、教育等部門的易災(zāi)點普查成果數(shù)據(jù)，華坪縣氣象部門、水文部門以及現(xiàn)場勘測采集，包括：云南省1:250000GIS地圖中的DEM地形高程、坡度、土地利用類型、河網(wǎng)等地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；橋梁、鐵路、公路等交通信息數(shù)據(jù)；鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政邊界、鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政駐地、自然村寨等行政分布數(shù)據(jù)；學(xué)校、醫(yī)院、車站、旅游景點等人員密集區(qū)，易燃易爆場所、工礦企業(yè)、農(nóng)業(yè)園區(qū)、水庫、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險隱患點、城市內(nèi)澇隱患點等氣象防災(zāi)減災(zāi)重點區(qū)域分布數(shù)據(jù)[11]；應(yīng)急避難場所、應(yīng)急物資儲備點、人影防雹點、救援力量、氣象觀測站、水文觀測站等防災(zāi)減災(zāi)設(shè)施的地理位置數(shù)據(jù)；遙感影像圖，圖中能分辨出地形地貌、河流水系、植被分布、村莊、道路、街區(qū)、建筑設(shè)施等。

社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)：源于2018年云南省統(tǒng)計年鑒，包括人口密度、人均GDP、城鎮(zhèn)化率等數(shù)據(jù)。

災(zāi)情資料：來源于云南省民政廳和氣象局；主要為2009-2018年暴雨洪澇、冰雹的災(zāi)情統(tǒng)計，包括災(zāi)害次數(shù)、災(zāi)害發(fā)生鄉(xiāng)鎮(zhèn)、人員損失、經(jīng)濟損失等。

氣象災(zāi)害防御服務(wù)資料：來源于云南省氣象局和華坪縣氣象局，包括正式施行的《災(zāi)害性天氣“內(nèi)響應(yīng)外聯(lián)動”機制工作規(guī)范》、《災(zāi)害性天氣分區(qū)監(jiān)測預(yù)警服務(wù)業(yè)務(wù)指南》等業(yè)務(wù)規(guī)范指南。

2.2 資料處理

氣象數(shù)據(jù)：統(tǒng)計華坪縣2009-2018年暴雨日數(shù)、大風(fēng)日數(shù)、歷年冰雹日數(shù)等資料，運用降水、濕度等氣象資料建立暴雨、冰雹災(zāi)害強度模型，生成相應(yīng)強度指標值。

地理信息數(shù)據(jù)：將地理數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)拼接、裁剪、融合、計算、數(shù)據(jù)圖層疊加等資料整理工作。

社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)：根據(jù)按鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位統(tǒng)計的點數(shù)據(jù)在地理信息系統(tǒng)軟件中以Personal Authentication Code（PAC碼）為識別符轉(zhuǎn)換為面數(shù)據(jù)。

災(zāi)情資料：將收集的災(zāi)情記錄按鄉(xiāng)鎮(zhèn)轉(zhuǎn)換為受災(zāi)次數(shù)、受災(zāi)面積、經(jīng)濟損失等數(shù)據(jù)信息，再在ArcGIS軟件中以PAC碼為識別符轉(zhuǎn)換為面數(shù)據(jù)。

2.3 分圖編制

2.3.1 氣象防災(zāi)減災(zāi)主圖

以華坪縣重點防御對象——暴雨災(zāi)害為主，按照《國家基本比例尺地圖編繪規(guī)范第2部分：1:250000地形圖編繪規(guī)范》（GB/T12343.2——2008）、區(qū)劃編制相關(guān)方法[12-14]及標準[15]要求，結(jié)合當?shù)乇┯隇?zāi)害的歷史數(shù)據(jù)，分析致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境、承災(zāi)體，確定模型和指標，編制暴雨災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃圖，將華坪縣暴雨災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃分為很高、高、較高及一般等4個等級。以該區(qū)劃圖作為底圖，通過圖層疊加和圖例符號將相關(guān)地理信息數(shù)據(jù)標注其上，共計行政區(qū)域、交通信息、氣象防災(zāi)減災(zāi)重點區(qū)域、防災(zāi)減災(zāi)設(shè)施點、暴雨災(zāi)害移動路徑等5個基礎(chǔ)資料信息圖層，形成氣象防災(zāi)減災(zāi)主圖（圖2），為決策部門防災(zāi)減災(zāi)工作提供最全面的信息參考。

圖2 華坪縣氣象防災(zāi)減災(zāi)主圖

2.3.2 氣象防災(zāi)減災(zāi)副圖

選擇其它1-2種主要或相關(guān)氣象災(zāi)害，運用ArcGIS軟件，編制災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃或易發(fā)區(qū)劃作為氣象防災(zāi)減災(zāi)副圖底圖，如短時強降水、冰雹等（圖3），作為主圖及主要氣象災(zāi)害的補充與擴展。

圖3 華坪縣氣象防災(zāi)減災(zāi)副圖

2.3.3 遙感影像圖

運用地理信息處理軟件，采用華坪縣主城區(qū)——中心鎮(zhèn)的高分辨率衛(wèi)星遙感影像圖作為底圖，用圖例符號標識本地區(qū)氣象防災(zāi)減災(zāi)重點區(qū)域、重點單位、防災(zāi)減災(zāi)設(shè)施分布等位置信息，包括：應(yīng)急避難場所、人員密集區(qū)、城市內(nèi)澇隱患點、撤離路線等信息，為主要重點城區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)工作提供基礎(chǔ)支撐（圖4）。

圖4 華坪縣主城區(qū)遙感影像圖

2.3.4 災(zāi)害性天氣分區(qū)防御計劃及服務(wù)策略圖

運用地理信息處理分析等軟件，結(jié)合當?shù)匦枨螅捎卯數(shù)馗叱痰匦螆D或相關(guān)氣象災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃圖等作為底圖，疊加行政和水系信息。以當?shù)刂饕獨庀鬄?zāi)害預(yù)警指標為依據(jù)，明確氣象防災(zāi)減災(zāi)責(zé)任區(qū)、警戒區(qū)、監(jiān)視區(qū)及觸發(fā)半徑。如華坪縣強降水以成片雷達回波強度達到40dBz及以上為暴雨災(zāi)害預(yù)警指標，觸發(fā)半徑采用本行政區(qū)范圍為責(zé)任區(qū)，責(zé)任區(qū)外延30km為警戒區(qū)，警戒區(qū)外延30km為監(jiān)視區(qū)的標準。通過明確各區(qū)域的防御計劃及服務(wù)策略作為該圖附件，為災(zāi)害性天氣分區(qū)監(jiān)測預(yù)警服務(wù)提供指導(dǎo)意見（圖5）。

圖5 華坪縣災(zāi)害性天氣分區(qū)防御計劃及服務(wù)策略圖

2.3.5 災(zāi)害性天氣實況監(jiān)測和應(yīng)急防御流程圖

按照華坪縣氣象災(zāi)害分級防御服務(wù)規(guī)范，明確氣象災(zāi)害分級防御區(qū)域劃分、觸發(fā)指標、防御服務(wù)策略和建議等。結(jié)合氣象災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案、“內(nèi)響應(yīng)外聯(lián)動”工作規(guī)范等，繪制災(zāi)害性天氣實況監(jiān)測和應(yīng)急防御流程圖。流程圖包含氣象防災(zāi)減災(zāi)關(guān)注重點及防御策略、服務(wù)流程、責(zé)任分工等信息，為組織防災(zāi)減災(zāi)及開展部門聯(lián)動提供參考。

2.3.6 氣象防災(zāi)減災(zāi)信息附表

運用Excel軟件，編制氣象防災(zāi)減災(zāi)信息附表（表1-4）。附表內(nèi)容包括重要災(zāi)害隱患點、重點服務(wù)對象信息，如水庫水體信息表，山洪溝、泥石流、滑坡點信息表，易澇地段分布信息、重點單位信息、農(nóng)業(yè)園區(qū)分布表，以及其它防災(zāi)減災(zāi)需重點關(guān)注的信息，如應(yīng)急避難場所分布、容納人數(shù)、配套設(shè)施等信息，為防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)決策工作提供數(shù)據(jù)支撐。

表1 華坪縣易燃易爆及工礦企業(yè)信息統(tǒng)計表

2.4 子圖合成完善

運用圖形處理軟件，根據(jù)華坪縣地圖版式確定主圖版式及尺寸，根據(jù)主圖尺寸將各子圖與之合理排版，確?！皟?nèi)容清晰、便于使用、主次分明、井然有序、美觀大方”。

3 應(yīng)用方法

華坪縣氣象部門自2019年起將基層氣象防災(zāi)減災(zāi)地圖作為業(yè)務(wù)工具來使用，在氣象防災(zāi)減災(zāi)指揮中心、氣象臺、鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象信息服務(wù)站等相關(guān)場所進行展示使用，以下為某次暴雨災(zāi)害性天氣過程中氣象防災(zāi)減災(zāi)地圖的應(yīng)用。

表2 華坪縣地質(zhì)災(zāi)害群測群防網(wǎng)絡(luò)體系基本信息統(tǒng)計表

表3 華坪縣水庫信息統(tǒng)計表

表4 華坪縣應(yīng)急避難場所信息表

3.1 災(zāi)害性天氣過程來臨前

一是根據(jù)災(zāi)害性天氣分區(qū)防御計劃及服務(wù)策略圖，鎖定對象，實時跟蹤；二是根據(jù)氣象防災(zāi)減災(zāi)主圖及副圖，分析研判主要威脅對象及氣象防災(zāi)減災(zāi)信息，精準定位該天氣過程的很高風(fēng)險區(qū)、高風(fēng)險區(qū)、較高風(fēng)險區(qū)及一般風(fēng)險區(qū)；三是根據(jù)風(fēng)險程度結(jié)合災(zāi)害性天氣實況監(jiān)測和應(yīng)急防御流程圖及氣象防災(zāi)減災(zāi)信息附表進行氣象災(zāi)害預(yù)警決策服務(wù)及應(yīng)急救援物資準備工作；四是根據(jù)主圖上的重點服務(wù)對象監(jiān)測預(yù)警參考雨量監(jiān)測站（風(fēng)險指標站）和預(yù)警指標，提前發(fā)布風(fēng)險預(yù)估及預(yù)警信息。

3.2 災(zāi)害性天氣過程來臨時

一是根據(jù)氣象防災(zāi)減災(zāi)主圖、副圖，快速定位受災(zāi)高風(fēng)險區(qū)域，如城市內(nèi)澇隱患點、水庫、地質(zhì)災(zāi)害隱患點、?；c等高風(fēng)險因素，注重影響區(qū)域，特別是致災(zāi)天氣過程疊加區(qū)域可能致災(zāi)程度的提醒，為決策者提供及時、有效、全面的氣象服務(wù)信息；二是根據(jù)氣象防災(zāi)減災(zāi)主圖、遙感影像圖上疊加的防災(zāi)減災(zāi)信息，結(jié)合氣象防災(zāi)減災(zāi)信息附表，可快速指揮和疏散人員到就近避難場所，就近調(diào)動應(yīng)急儲備物資及救援力量，第一時間保障人員生命財產(chǎn)安全；三是根據(jù)災(zāi)害性天氣分區(qū)防御計劃及服務(wù)策略圖、災(zāi)害性天氣實況監(jiān)測和應(yīng)急防御流程圖，快速啟動應(yīng)急預(yù)案及救援方法，明確各部門責(zé)任分工、規(guī)范服務(wù)流程，為能夠在最短的時間內(nèi)提供最準確的應(yīng)急服務(wù)提供參考，為組織開展部門聯(lián)動和有關(guān)氣象服務(wù)工作提供資料支撐。

3.3 災(zāi)害性天氣過程后

根據(jù)氣象防災(zāi)減災(zāi)地圖主圖、遙感影像圖中氣象防災(zāi)減災(zāi)重點區(qū)域圖層和氣象災(zāi)害風(fēng)險隱患點圖層內(nèi)容，與實際受災(zāi)區(qū)域范圍及受災(zāi)對象進行對比分析，重疊區(qū)域加強防護，新增區(qū)域進行資料收集后在防災(zāi)減災(zāi)地圖上更新標注。及時總結(jié)評估，定期更新相關(guān)信息，確保氣象防災(zāi)減災(zāi)地圖的準確性及時效性。

4 結(jié)語

云南華坪縣氣象防災(zāi)減災(zāi)地圖的編制及應(yīng)用，為當?shù)貧庀蠓罏?zāi)減災(zāi)工作的開展起到了良好的支撐作用，為全省基層氣象防災(zāi)減災(zāi)工作的開展起到了較好的示范作用，具備較高的可行性。相信隨著應(yīng)用部門數(shù)量的增加及各部門對其應(yīng)用的不斷深入，基層氣象防災(zāi)減災(zāi)地圖將成為一個重要的業(yè)務(wù)工具在災(zāi)害性天氣來臨前、來臨時及來臨后為決策人員提供及時有效的決策輔助，指導(dǎo)防災(zāi)減災(zāi)工作，有效提升基層氣象災(zāi)害防御和應(yīng)對能力。當然在實際應(yīng)用過程中，基層氣象防災(zāi)減災(zāi)地圖也存在一定的不足，一是后期對信息點的更新維護相對麻煩，二是展示災(zāi)種數(shù)量有限，無法全面兼顧；三是對于天氣過程無法動態(tài)展示。若條件允許將其接入相關(guān)決策業(yè)務(wù)服務(wù)平臺使用，則能彌補不足，發(fā)揮更大效能。