基于GIS的西藏察隅氣象災害風險區劃研究

德慶央宗　旺杰　阿旺卓瑪

摘要：基于察隅氣象災害數據庫及GIS系統，根據氣象災害風險區劃原則和方法，綜合考慮致災因子、孕災環境和承災體3個風險因子，確立察隅干旱、暴雨洪澇、霜凍、冰雹和大風氣象災害風險評價指數體系，編制了氣象災害綜合風險區劃圖，為察隅氣象災害防御提供理論支撐。

關鍵詞：察隅；GIS；氣象災害；風險區劃

1.引言

在全球氣候持續變暖的大背景下，察隅縣各類極端天氣氣候事件頻繁發生，氣象災害造成的損失和影響不斷加重，而氣象災害的突發性、反常性、不可預見性日益突出，對察隅縣經濟社會發展、人民群眾生活及生態環境構成很大威脅。為了進一步強化防災減災和應對氣候變化能力，明確本地主要氣象災害的特點和防御重點，制定本地氣象防災減災工作的指導思想、目標、主要任務和保障措施，為全面建設小康社會和構建社會主義和諧社會提供優質服務，為政府實施搶險救災、保護人民生命安全提供科學依據[1]。

2.數據資料

采用察隅縣氣象站1981～2010年的逐年強降水日數、冰雹日數、大風日數、雷暴日數、霜凍日數、積雪日數、干旱日數和洪澇日數。從2009年出版的《林芝地區統計年鑒》選用以鄉鎮為單元的行政區域土地面積、年末總人口、耕地面積、國民生產總值（GDP）等數據。基礎地理信息資料包括西藏1：25萬GIS數據中的DEM和水系數據。

3.氣象災害風險區劃的原則和方法

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

條件：（1）存在誘發氣象災害的因素（致災因子）及其形成氣象災害的環境（孕災環境）；（2）氣象災害影響區有人類的居住或分布有社會財產（承災體）；（3）人們在潛在的或現實的氣象災害威脅面前，采取回避、適應或防御氣象災害的對策措施（防災抗災能力）。

基于自然災害風險形成理論，氣象災害風險是由致災因子危險性、孕災環境敏感性、承災體易損性和防災抗災能力四部分共同形成[3]。

3.2氣象災害風險評估的概念框架。氣象災害風險是致災因子危險性、孕災環境敏感性、承災體易損性和防災抗災能力綜合作用的結果，氣象災害風險函數可表示為[4]：

氣象災害風險=f（孕災環境敏感性、致災因子危險性、承災體易損性和防災抗災能力）

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

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

4.氣象災害風險區劃

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

干旱的風險指數的具體計算公式為[2]：

FDRI=（VHwh）（VSws）（10-VR）WR（4.1）

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

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

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

4.2暴雨洪澇災害。暴雨洪澇災害風險區劃是指在孕災環境敏感性、致災因子危險性、承災體易損性、防災減災能力等因子進行定量分析評價的基礎上，為了反映氣象災害風險分布的地區差異性，根據風險度指數的大小，對風險區劃分為若干個等級。考慮到各評價因子對風險的構成可起的作用并不完全相同，我們將暴雨洪澇災害風險所涉及的因子分別給以不同的權重系數。然后根據暴雨洪澇災害風險指數公式求算暴雨洪澇災害風險指數，具體計算公式為：

FDRI=（VEwe）（VHwh）（VSws）（10-VR）wr（4.2）

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

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

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

4.3霜凍災害。霜凍災害風險區劃主要考慮了致災因子危險性、承災體易損性和防災減災能力三種因子，在這三種影響因子的基礎上進行定量分析評價。選取每年各地出現霜凍的日數作為致災因子，承災體易損性主要考慮人口密度、地均GDP和耕地面積的比例，而防災減災能力主要考慮了社會經濟的發展。

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

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

4.4冰雹災害。冰雹災害風險區劃主要考慮了孕災環境敏感性、致災因子危險性、承災體易損性、防災減災能力等四種因子，在這四種因子的基礎上進行定量分析評價。

冰雹災害風險指數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按4個等級分區劃分（高風險區、中等風險區、次低風險區、低風險區），并基于GIS繪制冰雹災害風險區劃圖（圖5）。

察隅縣出現冰雹災害風險的高、中風險區主要分布在古玉鄉、古拉鄉、竹瓦根鎮的大部及上察隅鎮、下察隅鎮的部分區域。次低、低風險區主要分布于怒江、貢日嘎布曲、察隅河流域，及上察隅鎮的西部。

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

從圖6可以看出，察隅大風災害中風險區主要位于古玉鄉、上察隅鎮的北部，次低風險區主要集中在自然保護區、竹瓦根鎮、古拉鄉大部。低風險區集中于上察隅鎮、下察隅鎮、察瓦龍鄉大部區域。

5.結論

基于察隅氣象災害數據庫及GIS系統，根據氣象災害風險區劃原則和方法，綜合考慮風險因子，確立了氣象災害風險評價指數體系，得出氣象災害綜合風險區劃圖。此綜合風險區劃圖在察隅氣象災害防御規劃中發揮了技術支持作用。通過將其風險區劃與災情上報數據對比分析，發現二者具有高度的一致性，證實該方法可行，具有向類似領域推廣的價值。

通過分析氣象災害綜合風險區劃圖，得出察隅縣六個鄉鎮的氣象災害風險指數，并且察隅縣大部屬于洪澇中高風險區，具體如下：①上察隅：旱災主要出現在西部；霜凍主要出現在中部及北部；冰雹災害主要出現在上察隅鎮，大風災害主要出現于其北部。②下察隅：最突出的是暴雨災害，其余的旱災、霜凍、大風屬次低風險或低風險指數災害。其中旱災在下察隅鎮中部區域較為突出。③察瓦龍：氣象災害風險指數較高的是旱災，屬于中等災害，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，風險指數最低的是大風災害。④古拉鄉和竹瓦根鎮：霜凍是主要災害，冰雹災害屬于高、中風險指數，而大風、干旱屬于次低和低風險指數。⑤古玉鄉：霜凍和大風是主要災害，另外冰雹也是高、中等級的氣象風險災害。

參考文獻：

[1]章國材.氣象災害風評估與區劃方法[M].北京：氣象出版社，2010：1-2.

[2]杜鵬，李世奎。農業氣象災害風險評價模型及應用[j]。氣象學報，1997，55（1）.95—102.

[3]史培軍.五論災害系統的研究的理論與實踐[J].自然災害學報，2009，18（5）：1-9.

[4]張續權，李寧。主要氣象災害風險評價與管理的數量化方法及其應用[M].北京師范大學出版社，2007.