吳吉東 張化 許映軍 朱秀芳 葉濤
承災體是承受災害打擊的對象,包括人員、房屋、學校、醫院、交通、通信、工業、農業、服務業、土地和礦山資源等。
根據國家減災委員會對2008 年5·12 汶川地震直接經濟損失綜合評估結果,汶川地震對房屋、基礎設施、公共服務系統、農業、工業、服務業、土地—礦山—自然保護區破壞造成的直接經濟損失占比分別約為43%、22%、6%、4%、10%、7%、4%,其中:住宅損失占房屋建筑總損失的71%,公路、鐵路等交通設施損失占基礎設施總損失的37%(圖1)。
這些承災體的地理位置、數量、抗災能力是其是否會遭受災害損失以及遭受多大程度損失的重要信息,而目前中國缺乏系統的承災體調查地理信息數據庫,特別是房屋建筑等結構性承災體的信息缺乏,不利于科學有效地進行隱患排查和綜合災害風險防范。
因此,開展承災體調查這一基礎性工作,建立完備詳細的承災體數據庫對于摸清全國自然災害風險隱患底數、認識區域抗災能力,以及災害應急管理、災害損失評估、防災減災規劃等防災減災救災工作具有重要意義。
承災體調查是為了掌握翔實準確的全國人口、房屋建筑、基礎設施、公共服務系統、三次產業、資源與環境等承災體空間分布及其災害屬性特征,掌握可能受自然災害影響的人口和財產的分布、數量、設防水平等底數信息,建立承災體調查成果數據庫。最終為非常態應急管理、常態災害風險分析和防災減災、空間發展規劃、生態文明建設等各項工作提供基礎數據和科學決策依據。
承災體調查對象具體分為人口、房屋建筑、基礎設施、公共服務系統、三次產業、資源和環境等6 大類(圖2)。其中:房屋建筑包括城鎮和農村用地范圍內的住宅、非住宅;基礎設施又可以分為交通設施、市政設施、水利設施、通信設施、能源設施等,交通設施又可分為公路、水路、鐵路和航空設施。
每類承災體調查的內容包括其地理位置、基本物理屬性和設防水平等3 方面信息。這些信息一方面可用于分析臺風、暴雨、洪澇、地震、地質災害等影響范圍內人口及各類財產的數量及分布,為風險評估中的暴露度評估提供數據基礎,也可為應急響應及救助提供決策依據;另一方面,承災體調查數據可以為災害風險分析中單體承災體和區域脆弱性分析提供依據,例如,房屋建筑結構類型、加固改造、設防情況等信息反映了房屋本身面對地震動可能遭受的損壞程度。
人口,重點掌握常住人口數量分布、年齡結構和受教育程度等信息。
房屋建筑,重點掌握單體房屋地理位置、建筑面積、結構類型、用途、層數和設防情況等信息。
公路設施,重點調查不同等級公路及附屬橋梁、隧道的地理分布、數量、技術等級、設防水平等信息。
水路設施,主要調查全國主要港口和地區性重要港口、三級及以上航道及通航建筑物、航運樞紐以及其附屬設施的空間分布及災害屬性信息。
水利設施,主要調查水庫、水閘、堤防等可能存在隱患的設施。
能源設施,主要調查油氣管線、油氣站庫等自然災害次生災害危險源地理位置及災害屬性信息。
市政設施,主要調查市政道路及其附屬橋梁地理位置、技術等級、基本物理屬性和設防信息,以及市政供水廠、供水管線的分布、規模等級等基本物理屬性信息。
公共服務系統,主要調查其地理位置、人員、功能與服務、應急保障能力等信息。
農業,主要調查小麥、玉米、水稻等主要農作物播種面積、產量等信息。
工業和服務業,主要掌握區域國民經濟行業門類人員、資產等信息。
資源與環境,主要調查土地利用類型分布、森林和草原的分布、蓄積量等信息,以及礦山資源的分布等信息。
承災體調查任務可分為兩大部分:一是部門數據共享;二是實地調查。
對于人口、水利設施、三次產業、資源與環境等承災體,主要基于全國第七次人口普查、第一次全國水利普查、第四次全國經濟普查、第三次全國國土調查等已有普查成果,可以通過部門數據共享機制進行共享整理獲取,同時對于不能滿足普查時效的水利設施等可進行補充性調查更新。
對于鐵路、航空、能源設施等承災體,通過協調部門及企業力量,基于已有數據基礎,進行必要的、可行的數據共享。
對于房屋、市政設施、公路設施、水路設施、公共服務系統等需要進行實地調查的承災體,主要調查流程如下:
(1)普查前期準備。任務包括:成立組織協調工作組;了解各承災體管理部門掌握的承災體基礎信息情況;在已有行業標準規范基礎上,制定各類承災體災害屬性要素采集要求和調查技術規范;承災體調查教材開發及業務培訓。
(2)普查數據整理及清查。根據承災體災害屬性要素采集要求,共享各承災體管理部門整理已掌握的要素信息數據,包括承災體底圖信息,并進行入庫(地理信息系統數據庫);核實需要補充調查的承災體信息,并進行底圖準備和清查。
(3)實地調查和普查數據采集。根據清查結果,由應急管理部、住房城鄉建設部、交通運輸部等部門指導地方政府做好實地調查工作。
(4)承災體普查數據質量核查。包括數據的復查、抽查和驗收,核查調查數據的完整性、質量等。
(5)數據匯總和成果驗收。
數據調查應充分利用高效的數據獲取技術方法,包括遙感數據解譯、無人機航拍數據提取等,并輔助人工現場調查與復核,提高數據調查的效率和質量。數據調查中主要應用的技術方法如下(圖3—圖5):
(1)遙感影像解譯。以高分辨率衛星遙感影像(分辨率優于0.8 米)為基礎,通過對遙感影像的目視解譯,提取房屋建筑等不同承災體的輪廓范圍以及地理坐標等信息,從而得到承災體的空間位置分布信息,為承災體的外業調查提供底圖數據支撐。

圖3 2013年蘆山地震災區臨街房屋倒損案例

圖4 尼泊爾地震加德滿都附近倒塌的房屋

圖5 2010年甘肅舟曲特大泥石流對坐落于山區溝谷口沖洪積扇上的舟曲縣城人員和生命財產造成了重大損失
(2)無人機航拍。充分利用無人機航拍的技術優勢,對于部分調查人員難以進入的困難區域(如:山澗、懸崖、湖中心、封閉院落等)可以充分利用無人機機動性強,快速獲取高清影像的能力,獲取局部調查困難區域傾斜航空攝影數據,建立困難區域清晰三維模型數據,快速判別調查區域房屋建筑等承災體的數量、高度等屬性信息。
(3)數據調查App。人工現場調查可充分利用App 移動終端調查設備開展工作,實現調查目標的自動定位、數據調查的標準化錄入。
各類承災體調查的成果包括不同類型承災體調查地理信息數據庫,實現承災體數據集成管理、動態入庫、統計匯總、數據分析、綜合查詢等功能;調查工作報告和調查成果分析報告。
承災體調查是推進自然災害防治體系和防治能力現代化的一項重要基礎性工作。通過開展承災體調查,可以有力提升國家防災減災救災工作的科學性:1)結合自然災害致災危險性以及承災體脆弱性特征,可以掌握承災體隱患的分布及數量等底數信息,為下一步災害防治提供決策依據;2)應急響應和救災可以更科學高效,人口等承災體的分布可以使得應急響應和救災更有針對性,也便于更科學地進行災害損失評估;3)便于自然災害風險評估,為防災減災規劃提供依據。
承災體調查工作具有以下特征:一是承災體調查涉及范圍廣,由于中國是世界上自然災害最嚴重且多災種頻發的少數幾個國家之一,自然災害涵蓋整個國土范圍,承災體調查基本涵蓋了地表主要財富;二是承災體調查任務重,特別是房屋調查工作量大,對于市政設施等全國的調查工作尚屬首次,工作難度較大;三是承災體調查專業性強、技術要求高,調查涉及多個部門,且各類承災體調查技術差異較大,如何保障數據質量,對于調查機制保障和條塊統籌協調提出了更高要求。
為更好地開展承災體調查工作,需要各部門緊密協作,加強數據共享機制建設,為地方任務開展過程中充分利用已有成果鋪平道路;加強數據調查技術指導和質量管控,包括配套技術人員的指導,重視過程的審核把關,保證調查數據符合質量要求。