翟穎佳,楊苑媛,張建榮,肖云清
中國氣象局 旱區特色農業氣象災害監測預警與風險管理重點實驗室,寧夏銀川 750002
近年來,隨著國民經濟的發展,旅游業也在快速發展。氣象條件作為旅游活動的基本條件之一,直接影響著旅游資源、旅游基礎設施以及游客出游計劃和游客生命財產安全等[1]。
然而,隨著全球氣候變化,各地氣象災害頻發,且呈現出突發性強、危害性大等特點,加上旅游景區的特殊地理環境,災害性天氣給旅游業的發展帶來了較大影響,現代旅游所追求的“安全、便利、舒適”,也受到了很大程度的制約[2-3]。許多專家學者對此展開了大量研究,并取得了一定成果[4-6],但針對寧夏旅游氣象災害風險評估和區劃的研究,成果相對較少。因此,需要建立適合本地區旅游業的氣象災害風險評估模型,對旅游景區氣象災害進行風險區劃研究,進一步提高旅游氣象服務的質量,為寧夏旅游業防災減災提供科學參考。
據走訪調研,銀川市旅游景區受大風災害影響較嚴重,尤其是高空和水上項目,因此,選取大風災害進行分析研究,構建大風氣象災害風險評估模型,開展基于銀川市主要旅游景區的大風災害風險區劃,為后期提供更有針對性的氣象服務奠定基礎。
選取銀川國家站和區域自動氣象站共31站2014—2020年日極大風速超過13.9 m/s的資料作為基礎分析資料,通過數據前處理,篩選出大風災害過程389次。使用的基礎地理信息為1∶25萬的縣界資料,來源于國家基礎地理信息中心;地形數據來源于美國國家航空航天局(NASA)發布的30和90 m空間分辨率的NAS-0A ASTER GDEM2數據集;其他資料來自2021年《銀川市統計年鑒》的社會經濟數據。
利用百分位法、歸一化計算方法、層次分析法、加權評價法[7]、自然災害風險四因子理論,建立大風災害風險評估模型。利用ArcGIS空間分析模塊中的內插分析、柵格計算、自然斷點分級等方法,完成銀川市主要景區大風災害風險評估計算及風險區劃繪制。
全市至少1站出現日極大風速≥13.9 m/s(7級)的風,稱為1次大風災害過程。選取2014—2020年銀川市389次大風災害天氣過程,分別計算臨界百分位數(98%、95%、90%、80%、60%)的極大風速,并根據上述不同百分位數臨界值將大風強度進行歸一化,劃分為5個等級,表1為部分站點等級劃分。此外,計算大風災害出現的年數,將各站同等級大風事件出現年數除以數據總年份作為該站點該等級的大風災害出現頻次,歸一化后得到表2(部分站點列表)。

表1 大風強度等級表

表2 大風頻次等級表
氣象災害主要受災害發生強度和發生頻率影響,災害出現的頻次越多、強度越大、越容易造成新災害。計算大風5個強度等級的災害頻率、以5個強度等級的過程平均量作為災害強度,根據層次分析法的結果劃分權重。通過加權綜合評價法,計算大風災害因子的危險性指數(如下):

式(1)中,Vh為大風危險性指數,Ph為危險性致災因子。
能否引發災害與該地區的地形地勢、植被覆蓋度等因子有一定關系,因此選擇地形高程和植被覆蓋度等作為敏感性指標進行計算。高程越高、植被覆蓋越小,災害風險越大。根據層次分析法的結果劃分權重,通過加權綜合評價法,計算大風災害因子的敏感性指數公式如下:

式(2)中,Ve為大風敏感性指數,Pe為敏感性影響因子。
大風引發的災害對旅游景區的危害程度與承災體有關,災害造成的損失大小與該景區的游客流量、景區建筑設施及游藝項目等有關。根據層次分析法的結果劃分權重,通過加權綜合評價法,計算大風災害因子的脆弱性指數公式如下:

式(3)中,Vs為大風脆弱性指數,Ps為脆弱性影響因子。
以防災抗災能力與社會經濟能力為基礎,以城市基本建設為指標,以地區人均GDP和道路路網密度為旅游景點各災害的防災減災能力影響因子。根據層次分析法的結果劃分權重,通過加權綜合評價法,計算大風災害因子的防災抗災能力公式如下:

式(4)中,Vr為大風防災抗災能力,Pr為防災抗災能力影響因子。
根據對上述各因子的分析,利用自然災害風險理論,構建大風災害風險評估模型:

式(5)中,FDRI大風為大風災害風險指數,Vh為危險性指數,Ve為敏感性指數,Vs為脆弱性指數,Vr為防災抗災能力。
利用大風災害風險評估模型將大風災害風險分為5個等級(表3)。
利用 GIS 中的空間分析方法,將危險性、敏感性、脆弱性、防災減災能力繪制圖層,按照公式進行圖層計算,并根據表3所示風險指數等級劃分標準,得到銀川市主要旅游景點大風災害風險區劃圖和風險級別指標。

表3 銀川市旅游景區大風災害風險區劃等級劃分標準
由圖1賀蘭山旅游景區和黃河外灘等沿黃景區大風災害風險等級為較高到高,其中,賀蘭山旅游景區均為高風險等級地區,沿山旅游景區或酒莊為較高風險區,其他景區為中等風險及以下。由此可知,賀蘭山和沿黃河地區受大風災害影響最大,需加大防范力度。

圖1 大風災害風險區劃圖
(1)基于自然災害風險理論,選取銀川市3A級及以上旅游景區開展大風災害風險區劃研究,最終得到賀蘭山旅游景區和黃河外灘等沿黃景區大風災害風險等級高,其他地區的旅游景區為中等風險及以下。
(2)根據大風災害風險區劃結果,對今后提前做好防御,減輕大風災害對旅游資源和旅游基礎設施等的影響,為旅游者的出游決策提供參考,對更好地保障游客人身財產安全等具有重要的現實意義。