劉師旖,李益敏,李盈盈,吳博聞,鄧選倫
(1.云南大學 地球科學學院,云南 昆明 650500;2.海南省核工業地質大隊,海南 海口 571100;3.云南省高校國產高分衛星遙感地質工程研究中心,云南 昆明 650500;4.濟寧市任城區自然資源局,山東 濟寧 272000)
云南省毗鄰越南、老撾和緬甸,包括25 個邊境縣,邊境線長達4 060 km,是我國邊境線最長的省份。云南省邊境地區地勢復雜多樣,陸界水界交錯,陸界山高林密、溝壑縱橫,邊民跨境而居、同宗同源,來往頻繁;水界僅一河之隔,非常便于偷渡。邊境地區作為傳染病跨境傳播的中間地域,是阻斷傳染病跨境傳播的重要前沿陣地[1]。自20 世紀50 年代以來,云南省邊境地區曾發生多次境外傳輸導致本地爆發傳染病的事件[2-3]。新型冠狀肺炎(新冠肺炎)爆發后迅速在全球蔓延,對全球經濟和人民生命安全造成嚴重影響,我國短期內有效控制了國內疫情,但新冠肺炎傳染性極高,境外疫情輸入是2020—2022年威脅國內安全的重要因素。“外防輸入、內防反彈”成為中國打贏疫情防控阻擊戰的關鍵因素,因此云南省邊境地區的防控形勢十分嚴峻。云南省關閉邊境地區口岸、通道,有效阻止了境外人員通過口岸入境輸入病毒;但由于地形復雜,疫情防控難度大,瑞麗市2020年9月和2021年3月、7月3次因緬甸籍人員偷渡入境造成疫情本地化,因此防止人員非法偷渡入境成為疫情管控的重點、難點,反偷渡全力部署邊境一線疫情防控網是保障安全的關鍵。云南省中越邊境線長1 353 km,防控難度大。對于邊境防控,學者們以定性研究為主,定量研究較少[4-6]。本文運用GIS 技術,以云南省紅河州段中越邊境地區為研究區,從地理學視角綜合考慮邊境地區自然、人為因素,開展邊境地區疫情防控部署研究,分別構建了紅河州邊境設防區部署評價指標體系和境外偷渡風險評價體系;并運用AHP—熵值法組合賦權法選取指標權重,再利用優化矩陣耦合兩個體系結果,分析得到主要防控帶,以期為邊境巡防部署提供科學依據,對維護邊境安全、提高管控效果具有重要意義。
研究區位于云南省紅河哈尼族彝族自治州(簡稱紅河州)南部地區(圖1),中越交接處;面積為9 513.02 km2,國內面積為6 240 km2,國外面積為3 273.02 km2,包含紅河州全部邊境線范圍;地勢西高東低,為哀牢山余脈;區內水系屬于紅河流域,包括紅河、金水河和李仙江;紅河是金平縣和河口縣的縣界,也是中越邊境的界河。紅河州與越南有2 省1 市6 縣接壤,邊境線長848 km(水界500.80 km、陸界347.20 km)。該區域為綜合交通樞紐,共設有河口(中)-老街(越)口岸和金水河(中)-馬鹿塘(越)口岸兩個國家級一類口岸,交通位置十分重要。

圖1 研究區區位圖(審圖號:GS(2023)1979)
本文采用的數據為:數字高程模型來源于地理空間數據云(http://www.gscloud.cn)ASTER GDEM V2,空間分辨率為30 m;植被覆蓋度數據來源于MODIS的MOD13Q1 數據產品(https://lpdaac.usgs.gov);警察局POI 和交通數據來源于Open Street Map Data(https://www.openstreetmap.org/);夜光數據來源于珞珈一號遙感影像(http://59.175.109.173:8888//index.html),空間分辨率為130 m;⑤國界數據來源于國家地球系統科學數據中心(http://www.geodata.cn)。本文將所有數據的空間分辨率統一為30 m×30 m,坐標系統一為WGS1984 UTM 47N。
1)評價指標標準化處理。由于評價指標量綱不統一、不具可比性,因此綜合評價前需對各指標進行標準化處理[7]。正向、負向指標的表達式分別為:
式中,xij為第i個樣本點第j項指標的數值,i=1,2,…,n,j=1,2,…,m。
2)評價指標權重計算。AHP 方法屬于主觀賦權法,適用于存在不確定性和主觀信息的情況,衡量指標的相對重要性[8-9];熵值法屬于客觀賦權法,僅依賴數據本身的離散性,根據數據自身特點進行賦值,較客觀地進行評價[10-11],二者可優勢互補。本文將主客觀方法相結合,選取偏好系數u=0.5,得到指標的綜合權重。評價模型的計算公式為:
式中,Si為目標層的指標值;Wi為各指標層的權重;pi為指標層的評價因子;n為因子個數。
紅河州邊境地區設防區部署應考慮當地的地理環境、人類活動范圍、邊境基礎設施以及境外人員進入我國的方式。參考前人相關研究[12-13],本文選取海拔、坡度、NDVI、公路密度、人口密度、距口岸距離、距警察局距離和距水系距離8 個指標構建紅河州邊境設防區部署指標體系。由于人類活動不是偷渡的絕對影響因素,因此境外偷渡風險評價體系主要考慮境外自然因素,選取海拔、坡度、NDVI 和距水系距離4 個指標。兩個評價體系均采用AHP—熵值法組合賦值法確定各指標權重,再通過ArcGIS疊加分析實現對紅河州邊境設防區的部署和境外偷渡風險的評價。
1)紅河州邊境地區設防區部署指標量化。海拔較低、坡度平緩的區域便于境外人員進入我國境內;而坡度較大、地形陡峭,境外人員所耗費的時間和體力會相應增加,因此不會作為路線首選。NDVI 高值區有利于躲藏,該區域應作為邊境巡邏重點。公路稀疏區域的車輛流動少、人流少,不易被發現。口岸和警察局對境外人員非法入境具有威懾作用,距離越遠越利于偷渡。紅河水系四通八達,流經地帶多為河谷,河谷流速相對平緩,境外人員可通過水路進入我國,省時省力且便于隱藏。綜上所述,在設防區部署評價指標體系中,海拔、坡度、公路密度、人口密度、距水系距離為負向指標,NDVI、距口岸距離和距警察局距離為正向指標。
2)境外偷渡風險評價指標量化。邊境人員非法入境不僅要考慮國內邊境線周圍的情況,還應考慮境外情況。境外偷渡風險評價的研究區是以紅河州地區邊境線為基礎,向境外延伸20 km 的范圍。海拔越低、坡度越平緩越有利于境外人員偷渡。NDVI 越高越有利于境外人員躲藏。紅河邊境線水界比陸界長,水系發達,支流眾多,境外人員易從小河非法入境,即距水系距離越近偷渡風險越大。綜上所述,在境外偷渡風險評價體系中,海拔、坡度和距水系距離為負向指標,NDVI為正向指標。
結合研究區地理環境條件,綜合考慮境外人員非法入境的方式,本文分別建立紅河州邊境地區設防區部署指標體系和境外偷渡風險評價體系(表1、2)。

表1 紅河州邊境設防區部署評價指標體系

表2 境外偷渡風險評價體系
為綜合考慮國內外邊境情況,本文通過優化矩陣(表3)耦合邊境線境內外的評價結果,以實現邊境地區設防區部署綜合評價,等級越高表明越適合部署設防區、偷渡風險越高。

表3 優化矩陣
按照上述部署要求,基于GIS 的柵格計算器對各指標的柵格圖層進行加權疊加,得到邊境設防區部署和偷渡風險結果;再根據自然斷點分級法得到設防區部署和偷渡風險等級分布圖,分別分為一級~四級設防和一級~四級風險(圖2)。在設防區部署評價中,一級設防是最適合部署的區域。設防區部署的評價結果主要受邊境基礎設施(口岸、警察局)的影響,一、二級設防均遠離邊境基礎設施,大多分布于金平縣和綠春縣。在偷渡風險評價中,一級風險是境外人員入境風險最大的區域;一、二級風險集中分布于河口縣對應的境外區域。

圖2 設防部署和偷渡風險等級分布圖(審圖號:GS(2023)1979)
邊境地區設防區部署和境外偷渡風險評價通過優化矩陣進行耦合,得到邊境地區設防區部署綜合評價結果和重點部署邊境線位置(圖3)。由于邊境軍民人數有限,本文將綜合評價結果一、二級所處的邊境線區域作為重點部署區域(境外人員非法入境風險最高的地區),進行嚴格全段管控,派邊境軍民24 h 駐守;其他邊境地區可作為邊境巡邏的必經路線,安排少數人員進行不定時巡邏。中越邊境在紅河段是以河為界,水路貿易發達,在陸路進行防控的同時也應注意通過水路運輸非法偷渡的情況。如圖3 所示,重點部署區域主要分布在紅河和李仙江附近。按縣域分析,河口縣和綠春縣重點部署區域均為連續區域,河口縣重點部署區域主要集中在紅河段,陸界少有涉及;綠春縣重點部署區域有李仙江流經,當地未設置口岸,僅有邊境通道;金平縣重點部署區域分布零散,均遠離金河鎮和金水河鎮,且金水河段無重點部署區域分布。相較于金平縣防控難度,河口縣和綠春縣所需人力物力較少。根據重點部署邊境線區域空間分布和長度,部署重要程度依次為金平縣>綠春縣>河口縣。

圖3 重點部署邊境線分布圖(審圖號:GS(2023)1979)
通過綜合評價得到的重點部署邊境線可在每塊區域附近設立觀察點,方便守邊人員觀察周圍情況。運用ArcGIS軟件的緩沖區功能,基于重點部署區域向我國境內劃分出一個直徑為2 km的設防區,對邊境地區進行管控。因地形不同,各設防帶觀察點的設立也不盡相同。為盡可能觀測到邊境線全部范圍,結合DEM對設防區進行觀察點選取并進行可視域分析(圖4)。結果顯示,在設防區內共獲得65個觀察點,觀察點的可視域范圍可覆蓋設防區內的邊境線。研究區平均海拔由東向西增高,低海拔設防區選取的觀察點基本能覆蓋所在區域;但高海拔設防區選取的觀察點受地形起伏影響,其可視域范圍相對較小,在實際建設可中通過增加觀察點數目或實際高度來實現可視范圍的最大化。

圖4 觀察點可視域分析(審圖號:GS(2023)1979)
本文選取其中一個觀察點作為案例點進行詳細介紹(圖5),案例觀察點位于綠春縣境內,海拔為4 284 m,鄰近李仙江,河道呈Y字形、三面環山,地形起伏較大,觀察點至河道平面距離為798.03 m,直線距離為1 183.55 m。圖5 中紅線上部位于越南,下部為我國境內,對比觀察點左右側發現,觀察點左側河道上河漫灘突顯,李仙江該段河道流速較慢,邊境線兩側樹林密集,附近無村落分布,人煙稀少,非法人員易在此處進行偷渡活動,觀察點設立于境內地勢較高點位,建立簡易哨塔,可將境外人員活動和山勢情況探查清楚。

圖5 案例觀察點
本文以中越邊境紅河州段地區為研究區,構建了紅河州邊境設防區部署指標體系和境外偷渡風險評價指標體系,運用AHP—熵值法組合賦值法確定各指標權重,再利用優化矩陣耦合兩個評價結果,對邊境設防區部署進行綜合評價。結果表明,紅河州邊境線上的設防區主要分布在紅河和李仙江附近,設防區內可設立65個觀察點。綜合國內外地理環境和重點部署區域分布和長度,部署重要程度按縣域依次為金平縣>綠春縣>河口縣。本文從地理學視角出發對邊境地區設防區部署進行了研究,可為打擊偷渡、走私等非法活動提供參考。雖然本文在評價方法上采用主客觀相結合的權重賦值法,但在評價指標選取上存在主觀意識,將降低結果的可靠程度。后續研究中將對評價指標體系進行完善,提出更適合紅河州邊境地區設防區部署的評價指標體系和更準確的邊境安全維護措施。