基于GIS的西藏察隅气象灾害风险区划研究

德庆央宗　旺杰　阿旺卓玛

摘要：基于察隅气象灾害数据库及GIS系统，根据气象灾害风险区划原则和方法，综合考虑致灾因子、孕灾环境和承灾体3个风险因子，确立察隅干旱、暴雨洪涝、霜冻、冰雹和大风气象灾害风险评价指数体系，编制了气象灾害综合风险区划图，为察隅气象灾害防御提供理论支撑。

关键词：察隅；GIS；气象灾害；风险区划

1.引言

在全球气候持续变暖的大背景下，察隅县各类极端天气气候事件频繁发生，气象灾害造成的损失和影响不断加重，而气象灾害的突发性、反常性、不可预见性日益突出，对察隅县经济社会发展、人民群众生活及生态环境构成很大威胁。为了进一步强化防灾减灾和应对气候变化能力，明确本地主要气象灾害的特点和防御重点，制定本地气象防灾减灾工作的指导思想、目标、主要任务和保障措施，为全面建设小康社会和构建社会主义和谐社会提供优质服务，为政府实施抢险救灾、保护人民生命安全提供科学依据[1]。

2.数据资料

采用察隅县气象站1981～2010年的逐年强降水日数、冰雹日数、大风日数、雷暴日数、霜冻日数、积雪日数、干旱日数和洪涝日数。从2009年出版的《林芝地区统计年鉴》选用以乡镇为单元的行政区域土地面积、年末总人口、耕地面积、国民生产总值（GDP）等数据。基础地理信息资料包括西藏1：25万GIS数据中的DEM和水系数据。

3.气象灾害风险区划的原则和方法

3.1灾害风险形成机制。气象灾害风险是指气象灾害发生及其给人类社会造成损失的可能性。从灾害学的角度出发，形成气象灾害必须具有以下

条件：（1）存在诱发气象灾害的因素（致灾因子）及其形成气象灾害的环境（孕灾环境）；（2）气象灾害影响区有人类的居住或分布有社会财产（承灾体）；（3）人们在潜在的或现实的气象灾害威胁面前，采取回避、适应或防御气象灾害的对策措施（防灾抗灾能力）。

基于自然灾害风险形成理论，气象灾害风险是由致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾抗灾能力四部分共同形成[3]。

3.2气象灾害风险评估的概念框架。气象灾害风险是致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾抗灾能力综合作用的结果，气象灾害风险函数可表示为[4]：

气象灾害风险=f（孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体易损性和防灾抗灾能力）

气象灾害风险是由孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体易损性和防灾抗灾能力四个主要因子构成的，每个因子又是由若干评价指标组成。根据自然灾害风险理论和气象灾害风险的形成机制，建立气象灾害风险评估概念框架（图1）。

3.3气象灾害风险区划的方法。气象灾害风险区划主要考虑了致灾因子危险性、承灾体易损性和防灾减灾能力三种因子，在这三种影响因子的基础上进行定量分析评价。选取某灾情出现的频次作为致灾因子，承灾体易損性主要考虑人口密度、地均GDP和耕地面积的比例，而防灾减灾能力主要考虑了人均GDP或社会经济的发展。采用相应计算公式，计算各地灾害风险指数，后利用GIS中自然断点分级法将灾害风险指数按4个等级分区划分（高风险区、中等风险区、次低风险区、低风险区），并基于GIS绘制相应灾害风险区划图。

4.气象灾害风险区划

4.1干旱。干旱灾害风险区划主要考虑了致灾因子危险性、承灾体易损性和防灾减灾能力三种因子，在这三种影响因子的基础上进行定量分析评价。选取年干旱出现的频次作为致灾因子，承灾体易损性主要考虑人口密度、地均GDP和耕地面积的比例，而防灾减灾能力主要考虑了人均GDP。

干旱的风险指数的具体计算公式为[2]：

FDRI=（VHwh）（VSws）（10-VR）WR（4.1）

式中：FDRI为干旱灾害风险指数，用于表示风险程度，其值越大，则灾害风险程度越大，VH、VS、VR的值分别表示风险评价模型中的致灾因子的危险性、承灾体的易损性和防灾减灾能力各评价因子指数；wh、ws、wr是各评价因子的权重。

采用公式（4.1）计算各地干旱灾害风险指数，利用GIS中自然断点分级法将干旱风险指数按4个等级分区划分（高风险区、中等风险区、次低风险区、低风险区），并基于GIS绘制干旱灾害风险区划图（图2）。

从图2可以看出，察隅县干旱高风险区主要位于上察隅镇西部、下察隅镇西南部及察隅河沿岸一带；干旱灾害中等风险区主要位于察瓦龙乡怒江沿岸，桑曲河沿岸一带；次低风险区主要位于上察隅和下察隅镇中部区域，而低风险区则主要位于竹瓦根镇、古拉乡的大部。

4.2暴雨洪涝灾害。暴雨洪涝灾害风险区划是指在孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体易损性、防灾减灾能力等因子进行定量分析评价的基础上，为了反映气象灾害风险分布的地区差异性，根据风险度指数的大小，对风险区划分为若干个等级。考虑到各评价因子对风险的构成可起的作用并不完全相同，我们将暴雨洪涝灾害风险所涉及的因子分别给以不同的权重系数。然后根据暴雨洪涝灾害风险指数公式求算暴雨洪涝灾害风险指数，具体计算公式为：

FDRI=（VEwe）（VHwh）（VSws）（10-VR）wr（4.2）

式中FDRI为暴雨洪涝灾害风险指数，用于表示风险程度，其值越大，则灾害风险程度越大，VE、VH、VS、VR的值分别表示风险评价模型中的孕灾环境的敏感性、致灾因子的危险性、承灾体的易损性和防灾减灾能力各评价因子指数；we、wh、ws、wr是各评价因子的权重。

采用暴雨洪涝灾害风险评估模型计算各地暴雨洪涝灾害风险指数，利用GIS中自然断点分级法将暴雨洪涝风险指数按4个等级分区划分（高风险区、中等风险区、次低风险区、低风险区），并基于GIS绘制暴雨洪涝灾害风险区划图（图略）。

由于察隅县大部雨量充沛，年降水量大，各地洪涝灾害风险区划图可见，察隅县全县基本都属于洪涝中高风险区，特别是下察隅洪涝风险高于其它乡镇。

4.3霜冻灾害。霜冻灾害风险区划主要考虑了致灾因子危险性、承灾体易损性和防灾减灾能力三种因子，在这三种影响因子的基础上进行定量分析评价。选取每年各地出现霜冻的日数作为致灾因子，承灾体易损性主要考虑人口密度、地均GDP和耕地面积的比例，而防灾减灾能力主要考虑了社会经济的发展。

采用公式（4.1）计算各地霜冻灾害风险指数，利用GIS中自然断点分级法将霜冻风险指数按4个等级分区划分（高风险区、中等风险区、次低风险区、低风险区），并基于GIS繪制霜冻灾害风险区划图（图4）。

由于近几年冬季连续出现暖冬，进入4月份后雨雪天气频繁，气温波动大，容易出现霜冻灾害，因此察隅县高、中风险区范围比较广，其中主要位于古玉乡、古拉乡及竹瓦根镇的大部，上察隅镇的中部及北部。而次低、低风险区主要集中于上察隅镇西南部、下察隅镇南部和察隅河流域、及察瓦龙乡中部怒江流域。

4.4冰雹灾害。冰雹灾害风险区划主要考虑了孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体易损性、防灾减灾能力等四种因子，在这四种因子的基础上进行定量分析评价。

冰雹灾害风险指数的具体计算公式同公式（4.2）：

利用GIS中自然断点分级法将冰雹风险指数按4个等级分区划分（高风险区、中等风险区、次低风险区、低风险区），并基于GIS绘制冰雹灾害风险区划图（图5）。

察隅县出现冰雹灾害风险的高、中风险区主要分布在古玉乡、古拉乡、竹瓦根镇的大部及上察隅镇、下察隅镇的部分区域。次低、低风险区主要分布于怒江、贡日嘎布曲、察隅河流域，及上察隅镇的西部。

4.5大风灾害。大风灾害风险区划主要考虑了致灾因子危险性、承灾体易损性和防灾减灾能力三种因子，在这三种影响因子的基础上进行定量分析评价。选取年大风日数作为致灾因子，承灾体易损性主要考虑人口密度、地均GDP和耕地面积的比例，而防灾减灾能力主要考虑人均GDP。采用公式（4.1）计算各地大风灾害风险指数，利用GIS中自然断点分级法将大风风险指数按4个等级分区划分（高风险区、中等风险区、次低风险区、低风险区），并基于GIS绘制大风灾害风险区划图（图6）。

从图6可以看出，察隅大风灾害中风险区主要位于古玉乡、上察隅镇的北部，次低风险区主要集中在自然保护区、竹瓦根镇、古拉乡大部。低风险区集中于上察隅镇、下察隅镇、察瓦龙乡大部区域。

5.结论

基于察隅气象灾害数据库及GIS系统，根据气象灾害风险区划原则和方法，综合考虑风险因子，确立了气象灾害风险评价指数体系，得出气象灾害综合风险区划图。此综合风险区划图在察隅气象灾害防御规划中发挥了技术支持作用。通过将其风险区划与灾情上报数据对比分析，发现二者具有高度的一致性，证实该方法可行，具有向类似领域推广的价值。

通过分析气象灾害综合风险区划图，得出察隅县六个乡镇的气象灾害风险指数，并且察隅县大部属于洪涝中高风险区，具体如下：①上察隅：旱灾主要出现在西部；霜冻主要出现在中部及北部；冰雹灾害主要出现在上察隅镇，大风灾害主要出现于其北部。②下察隅：最突出的是暴雨灾害，其余的旱灾、霜冻、大风属次低风险或低风险指数灾害。其中旱灾在下察隅镇中部区域较为突出。③察瓦龙：气象灾害风险指数较高的是旱灾，属于中等灾害，尤其是怒江沿岸，桑曲河沿岸一带；其次是霜冻和冰雹属于次低风险指数，风险指数最低的是大风灾害。④古拉乡和竹瓦根镇：霜冻是主要灾害，冰雹灾害属于高、中风险指数，而大风、干旱属于次低和低风险指数。⑤古玉乡：霜冻和大风是主要灾害，另外冰雹也是高、中等级的气象风险灾害。

参考文献：

[1]章国材.气象灾害风评估与区划方法[M].北京：气象出版社，2010：1-2.

[2]杜鹏，李世奎。农业气象灾害风险评价模型及应用[j]。气象学报，1997，55（1）.95—102.

[3]史培军.五论灾害系统的研究的理论与实践[J].自然灾害学报，2009，18（5）：1-9.

[4]张续权，李宁。主要气象灾害风险评价与管理的数量化方法及其应用[M].北京师范大学出版社，2007.