四川农业自然灾害风险评价与区划研究

莫　涵 ，陈　章，蔡　臣

(1.四川省机电排灌管理总站，四川 成都 610000；2.四川省农业科学院农业信息与农村经济研究所，四川 成都 610066)



四川农业自然灾害风险评价与区划研究

莫涵1，陈章2*，蔡臣2

(1.四川省机电排灌管理总站，四川 成都 610000；2.四川省农业科学院农业信息与农村经济研究所，四川 成都 610066)

摘要：以四川省21个市州为研究区域，运用自然灾害指数法、层次分析法、加权综合法，计算了四川省农业自然灾害风险指数；借助GIS技术，绘制了四川省农业自然灾害风险评价区划图。研究结果可为四川省农业自然灾害预警以及有关部门的灾情管理、减灾决策的制定提供理论依据和指导。

关键词：自然灾害；风险指数；风险评价；农业风险区划

自然灾害从古至今都是农业生产面临的主要问题。尤其值得注意的是，随着人类的经济发展和人口膨胀，水资源短缺等现象日趋严重，直接导致了自然灾害对农业生产及人类社会发展的影响日益加重。四川是农业自然灾害发生较为频繁的地区，以水灾、旱灾为主，连年发生，只是发生轻重和时间的不同，2006 年就遭遇了50 年不遇的特大伏旱。自然灾害给当地国民经济特别是农业生产带来了很多不利影响，因此，重视并采取有效措施积极应对自然灾害显得尤为重要。影响农业自然灾害的因素众多，不确定性程度较高，而实践证明风险评价分析理论对不确定性系统的处理具有显著效果，故将风险评价分析理论应用于农业自然灾害研究，对有效的农业自然灾害管理意义重大。

1研究区域概况

四川介于97°21'～108°33'E和26°03'～34°19'N之间，位于中国西南腹地，地处长江上游，东西长1075km，南北宽921km。地形地貌属中国大陆三大阶梯中的第一级和第二级，即处于第一级青藏高原和第二级长江中下游平原的过渡带，高低悬殊，西高东低的特点特别明显。西部为高原、山地，海拔多在3000m以上；东部为盆地、丘陵，海拔多在500～2000m之间。总的气候特点是：区域表现差异显著，东部冬暖、春旱、夏热、秋雨、多云雾、少日照、生长季长，西部则寒冷、冬长、基本无夏、日照充足、降水集中、干雨季分明；气候垂直变化大，气候类型多，有利于农、林、牧综合发展；气象灾害种类多，发生频率高，范围大，主要是干旱，暴雨、洪涝等自然灾害经常发生。

2数据来源与研究方法

2.1数据来源

本文所用到的数据主要分为两个部分：第一部分包含四川地区的气象数据、水资源数据、水利工程及灌溉设施数据、农业统计数据等；第二部分包含四川地区的行政区划图、地形图等。以上资料主要来源于相关统计文献以及《四川省农业统计年鉴》、中国气象科学数据共享服务网。

2.2研究方法

2.2.1自然灾害指数法 自然灾害风险是指未来若干年内可能达到的灾害程度及其发生的可能性[1]。自然灾害风险通常是致灾因子危险性、环境敏感性、受体脆弱性以及防灾减灾能力相互综合作用的结果。一般用自然灾害指数表征风险程度，具体数学公式为[2]：

自然灾害风险指数=危险性∩敏感性∩脆弱性∩防灾减灾能力

2.2.2 层次分析法层次分析法(Analytic Hierarchy Process，简称AHP)[3]是一种对指标进行定性定量分析的方法。该方法是将每个因子的指标进行成对比较计算，得出每个指标的权重。采用层次分析法构建四川农业自然灾害风险评价指标体系，对所选指标进行比较计算，构建判断矩阵，确定各要素的权重。

2.2.3加权综合评价法 加权综合评价法(WCA)[4-6]是根据评价指标对于总目标影响的重要程度的不同，预先分配一个相应的权重系数，然后再与相应的被评价对象的各指标的量化值相乘后再相加。该方法特别适合于对技术、决策或方案，进行综合分析评价和优选，是目前最为常用的计算方法之一。计算公式如下：

式中：P为待评价目标所得总分；Ai为评价系统第i项指标的量化值(0≤Ai≤1)；

n为评价指标个数。

3农业自然灾害风险评价体系的建立

3.1指标体系构建

根据自然灾害风险理论，从水旱灾害风险的4个因子即危险性、暴露性、脆弱性、防灾减灾能力出发，构建了四川省水旱灾害风险评价指标体系(图1)。选取了表1中列出的4个因子的8个指标，建立了旱灾风险评价的指标体系；选取了表2中列出的4个因子8个指标，建立了水灾风险评价指标体系；分别用于评价旱灾和水灾风险的程度。整个指标体系分为因子层、副因子层和指标层，并利用层次分析法综合计算出因子层和指标层的权重。

图1 水旱灾害风险评价指标体系

3.2评价指标量化与权重计算

在上述指标体系中，使用的量纲各不相同，为了便于比较计算，需要对每个指标进行无量纲化处理，具体方法如下[7-8]：

正向指标：指标值与风险大小为正相关。

负向指标：指标值与风险大小为负相关。

运用层次分析法计算各指标的权重结果如下：

表1　水灾风险评价指标体系及权重分配

表2　旱灾风险评价指标体系及权重分配

3.3农业自然灾害风险指数计算

根据上述农业水旱灾害风险评价概念和自然灾害风险计算公式，利用加权综合评价法和层次分析法，计算农业干旱灾害风险指数：

DDRI(旱灾风险评价指数)=H×E×V×(1-C)

FDRI(水灾风险评价指数)=H×E×V×(1-C)

式中：H、E、V、C分别为危险性、敏感性、脆弱性、防灾减灾能力的指数，计算公式分别为：

其中Wi为第i个评价指标的权重系数，表示各个指标对形成农业干水旱灾害风险的各主要因子的相对重要性，Ai为第i个评价指标的量化值，a、b、c、d 为指标个数。

4农业自然灾害风险评价与区划

4.1农业自然灾害风险评价计算结果

利用自然灾害风险评价指数计算公式对四川水旱灾害风险评价指标进行计算，得到各市州风险的危险性、敏感性、脆弱性及防灾减灾能力值(表3、表4)。

表3　DDRI 计算结果

表4　FDRI 计算结果

4.2农业自然灾害风险评价分级

根据表3、表4的计算结果以及借鉴前人的研究经验，并考虑农业水旱灾害风险指数的最大值和最小值，将研究区域的农业水旱灾害风险等级分为4级，具体标准见表5、表6。

表5　旱灾风险分级界限值

表6　水灾风险分级界限值

根据分级标准，对四川省水旱灾害风险进行分级，分级结果见表7、表8。

表7　旱灾风险分级

4.3农业自然灾害风险评价区划

利用农业水旱灾害风险指数值以及农业水旱灾害风险区划的界限值,借助GIS技术得到的四川主要市州农业水旱灾害风险评价结果及其区划如图2所示。

表8　水灾风险分级

由图2可以看出，水旱灾害的高风险和较高风险区主要集中在四川盆地的南部和东北部地区，这些区域是四川省传统农业较为发达的区域，农业发展程度较高，农业人口密集，因此发生水旱灾害的风险最高，农业遭受暴雨洪涝灾害损失的可能性最大；中等风险区主要集中在成都平原的周边，水旱灾害造成损失的可能性相对较小；而川西高原地区由于耕地面积和人口相对较少，区域内的传统农业生产比重较小，因而其遭受水旱灾害损失的可能性也最小。

图2　四川省水旱灾风险区划图

5结论

通过建立农业自然灾害指标体系，利用自然灾害风险指数法、层次分析法和加权综合评分法，同时结合GIS技术，对四川21个市州的农业自然灾害风险指数进行计算分级和区划。各市州可根据评价指标对本地区农业自然灾害风险的贡献率的不同，因地制宜地采取防灾减灾措施，以提高防灾减灾的主动性和目的性，进而减自然灾害所造成的损失。

参考文献：

[1]张继权，冈田宪夫，多纳裕一.综合自然灾害风险管理—全面整合的模式与中国的战略选择[J].自然灾害学报,2006,15(1):29-36.

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[7]袭祝香,王文跃,时霞丽.吉林省春旱风险评估及区划[J].中国农业气象,2008,29(1):119-122.

[8]马树庆,王琪,袭祝香. 东北玉米低温冷害风险评估研究[J].自然灾害学报,2003,12(3):137-1411.

收稿日期：2016-04-27

作者简介：莫涵(1990-)，女，助理工程师，四川省机电排灌管理总站。*为通讯作者。