基于GIS的水产养殖气象灾害风险评估管理系统

吴卫祖++王晗

摘 要

近年来极端气象灾害频发，对水产养殖业造成极大影响，开展针对水产养殖业的主要气象灾害风险评估及管理系统研究，基于GIS技术将各类灾情数据进行直观表达，通过各类专题图对灾情信息进行直观分析，为开展灾害风险评估以及应急救灾行到提供了直观数据支持。

【关键词】水产养殖 GIS 气象灾害

随着我国水产养殖业规模的不断扩大，养殖行业遭受各种自然灾害的风险也越来越高，比较典型的就有低温寒灾、台风、赤潮、暴雨等。广东作为我国的海洋渔业大省，水产养殖产量多年居全国首位。近年来台风、低温等灾害性天气频发，且灾害发生范围广，危害面积大，对水产养殖业造成的损失也越来越严重。本文针对广东水产养殖业应对气象灾害方面的现状，开展主要气象灾害风险评估及管理系统研究，建立基于GIS的灾情信息管理和风险评估系统，通过对各类统计数据进行空间维度的直观表现，为水产养殖业的防灾减灾工作提供了主要的数据源支持。

1 系统主要功能

广东水产养殖大多分布于沿海地区，而沿海地区又是台风、暴雨等重大气象灾害频发的地区，频繁的气象灾害对水产养殖业往往造成难以挽回的重大的经济损失。随着养殖业规模的不断扩大，养殖行业遭受各种气象灾害的风险也越来越高。本系统在多年气象灾害数据采集的基础上，通过数据处理、二次加工，建立水产养殖气象灾害风险评估与管理系统，通过系统分析，将灾情数据进行多为直观展现，为灾前准备、灾时应急、灾后评估提供详细的全方位的信息资源。

结合目前水产养殖业气象灾害的特点，本系统研究重点内容是以台风、暴雨、低温寒潮等灾害为主要对象，建立这些气象灾害的时空分布模型，以GIS空间地图为基础，分析这类灾害的时空分布格局及其特点；建立主要气象灾害风险评估指标，包括对养殖水体、养殖品种、养殖设施等指标的风险评估；建立气象灾害风险评估方法模型，对过往重大灾害进行科学分析和评估；提示，结合基层防灾减灾实际情况，设计应对气象灾害的防灾减灾应急管理体系，建立相应的应急系统。系统主要模块如图1所示。

1.1 气象灾害时空分布

根据已有资料和渔业部门、气象部门提供的历史数据，研究水产养殖业主要气象灾害发生发展规律、变化趋势及时空分布情况，建立水产养殖业主要气象灾害时空分布格局专题图。

1.2 气象灾害评估指标体系

利用历史气象灾害统计数据，采用模糊数学法、灰色系统法分析技术建立主要气象灾害对水产养殖业造成损失的评估指标体系，重点是对养殖水体、养殖品种、养殖设施的评估指标，并在此基础上建立主要气象灾害灾情评估模型。

1.3 气象灾害风险评估

借助GIS可视化技术开展气象灾害在沿海不同地区的危险性分析，以及各个区域遭受灾害的暴露性、脆弱性分析，开展沿海地区防灾减灾能力评估，并在此基础上开发灾害风险评估系统软件，实现对灾害的风险指数评估以及风险等级评估。

1.4 气象灾害风险管理研究

开展水产养殖业气象灾害风险决策分析方法研究，在研究国内外有关灾害应急管理体制的基础上，分析广东沿海水产养殖灾害风险管理的实际情况，集合沿海地区防灾减灾能力水平，建立适用性较强的气象灾害应急预案。

2 技术方法

系统研究的基本流程分为：灾情数据收集、整理、加工；信息入库与管理；灾情指标体系建设；灾情风险分析评估；应急管理研究等几部分。

系统在技术实现方面采用PHP+MySQL+Baidu地图开发，基于B/S模式和多层框架结构，以浏览器为操作界面，建立安全、可靠、易于维护的信息系统。

3 灾情专题图实现

专题图能够将多种属性要素在地理空间上进行多尺度表达，具有较强的直观性，在空间数据分析领域广泛。本系统可将各类灾情数据按照不同的参数要求自动生成各类专题图，如图2所示，通过设定灾害类型、专题图类型、灾害区域以及灾害起止日期，可生成相应的专题图。

系统支持的专题图类型有点密度、柱状、饼图等6种。通过页面脚本调用百度地图API接口，可以实现相关专题图操作，以下给出部分示例代码：

// 百度地图API功能

var map = null；

function SquareOverlay（center， length ， width ， x ， y ， color）{

this._center = center；

this._length = length；

this._width = width；

this._color = color；

this._x = x；

this._y = y；

}

//百度地图API异步功能

function loadMapJs（） {

var script = document.createElement（"script"）；

script.type = "text/javascript"；

script.src = "http：//api.map.baidu.com/api？v=2.0&ak=UPjLWesAvHLvpjeTGkXMbUk7&callback=init"；

document.body.appendChild（script）；

}

varlabel_map = new Map（）； //地址 - 覆盖物（标签）列表映射

//加载地图

map = new BMap.Map（"allmap"）； // 创建Map实例

// map.centerAndZoom（"城市"， 9）；

map.enableScrollWheelZoom（）； //启用滚轮放大缩小

//限制缩放等级

map.setMinZoom（8）；

map.setMaxZoom（13）；

var city = "**市"；

map.centerAndZoom（city， 9）；

4 结束语

目前，已经出现了不少关于水产养殖以及气象灾害方面的信息系统，这些系统普遍偏重于信息监测、信息采集与发布、气象预报预警等方面，缺少有关气象灾害危险性分析、评估等方面的研究。本文开展了针对水产养殖业的气象灾害风险评估及管理系统研究，通过灾情数据采集、加工处理、指标库建设、以及风险评估模型建立，将各类属性数据以空间直观方式进行多维展现，提高了数据可视化能力，对加强灾害风险评估，提高应急能力具有一定的促进作用。

参考文献

[1]唐晓春，刘会平，潘安定等.广东沿海地区近50年登陆台风灾害特征分析[J].地理科学，2003（02）：182-186.

[2]马晓群，王效瑞.GIS在农业气候区划中的应用[J].安徽农业大学学报，2003，30（01）：105-108.

[3]王炜，权循刚，魏华.从气象灾害防御到气象灾害风险管理的管理方法转变[J].气象与环境学报，2011（01）：7-13

[4]卢廷军.基于SuperMapIS 下的WebGIS的开发[J].测绘通报，2005（07）：58-59.

[5]张继权，李宁.主要气象灾害风险评价与管理的数量化方法及应用[M].北京：北京师范大学出版社，2007（09）.

作者简介

吴卫祖（1959-），男，现为广东海洋大学数学与计算机学院副教授。研究方向为软件工程、智能信息处理。

作者单位

广东海洋大学数学与计算机学院 广东省湛江市 524088