基于GIS的内蒙古细毛羊放牧期气象灾害风险区划*

哈斯塔木嘎，格日乐

(内蒙古锡林郭勒盟气象局，内蒙古 锡林浩特026000)

基于GIS的内蒙古细毛羊放牧期气象灾害风险区划*

哈斯塔木嘎，格日乐

(内蒙古锡林郭勒盟气象局，内蒙古 锡林浩特026000)

内蒙古细毛羊(简称细毛羊)是内蒙古牧业一项支柱产业。为探究内蒙古脆弱生态环境下细毛羊放牧期气象灾害风险，减轻气象灾害可能造成的损失，指导救灾物资库建设及按季节救灾备资、调配工作，对细毛羊放牧期统计分段，归纳主要灾害性天气，利用研究区域周边15个气象站日资料、2014年社会经济数据、土地利用数据及DEM数据，构建基于灾害学的量化指标体系，熵权重计算，通过GIS技术得出细毛羊放牧期不同时段气象灾害综合风险区划。结果表明：内蒙古细毛羊主产区气象灾害风险呈东-西向带状分布，接羔保育期和配种期为东高西低，剪毛期和打草期为东低西高。

气象灾害；风险区划；放牧期；细毛羊；GIS；内蒙古

细毛羊养殖抗风险能力较差，受到自然灾害侵袭时容易造成较大损失。因此，加强自然灾害的预防、防灾及减灾能力的研究，灾害风险划分评估，对促进细毛羊养殖业健康、稳定发展具有重要意义。

目前国内在细毛羊与气象研究方面，主要集中于分析气象和气候条件对细毛羊生长发育影响[1-5]，还开展了细毛羊气候适应性分析和分布区气候区划研究[6-7]；针对细毛羊气象灾害风险分析和区划研究较少，王凯等分析了肃南高寒牧区气象灾害性天气对羊产业的影响并提出了相应的应对策略[8]。本文在前人灾害风险区划的研究基础上，以细毛羊为研究对象，通过多年统计资料准确确定细毛羊放牧期四个时段，分别为接羔保育期、剪毛期、打草期和配种期，并总结出每个阶段不利气象条件，从灾害学角度建立量化因子，基于“熵”权计算出每种因子权重，构建气象灾害风险区划指标体系，实现了细毛羊放牧期不同阶段的气象灾害综合风险区划。

1 资料及方法

1.1 研究区域介绍

内蒙古细毛羊及细羊毛生产在全国同类产品的生产中占有重要位置。而且形成了比较稳定的种源基地和健全的服务体系及科技手段。主要分布于内蒙古正蓝旗、太仆寺旗、多伦县、镶黄旗及正镶白旗等地，选为研究区域。

1.2 资料及来源

研究区域及周边15个国家气象地面观测站逐日资料由内蒙古气象信息中心提供；90 m×90 m分辨率DEM数据来源于内蒙古生态与农业气象中心；土地利用类型数据由内蒙古生态与农业气象中心提供；2014年末总人口、地区生产总值资料，内蒙古统计局社会公共服务平台提供。

1.3 研究方法

1.3.1 灾害学理模型

灾害风险度(X)是对灾害发生的形式和强度定量的客观评价方法，是危险性(W)、易损性(Y)、敏感性(M)、防灾减灾能力(F)四个因子的泛函(f)，其表达式为[9-11]：

X=f(W，Y，M，F)。

(1)

由于细毛羊养殖特点，防灾、减灾能力很难量化处理，气象灾害综合风险指数公式如下[9-11]：

X=W×Y×M。

(2)

1.3.2 归一化指数

为了使得各个指标之间具有可比性，必须对每个具体指标做归一化处理即统计数据的指数化，从而使每个指标数值都分布在[0，1]区间范围内。

表1 细毛羊放牧期划分和不利气象条件

其表达式为[9-11]：

y=(x-xmin)/(xmax-xmin)。

(3)

1.3.3 熵权重法

“熵权重”方法是一种客观赋权方法。通过对“熵”的计算确定权重，就是根据各项监测指标值的差异程度，确定各指标的权重[12-14]。

2 区划结果

根据统计，按旬确定细毛羊放牧期各时段的起止时间和不利气象条件。具体划分4个阶段如表1所示。

2.1 接羔保育期

主要影响灾害有白灾、沙尘暴、寒潮、湿雪，对牧事活动有很大负面影响，直接危害羊羔的成活率，成为牧业气象服务关注重点。

2.1.1 接羔保育期白灾风险区划

形成白灾的原因是积雪，俗称“座冬雪”，使牲畜无法采食牧草，还间接影响交通运输，使得救灾物资无法按时到达指定地点。划分为一般白灾、严重白灾、特重白灾三级[15]。具体指标如表2所示。

统计11月-2月气象资料作为致灾因子，结合敏感性分布、细毛羊密度分布、高程分布、人口密度和易损性[16](图1a-图1e)，公式(2)得到白灾风险区划(图1f)，正镶白旗为高风险区域。

表2 牧区白灾等级划分标准

2.1.2 接羔保育期寒潮风险区划

寒潮是指大范围冷空气活动而造成急剧降温，并伴随降雪，大风的气象灾害。多发生在当年9月到次年5月期间，对牧事生产活动造成危害。表3中满足任意一项即认为出现寒潮天气。结果表明镶黄旗、正镶白旗为寒潮高风险区域(图1g)。

图1 接羔保育期灾害风险分析

表3 牧区寒潮标准[15]

2.1.3 接羔保育期沙尘暴风险区划

沙尘暴是指大风将干燥裸露的地表沙土卷向空中，造成能见度下降的大风天气，尤其是荒漠地区春季常出现的一种天气现象。强度标准表4所示。

表4 牧区沙尘暴等级划分标准[15]

接羔保育期沙尘暴风险区划(图1h)显示太仆寺旗北部、正镶白旗、正蓝旗中部为次高或高风险区域。

2.1.4 接羔保育期灾害综合风险区划

镶黄旗、正镶白旗上游有沙源地，早春干旱易造成沙尘天气，考虑到寒潮天气爆发路径和规律，白灾的危害程度，湿雪天气发生频率等多因子及下垫面承受灾害脆弱程度、敏感性、社会经济条件得出镶黄旗、正镶白旗为次高或高风险区域(图1i)。

2.2 剪毛期

影响此时段的主要灾害有低温、冷雨、冰雹。

根据低温天气的时间和空间特征，以及冰雹的分布区域，冷雨天气统计结果，使用地图代数得出剪毛期灾害主要集中在正蓝旗和多伦县东部区域(图2)。

图2 剪毛期气象灾害综合风险区划

2.3 打草期

春夏的干旱以及8月下旬至9月上旬的阴雨天气都对牧事生产活动的打草期危害较大。

2.3.1 打草期干旱风险区划

干旱等级的划分标准采用牧区气象灾害等级标准，定为严重干旱、干旱、正常3个级别，具体分级指标见表5。

表5 牧区干旱等级划分标准[15]

3-7月出现干旱会影响牧草青贮。打草期干旱灾害风险区划(图3a)结果表明镶黄旗西部为高风险区域。

图3 打草期气象灾害风险分析

2.3.2 打草期连阴雨致灾因子分析

连阴雨天气致灾因子分布特征为正蓝旗和多伦县东部区域是高或次高危险区(图3b)。

2.3.3 打草期气象灾害综合风险区划

根据前期干旱及打草期阴雨天气危险性分析，结合草场分布与地形因素得出在正蓝旗东部和多伦县东部是高或次高风险区域(图3c)。

2.4 配种期气象灾害综合区划

图4 配种期气象灾害综合风险区划

配种期根据牲畜的年龄主要分两个时段，分别是大畜6月下旬到7月上旬，小畜9月中旬到10月下旬。此时段的大风、温度过高或过低都影响配种的成功率。镶黄旗、正镶白旗、太仆寺旗西北部区域为高或次高风险区域(图4)。

3 结论和讨论

(1)细毛羊放牧期气象灾害综合区划结果表明，接羔保育期和配种期呈东高西低，剪毛期和打草期为东低西高分布。目前，对牧区气象灾害等级划分和畜牧业适宜度研究较少。随着社会经济的发展，防灾、减灾能力大幅提升，现代牧业从过去的放牧模式转型为集中棚圈养殖，对于灾害的敏感性也随之减弱。养殖模式很难确切统计，从而对防灾、减灾能力就无法精确估算，导致灾害风险区划精确度没能达到预期目标。

(2)本研究的指标由细毛羊放牧期不利气象条件确定，反映了细毛羊主分布区的气候异常，是灾害分布的综合结果。与细毛羊气候适应性分析、气候区划研究具有异曲同工之处。近些年，羊肉价格走低，但自然放养的“追溯羊”价格开始回温，并逐步占领北京、上海等一线城市高端消费群体。随着经济利益的推动关于商品羊气象灾害风险和气候适宜度研究也会越来越多，通过本文的尝试希望能起到“抛砖引玉”的作用。

(3)由于气象灾害影响因子众多，过程复杂，且灾害过后对损失情况很难精确统计，空间上精确程度只能达到目前水平，而实际生产需求更精细的风险评估产品。随着“智慧”气象业务的发展，精细化气象服务业务逐步完善，灾害前的精细化风险评估，灾情的实时跟踪服务及灾害后的精细化评估也将实现。本文的研究方法可以用于灾害前的精细化风险评估和灾害损失的综合评估。

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Abstract:Fine-wool sheep is a pillar animal husbandry industry in Inner Mongolia. In order to explore the risk of meteorological disasters in the grazing period of fine-wool sheep, and reduce the possible damage caused by meteorological disasters, the quantitative disaster index is calculated by GIS basing on disaster science using the daily data of 15 meteorological stations around the study area, socio-economic data in 2014, land use data and DEM data, and finally that is carry out the meteorological disaster comprehensive risk zoning of grazing period. The results show that the risk of meteorological disasters in the main producing areas of Inner Mongolia is the east-westward zonal distribution. It is distributed by east-high-west-low distribution on Lambing and breeding period, and east-low-west-high on shearing and preparing forage period.

Key words:meteorological disaster; risk zoning; grazing period; fine-wool sheep; GIS; Inner Mongolia

GIS-based Risk Zoning of Meteorological Disaster in Grazing Period of Fine-Wool Sheep

Hasitamuga and Gerile

(XilingolMeteorologicalBureau,Xilinhot026000,China)

哈斯塔木嘎，格日乐. 基于GIS的内蒙古细毛羊放牧期气象灾害风险区划[J]. 灾害学，2017，32(4)：90-93. [Hasitamuga, Gerile.GIS-based Risk Zoning of Meteorological Disaster in Grazing Period of Fine-Wool Sheep [J]. Journal of Catastrophology，2017，32(4)：90-93.

10.3969/j.issn.1000-811X.2017.04.015.]

X43；P49

A

1000-811X(2017)04-0090-04

2017-04-19

2017-06-11

内蒙古自治区气象局青年基金项目(nmqnqx201707)

哈斯塔木嘎(1983-)，男，蒙古族，内蒙古锡林郭勒盟人，硕士，工程师，研究方向为应用气象、数值预报. E-mail：895792192@qq.com

10.3969/j.issn.1000-811X.2017.04.015