陕西省自然灾害脆弱性研究

高蕾

(宝鸡文理学院地理与环境学院,陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室,陕西 宝鸡 721013 )

自然灾害是超出了人类周围环境承受限度的各种自然物质和能量聚集、爆发所致的灾害。一次毁灭性的自然灾害，可使社会经济生活陷入瘫痪，影响社会稳定和公共安全[1]。随着人类社会科技创新能力不断增强，防灾减灾的物质实力和技术手段也有大幅度提升，但自然灾害发生的强度和频率却没有减弱[2]。根据陕西省民政厅发布的历年全省自然灾害情况[3]显示，2009—2015年陕西省自然灾害造成的受灾人口、农作物受灾面积、直接经济损失均维持在较高水平，并表现出随机性。 其中，2010年全省自然灾害造成的直接经济损失为历年最高值，达到了302.16亿元；死亡失踪人口为历年最高值，达到了387人；农作物绝收面积为历年最高值，达到了1 405.83千公顷；倒塌民房数量为历年最高值，达到了58.51万间。2014年自然灾害造成的受灾人口为历年最高值，达到了2 354.78万人；农作物受灾面积为历年最高值，达到了2 371.08千公顷。自然灾害给陕西省社会经济发展、人民生命财产安全带来严重威胁。

脆弱性(Vulnerability)概念是在20世纪80年代，由地学研究领域的领军人物Timmerman[4]首先提出的，他认为脆弱性是系统在灾害发生时产生不利响应的程度，后被广泛应用于各个学科领域。关于脆弱性的概念，不同学者有不同看法。Turner等[5]认为脆弱性是灾害造成系统或子系统遭受损害的程度。王艳梅[6]认为脆弱性是由于受到灾害影响而使系统遭受损害的程度或可能性。关于脆弱性的评价方法，国内外的研究学者都有不同的研究方法。周瑶等[7]把脆弱性曲线作为精确评估脆弱性的方法，对自然灾害脆弱性进行研究。孙蕾等[8]对我国沿海城市所面临的自然灾害高风险性提出了脆弱性评价方法。分析与评价自然灾害脆弱性是灾害风险评估与管理的重要内容，可以为防灾减灾、预报预警部门提供决策依据。

本文根据陕西省2009—2015年各市(区)灾情数据，选定脆弱性评价指标体系，包括受灾人口、农作物受灾面积及直接经济损失等，分析研究区域自然灾害的时空分布特征，并对其自然灾害脆弱性进行评价，为开展城市自然灾害脆弱性研究提供借鉴。

1 研究区概况

陕西省位于中国西北部，位于105°29′E～111°15′E和31°42′N～39°35′N。地域东西窄，约160～490 km;南北长，约880 km。全省纵跨黄河、长江两大流域,辖西安、铜川、宝鸡、咸阳、渭南、延安、榆林、汉中、安康、商洛10个地级市和杨凌农业示范区，总面积为2.058×105km2。截至2016年底，全省常住人口为3 812.62万人。陕西省地势特点为南北高，中部低；西部高，东部低。全省平均海拔为1 127 m，平均坡度为19.9°。陕西省属大陆季风性气候，由北向南依次过度为温带、暖温带和北亚热带。年均降水量为576.9 mm,降水量分布南多北少，汛期一般出现在6～7月，暴雨相对集中，关中、陕南地区洪涝灾害频发。年均气温为13 ℃，温度分布是由南向北逐渐降低，冬冷夏热，四季分明。受地貌特点、气候条件、地形因素等自然要素的影响，陕西省滑坡、洪涝、冰雹、干旱、霜冻、地震等自然灾害频发，评估自然灾害脆弱性，减轻自然灾害损失成为陕西省社会经济可持续发展的重要课题。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

根据自然灾害脆弱性评价的研究目的和基本要求，应用陕西地情网的陕西年鉴[9]、市县年鉴[10]、地情丛书[11]等资料库，结合2009—2015年陕西省各市(区)灾情统计数据[12]，以及陕西省民政厅发布的《灾情快报》中各县灾情数据资料[3]，选取了相应数据指标对陕西省10市1区的自然灾害脆弱性进行评价。

2.2 自然灾害脆弱性指标选取及研究方法

2.2.1 指标选取

参考杨佩国等[13]的研究成果，结合研究区域中各市(区)的灾情统计数据及文本资料，确定用受灾人口表示人口脆弱性指数VP、用农作物受灾面积表示农作物脆弱性指数VC、用各市(区)的直接经济损失表示经济脆弱性指数VE。

2.2.2 研究方法

(1)数据标准化处理

为消除数据单位不统一的影响，本文采用极差法对原始数据进行标准化处理[14]，具体处理方法见公式(1)。

(1)

其中，Xij为标准化后的指标变量值，xi为原始数据，xmax为第i项指标最大值，xmin为第i项指标最小值。

(2)自然灾害脆弱性指数

(2)

其中，VI为自然灾害脆弱性指数，Xij为标准化后的变量值，w为数据指标的权重(VP、VC、VE权重均为1/3)。VI值越大，灾害脆弱性越大；反之就越小。

3 结果与分析

通过对人口脆弱性指数VP、农作物脆弱性指数VC、经济脆弱性指数VE进行处理，建立自然灾害脆弱性评价标准，并进一步计算出陕西省各地区历年自然灾害脆弱性指数，见表1。根据杨凌区位的特殊性，结合陕西省统计习惯，将杨凌区的数据归并到咸阳市进行核算。结合计算结果，运用ArcGIS10.2编制自然灾害脆弱性空间分布图，见图1。

表1 陕西省历年自然灾害脆弱性指数Table 1 The natural disaster vulnerability index of Shaanxi Province over the years

由表1可以看出， 2009—2015年陕西省各市自然灾害脆弱性指数表现为：西安市、铜川市较低，具体表现为2012年、2015年西安市的自然灾害脆弱性指数为0，除2011年外，其他年份该指数均为较低水平；2009年、2011年、2014年铜川市的自然灾害脆弱性指数为0，其他年份该指数均为较低水平。渭南市的自然灾害脆弱性指数最高，具体表现为2009年、2011年该市的自然灾害脆弱性指数为1，其他年份该指数均为较高水平。宝鸡、咸阳、延安、汉中、榆林、安康、商洛市的自然灾害脆弱性指数为中等到较高水平，具体表现为2009年咸阳、榆林市的自然灾害脆弱性指数为较高水平，2010年安康市的自然灾害脆弱性指数为较高水平，2011年延安、安康市的自然灾害脆弱性指数为较高水平，2012年汉中市的自然灾害脆弱性指数为较高水平，2013年渭南、延安市的自然灾害脆弱性指数最高，榆林市该指数为较高水平，2014年商洛市的自然灾害脆弱性指数为较高水平，2015年咸阳、渭南、延安市的自然灾害脆弱性指数为较高水平。

图1 陕西省历年自然灾害脆弱性分布图Fig.1 Natural disaster vulnerability distribution of Shaanxi Province over the years

3.1 人口脆弱性分析

将受灾人口作为研究人口脆弱性指数的数据指标，2009—2015年陕西省年平均受灾人口为1 390.96万人。自然灾害的人口脆弱性在时空分布上表现为除西安市、铜川市人口脆弱性指数较低之外，其余地市表现为2009—2012年、2014年指数由西部地区向东部地区，由北部地区向南部地区逐渐增大的特点；2013年、2015年指数由西部地区向东部地区，由南部地区向北部地区逐渐增大的特点。西安市虽人口众多，但地形条件良好，极端天气发生频率较小，人口脆弱性指数最低；而其他市受地貌特点、气候条件、地形因素等影响，人口脆弱性指数偏高。

3.2 农作物脆弱性分析

将农作物受灾面积作为农作物脆弱性指数的数据指标，2009—2015年陕西省农作物年平均受灾面积为1 424.15千公顷。自然灾害的农作物脆弱性在时空分布上表现为除西安市、铜川市农作物脆弱性指数较低之外，其余地市表现为除2011年外，指数由西部地区向东部地区，南部地区向北部地区逐渐增大的特点，2011年指数由西部地区向东部地区，北部地区向南部地区逐渐增大的特点。从农田耕种面积来看，西安、铜川市小于其他市，加之地形因素、气候条件影响，该地区农作物脆弱性指数最低，而其他地区的耕种面积及气候条件使得农作物脆弱性指数偏高。

3.3 经济脆弱性分析

将自然灾害导致的直接经济损失作为经济脆弱性指数的数据指标，2009—2015年陕西省直接经济损失的年均值为159.66亿元。自然灾害的经济脆弱性在时空分布上表现为除西安市、铜川市经济脆弱性指数较低之外，其他地市表现为2009年、2013年、2015年指数由西部地区向东部地区，南部地区向北部地区增大的特点；2010年、2011年、2012年指数由西部地区向东部地区，南部地区向北部地区增大的特点。西安、铜川市的人口脆弱性、农作物脆弱性均为低指数水平，经济脆弱性受其他指数影响也在最低水平。渭南市的人口脆弱性、农作物脆弱性均处于高水平，加上地形条件、气候因素等，灾害发生频次较多，导致该市经济脆弱性指数最高。

3.4 自然灾害脆弱性分析

自然灾害脆弱性程度与人口脆弱性、农作物脆弱性、经济脆弱性指标相关。由图1可知，2009—2015年陕西省各地市自然灾害脆弱性表现为2009年渭南市自然灾害脆弱性最高，咸阳、榆林市较高，宝鸡市中等，延安、西安、汉中、安康、商洛市较低，铜川市最低；2010年渭南市自然灾害脆弱性最高，安康市较高，咸阳、汉中、商洛市中等，宝鸡、榆林、延安市较低，西安、铜川市最低；2011年渭南市自然灾害脆弱性最高，延安、安康市较高，榆林、汉中、西安、商洛市中等，宝鸡、咸阳市较低，铜川最低；2012年渭南市自然灾害脆弱性最高，汉中市较高，榆林、延安、安康、商洛市中等，宝鸡、咸阳市较低，铜川市最低；2013年延安、渭南市自然灾害脆弱性最高，榆林市较高，宝鸡、咸阳、商洛市中等，汉中较低，安康、西安、铜川市最低；2014年渭南市自然灾害脆弱性最高，商洛市较高，榆林、咸阳、汉中、安康市中等，宝鸡、西安、延安市较低，铜川市最低；2015年榆林市自然灾害脆弱性最高，延安、咸阳、渭南市较高，汉中市中等，宝鸡、商洛市较低，安康、铜川、西安市最低。综上所述，渭南市的人口脆弱性、农作物脆弱性、经济脆弱性程度均较高，其自然灾害脆弱性也相对较高，而其他市的人口脆弱性、农作物脆弱性、经济脆弱性程度处于中等到较低水平，尤其西安、铜川市最低，自然灾害脆弱性也相对较低。

4 结论

陕西省历年自然灾害脆弱性研究表明：

(1)受灾人口、农作物受灾面积是研究区域自然灾害脆弱性的直接表现形式，灾害造成的直接经济损失是自然灾害脆弱性的间接表现形式。

(2)陕西省自然灾害脆弱性具有明显的时空分布差异性，自然灾害脆弱性较高的地区主要分布在东部，而中部的西安、铜川市是自然灾害脆弱性较低地区。

(3)为降低区域自然灾害脆弱性，需完善社会保障及防灾减灾应急体系，提高居民灾害风险和防灾意识，进一步推进区域经济发展，持续做好防灾、减灾、救灾工作。

参考文献：

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[6]王艳梅.黄河三角洲自然灾害社会脆弱性评价研究[D].济南:山东师范大学,2016.

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[11]陕西地情网.地情丛书[EB/OL].[2017-06-23].http://www.sxsdq.cn/sqzlk/dqcs/.

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[13]杨佩国，靳京，赵东升，等.基于历史暴雨洪涝灾情数据的城市脆弱性定量研究——以北京市为例[J].地理科学,2016,36(5):733-741

[14]尹占娥,许世远.城市自然灾害风险评估研究[M].北京:科学出版社,2012:65-73．