基于GIS 叠加分析的农业洪灾损失评估

谭 钢 郝方平

（1、国元农业保险股份有限公司，安徽 合肥230031 2、南京亘达云信息科技有限公司，江苏 南京211100）

1 概述

洪水灾害是我国发生频率高、危害范围广、对国民经济影响最为严重的自然灾害[1]。2017 年全国洪涝灾害年均损失率为0.26%, 直接经济损失约2143 亿元。其中全国农作物受灾面积5196 千公顷,成灾面积2781 千公顷。

对于一些重要地区，科学地评估洪水灾害所造成的损失,是评估防洪效益、制定防洪规划和防洪减灾决策的重要依据。如果能够在洪水发生前或未发生前，即对洪水可能造成的淹没范围和损失，进行计算和评估，对于这些地区，将具有重要的决策指导意义[2]。

近年来，国内外学者对洪灾损失评估技术方法及应用进行了深入的研究与探索，并且取得了较为丰硕的成果[3]。随着GIS技术的快速发展，其强大的空间分析处理功能也不断应用在洪灾损失评估分析中。如刘亚岚等以遥感和GIS 为基础，快速将多源数据复合通过网络集成了多种技术成果和数据，进行快速、准确、连续、动态与全天候的洪涝灾害的检测与评估[2]。

本文利用GIS 强大的空间分析和处理能力，以安徽省同马大堤防护保护区这一重要地区为例，选取54 型洪水10 年一遇洪水计算结果，结合区域内农业相关的空间数据，进行农作物的洪灾直接经济损失评估，为防汛方案决策提供依据。

2 农业洪灾损失评估方案

2.1 损失评估方法

洪灾损失评估包括各量级洪水导致的各类型资产的直接经济损失的估算分析，主要包含有居民财产、农业信息、工业信息、交通运输等多方面。本文利用洪灾损失率，通过洪水分析的结果与农业相关地理空间数据进行叠加分析，以乡镇为单元进行农业信息的洪灾损失评估。

损失评估中的主要工作包含：确定主要考虑的资产分类、财产灾前价值确定的方法、损失率的确定方法以及损失估算的公式。本次洪灾损失财产类型为农业损失。

2.1.1 灾前价值确定

农作物灾前平均亩均产值根据行洪时该区域种植主要作物种类、各类作物正常年份亩均产值及种植比例进行加权估算。

2.1.2 损失率确定

洪灾损失评估的关键是估算不同淹没水深条件下，各类资产的洪灾损失率。洪灾损失率一般由两种方法来确定：

一是洪灾发生后，调查收集各类资产的灾后价值，运用统计学方法，建立洪水淹没特性与洪灾损失率的关系；

二是选择前人总结出的具有一定可信度的损失率作为参考，根据目前评估区域的社会经济发展情况，依据损失率随时间空间变化的一般规律，做出相对合理的调整确定。

在本文计算范围区域内利用中国水科院提供的经验损失率数据作为参考。

2.2 损失评估估算

在确定了农业财产的受淹程度、受淹范围、灾前价值、洪灾损失率后，即可进行洪灾直接经济损失估算。其计算方法如下：

式中，R农，农业直接经济损失（元）；Wk，第k 级淹没水深下，农作物正常年份平均年产值（元）；ηk，第k 级淹没水深下，农作物洪灾损失率。

3 农业洪灾损失评估成果

根据本文中区域洪水分析得到的各级淹没范围和淹没水深、淹没历时等要素，将洪水特征分布图层与淹没区农业相关空间数据进行空间叠加运算，获取洪水影响范围内各级淹没水深、不同行政区的农业损失统计值。

表1 收集到的同马大堤防护保护区农业数据（展示部分）

表2 同马大堤防洪保护区部分不同计算方案受洪水影响的农业指标汇总表

3.1 数据收集

主要需要收集的数据为农业数据，数据如表1 所示。

3.2 GIS 叠加处理过程

3.2.1 数据的导入：包含有基础图层、淹没图层、农业经济数据，基础图层主要包含行政区界、居民地、农田、水田、林地等；淹没图层主要是洪水计算分析的结果，必须包含有具有淹没水深属性的淹没图层；社会经济数据主要是上述收集的计算区域范围内的农业相关数据。叠加效果如下：

图1 同马大堤防护保护区叠加效果图

3.2.2 叠加分析：通过前面数据的导入结果，即淹没图层与基础图层数据进行叠加分析，形成分析结果，结果数据如表2。

3.2.3 损失率设定：依据前面提到的经验数据，设定损失率数据。如表3 所示：

表4 同马大堤防洪保护区部分不同计算方案洪灾损失表（单位：万元）

表3 同马大堤防护保护区农业损失率

3.2.4 分析计算：根据不同的计算方案得到的不同水深等级的受灾情况，再根据导入的数据，根据模型计算分析不同行政区的农业损失，如表4 所示。

结束语

本文利用洪水风险分析计算结果，借助GIS 强大的叠加分析处理功能，进行农业洪灾损失评估分析研究，该分析方法同样适用于居民房屋损失、工业资产损失、道路交通损失等，为及时有效、科学准确的评估洪水灾害损失提供参考数据。