风暴潮灾害风险制图研究

石先武 国志兴 谭 骏 高 廷 邸香平

1 自然资源部海洋减灾中心，北京，100194 2 中国资源卫星应用中心，北京，100094 3 中国地图出版社，北京，100054

中国是世界上受风暴潮灾害影响最严重的国家之一。风暴潮灾害影响范围广、发生频率高、损失大，已成为威胁中国沿海人民生命财产安全和制约沿海经济发展的重要灾害之一［1，2］。据统计，2011—2020年，风暴潮灾害导致中国沿海各地直接经济损失808.21 亿元，死亡（含失踪）31 人［3］。2011年日本“3.11”地震大海啸之后，中国启动了海洋灾害风险评估和区划工作，风暴潮被列为最主要的灾种，旨在开展国家、省、县三级尺度的风暴潮灾害风险评估和区划，摸清中国沿海地区风暴潮灾害风险分布。多尺度、精细化的风暴潮灾害风险图是该项工作的最重要成果之一，通过制定风暴潮灾害风险制图规范，保证海洋灾害风险评估和区划成果的科学性、适用性、可靠性，形成全国沿海地区统一的风暴潮灾害风险评估成果，为沿海海洋行政主管部门应对海洋灾害提供决策支撑，以有效减轻沿海地方海洋灾害风险，减少海洋灾害导致的人员伤亡和财产损失。

灾害风险图是通过可视化的手段将风险评估结果以地图形式多角度地展示出来，不仅有十分显著的社会经济效益，还能为风险评估成果的应用提供强有力的科学支撑［4，5］。中国先后出版了《中国自然灾害系统地图集》［6］《中国自然灾害风险地图集》［7］以及World Atlas of Natural Disaster Risk［8］。 这 些 地图集科学地展示了中国和世界上主要国家自然灾害及其风险分布的时空格局，形成了一整套自然灾害风险制图的理论框架和应用体系。风暴潮灾害风险制图属于单灾种风险制图范畴，旨在通过规范化的地图信息表达，兼顾科学性和艺术性地展示风暴潮灾害风险的空间分布格局及风险等级大小。本文从社会公众、海洋防灾减灾管理者和保险公司3个角度阐述了风暴潮灾害风险图的用途，分析了国家、省、县三级尺度风暴潮灾害风险图的制图内容，提出了一套风暴潮灾害风险图的色彩和符号设计方案，并对未来风暴潮灾害风险制图研究方向进行了展望，可为风暴潮灾害风险评估工作成果的规范化和标准化提供参考。

1 风暴潮灾害风险图的用途

风暴潮灾害风险图是风暴潮灾害风险信息最重要的载体。对普通公众和海洋防灾减灾行政管理人员来说，风暴潮灾害风险底图能发挥不同的用途，如图1 所示。对于社会公众来说，普通公众可以通过风暴潮灾害风险地图了解所在区域的风暴潮灾害风险，掌握必备的风暴潮灾害应急避灾常识；社区层面可基于风暴潮灾害风险地图开展科普宣传和日常风暴潮灾害应急演练，同时可将其作为风暴潮灾害应急期间人员应急疏散的参考依据。对于防灾减灾管理者而言，风暴潮灾害风险图可以在涉海空间规划编制、风暴潮灾害期间灾害影响预判、风暴潮灾害应急预案制定和沿海重点工程选址等方面发挥重要作用。对于保险公司来说，风暴潮灾害风险图是风险转移的重要工具，可为保险公司开展沿海标的物费率厘定提供重要参考依据。

图1 风暴潮灾害风险图的用途Fig.1 Applications of Storm Surge Disaster Risk Map

2 风暴潮灾害风险制图内容

依据风暴潮灾害风险评估应用目标、评估对象、评估内容和评估单元的不同［9］，风暴潮灾害风险制图可分为国家、省、县三级尺度，不同空间尺度采用的地图比例尺见表1。国家、省、县三级尺度风暴潮灾害风险图的建议制图比例尺分别为1∶100 万、1∶25 万、1∶1万，不同尺度下的风暴潮灾害风险制图内容见表2［10］。从国家尺度、省尺度到县尺度，风暴潮灾害风险评估成果的应用目标服务对象从宏观到微观，评估的空间单元越来越细，评估的内容越来越丰富，评估的技术方法也越来越复杂。风暴潮灾害风险制图的核心在于以基础地理信息要素为底图，合理突出灾害风险专题要素，通过符号设计、色彩设计等手段向用图者传递风暴潮灾害风险等级和风险分布信息［11］。风暴潮灾害风险图制图信息传输过程如图2 所示，它是基于风暴潮灾害风险信息，结合制图者的地图认知，通过符号和色彩向用图者传达关心区域的风暴潮灾害风险信息。

表1 不同空间尺度采用的地图比例尺Tab.1 Map Scales Used at Different Spatial Scales

表2 风暴潮灾害风险评估制图内容Tab.2 Mapping Content of Storm Surge Disaster Risk Assessment

图2 风暴潮灾害风险图制图信息传输过程Fig.2 Transmitting Process of Mapping Information of Storm Surge Disaster Risk Map

3 风暴潮灾害风险图色彩和符号设计

风暴潮灾害风险地图符号主要表征风暴潮灾害发生的位置、致灾因子类型以及承灾体的类别，而色彩用于凸显风暴潮灾害发生的频率、强度及空间分异规律。风暴潮灾害风险图的色彩既要有对比又不宜过多过重，用较少的色彩清晰地表达风险信息的内容层次、相互关系与分布规律。依据风暴潮灾害的危险性、脆弱性和风险程度选用红、橙、黄、蓝四色表示由重到轻不同的级别，色系和色值选择见表3。风暴潮灾害风险图的符号色彩设计有类别与等级之分，又有质底设色与装饰设色。当多类点状符号为主、整体色彩基本一致时，可将高等级、需要突出的要素改为暖色。对于质底设色、分层设色，其色差值随图面对应区域的面积大小而变化，图面面积较小时需要加深用色，反之减淡用色。统计类符号用色没有严格的规定，可以根据结构的繁简、分级的多少、底色的深浅、图幅间用色的对比来选择，以达到科学美观的目的。

表3 风暴潮灾害致灾因子危险性、承灾体脆弱性和风险色彩设计Tab.3 Design of Risk of Storm Surge Disaster Hazard Factors，Vulnerability of Hazard-Bearing Body and Risk Colors

根据风暴潮灾害风险制图表达需要，风暴潮灾害风险图为了突出风暴潮灾害的影响，有时会显示一些受风暴潮灾害影响严重的重要承灾体，包括学校、医院、避难场所、物资储备库等。风暴潮灾害应急疏散图是一类具有实际应用价值的特殊风险图，它是在风暴潮淹没范围及水深分布的基础上，考虑交通路网、避灾点、居民点等信息的分布，确定需要疏散的地区居民和可通达的道路，将受风暴潮灾害影响的居民疏散到安全避灾点，标识出可行的人员疏散方向和路径，本文提出的风暴潮灾害承灾体和应急疏散相关要素的符号设计方案如表4 所示。

表4 风暴潮灾害风险图典型符号设计Table 4 Design of Typical Symbols of Storm Surge Disaster Risk Map

4 结束语

灾害风险研究的定量化、模型化、系统化是未来研究的重点，灾害风险制图必须智能化才能满足灾害风险管理的需求。随着风暴潮风险评估技术的发展，风暴潮灾害风险图的类别和形式更加多样化，风暴潮灾害风险图作为风暴潮灾害风险信息的重要载体，如何兼顾区域地理环境要素，通过合理的色彩和符号形式突出风暴潮灾害风险信息是风险制图中需要解决的难点。风暴潮灾害风险图是涉及海洋学、地理学和信息学等多学科的地图成果，互联网技术的发展和地图制作模式的创新使得基于互联网平台的风暴潮灾害风险地图制作成为可能，如何基于实时的风暴潮灾害预警信息，实现快速、精确的动态风暴潮灾害风险图制作，是未来风暴潮灾害风险制图研究的重点。