基于GIS的果洛气象灾害综合风险区划.pdf

34PRATACULTUREOINGHAIJun.20232023年6 月Vol.32.No.2业第2 期第3 2 卷海草文章编号：10 0 8-14 4 5(2 0 2 3)0 2-0 0 3 4-0 7基于GIS的果洛气象灾害综合风险区划贾绪芝，李红梅，窦花!（1.青海省果洛州气象局，青海果洛8 14 0 0 0；2.山西省长治市气象局，山西长治0 4 6 0 0 0）摘要：利用GIS软件，将果洛地区各主要气象灾害在乡级地貌单元上形成的背景条件、成灾的危险性大小和受灾的可损失程度，通过建立评估模型、图像叠加、属性数据库的操作得到单灾种风险区划，再以各主要气象灾害的风险区划为依据确定气象灾害综合风险区划，实现气象灾害快速、准确的范围监测和情景分析，对当地气象灾害防御规划和防灾减灾提供了科学依据。关键词：敏感性；危险性；易损性；综合风险区划中图分类号：S42；P 4 2 9文献标识码：A果洛州位于青海省东南部，地理坐标为东经9 7 5 4 10 15 0，北纬3 2 3 1 3 5 4 0，面积为764.4210*hm，占全省面积的10.2%。现辖6县4 4 乡（镇），总人口2 0 余万，是以藏族为主的纯牧业区。果洛州具有显著的高原大陆性气候特点，极端天气、气候事件和气象次生灾害频发，主要有春季阶段性少雨干旱严重、大风次数多易发火灾，夏季短时强降水天气过程多，冰電、洪涝、泥石流、山体滑坡等灾害频发，冬季降雪天气普遍，积雪长时间维持易发生雪灾、低温灾害等。相对众多灾害，雪灾、暴雨洪涝和干旱成为影响当地群众生产生活最严重的气象灾害。通过气象灾害综合风险区划，实现快速、准确的范围监测和情景分析，对当地防灾减灾提供科学依据，有效保护当地牧民群众的生命、财产安全均具有一定的意义1资料、方法及灾害等级1.1 资料采用1:2 5 万地理信息数据，包括行政边界、面积，交通干线（公路）长度，草地类型图，数字高程模型（DEM）；2 0 15 年的资源数据，如人口、牲畜、草地、林地等；19 5 0 2 0 15 年的雪灾、暴雨和干旱灾情资料；19 5 0 2 0 15 年气象站降水观测数据；利用GIS将这些属性数据与乡级行政数据连接形成矢量数据，并将其转化成91.7m91.7m的栅格数据，使用DEM数据衍生出坡度图和坡向图。1.2方法提取乡级地貌单元上形成的灾情背景条件，建立孕灾环境敏感性评价模型；在分析各乡灾情活动程度和发生频率基础上建立危险性评价模型；确定灾情成灾的危险性大小，通过易损性模型分析核算各乡受灾的可损失程度。将单灾种的致灾背景、致灾危险性、受灾易损性等评价指标进行权重计算，利用数学综合评价法得到单灾种风险评估模型；在GIS支持下，在属性库中划分风险等级，利用其空间叠加、分割、萃取、图斑合并等图层分析功能，得到果洛地区乡级单元的收稿日期：2 0 2 3-0 3-2 2作者简介：贾绪芝（19 8 0-），女，本科，高级工程师，主要从事气象服务与应用气象等工作。E-mail:35型基于GIS的果风险区划贾绪芝等单灾种风险区划图，再将三种典型气象灾害的权重平分，利用GIS得到果洛地区气象灾害综合风险区划。1.3灾害等级划分灾害等级划分是通过灾害导致的区域内人口死亡数和直接经济损失作为双因子判定指标，详见表1。据统计资料，19 5 0 2 0 15 年果洛地区共出现雪灾3 2 次、暴雨（洪涝）2 0 次、干旱13 次。表1气象灾害等级划分评估死亡人数P/人经济损失E/104元特大灾害P 30E 1000大型灾害10P30500E1000中型灾害3P10100 E500小型灾害P3E1002单种气象灾害风险评估2.1雪灾2.1.1雪灾敏感性敏感性因子为坡度、坡向和草地类型 2 ，由CRITIC法去【3-5 】确定坡度、坡向的权重，详见表2、表3。表2不同坡度条件下的灾害权重坡度标准差Q冲突性R信息量C,权重W0150.200.930.190.35158250.230.450.100.20258350.220.500.110.20358450.210.620.130.25表3不同坡向条件下的灾害权重坡向（方位）标准差Q冲突性R信息量C;权重W090（北或东北）0.180.260.050.3790180（东或东南）0.150.130.020.16180270（南或西南）0.160.200.030.26270360（西或西北）0.190.140.030.21果洛地区草地类型主要以高寒草甸、高寒草原和山地草原为主，且高寒草甸占全州面积的70.0%以上，通过相关系数法确定其灾害权重，见表4。再由CRITIC确定坡度、坡向和草地类因子的灾害权重，见表5。n敏感性模型为：Si=0.23(SO WO)+0.34 Z11n(Sa Wo)+0.433Z(Sp Wp)1表4不同草地类型的灾害权重草地类型相关系数1权重W山地草原类0.200.12高寒草原类0.530.31高寒草甸类0.980.57表5雪灾敏感性评价因子的灾害权重敏感性因子标准差Q冲突性R信息量C权重W坡度（)0.052.190.100.23坡向（）0.081.860.150.34草地类型（面积）（）0.063.080.190.43362023年第2 期第3 2 卷青海草业2.1.2雪灾危险性危险性是对历史雪灾出现的规模、频率、密度等自然属性的潜在因素进行评估 6 ，由CRITIC确定灾害等级的权重，见表6，相关系数法确定危险性指标权重【7，见表7。n危险性模型为：Hj=Z（(0.40HS+0.42Hp+0.181Hd)表6雪灾规模等级的灾害权重雪灾程度标准差Q冲突性R信息量C,权重W小型1.630.751.220.29中型3.350.451.510.36大型1.600.641.020.24特大型1.170.370.430.10表7 雪雪灾危险性指标权重危险性相关系数1权重灾情规模（S）0.630.40灾情频率（P）0.650.42灾情密度（D)0.290.182.1.3雪灾易损性易损性是对灾害的社会属性进行分析，其实质是对抗雪灾能力的综合性评价。评价因子包括【7 ：1）人口密度，2）牲畜密度，3)草场密度，4）交通密度，权重值用CRITIC法确定，见表8。易损性模型为：Vi-艺n(0.40Vp+0.53Va+0.03Vl1+0.02Vt)表8雪灾易损性评价因子权重易损性因子标准差Q冲突性R信息量C;权重W人口密度（P）)1.042.893.010.42牲畜密度（A）1.322.873.790.53草场密度(I)0.082.990.230.03交通密度（T）0.042.930.120.022.1.4雪灾风险区划在 Mapinfo Professional 11.0中将敏感性、危险性和易损性区划图进行空间叠加，得到3 个指数的叠加图件，在乡级雪灾区划图中，进行属性数据库操作，通过类间标准差法确定敏感性、危险性和易损性的权重，进一步操作得到雪灾风险评估模型E=0.02S+0.30H+0.68V式中：E一雪灾风险综合评价指数；S一敏感性指数；H一危险性指数；V一易损性指数。依据雪灾风险评估值E的特征，将E值划分为5 个等级，同时进行图形单元合并操作，得果洛地区雪灾风险区划图（图1）。米北西乐南大武乡特合士乡雷灾风险评估分级风险指数赋值等级E.21.9极高家甲日麻哇尔侬步1.66E/k1.9白王乡1.3E1.631.0E1.3较低E/2.62.3E2.62.0E/2.31.6E/2.0胶低图3 果洛地区干旱风险区划图3气象灾害综合风险评估通过MapinfoProfessional11.0将雪灾、暴雨及干旱风险区划图进行空间叠加，得到3 个区划图的叠加图件，在区划图中进行属性数据库的操作，通过平分得到上述三种气象灾害风险评估区划图的权重 12 ，即果洛地区气象灾害综合风险评估模型。E=1/3雪灾+1/3 暴雨+1/3 干旱将E值划分为5 个等级，见表17，同时进行图形单元合并操作，最终得到果洛地区气象灾害综合风险区划图（图4）。表17气象灾害综合风险评估分级风险指数赋值等级E;2.15极高1.9 E,2.14高1.7 E,1.93一般1.5 E,1.72较低E2.15极高1.9E/2.14高1.7E/1.93一般1.5E/1.72较低E51.5低图4 果洛地区气象灾害综合风险区划图4结论从分布区域看，除干旱灾害分布在全州范围内外，其余灾害的风险地区从高到低依次分布在玛沁县、甘德县、久治县的部分乡（镇）和班玛县的大部分乡（镇），其中极高风险区分布在经度为9 9 3 8 10 0 5 5 之间。从分布面积看，雪灾高风险面积占总面积的1/101/6之间，分布在玛沁县的大部分乡（镇），甘德县、达日县的部分乡（镇）；暴雨高风险面积占总面积的1/10 1/8，分布在玛沁县的大部分乡（镇）、甘德县的下贡麻乡和下藏科乡；干旱高风险面积占总面积的1/10 1/8，分布在玛沁县、甘德县和久治县的部分乡（镇）。从区划经济属性看，雪灾高风险地区分布在经济、社会属性较高且易损性较明显的地区；暴雨分布在坡度高和社会属性较高的区域；干旱分布在地势较为平坦、草场比较丰富同时蓄水量较少的东南部乡（镇），从北向南呈带状分布参考文献：1孙雪青，铁顺富，刘中策，等.果洛藏族自治州科技防灾减灾手册 M.西宁：青海人民出版社,2 0 14.2伏洋，肖建设，校瑞香，等.基于GIS的青海省雪灾风险评估模型.农业工程学报,2 0 10,2 6(0 1):19 7 2 0 5.3徐萍.CRITIC法在医疗工作质量评价中的应用 J.价值工程,2 0 11,3 0(0 1):2 0 0 2 0 1.4 田敏丽，关雪，郑阁萍，等.CRITIC法在医院医疗质量评价中的应用 J.解放军医院管理杂志,2 0 14,2 1(0 9):8 6 2 8 6 3.5杨铭，周昕，谢瑞芳，等.用层级分析法结合CRITIC法研究复方自身清颗粒提取工艺的多指标权40(DepartmentXiningQinghal310000,China)SOcia上接第3 3 页2023年第2 期第3 2 卷青海草业重 J.医药服务与研究,2 0 0 9,9(0 1):3 6 3 7.6】王世金，魏彦强，方苗.青海省三江源牧区雪灾综合风险评估 J.草业学报，2 0 14,2 3(0 2):10 8 116.7梁凤娟.基于GIS的巴彦卓尔市雪灾风险区划 .自然灾害学报,2 0 0 8(0 3):19 5 19 9.8李军玲，刘忠阳，邹春辉.基于GIS的河南省洪涝灾害风险评估与区划研究 .气象,2 0 10,3 6(0 2):8 7 9 2.9蒋新宇，范久波，张继权，等.基于GIS的松花江干流暴雨洪涝灾害风险评估 .灾害学,2 0 0 9,2 4(0 3):5 1 5 6.10薛晓萍，马俊，李鸿怡.基于GIS的乡镇洪涝灾害风险评估与区划技术 .灾害学,2 0 12,2 7(0 4):7 1 7 4.11尚小宁，高峰，张益兴，等.基于GIS的泾阳县千早灾害风险区划 .价值工程,2 0 13,2 5(0 1):3 2 3 3 2 7.12刘小艳，孙娴，杜继稳，等.气象灾害风险评估研究进展 J.江西农业学报，2 0 0 9,2 1(0 8):12 3 12 5.COMPREHENSIVEMETEOROLOGICALDISASTERRISKZONINGIN GUOLUO STATEBASEDONGISJIA Xu-zhi etal(Guoluo Prefecture of QinghaiProvince meteorological Bureau,guoluo Qinghai 814000,China)Abstract:Using GIS software,the background conditions,degree ofharm,and degree of loss ofvarious majormeteorological disasters in township level geomorphic units in the Guoluo area were analyzed.By establishing an evaluationmodel,image overlay,and attribute database operation,a single disaster riskpartition is obtained.Determine the comprehensive risk zoning ofmeteorological disasters in Guoluobased on the risk zoning of individual meteorological disasters,and achieve rapid and effective evaluationofmeteorological disasters in Guoluo.accurate range monitoring and scenario analysis provide scientific basisfor local meteorological disaster prevention planning and reduction.Key words:Sensitivity;Risk;Vulnerability;Integrated risk zoningBENEFITANALYSISEXISTINGPROBLEMSANDCOUNTERMEASURESOFTHEGRASSLAND ECOLOGICAL SUBSIDYANDREWARDPOLICYINHUANGNANPREFECTUREGUO JingAbstract:To continuously increase the protection of the grassland ecological environment,we will implementasubsidy policy.The ecological,economic,and social benefits of grassland ecological compensation policieswere analyzed using grassland monitoring and questionnaire survey data from 2011 to 2016 in huangnanPrefecture.The dynamic changes of the four types of grass yield from 2011 to 2016are basically consistent,showinga“single peak pattern,and the yield was inan increasing trend.according to the survey questionnaire,it was concluded that themain sources of income for farmers andherdsmen inhuangnan Prefecture are animal husbandry and grassland compensation.Finally,it is summarized that there are problems suchas low compensationstandards,weak infrastructure,and insufficient follow-up support.Finally,suggestions are proposed fordynamic management of grazing prohibition and balanced zoning of grass and livestock,increasing investment ininfrastructure construction,and increasing publicity among farmers and herdsmen.Key words:Huangnan Prefecture;Subsidy rewards;Ecological benefits;Existing problems