四川農業自然災害風險評價與區劃研究

莫　涵 ，陳　章，蔡　臣

(1.四川省機電排灌管理總站，四川 成都 610000；2.四川省農業科學院農業信息與農村經濟研究所，四川 成都 610066)

?

四川農業自然災害風險評價與區劃研究

莫涵1，陳章2*，蔡臣2

(1.四川省機電排灌管理總站，四川 成都 610000；2.四川省農業科學院農業信息與農村經濟研究所，四川 成都 610066)

摘要：以四川省21個市州為研究區域，運用自然災害指數法、層次分析法、加權綜合法，計算了四川省農業自然災害風險指數；借助GIS技術，繪制了四川省農業自然災害風險評價區劃圖。研究結果可為四川省農業自然災害預警以及有關部門的災情管理、減災決策的制定提供理論依據和指導。

關鍵詞：自然災害；風險指數；風險評價；農業風險區劃

自然災害從古至今都是農業生產面臨的主要問題。尤其值得注意的是，隨著人類的經濟發展和人口膨脹，水資源短缺等現象日趨嚴重，直接導致了自然災害對農業生產及人類社會發展的影響日益加重。四川是農業自然災害發生較為頻繁的地區，以水災、旱災為主，連年發生，只是發生輕重和時間的不同，2006 年就遭遇了50 年不遇的特大伏旱。自然災害給當地國民經濟特別是農業生產帶來了很多不利影響，因此，重視并采取有效措施積極應對自然災害顯得尤為重要。影響農業自然災害的因素眾多，不確定性程度較高，而實踐證明風險評價分析理論對不確定性系統的處理具有顯著效果，故將風險評價分析理論應用于農業自然災害研究，對有效的農業自然災害管理意義重大。

1研究區域概況

四川介于97°21'～108°33'E和26°03'～34°19'N之間，位于中國西南腹地，地處長江上游，東西長1075km，南北寬921km。地形地貌屬中國大陸三大階梯中的第一級和第二級，即處于第一級青藏高原和第二級長江中下游平原的過渡帶，高低懸殊，西高東低的特點特別明顯。西部為高原、山地，海拔多在3000m以上；東部為盆地、丘陵，海拔多在500～2000m之間。總的氣候特點是：區域表現差異顯著，東部冬暖、春旱、夏熱、秋雨、多云霧、少日照、生長季長，西部則寒冷、冬長、基本無夏、日照充足、降水集中、干雨季分明；氣候垂直變化大，氣候類型多，有利于農、林、牧綜合發展；氣象災害種類多，發生頻率高，范圍大，主要是干旱，暴雨、洪澇等自然災害經常發生。

2數據來源與研究方法

2.1數據來源

本文所用到的數據主要分為兩個部分：第一部分包含四川地區的氣象數據、水資源數據、水利工程及灌溉設施數據、農業統計數據等；第二部分包含四川地區的行政區劃圖、地形圖等。以上資料主要來源于相關統計文獻以及《四川省農業統計年鑒》、中國氣象科學數據共享服務網。

2.2研究方法

2.2.1自然災害指數法 自然災害風險是指未來若干年內可能達到的災害程度及其發生的可能性[1]。自然災害風險通常是致災因子危險性、環境敏感性、受體脆弱性以及防災減災能力相互綜合作用的結果。一般用自然災害指數表征風險程度，具體數學公式為[2]：

自然災害風險指數=危險性∩敏感性∩脆弱性∩防災減災能力

2.2.2 層次分析法層次分析法(Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP)[3]是一種對指標進行定性定量分析的方法。該方法是將每個因子的指標進行成對比較計算，得出每個指標的權重。采用層次分析法構建四川農業自然災害風險評價指標體系，對所選指標進行比較計算，構建判斷矩陣，確定各要素的權重。

2.2.3加權綜合評價法 加權綜合評價法(WCA)[4-6]是根據評價指標對于總目標影響的重要程度的不同，預先分配一個相應的權重系數，然后再與相應的被評價對象的各指標的量化值相乘后再相加。該方法特別適合于對技術、決策或方案，進行綜合分析評價和優選，是目前最為常用的計算方法之一。計算公式如下：

式中：P為待評價目標所得總分；Ai為評價系統第i項指標的量化值(0≤Ai≤1)；

n為評價指標個數。

3農業自然災害風險評價體系的建立

3.1指標體系構建

根據自然災害風險理論，從水旱災害風險的4個因子即危險性、暴露性、脆弱性、防災減災能力出發，構建了四川省水旱災害風險評價指標體系(圖1)。選取了表1中列出的4個因子的8個指標，建立了旱災風險評價的指標體系；選取了表2中列出的4個因子8個指標，建立了水災風險評價指標體系；分別用于評價旱災和水災風險的程度。整個指標體系分為因子層、副因子層和指標層，并利用層次分析法綜合計算出因子層和指標層的權重。

圖1 水旱災害風險評價指標體系

3.2評價指標量化與權重計算

在上述指標體系中，使用的量綱各不相同，為了便于比較計算，需要對每個指標進行無量綱化處理，具體方法如下[7-8]：

正向指標：指標值與風險大小為正相關。

負向指標：指標值與風險大小為負相關。

運用層次分析法計算各指標的權重結果如下：

表1　水災風險評價指標體系及權重分配

表2　旱災風險評價指標體系及權重分配

3.3農業自然災害風險指數計算

根據上述農業水旱災害風險評價概念和自然災害風險計算公式，利用加權綜合評價法和層次分析法，計算農業干旱災害風險指數：

DDRI(旱災風險評價指數)=H×E×V×(1-C)

FDRI(水災風險評價指數)=H×E×V×(1-C)

式中：H、E、V、C分別為危險性、敏感性、脆弱性、防災減災能力的指數，計算公式分別為：

其中Wi為第i個評價指標的權重系數，表示各個指標對形成農業干水旱災害風險的各主要因子的相對重要性，Ai為第i個評價指標的量化值，a、b、c、d 為指標個數。

4農業自然災害風險評價與區劃

4.1農業自然災害風險評價計算結果

利用自然災害風險評價指數計算公式對四川水旱災害風險評價指標進行計算，得到各市州風險的危險性、敏感性、脆弱性及防災減災能力值(表3、表4)。

表3　DDRI 計算結果

表4　FDRI 計算結果

4.2農業自然災害風險評價分級

根據表3、表4的計算結果以及借鑒前人的研究經驗，并考慮農業水旱災害風險指數的最大值和最小值，將研究區域的農業水旱災害風險等級分為4級，具體標準見表5、表6。

表5　旱災風險分級界限值

表6　水災風險分級界限值

根據分級標準，對四川省水旱災害風險進行分級，分級結果見表7、表8。

表7　旱災風險分級

4.3農業自然災害風險評價區劃

利用農業水旱災害風險指數值以及農業水旱災害風險區劃的界限值,借助GIS技術得到的四川主要市州農業水旱災害風險評價結果及其區劃如圖2所示。

表8　水災風險分級

由圖2可以看出，水旱災害的高風險和較高風險區主要集中在四川盆地的南部和東北部地區，這些區域是四川省傳統農業較為發達的區域，農業發展程度較高，農業人口密集，因此發生水旱災害的風險最高，農業遭受暴雨洪澇災害損失的可能性最大；中等風險區主要集中在成都平原的周邊，水旱災害造成損失的可能性相對較小；而川西高原地區由于耕地面積和人口相對較少，區域內的傳統農業生產比重較小，因而其遭受水旱災害損失的可能性也最小。

圖2　四川省水旱災風險區劃圖

5結論

通過建立農業自然災害指標體系，利用自然災害風險指數法、層次分析法和加權綜合評分法，同時結合GIS技術，對四川21個市州的農業自然災害風險指數進行計算分級和區劃。各市州可根據評價指標對本地區農業自然災害風險的貢獻率的不同，因地制宜地采取防災減災措施，以提高防災減災的主動性和目的性，進而減自然災害所造成的損失。

參考文獻：

[1]張繼權，岡田憲夫，多納裕一.綜合自然災害風險管理—全面整合的模式與中國的戰略選擇[J].自然災害學報,2006,15(1):29-36.

[2]黃崇福.自然災害風險分析理論與實踐[M]. 北京:科學出版社, 2005.

[3]王以彭,李結松,劉立元.層次分析法在確定評價指標權重系數中的應用[J].第一軍醫大學學報,1999,19(4):377-379.

[4]汪應洛.系統工程[M].北京:機械工業出版社,2004.

[5]盧遠.基于GIS的層次分析法在城鎮土地定級中的應用[J].廣西師范學院學報(自然科學版),2003,(2):74-771.

[6]梁警丹.吉林省生態災害風險評價與管理對策研究[D].長春:東北師范大學,2007:20-31.

[7]襲祝香,王文躍,時霞麗.吉林省春旱風險評估及區劃[J].中國農業氣象,2008,29(1):119-122.

[8]馬樹慶,王琪,襲祝香. 東北玉米低溫冷害風險評估研究[J].自然災害學報,2003,12(3):137-1411.

收稿日期：2016-04-27

作者簡介：莫涵(1990-)，女，助理工程師，四川省機電排灌管理總站。*為通訊作者。