基于GIS的水產養殖氣象災害風險評估管理系統

吳衛祖++王晗

摘 要

近年來極端氣象災害頻發，對水產養殖業造成極大影響，開展針對水產養殖業的主要氣象災害風險評估及管理系統研究，基于GIS技術將各類災情數據進行直觀表達，通過各類專題圖對災情信息進行直觀分析，為開展災害風險評估以及應急救災行到提供了直觀數據支持。

【關鍵詞】水產養殖 GIS 氣象災害

隨著我國水產養殖業規模的不斷擴大，養殖行業遭受各種自然災害的風險也越來越高，比較典型的就有低溫寒災、臺風、赤潮、暴雨等。廣東作為我國的海洋漁業大省，水產養殖產量多年居全國首位。近年來臺風、低溫等災害性天氣頻發，且災害發生范圍廣，危害面積大，對水產養殖業造成的損失也越來越嚴重。本文針對廣東水產養殖業應對氣象災害方面的現狀，開展主要氣象災害風險評估及管理系統研究，建立基于GIS的災情信息管理和風險評估系統，通過對各類統計數據進行空間維度的直觀表現，為水產養殖業的防災減災工作提供了主要的數據源支持。

1 系統主要功能

廣東水產養殖大多分布于沿海地區，而沿海地區又是臺風、暴雨等重大氣象災害頻發的地區，頻繁的氣象災害對水產養殖業往往造成難以挽回的重大的經濟損失。隨著養殖業規模的不斷擴大，養殖行業遭受各種氣象災害的風險也越來越高。本系統在多年氣象災害數據采集的基礎上，通過數據處理、二次加工，建立水產養殖氣象災害風險評估與管理系統，通過系統分析，將災情數據進行多為直觀展現，為災前準備、災時應急、災后評估提供詳細的全方位的信息資源。

結合目前水產養殖業氣象災害的特點，本系統研究重點內容是以臺風、暴雨、低溫寒潮等災害為主要對象，建立這些氣象災害的時空分布模型，以GIS空間地圖為基礎，分析這類災害的時空分布格局及其特點；建立主要氣象災害風險評估指標，包括對養殖水體、養殖品種、養殖設施等指標的風險評估；建立氣象災害風險評估方法模型，對過往重大災害進行科學分析和評估；提示，結合基層防災減災實際情況，設計應對氣象災害的防災減災應急管理體系，建立相應的應急系統。系統主要模塊如圖1所示。

1.1 氣象災害時空分布

根據已有資料和漁業部門、氣象部門提供的歷史數據，研究水產養殖業主要氣象災害發生發展規律、變化趨勢及時空分布情況，建立水產養殖業主要氣象災害時空分布格局專題圖。

1.2 氣象災害評估指標體系

利用歷史氣象災害統計數據，采用模糊數學法、灰色系統法分析技術建立主要氣象災害對水產養殖業造成損失的評估指標體系，重點是對養殖水體、養殖品種、養殖設施的評估指標，并在此基礎上建立主要氣象災害災情評估模型。

1.3 氣象災害風險評估

借助GIS可視化技術開展氣象災害在沿海不同地區的危險性分析，以及各個區域遭受災害的暴露性、脆弱性分析，開展沿海地區防災減災能力評估，并在此基礎上開發災害風險評估系統軟件，實現對災害的風險指數評估以及風險等級評估。

1.4 氣象災害風險管理研究

開展水產養殖業氣象災害風險決策分析方法研究，在研究國內外有關災害應急管理體制的基礎上，分析廣東沿海水產養殖災害風險管理的實際情況，集合沿海地區防災減災能力水平，建立適用性較強的氣象災害應急預案。

2 技術方法

系統研究的基本流程分為：災情數據收集、整理、加工；信息入庫與管理；災情指標體系建設；災情風險分析評估；應急管理研究等幾部分。

系統在技術實現方面采用PHP+MySQL+Baidu地圖開發，基于B/S模式和多層框架結構，以瀏覽器為操作界面，建立安全、可靠、易于維護的信息系統。

3 災情專題圖實現

專題圖能夠將多種屬性要素在地理空間上進行多尺度表達，具有較強的直觀性，在空間數據分析領域廣泛。本系統可將各類災情數據按照不同的參數要求自動生成各類專題圖，如圖2所示，通過設定災害類型、專題圖類型、災害區域以及災害起止日期，可生成相應的專題圖。

系統支持的專題圖類型有點密度、柱狀、餅圖等6種。通過頁面腳本調用百度地圖API接口，可以實現相關專題圖操作，以下給出部分示例代碼：

// 百度地圖API功能

var map = null；

function SquareOverlay（center， length ， width ， x ， y ， color）{

this._center = center；

this._length = length；

this._width = width；

this._color = color；

this._x = x；

this._y = y；

}

//百度地圖API異步功能

function loadMapJs（） {

var script = document.createElement（"script"）；

script.type = "text/javascript"；

script.src = "http：//api.map.baidu.com/api？v=2.0&ak=UPjLWesAvHLvpjeTGkXMbUk7&callback=init"；

document.body.appendChild（script）；

}

varlabel_map = new Map（）； //地址 - 覆蓋物（標簽）列表映射

//加載地圖

map = new BMap.Map（"allmap"）； // 創建Map實例

// map.centerAndZoom（"城市"， 9）；

map.enableScrollWheelZoom（）； //啟用滾輪放大縮小

//限制縮放等級

map.setMinZoom（8）；

map.setMaxZoom（13）；

var city = "**市"；

map.centerAndZoom（city， 9）；

4 結束語

目前，已經出現了不少關于水產養殖以及氣象災害方面的信息系統，這些系統普遍偏重于信息監測、信息采集與發布、氣象預報預警等方面，缺少有關氣象災害危險性分析、評估等方面的研究。本文開展了針對水產養殖業的氣象災害風險評估及管理系統研究，通過災情數據采集、加工處理、指標庫建設、以及風險評估模型建立，將各類屬性數據以空間直觀方式進行多維展現，提高了數據可視化能力，對加強災害風險評估，提高應急能力具有一定的促進作用。

參考文獻

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作者簡介

吳衛祖（1959-），男，現為廣東海洋大學數學與計算機學院副教授。研究方向為軟件工程、智能信息處理。

作者單位

廣東海洋大學數學與計算機學院 廣東省湛江市 524088