基于GIS的長清區域洪澇災害風險評價區劃

田家波　王愛珍　彭文杰　王金平　王愛敏

【摘 要】為了提高洪澇災害防御能力，定量地研究分析濟南市長清區各區域的災害防御情況，并且從致災因子的危險性、敏感性、易損性以及防災減災能力這四個指標進行分析，利用加權綜合評價法和氣象資料插值方法等，結合GIS空間分析技術，對山東省濟南市長清區進行評價研究，這也是科學決策、管理、規劃的重要內容。

【關鍵詞】洪澇災害；風險；評價；區劃；濟南市長清區

1 資料與方法

1.1 資料來源

本數據主要是來源于《中國氣象災害大典.山東卷》、長清區志、長清水利局、長清氣象局記載，選取1971-2010年的水利、氣象等資料。

1.2 研究方法

1.2.1 災害風險評估原理

根據自然災害風險形成理論可知，氣象災害風險是由以下幾方面共同構成的：危險性（致災因子）、敏感性（孕災環境）、易損性（承災體）和抗災能力。

1.2.2 加權綜合評價法

這種評價法通過對各項因子的影響程度進行總結分析，綜合各項指標的優劣，并且將這些因素綜合起來用一個數值表示出來，以此來反映整個評價對象的優劣。這種評價方法較為常用。

■（1）

式中，■為評價因子的總值，■為對于因子j的指標i■，■為指標i的權重值（0≤■≤1），通過層次分析法（AHP）計算得出，m是評價指標個數。

對于綜合風險指數，表達式為：

■（2）

式中，Cv為綜合風險指數，Cvj為危險性、敏感性和易損性風險因子，Cvk為f防災減災能力。

1.2.3 氣象資料插值方法

幾種方法原理分別如下：

1）線性回歸方法線性回歸模型描述兩個要素之間的線性相關關系，如兩個要素間存在顯著的相關關系，就可以建立二者之間的線性回歸方程，其表達式為：

■（3）

式中，x是自變數，■是和x相對應的依變數的點估計值。a和b為回歸系數。

2）Kriging插值方法從數學角度來說，是一種求最優線性無偏內插估計量的方法。該方法的適用范圍為區域化變量存在空間相關性，即如果變異函數和結構分析的結果表明區域化變量存在空間相關性，則可以利用Kriging方法進行內插或外推。其實質是利用區域化變量的原始數據和變異函數的結構特點，對未知樣點進行線性無偏、最優估計。

2 洪澇災害風險評價價指標

根據長清區統計年鑒實際資料，選擇洪澇災害風險區劃危險性、敏感性、易損性、防災減災能力四個指標及權重值，其權重值通過層次分析法（AHP）確定。

3 長清區洪澇災害危險性風險評價與區劃

通過分析可知，發生洪澇災害的主要原因就是降水量，那么，我們可以根據降水強度以及頻率來反映洪澇致災因子部分。

長清區洪澇災害危險性平均分布特征總體表現為由東南向西北遞減的趨勢。東南局部地區危險性最高，分布面積占1.51%，主要在萬德鎮有所分布；中危險性主要分布在高危險性地區的西北部，主要分布在萬德鎮，約占8.43%；低危險性地區主要包括萬德鎮西北部，雙泉鄉、馬山鎮、五峰山街道辦事處、張夏鎮的東南部，占24.44%；輕風險性主要分布在西部地區，分布面積最廣，面積共占65.62%。

4 長清區洪澇災害孕災環境敏感性風險評價與區劃

計算得到各格點孕災環境的敏感性指數。利用平均分級法劃分為4個等級（高敏感區、中敏感區、低敏感區和輕敏感區），長清區洪澇災害孕災體敏感性分布空間性很強，沒有明顯的地域分布規律，總的來看東部高于其他地區。高敏感性區域分布面積最小且分散，占長清區總面積的14.60%；中敏感性區域主要分布在高敏感性外圍，占長清區總面積的30.31%；輕、低敏感性區域分別占長清區總面積的20.72%、34.37%。總體來看，長清區洪澇孕災環境敏感性以低、中等級為主。

5 長請區洪澇災害承災體易損性風險評價與區劃

總的來說，長清區洪澇災害易損性表現為西部最高、東部次之、中部最低的特點，文昌街道辦事處、歸德鎮屬于高易損性區域，面積占20.3%；平安街道辦事處、孝里鎮、張夏鎮和萬德鎮為洪澇災害中易損性區域，分布面積占48.95%；馬山鎮為洪澇災害低易損性區，占到7.11%；雙泉鎮、崮云湖街道辦事處和五峰山街道辦事處為洪澇輕易損性區域，占到23.63%。

6 長清區洪澇災害防災減災能力因子評價與區劃

由于長清區各鄉鎮區域對于防災減災的處理能力以及空間差異較大，分布不規則，高、中、低防災減災能力分布面積相當，分別占29.38%、32.63%、29.79%；輕防災減災能力分布面積最小，只占8.18%。通過調查可知，平安、文昌街道辦事處以及萬德鎮這三個區域放在減災能力是最高的，西部歸德鎮、孝里鎮以及中部的馬山鎮次之，崮云湖街道辦事處、雙泉鄉和張夏鎮為低防災減災能力區，五峰山街道辦事處為弱防災減災能力。對于防災減災能力比較低的區域，應當多種植樹木，減少洪澇所造成的損失。

7 結語

總而言之，通過對洪澇災害的影響進行評估和分析，可以減少災害對社會經濟及環境所造成的損失，與此同時，通過這樣的評估與分析，可以為后期的城市規劃提供一些必要的意見與建議。因此，對此類災害評估的效率與精準性的需求變得更為強烈。收到氣象以及各地區地形等多方面的影響，要盡可能避免洪澇災害的發生，就要先做好該地區的生態建設，多種植樹木，避免亂砍濫伐，這可以在一定程度上避免災害所導致的水土流失；同時，對于那些坡度較大的鎮域，可以在該鎮域多植樹種草，通過這樣的方法來減少災害所引發的水土流失造成的損失；另外，洪澇災害的另一重要影響因素就是水利條件，各地區應當疏通河道，加強水利建設，提高泄洪能力；對于一些地形相對特殊的地區，也可根據實際情況選擇合適的抗洪澇作物，通過多方面的防范措施，最大程度地減少損失。對于那些沿河地區來說，抗洪的主要重點在于疏通河道，做到及時排澇。綜上所述，對洪澇災害風險的評估，我們不能僅僅停留在對單一災種的分析和研究，而要根據各區域實際情況，系統綜合多方面因素和角度，更全面地進行評估，通過多種災害評估方法，最大程度地減少災害所帶來的損失，提高風險評估的實用性。

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[責任編輯：田吉捷]