文章選取黔東南州16個縣市年均降雹日數(shù)、人口密度、耕地比重、經(jīng)濟作物種植比重、人均GDP、高炮保護作物面積占耕地比重、人影運行保障經(jīng)費等7個指標作為致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性、防災(zāi)減災(zāi)能力3個因子的評價指標，通過層次分析法賦予各指標權(quán)重，采用加權(quán)綜合評價法構(gòu)建各因子綜合評價指數(shù)，構(gòu)建黔東南州冰雹災(zāi)害風(fēng)險評估模型，利用ArcGIS功能初步建立黔東南州冰雹災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃。由區(qū)劃結(jié)果可知，黔東南州冰雹災(zāi)害風(fēng)險普遍較大，中高風(fēng)險區(qū)涵蓋12個縣市，冰雹災(zāi)害風(fēng)險總體趨勢為北部地區(qū)風(fēng)險較高，南部地區(qū)較低;北部部分地區(qū)風(fēng)險遠高于其他地區(qū)，主要是該區(qū)域致災(zāi)因子危險性較高和易損性較高;南部地區(qū)風(fēng)險相對較小，主要是致災(zāi)危險性較小;通過建立風(fēng)險區(qū)劃，以期為當(dāng)?shù)刈鳂I(yè)點優(yōu)化布局及防雹減災(zāi)決策提供一些具有指導(dǎo)意義的參考依據(jù)，減少冰雹災(zāi)害帶來的損失。

　　1概述

　　貴州省黔東南是典型的春雹發(fā)生區(qū)，春季冰雹日數(shù)占全年冰雹日數(shù)的62.7%[1]。冰雹的發(fā)生具有突發(fā)性強，來時猛，破壞力大等特點，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大經(jīng)濟損失。2020年3月22日，全州10縣(市)26鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹，最大直徑約40mm，造成受災(zāi)24726人，農(nóng)作物受災(zāi)面積454公頃，房屋一般損壞4689戶9772間，直接經(jīng)濟損失3155.85萬元。同年5月4日，岑鞏縣羊橋鄉(xiāng)、天星鄉(xiāng)、水尾鎮(zhèn)降雹，冰雹最大直徑70mm，造成受災(zāi)19534人，農(nóng)作物受災(zāi)面積715.64公頃，絕收面積6.98公頃，嚴重損壞房屋10戶20間，一般損壞房屋3463戶10375間，損壞車輛385臺，因災(zāi)造成直接經(jīng)濟損失約9077萬元。災(zāi)害的發(fā)生無法避免，但是可以通過有力措施避免或者減少災(zāi)害造成的損失。對該區(qū)域災(zāi)害進行風(fēng)險區(qū)劃，辨識高風(fēng)險區(qū)，提前做好防范是有效措施之一。目前關(guān)于黔東南州冰雹的研究大多集中于冰雹過程的分析及臨近預(yù)警指標的研究[2-5]，分析其成因及雷達特征，或者分析冰雹時空分布特征及變化[6-7]，針對黔東南州冰雹災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃研究較少。本文結(jié)合前人已經(jīng)比較成熟的冰雹災(zāi)害評估方法，通過建立黔東南州冰雹災(zāi)害風(fēng)險評估模型，選取各縣市年均降雹日數(shù)、人口密度、耕地比重、經(jīng)濟作物種植比重、人均GDP、高炮保護作物面積占耕地比重、人影運行保障經(jīng)費等作為評價因子，借助ArcGIS的空間分析功能建立各因子圖層，參與冰雹致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性、防災(zāi)減災(zāi)能力的分析運算，初步建立黔東南州冰雹災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃，以期為當(dāng)?shù)刈鳂I(yè)點優(yōu)化布局及防雹減災(zāi)決策提供一些有指導(dǎo)意義的依據(jù)，減少冰雹天氣帶來的損失。

　　2研究資料及方法

　　2.1研究資料

　　黔東南州16個縣氣象觀測站點及110個作業(yè)點2004-2020累計17a降雹資料;各縣市政府網(wǎng)站公布的縣市行政區(qū)劃面積;《2017年黔東南統(tǒng)計年鑒》分縣統(tǒng)計數(shù)據(jù)，包括人均GDP、耕地面積、經(jīng)濟作物種植面積、常駐人口等數(shù)據(jù);各縣(市)2018-2020年年均人工影響天氣運行保障經(jīng)費預(yù)算批復(fù)資金及高炮保護作物面積數(shù)據(jù);各縣市行政區(qū)劃矢量數(shù)據(jù)。

　　2.2研究方法

　　2.2.1建立冰雹災(zāi)害評估模型災(zāi)害是地球表層異變過程的產(chǎn)物，是致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境與承災(zāi)體綜合作用的結(jié)果。本文從致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性、防災(zāi)減災(zāi)能力3個方面建立冰雹災(zāi)害評估模型。其表達式為：FDRI=H·WH+V·WV+R·WR(1)式中，F(xiàn)DRI表示冰雹災(zāi)害風(fēng)險，H表示致災(zāi)因子危險性，V表示承災(zāi)體易損性，R表示防災(zāi)減災(zāi)能力。WH、WV、WR表示H、V、R所占權(quán)重。2.2.2層次分析法層次分析法hierarchyprocess)簡稱AHP，是20世紀70年代由美國運籌學(xué)家托馬斯·塞蒂(T.L.saaty)提出的一種定性和定量相結(jié)合的、系統(tǒng)化、層次化的分析方法。按照層次分析法，建立黔東南州冰雹災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃指標體系如圖1。對于從屬于(或影響)上一層每個因素的同一層諸因素，構(gòu)造兩兩判斷矩陣，量化各因素的相對重要性，并對判斷矩陣進行一致性檢驗，計算出各指標權(quán)重[3]，見表1、表2、表3，3階矩陣RI值為0.5194，均通過一致性檢驗2.2.3歸一化法歸一化方法是為消除冰雹災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃指標體系各因子數(shù)值的差異，對指標進行歸一化處理，將值統(tǒng)一轉(zhuǎn)化到[0，1]范圍。歸一化公式為(2)式中：Di是第i個指標的歸一化值，Xi是第i個指標的值，Xmax是指標中的最大值，Xmin是指標中的最小值。2.2.4加權(quán)綜合評價法加權(quán)綜合評價法是將多個指標作用大小綜合起來，轉(zhuǎn)化為一個能夠反映綜合情況的指標來進行評價，用一個數(shù)量化指標來表示，即式中，f代表評價因子的值;Di代表第i個指標的歸一化值;Wi代表第i項指標的權(quán)重，可由層次分析法計算獲得;m是評價因子所用指標個數(shù)。

　　3冰雹風(fēng)險區(qū)劃的指標評價及分析

　　3.1致災(zāi)因子危險性評價

　　災(zāi)害的形成是致災(zāi)因子對承災(zāi)體作用的結(jié)果，沒有致災(zāi)因子就沒有災(zāi)害，可認為有降雹才會有冰雹災(zāi)害，降雹日數(shù)越多，冰雹災(zāi)害的風(fēng)險就越大。本文在選擇冰雹的危險性因子的指標時，著重考慮年均降雹日數(shù)這一個指標，因此其權(quán)重系數(shù)為1。統(tǒng)計黔東南州作業(yè)站點2004-2020年17a降雹資料，用氣象觀測站同一時期降雹日數(shù)作為補充，觀測站點與作業(yè)站點同在一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)并且同一日期降雹按1個降雹日數(shù)記錄，同一作業(yè)站點同一日期降雹時間跨越08：00按2個降雹日計算，得到各縣市年均降雹日數(shù)，如表4。用(2)式對年均降雹日數(shù)進行歸一化，利用(3)式計算各縣冰雹致災(zāi)因子危險性指數(shù)，利用ArcGIS對縣矢量數(shù)據(jù)用年均降雹日數(shù)柵格化，并對柵格數(shù)據(jù)進行自然斷點分級：極低危險區(qū)(≤0.54)、低危險區(qū)(0.55~0.63)、中等危險區(qū)(0.64~0.70)、次高危險區(qū)(0.71~0.78)、高危險區(qū)(≥0.79)，得到致災(zāi)因子危險性區(qū)劃圖，如圖2。由圖可知，黔東南州冰雹災(zāi)害致災(zāi)危險性中等危險區(qū)到高等危險區(qū)主要集中在西部和北部地區(qū)，致災(zāi)危險性總體趨勢呈北高南低、西高東低。

　　3.2承災(zāi)體易損性評價

　　有危險并不意味著災(zāi)害就一定存在，只有風(fēng)險源危害某社會經(jīng)濟目標，即受災(zāi)體后，對于一定的風(fēng)險承擔(dān)者來說，才承擔(dān)了相對于該風(fēng)險源和該風(fēng)險承載體的災(zāi)害風(fēng)險[12]。計算各縣承災(zāi)體易損性因子3個指標的值，在不考慮其他因素影響的情況下，3個指標的值越大，冰雹災(zāi)害造成的損失就越嚴重。經(jīng)計算，并對柵格數(shù)據(jù)進行自然斷點分級：極低易損區(qū)(≤0.53)、低易損區(qū)(0.54~0.58)、中等易損區(qū)(0.59~0.69)、次高易損區(qū)(0.70~0.79)、高易損區(qū)(≥0.80)，得到承災(zāi)體易損性區(qū)劃圖，如圖3所示。由圖可知，總體上中部及北部地區(qū)易損性高于南部地區(qū)。脆弱性北高南低的原因主要是南部各縣行政區(qū)劃面積遠遠大于北部地區(qū)各縣面積，導(dǎo)致在耕地面積相差不大、北部經(jīng)濟作物種植面積大于南部時，耕地比重及經(jīng)濟作物種植比重北部大于南部。

　　3.3防災(zāi)減災(zāi)能力評價

　　防災(zāi)抗災(zāi)能力是指當(dāng)?shù)貙Ρ�雹�?zāi)害的抵御和恢復(fù)程度，高炮防雹作業(yè)是一種有效的減災(zāi)措施。開展人工防雹需要作業(yè)裝備及經(jīng)費支撐，因此選取人均GDP、高炮保護作物面積占耕地比重、各縣市近3年(2018-2020年)年均人工影響天氣運行保障經(jīng)費預(yù)算批復(fù)資金作為防災(zāi)減災(zāi)能力評價指標，3個指標值越大，防災(zāi)減災(zāi)能力越強，可能遭受的潛在損失越小，冰雹災(zāi)害風(fēng)險也就越小。經(jīng)計算，并對柵格數(shù)據(jù)進行自然斷點分級：極低防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)(≤0.51)、低防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)(0.52~0.60)、中等防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)(0.61~0.65)、次高防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)(0.66~0.80)、高防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)(≥0.81)，得到防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)劃圖，如圖4。由圖可知，南部地區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力較弱。主要是南部地區(qū)GDP、人影運行經(jīng)費均低于北部地區(qū)，且高炮投入使用較少，榕江、從江、錦屏3縣僅有2門投入使用，而雷山、黎平僅有1門投入使用。

　　3.4冰雹災(zāi)害風(fēng)險評估及區(qū)劃

　　根據(jù)黔東南州冰雹災(zāi)害風(fēng)險評估模型，其風(fēng)險指數(shù)是致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力綜合作用的結(jié)果。根據(jù)公式(1)以及各個因子對其的影響，考慮到防災(zāi)減災(zāi)能力越強，則冰雹災(zāi)害風(fēng)險越小，建立模型(4)，經(jīng)計算并進行自然斷點分級得到黔東南州冰雹災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃圖，如圖5。FORI=H·WB1+V·WB2+(1-R)·WB3(4)如圖5所示，黔東南州冰雹災(zāi)害風(fēng)險普遍較大，中高風(fēng)險區(qū)涵蓋12個縣市。冰雹災(zāi)害風(fēng)險總體趨勢為西部和北部地區(qū)風(fēng)險較高，南部地區(qū)較低。北部部分地區(qū)風(fēng)險遠高于其他地區(qū)，主要是該區(qū)域致災(zāi)因子危險性較高和易損性較高;南部地區(qū)風(fēng)險相對較小，主要是致災(zāi)危險性較小。

　　4結(jié)論

　　本文以縣為單位，選取年均降雹日數(shù)、人口密度、耕地比重、經(jīng)濟作物種植比重、人均GDP、高炮保護作物面積占耕地比重、人影運行保障經(jīng)費等7個指標分別作為致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性、防災(zāi)減災(zāi)能力評價指標，通過層次分析法賦予各指標權(quán)重，加權(quán)綜合評價法構(gòu)建綜合評價指數(shù)，利用ArcGIS柵格化、柵格計算、自然斷點分級等功能實現(xiàn)了黔東南州冰雹災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃。由區(qū)劃結(jié)果可知：黔東南州冰雹災(zāi)害風(fēng)險普遍較大，中高風(fēng)險區(qū)涵蓋12個縣市，冰雹災(zāi)害風(fēng)險總體趨勢為北部地區(qū)風(fēng)險較高，南部地區(qū)較低;北部部分地區(qū)風(fēng)險遠高于其他地區(qū)，主要是該區(qū)域致災(zāi)因子危險性較高和易損性較高，南部地區(qū)風(fēng)險相對較小，主要是致災(zāi)危險性較小;根據(jù)區(qū)劃結(jié)果，可以在高風(fēng)險區(qū)增加布點密度或者調(diào)整作業(yè)站點布局，增強防雹作業(yè)效果;區(qū)劃的建立對當(dāng)?shù)刈鳂I(yè)點優(yōu)化布局及防雹減災(zāi)決策有一定指導(dǎo)意義。

　　參考文獻：

　　[1]田菊萍，黃艷，顧欣.黔東南冰雹氣候變化特征及機理分析[J].貴州氣象，2010，34(04)：11-14.

　　[2]楊帆，白慧，李路長.黔東南州一次冰雹天氣過程環(huán)境場與雷達特征分析[J].貴州氣象，2013，37(06)：16-20.

　　[3]李路長，白慧，楊勝忠，等.黔東南地區(qū)冰雹天氣雷達臨近預(yù)警指標研究[J].貴州氣象，2014，38(01)：20-24.

　　[4]龍?zhí)鞆姡�羅輝，朱克云，等.黔東南一次強冰雹過程的中尺度分析[J].成都信息工程大學(xué)學(xué)報，2016，31(04)：433-442.

　　[5]滕林，賀德軍，陳軍，等.黔東南一次大范圍弱冰雹天氣過程分析[J].貴州氣象，2017，41(05)：39-45.

　　[6]石宏輝，顧欣，田菊萍.黔東南冰雹事件年內(nèi)非均勻性特征分析[J].高原山地氣象研究，2009(S1)：78-82.

　　[7]顧欣，張艷梅.黔東南冰雹集中度與集中期的時空變化特征[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2010，31(04)：627-632.

　　《冰雹災(zāi)害風(fēng)險評估與區(qū)劃探討》來源：《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》，作者：蔣漢開 張小娟 龍安華 龍源 陳曉丹

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