基于GIS的长清区域洪涝灾害风险评价区划
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科技・ 探索・ 争鸣
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｉ ｅ ｃ ｌ ａ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ １ ｓ ｌ ｏ ｎ
基于 ＧＩ Ｓ的长清区域洪涝灾害风险评价 区划
田家 波 王爱珍 ２ 彭文杰 王 金平 王 爱敏 （ １ ． 山东省 济 南市 长清 区气 象局 ， 山东 济 南 ２ ５ ０ ３ ９ ９； ２ ． 山东省 济 南市 商 河县气 象 局 ， 山东 济 南 ２ ５ １ ６ ０ ０ ）
【 摘 要】 为了提 高洪涝灾害防御 能力 ， 定量地研 究分析 济 南市长清区各区域的 灾害防御 情况 ， 并且从 致灾 因子的危险性 、 敏 感性 、 易损性 以及 防灾减 灾能力这四个指标进行 分析 ， 利用加权 综合评价法和气 象资料插值方法等 ， 结合 Ｇ Ｉ Ｓ空 间分析技术 ， 对 山东省 济南市长清 区进行评 价研 究， 这也是科 学决策、 管理 、 规 划的重要 内容。
【 关键词 】 洪涝灾害 ； 风险； 评 价； 区划 ； 济南市长清 区 １ 资 料 与方 法
１ ． １ 资料 来源 本数据主要是来源 于《 中国气象灾害 大典 ． 山东卷》 、 长清 区志 、 长 清水 利局 、 长清气象局记载 ， 选取 １ ９ ７ １ — ２ ０ １ ０年 的水利 、 气象等 资料 ． ． １ ． ２ 研 究 方 法 １ ． ２ ． １ 灾害风险评估原理 根据 自然灾害风险形成理论可知 ． 气象灾害风 险是 由以下几方 面 共 同构成 的： 危 险性 （ 致灾 因子） 、 敏感性（ 孕灾环境） 、 易损性（ 承灾 体） 和 抗灾能力 、 １ ． ２ ． ２ 加权综合评价法 这种评价法通过对各项 因子 的影 响程度进行 总结分析 ． 综合各 项 指标 的优劣 ． 并且将这些 因素综合起 来用一个 数值表示 出来 ． 以此 来 反映整个评价对象的优劣 这马 山镇 、 五峰 山街道办事处 、 张夏镇 的东南 部 ， 占２ ４ ． ４ ４ ％； 轻风 险 性 主要 分布在西部地区 ． 分布面积最广 ， 面积共 占 ６ ５ ． ６ ２ ％。
４ 长 清 区 洪 涝 灾 害 孕 灾 环 境 敏 感 性 风 险 评 价 与 区 划
计算得到各格点孕灾环境 的敏感性指数 利用平 均分级法划分为 ４ 个等级 （ 高 敏感 区 、 中敏感 区 、 低敏感 区和轻 敏感 区 ） ， 长清 区洪涝 灾 害孕灾体敏感 性分布空 间性很强 ． 没有 明显 的地域分 布规律 ． 总的来 看东部高于其他地 区 高敏感性 区域分 布面积 最小且分散 ． 占长清区 总面积 的 １ ４ ． ６ ０ ％： 中敏感性 区域主要分 布在高敏感性外 同 ． 占长清区 总面积 的 ３ ０ ． ３ １ ％： 轻、 低敏感性 区域分别 占长清 区总面积 的 ２ ０ ． ７ ２ ％、 ３ ４ ． ３ ７ ％。总体来看 ， 长清 区洪涝孕灾环境敏感性 以低 、 中等级 为主。
２ ０ ． ３ ％； 平安街道办事处 、 孝里镇 、 张夏镇和万德镇为洪涝灾害中易损性 式中， Ｃ ｖ 为 评 价 因子 的 总 值 ， Ｑ 为 对 于 因 子 的 指 标 （ ≥ｏ ） ， 区域 ， 分布面积 占 ４ ８ ． ９ ５ ％； 马山镇为洪涝灾害低易损性 区 ， 占到７ ． １ １ ％：
ｍ
为指标 ｉ 的权重值 （ Ｏ ≤ ≤１ ） ， 通过层次分 析法（ Ａ Ｈ Ｐ １ 计算得 出 ， 双泉镇 、崮云 湖街 道办事处 和五峰 山街道办事 处为洪涝 轻易损性 区 域． 占到 ２ ３ ． ６ ３ ％ 是评价指标个数 对于综合风 险指数 ． 表达式 为 ：
Ｃ 、 ＝ ｎＣ ／ ｃ
ｆ ２ １
６ 长 清 区 洪 涝 灾 害 防 灾 减 灾 能 力 因 子 评 价 与 区 划
式中， ｅ 为综 合风险指数 ， 为危险性 、敏 感性和易损性 风险 因 子， Ｇ 为ｒ 防灾减灾能力 。 １ ． ２ ３ 气 象资料插值 方法 几种 方法 原理分别如下 ： １ ） 线性 回归方 法线 性 回归模 型 描述 两个 要素 之 间的线 性 相关 关系 ， 如两 个要 素间 存在 显著 的相 关关 系 ． 就可 以建 立二 者 之间 的 线性 回归方程 ． 其 表达式为 ：
５ 长 请 区洪 涝 灾 害 承 灾 体 易 损 性 风 险评 价 与 区 划
总 的来说 ， 长 清区洪 涝灾 害易损性表现为西部最 高 、 东部次之 、 中
∑Ｑ
：
ｌ
．
… 部最 低 的特 点 ． 文昌街 道办事处 、 归德 镇属 于高易 损性 区域 ， 面积 占
＼ ／
＝＆＋ｂ ｘ
由 于 长 清 区 各 乡 镇 区 域 对 于 防 灾 减 灾 的 处 理 能 力 以 及 空 问 差 异 较大 ， 分 布 不规 则 ， 高、 中、 低 防灾减 灾 能力 分 布 面积 相 当 ， 分别 占 ２ ９ ． ３ ８ ％、 ３ ２ ． ６ ３ ％、 ２ ９ ． ７ ９ ％； 轻防灾减灾能力分布面积 最小 ， 只占８ ． １ ８ ％ 通过调查可知 ． 平安 、 文 昌街道办 事处 以及 万德镇这 个 区域 放在减 灾能力是最高 的． 西部归德镇 、 孝里镇 以及 中部的马 山镇次 之 ． 崮云湖 街道办事处 、 双泉乡 和张夏镇 为低 防灾减 灾能力 区 ． 五峰 山街 道办事 处为弱防灾减灾能力 对 于防灾减灾 能力比较低的 区域 ． 应当多种植 树木 ． 减少洪涝所造成 的损失 （ ３ ）
式中 ， 是 自变数 ． 是和 相对 应的依变数 的点估计值 ａ和 ｂ 为 回归系数 ２ ） Ｋ ｒ ｉ ｇ ｉ ｎ ｇ 插值 方法从数学角 度来说 ．是 一种求最优 线性无偏 内 插估计量 的方法 该方法的适用范 围为 区域化变 量存在空间相关性 ． 即如果变异函数和结构分析 的结果表 明区域化 变量存在空间相关性 ． 则可以利用 Ｋ ｒ ｉ ｇ ｉ ｎ ｇ 方法进行 内插或外推 。其 实质是利用 区域化 变量 的原始数 据和变异 函数 的结构特 点 ， 对未知样 点进行线 性无偏 、 最优 估 计
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｉ ｅ ｃ ｌ ａ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ １ ｓ ｌ ｏ ｎ
基于 ＧＩ Ｓ的长清区域洪涝灾害风险评价 区划
田家 波 王爱珍 ２ 彭文杰 王 金平 王 爱敏 （ １ ． 山东省 济 南市 长清 区气 象局 ， 山东 济 南 ２ ５ ０ ３ ９ ９； ２ ． 山东省 济 南市 商 河县气 象 局 ， 山东 济 南 ２ ５ １ ６ ０ ０ ）
【 摘 要】 为了提 高洪涝灾害防御 能力 ， 定量地研 究分析 济 南市长清区各区域的 灾害防御 情况 ， 并且从 致灾 因子的危险性 、 敏 感性 、 易损性 以及 防灾减 灾能力这四个指标进行 分析 ， 利用加权 综合评价法和气 象资料插值方法等 ， 结合 Ｇ Ｉ Ｓ空 间分析技术 ， 对 山东省 济南市长清 区进行评 价研 究， 这也是科 学决策、 管理 、 规 划的重要 内容。
【 关键词 】 洪涝灾害 ； 风险； 评 价； 区划 ； 济南市长清 区 １ 资 料 与方 法
１ ． １ 资料 来源 本数据主要是来源 于《 中国气象灾害 大典 ． 山东卷》 、 长清 区志 、 长 清水 利局 、 长清气象局记载 ， 选取 １ ９ ７ １ — ２ ０ １ ０年 的水利 、 气象等 资料 ． ． １ ． ２ 研 究 方 法 １ ． ２ ． １ 灾害风险评估原理 根据 自然灾害风险形成理论可知 ． 气象灾害风 险是 由以下几方 面 共 同构成 的： 危 险性 （ 致灾 因子） 、 敏感性（ 孕灾环境） 、 易损性（ 承灾 体） 和 抗灾能力 、 １ ． ２ ． ２ 加权综合评价法 这种评价法通过对各项 因子 的影 响程度进行 总结分析 ． 综合各 项 指标 的优劣 ． 并且将这些 因素综合起 来用一个 数值表示 出来 ． 以此 来 反映整个评价对象的优劣 这马 山镇 、 五峰 山街道办事处 、 张夏镇 的东南 部 ， 占２ ４ ． ４ ４ ％； 轻风 险 性 主要 分布在西部地区 ． 分布面积最广 ， 面积共 占 ６ ５ ． ６ ２ ％。
４ 长 清 区 洪 涝 灾 害 孕 灾 环 境 敏 感 性 风 险 评 价 与 区 划
计算得到各格点孕灾环境 的敏感性指数 利用平 均分级法划分为 ４ 个等级 （ 高 敏感 区 、 中敏感 区 、 低敏感 区和轻 敏感 区 ） ， 长清 区洪涝 灾 害孕灾体敏感 性分布空 间性很强 ． 没有 明显 的地域分 布规律 ． 总的来 看东部高于其他地 区 高敏感性 区域分 布面积 最小且分散 ． 占长清区 总面积 的 １ ４ ． ６ ０ ％： 中敏感性 区域主要分 布在高敏感性外 同 ． 占长清区 总面积 的 ３ ０ ． ３ １ ％： 轻、 低敏感性 区域分别 占长清 区总面积 的 ２ ０ ． ７ ２ ％、 ３ ４ ． ３ ７ ％。总体来看 ， 长清 区洪涝孕灾环境敏感性 以低 、 中等级 为主。
２ ０ ． ３ ％； 平安街道办事处 、 孝里镇 、 张夏镇和万德镇为洪涝灾害中易损性 式中， Ｃ ｖ 为 评 价 因子 的 总 值 ， Ｑ 为 对 于 因 子 的 指 标 （ ≥ｏ ） ， 区域 ， 分布面积 占 ４ ８ ． ９ ５ ％； 马山镇为洪涝灾害低易损性 区 ， 占到７ ． １ １ ％：
ｍ
为指标 ｉ 的权重值 （ Ｏ ≤ ≤１ ） ， 通过层次分 析法（ Ａ Ｈ Ｐ １ 计算得 出 ， 双泉镇 、崮云 湖街 道办事处 和五峰 山街道办事 处为洪涝 轻易损性 区 域． 占到 ２ ３ ． ６ ３ ％ 是评价指标个数 对于综合风 险指数 ． 表达式 为 ：
Ｃ 、 ＝ ｎＣ ／ ｃ
ｆ ２ １
６ 长 清 区 洪 涝 灾 害 防 灾 减 灾 能 力 因 子 评 价 与 区 划
式中， ｅ 为综 合风险指数 ， 为危险性 、敏 感性和易损性 风险 因 子， Ｇ 为ｒ 防灾减灾能力 。 １ ． ２ ３ 气 象资料插值 方法 几种 方法 原理分别如下 ： １ ） 线性 回归方 法线 性 回归模 型 描述 两个 要素 之 间的线 性 相关 关系 ， 如两 个要 素间 存在 显著 的相 关关 系 ． 就可 以建 立二 者 之间 的 线性 回归方程 ． 其 表达式为 ：
５ 长 请 区洪 涝 灾 害 承 灾 体 易 损 性 风 险评 价 与 区 划
总 的来说 ， 长 清区洪 涝灾 害易损性表现为西部最 高 、 东部次之 、 中
∑Ｑ
：
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… 部最 低 的特 点 ． 文昌街 道办事处 、 归德 镇属 于高易 损性 区域 ， 面积 占
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由 于 长 清 区 各 乡 镇 区 域 对 于 防 灾 减 灾 的 处 理 能 力 以 及 空 问 差 异 较大 ， 分 布 不规 则 ， 高、 中、 低 防灾减 灾 能力 分 布 面积 相 当 ， 分别 占 ２ ９ ． ３ ８ ％、 ３ ２ ． ６ ３ ％、 ２ ９ ． ７ ９ ％； 轻防灾减灾能力分布面积 最小 ， 只占８ ． １ ８ ％ 通过调查可知 ． 平安 、 文 昌街道办 事处 以及 万德镇这 个 区域 放在减 灾能力是最高 的． 西部归德镇 、 孝里镇 以及 中部的马 山镇次 之 ． 崮云湖 街道办事处 、 双泉乡 和张夏镇 为低 防灾减 灾能力 区 ． 五峰 山街 道办事 处为弱防灾减灾能力 对 于防灾减灾 能力比较低的 区域 ． 应当多种植 树木 ． 减少洪涝所造成 的损失 （ ３ ）
式中 ， 是 自变数 ． 是和 相对 应的依变数 的点估计值 ａ和 ｂ 为 回归系数 ２ ） Ｋ ｒ ｉ ｇ ｉ ｎ ｇ 插值 方法从数学角 度来说 ．是 一种求最优 线性无偏 内 插估计量 的方法 该方法的适用范 围为 区域化变 量存在空间相关性 ． 即如果变异函数和结构分析 的结果表 明区域化 变量存在空间相关性 ． 则可以利用 Ｋ ｒ ｉ ｇ ｉ ｎ ｇ 方法进行 内插或外推 。其 实质是利用 区域化 变量 的原始数 据和变异 函数 的结构特 点 ， 对未知样 点进行线 性无偏 、 最优 估 计