岱岳区洪涝风险评价及区划分析
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山东农业大学学报(自然科学版),2014,45(2):265-271 Journal of Shandong Agricultural University (Natural Science Edition)
VOL.45 NO.2 2014 doi:10.3969/j.issn.1000-2324.2014.02.019
山东农业大学学报(自然科学版) 表 2 岱岳区危险性等级划分标准 Table 2 Risk grading standards of Daiyue District 0.4173～0.4696 0.4697～0.5869 0.5870～0.7369 轻危险性 低危险性 中危险性
第 45 卷
0.7370～0.8847 高危险性
’
X ij X max
i
极差标准化: X ij
’
X
ij
X max
X max X min
式中，Xij为第i个因子的第j项指标；X，ij为去量纲后的第i个因子的第j项指标； X min 、 X max 为该 指标的最小值和最大值。 3.2.2 加权综合评价法 加权综合评价法综合考虑了各个因子wk.baidu.com总体对象的影响程度，是把各个具体 的指标的优劣综合起来，用一个数值化指标加以集中，表示整个评价对象的优劣。表达式为：
第2期
邹俊丽等:岱岳区洪涝风险评价及区划分析
•267•
4 岱岳区洪涝灾害风险评价与区划
4.1 岱岳区洪涝灾害风险评价与区划因子选择与权重确定 洪涝灾害风险区划危险性、暴露性、脆弱性、防灾减灾能力四个指标选取及权重值见图1所示， 其权重值通过层次分析法（AHP）确定。
洪涝风险指数
危险性
暴露性
脆弱性 农业人口比例 0.2773
1 岳区概况
泰安市岱岳区地处山东省中部，北依省会泉城济南，南临孔子故里曲阜。总面积 1750 km2，总 人口达97万人。该区属于温带大陆性半湿润季风气候，四季分明，寒暑适宜，光温同步，雨热同季； 春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季晴和气爽，冬季寒冷少雪。全年平均日照2536.2 h，气温年平均 值13.0 ℃，年平均降水量688.3 mm。 岱岳区辖山口镇、祝阳镇、范镇、角峪镇、徂徕镇、满庄镇、夏张镇、道朗镇、黄前镇、大汶 口镇、马庄镇、房村镇、良庄镇、下港乡、化马湾乡15个乡镇，粥店、天平两个街道办事处。
0.6914 0.7371 0.4204 0.5870 0.5146 0.7058
0.7373 0.4696 0.5847 0.6806 0.4551 0.6954
0.5045 0.5848 0.4474 0.6990 0.7070 0.4877
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危险性 Risk index 等级 Grading
Key words：Daiyue district; waterlogging; risk evaluation; zoning
洪涝是一种典型的气象灾害，指由于大雨、暴雨引起河流泛滥、山洪爆发淹没农田，毁坏农业 设施或因雨量过于集中，农田积水造成的洪灾和涝灾。主要危害农作物生长，造成作物减产或绝收， 破坏农业生产以及其他产业的正常发展，还会危及人的生命财产安全[1-3]。灾害风险往往是天、地、 人综合作用的结果[4-5], 气象灾害风险既具有自然属性，也具有社会属性，无论自然变异还是人类活 动都可能导致气象灾害发生[6-9]。气象灾害风险区划是灾害研究领域的一个重要方面，其研究取得了 丰硕的成果[10-13]。本文主要依托村镇调查资料，以乡镇为基础，进行县一级的洪涝灾害风险区划,旨 在为当地洪涝灾害防御提供科学的指导依据，更好地为该区域的防灾减灾事业服务。
表 1 岱岳区洪涝灾害危险性指数值 Table 1 Risk index value of flood disaster in Daiyue District 站名 Station name 粥店 天平 山口 祝阳 范镇 角峪 危险性 Risk index 站名 Station name 徂徕 满庄 夏张 道朗 黄前 大汶口 危险性 Risk index 站名 Station name 马庄 房村 良庄 下港 化马湾 泰山区 危险性 Risk index
收稿日期: 2012-10-23 修回日期:2012-11-12 基金项目：中国气象局2011年公益行业(气象)专项(CYHY201106030) 作者简介：邹俊丽(1982-),女,应用气象工程师,主要从事农业气象研究工作.E-mail:xiaozou_2004@163.com
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山东农业大学学报(自然科学版)
防灾减灾能力
洪涝频率 0.4245 海拔高度 0.2005 水库个数 0.1642 耕地比例 0.2108
人口密度 0.4517 受教育程度 0.1405 房屋密度 0.2650 自然村数 0.1648 地均 GDP 0.2833 农作物播种面积 0.2459 小企业比例 0.1715
人均 GDP 0.3528 旱涝保收面积 0.3770 路网密度 0.2702
图 1 岱岳区洪涝灾害风险评价指标系统及权重值 Fig.1 Risk evaluation index system and weighted value of flood disaster of Daiyue District
危险性主要取决于气象要素及地理环境。洪涝频率越高，其危险性也越大，而海拔高度越高， 其危险性反而越小。由水库个数替代河网密度，其个数越多的地区，对洪水的调蓄能力越强，危险 性也就越小。暴露性主要是受灾体，人口密度、房屋密度越大的地方，其暴露性也大，而地均 GDP 越高的地方，暴露性反而小。脆弱性为承载体中一些人文、自然要素受致灾因子的影像程度，干旱 灾害对农业影响较大，所以农业指标比例越大的，其脆弱性也越大。防灾减灾能力主要为灾害恢复 能力，人均收入越高，恢复能力越强，旱涝保收面积则可以减轻其防灾减灾投入，路网密度决定减 灾过程中的强度。 4.2 岱岳区洪涝灾害危险性因子评价与区划 岱岳区洪涝灾害危险性指数计算结果如表1，危险性等级划分标准见表2（等级划分标准采用相 似聚类法进行自动分级） 。
3 研究方法
3.1 灾害风险评估原理 一般而言,自然灾害风险是危险性、暴露性和脆弱性综合作用的结果,防灾减灾能力对于自然灾 害风险度的作用较大，因此，在灾害风险评价过程中，危险性、暴露性、脆弱性、防灾减灾能力四 个因子缺一不可，每个因子又是由一系列子因子组成。表达式为：灾害风险=f（危险性、暴露性、 脆弱性、防灾减灾能力） 。 危险性是指造成气象灾害的自然变异因素和程度；暴露性是指可能受到危险因素威胁的所有人 和财产,如人员、牲畜、房屋和农作物等；脆弱性指在给定危险地区存在的所有可能受到致灾因子威 胁的对象由于潜在的危险因素而造成的危害或损失程度；防灾减灾能力是指各种用于防御和减轻气 象灾害的各种管理措施和对策，包括管理能力、减灾投入等[14]。 3.2 分析方法 3.2.1 因子标准化 研究中，由于所选因子的量纲不同，所以，要将因子进行标准化。本研究根据具 体情况，采用极大值标准化和极差标准化方法。表示式为: 极大值标准化： X ij =
Waterlogging Risk Evaluation and Zoning Analysis in Daiyue District
ZOU Jun-li1,3,WANG Wen 2 ,CUI Zhao-yun3
1.School of Public Management, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044,China 2.Key Laboratory of Meteorological Disaster of Ministry of Education,NUIST, Nanjing 210044,China 3.Taian Agrometeorological Experiment Station, Taian 271000,China Abstract: Using meteorological disaster data which was surveyed from villages and towns in Daiyue and meteorol ogical observation data from meteorological station and township weather stations, waterlogging risk evaluation and zoning were analyzed from 4 main factors of the disaster hazard, exposure, vulnerability, and the ability of disast er prevention and reduction to improve the resilience of the rainstorm and flood disasters. The results showed that, low risk regions have a wide distribution, mainly concentrated in central and southeast section. The distribution of middle and high risk regions are scattered, mainly in lower disaster prevention and reduction ability towns.
Cvj QvijWci
i 1
m
其中， Cvj为评价因子的总值， Qvij是对于因子j的指标i （Qij≥0） ， Wci是指标i的权重值 （0≤Wci≤1） ， 通过层次分析法（AHP）计算得出，m是评价指标个数。 对于综合风险指数，表达式为：
Cv Cvj Cvk
其中，Cv为综合风险指数，Cvj是为危险性、暴露性和脆弱性风险因子，Cvk是防灾减灾能力。 3.2.3 层次分析法 层次分析法是对一些较为复杂、较为模糊的问题做出决策的简易方法，他特别适 用于那些难于完全定量分析的问题，通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素，在各因素之间进 行简单的比较和计算，就可以得出不同方案重要性程度的权重，为最佳方案的选择提供依据。 3.2.4 气象资料插值方法 本研究根据实际情况，分别采用线性回归方法、趋势面拟合方法。
第 45 卷
2 资料来源
气象原始数据采用岱岳区气象局1981～2010年30 a和10个乡镇区域气象站2006～2010年5 a观测 值，各乡镇月降水量数据、日最高温度、最低温度数据以30年气象资料为基础，通过插值和年代外 推法加以应用；灾害调查资料系各乡镇气象信息员深入农户走访调查所得。研究中所选用的其他分 析指标如耕地比例、人口密度、人均GDP等数据来自2009年岱岳区统计年鉴。本研究仅基于岱岳区 进行分析，而岱岳区气象站处于泰山区中心位置，考虑到灾害风险区划的完整性，所以将岱岳区气 象站资料赋予泰山区。
摘
防灾减灾能力四个主要因子进行洪涝灾害风险评价和区划，提高农村对暴雨洪涝灾害的抗御能力。结果表明，岱岳 区洪涝灾害轻、低风险分布范围大，主要集中于中部、东南部，中、高度风险区分布较零散，范围小，这些乡镇防 灾减灾能力较弱。 关键词：岱岳区;洪涝;风险评价;区划 中图法分类号：P468.0+3 文献标示码： A 文章编号：1000-2324(2014)02-0265-07
山东省泰安市岱岳区洪涝灾害危险性区划见图2。
岱岳区洪涝风险评价及区划分析
邹俊丽 1,3,王 文 2,崔兆韵 3
1.南京信息工程大学公共管理学院,江苏南京 210044 2.南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室,江苏南京 210044 3.泰安农业气象试验站,山东泰安 271000 要：利用岱岳区各乡镇气象灾害调查资料及气象站和乡镇气象站观测资料，从灾害的危险性、暴露性、脆弱性、
VOL.45 NO.2 2014 doi:10.3969/j.issn.1000-2324.2014.02.019
山东农业大学学报(自然科学版) 表 2 岱岳区危险性等级划分标准 Table 2 Risk grading standards of Daiyue District 0.4173～0.4696 0.4697～0.5869 0.5870～0.7369 轻危险性 低危险性 中危险性
第 45 卷
0.7370～0.8847 高危险性
’
X ij X max
i
极差标准化: X ij
’
X
ij
X max
X max X min
式中，Xij为第i个因子的第j项指标；X，ij为去量纲后的第i个因子的第j项指标； X min 、 X max 为该 指标的最小值和最大值。 3.2.2 加权综合评价法 加权综合评价法综合考虑了各个因子wk.baidu.com总体对象的影响程度，是把各个具体 的指标的优劣综合起来，用一个数值化指标加以集中，表示整个评价对象的优劣。表达式为：
第2期
邹俊丽等:岱岳区洪涝风险评价及区划分析
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4 岱岳区洪涝灾害风险评价与区划
4.1 岱岳区洪涝灾害风险评价与区划因子选择与权重确定 洪涝灾害风险区划危险性、暴露性、脆弱性、防灾减灾能力四个指标选取及权重值见图1所示， 其权重值通过层次分析法（AHP）确定。
洪涝风险指数
危险性
暴露性
脆弱性 农业人口比例 0.2773
1 岳区概况
泰安市岱岳区地处山东省中部，北依省会泉城济南，南临孔子故里曲阜。总面积 1750 km2，总 人口达97万人。该区属于温带大陆性半湿润季风气候，四季分明，寒暑适宜，光温同步，雨热同季； 春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季晴和气爽，冬季寒冷少雪。全年平均日照2536.2 h，气温年平均 值13.0 ℃，年平均降水量688.3 mm。 岱岳区辖山口镇、祝阳镇、范镇、角峪镇、徂徕镇、满庄镇、夏张镇、道朗镇、黄前镇、大汶 口镇、马庄镇、房村镇、良庄镇、下港乡、化马湾乡15个乡镇，粥店、天平两个街道办事处。
0.6914 0.7371 0.4204 0.5870 0.5146 0.7058
0.7373 0.4696 0.5847 0.6806 0.4551 0.6954
0.5045 0.5848 0.4474 0.6990 0.7070 0.4877
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危险性 Risk index 等级 Grading
Key words：Daiyue district; waterlogging; risk evaluation; zoning
洪涝是一种典型的气象灾害，指由于大雨、暴雨引起河流泛滥、山洪爆发淹没农田，毁坏农业 设施或因雨量过于集中，农田积水造成的洪灾和涝灾。主要危害农作物生长，造成作物减产或绝收， 破坏农业生产以及其他产业的正常发展，还会危及人的生命财产安全[1-3]。灾害风险往往是天、地、 人综合作用的结果[4-5], 气象灾害风险既具有自然属性，也具有社会属性，无论自然变异还是人类活 动都可能导致气象灾害发生[6-9]。气象灾害风险区划是灾害研究领域的一个重要方面，其研究取得了 丰硕的成果[10-13]。本文主要依托村镇调查资料，以乡镇为基础，进行县一级的洪涝灾害风险区划,旨 在为当地洪涝灾害防御提供科学的指导依据，更好地为该区域的防灾减灾事业服务。
表 1 岱岳区洪涝灾害危险性指数值 Table 1 Risk index value of flood disaster in Daiyue District 站名 Station name 粥店 天平 山口 祝阳 范镇 角峪 危险性 Risk index 站名 Station name 徂徕 满庄 夏张 道朗 黄前 大汶口 危险性 Risk index 站名 Station name 马庄 房村 良庄 下港 化马湾 泰山区 危险性 Risk index
收稿日期: 2012-10-23 修回日期:2012-11-12 基金项目：中国气象局2011年公益行业(气象)专项(CYHY201106030) 作者简介：邹俊丽(1982-),女,应用气象工程师,主要从事农业气象研究工作.E-mail:xiaozou_2004@163.com
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山东农业大学学报(自然科学版)
防灾减灾能力
洪涝频率 0.4245 海拔高度 0.2005 水库个数 0.1642 耕地比例 0.2108
人口密度 0.4517 受教育程度 0.1405 房屋密度 0.2650 自然村数 0.1648 地均 GDP 0.2833 农作物播种面积 0.2459 小企业比例 0.1715
人均 GDP 0.3528 旱涝保收面积 0.3770 路网密度 0.2702
图 1 岱岳区洪涝灾害风险评价指标系统及权重值 Fig.1 Risk evaluation index system and weighted value of flood disaster of Daiyue District
危险性主要取决于气象要素及地理环境。洪涝频率越高，其危险性也越大，而海拔高度越高， 其危险性反而越小。由水库个数替代河网密度，其个数越多的地区，对洪水的调蓄能力越强，危险 性也就越小。暴露性主要是受灾体，人口密度、房屋密度越大的地方，其暴露性也大，而地均 GDP 越高的地方，暴露性反而小。脆弱性为承载体中一些人文、自然要素受致灾因子的影像程度，干旱 灾害对农业影响较大，所以农业指标比例越大的，其脆弱性也越大。防灾减灾能力主要为灾害恢复 能力，人均收入越高，恢复能力越强，旱涝保收面积则可以减轻其防灾减灾投入，路网密度决定减 灾过程中的强度。 4.2 岱岳区洪涝灾害危险性因子评价与区划 岱岳区洪涝灾害危险性指数计算结果如表1，危险性等级划分标准见表2（等级划分标准采用相 似聚类法进行自动分级） 。
3 研究方法
3.1 灾害风险评估原理 一般而言,自然灾害风险是危险性、暴露性和脆弱性综合作用的结果,防灾减灾能力对于自然灾 害风险度的作用较大，因此，在灾害风险评价过程中，危险性、暴露性、脆弱性、防灾减灾能力四 个因子缺一不可，每个因子又是由一系列子因子组成。表达式为：灾害风险=f（危险性、暴露性、 脆弱性、防灾减灾能力） 。 危险性是指造成气象灾害的自然变异因素和程度；暴露性是指可能受到危险因素威胁的所有人 和财产,如人员、牲畜、房屋和农作物等；脆弱性指在给定危险地区存在的所有可能受到致灾因子威 胁的对象由于潜在的危险因素而造成的危害或损失程度；防灾减灾能力是指各种用于防御和减轻气 象灾害的各种管理措施和对策，包括管理能力、减灾投入等[14]。 3.2 分析方法 3.2.1 因子标准化 研究中，由于所选因子的量纲不同，所以，要将因子进行标准化。本研究根据具 体情况，采用极大值标准化和极差标准化方法。表示式为: 极大值标准化： X ij =
Waterlogging Risk Evaluation and Zoning Analysis in Daiyue District
ZOU Jun-li1,3,WANG Wen 2 ,CUI Zhao-yun3
1.School of Public Management, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044,China 2.Key Laboratory of Meteorological Disaster of Ministry of Education,NUIST, Nanjing 210044,China 3.Taian Agrometeorological Experiment Station, Taian 271000,China Abstract: Using meteorological disaster data which was surveyed from villages and towns in Daiyue and meteorol ogical observation data from meteorological station and township weather stations, waterlogging risk evaluation and zoning were analyzed from 4 main factors of the disaster hazard, exposure, vulnerability, and the ability of disast er prevention and reduction to improve the resilience of the rainstorm and flood disasters. The results showed that, low risk regions have a wide distribution, mainly concentrated in central and southeast section. The distribution of middle and high risk regions are scattered, mainly in lower disaster prevention and reduction ability towns.
Cvj QvijWci
i 1
m
其中， Cvj为评价因子的总值， Qvij是对于因子j的指标i （Qij≥0） ， Wci是指标i的权重值 （0≤Wci≤1） ， 通过层次分析法（AHP）计算得出，m是评价指标个数。 对于综合风险指数，表达式为：
Cv Cvj Cvk
其中，Cv为综合风险指数，Cvj是为危险性、暴露性和脆弱性风险因子，Cvk是防灾减灾能力。 3.2.3 层次分析法 层次分析法是对一些较为复杂、较为模糊的问题做出决策的简易方法，他特别适 用于那些难于完全定量分析的问题，通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素，在各因素之间进 行简单的比较和计算，就可以得出不同方案重要性程度的权重，为最佳方案的选择提供依据。 3.2.4 气象资料插值方法 本研究根据实际情况，分别采用线性回归方法、趋势面拟合方法。
第 45 卷
2 资料来源
气象原始数据采用岱岳区气象局1981～2010年30 a和10个乡镇区域气象站2006～2010年5 a观测 值，各乡镇月降水量数据、日最高温度、最低温度数据以30年气象资料为基础，通过插值和年代外 推法加以应用；灾害调查资料系各乡镇气象信息员深入农户走访调查所得。研究中所选用的其他分 析指标如耕地比例、人口密度、人均GDP等数据来自2009年岱岳区统计年鉴。本研究仅基于岱岳区 进行分析，而岱岳区气象站处于泰山区中心位置，考虑到灾害风险区划的完整性，所以将岱岳区气 象站资料赋予泰山区。
摘
防灾减灾能力四个主要因子进行洪涝灾害风险评价和区划，提高农村对暴雨洪涝灾害的抗御能力。结果表明，岱岳 区洪涝灾害轻、低风险分布范围大，主要集中于中部、东南部，中、高度风险区分布较零散，范围小，这些乡镇防 灾减灾能力较弱。 关键词：岱岳区;洪涝;风险评价;区划 中图法分类号：P468.0+3 文献标示码： A 文章编号：1000-2324(2014)02-0265-07
山东省泰安市岱岳区洪涝灾害危险性区划见图2。
岱岳区洪涝风险评价及区划分析
邹俊丽 1,3,王 文 2,崔兆韵 3
1.南京信息工程大学公共管理学院,江苏南京 210044 2.南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室,江苏南京 210044 3.泰安农业气象试验站,山东泰安 271000 要：利用岱岳区各乡镇气象灾害调查资料及气象站和乡镇气象站观测资料，从灾害的危险性、暴露性、脆弱性、