基于GIS的白水县冰雹灾害风险区划

基于GIS的白水县冰雹灾害风险区划

郭睿昕

（白水县气象局 陕西 渭南 715600 ）

摘要：白水县冰雹灾害频发，各类经济作物及果园产业等遭受不同程度的损失。根据白水县2002—2021年近20年的降雹记录、耕地及果园面积、人口密度和防雹炮点密度等资料，基于致灾因子危险性、承灾体易损性以及防灾减灾能力三个方面，采用综合评价法和自然间断分类法构建白水县冰雹灾害风险区划，为减少冰雹灾害影响提供参考数据。

关键词：冰雹灾害；危险性；易损性；防灾减灾；风险评估

冰雹灾害在我国是一种频发性自然灾害，其出现范围虽较小，时间短促，但来势猛、强度大，常伴随狂风、强降水等阵发灾害性天气[1]，常给人民生命和财产安全带来严重的危害。资料显示，白水县每年降雹日常发生在夏粮收割、秋粮孕穗、经济林果生长成熟期，是白水县主要的农业气象灾害之一。降雹通常会带来农作物冻害、农作物组织受损以及大面积倒伏。冰雹的拍击、砸实以及降雹后高发的干旱天气，使得表层土壤板结，给农作物的生长发育带来严重影响[2]。

本次研究将根据白水县2002—2021年近20年的降雹记录、耕地及果园面积、人口密度和防雹炮点密度等资料，基于致灾因子危险性、承灾体易损性以及防灾减灾能力三个方面，采用综合评价法和自然间断分类法构建白水县冰雹灾害风险区划，为农林业生产和城市防雹减灾决策提供参考。

1 资料来源和数据处理

1.1 资料来源

选取2002-2021年白水县近20年精细到8个镇办的全县冰雹气象观测资料，基准年为2021年的白水年鉴中各镇办耕地面积资料、经济林面积资料、人口密度资料，县防雹站最新的防雹火箭炮点分布资料。

1.2 数据处理

本次研究对白水县冰雹灾害危险性、承灾体易损性这种受多因子组合影响的评价指标，受影响因子个数的限制采用综合加权评价法进行处理，基本原理是根据各个因子相对于评价对象的影响程度确定其权重，加权求和后得到该评价因子的评价指数，再对评价指数采用GIS重分类中的自然间断点分级法进行分级。本次研究指标权重的确定主要是参考文献记载，结合德尔菲专家调查法及“经验值法”得来的。

2 计算各评价指标

2.1 致灾因子危险性

某地的降雹频次大、冰雹直径大、降雹时间长，雹灾影响越大，说明冰雹灾害致灾因子较活跃，灾害发生的概率大。通过统计2002-2021年白水县8个镇办的降雹频次、降雹直径及降雹持续时间，得出三个指标的平均值，作为描述致灾因子危险性的主要因素，将3个因子权重确定为“0.4，0.3，0.3”。计算结果利用GIS重分类中的自然间断点分级法分为五个危险等级，致灾因子危险性强度范围分级见图1。

图1：白水县冰雹灾害致灾因子危险性分布

根据图1可以看出：冰雹灾害高强度区主要分布在偏西北部的林皋镇、尧禾镇；次高强度区分布在北部的北塬镇、史官镇。受特殊的地貌影响，山地和台塬对从西北方向飘来的冰雹云具有抬升作用，且常年高温干旱的气候背景导致天气系统不稳定，遇高空冷平流活动，极易形成冰雹等强对流天气。

2.2 孕灾环境敏感性

孕灾环境主要指致灾因子、承灾体所处的自然环境和社会经济环境，孕灾环境敏感性具体分布数值不确定，本次以其余三个指标进行风险指数评价。

2.3 承灾体易损性因子

承灾体的物理暴露性(承灾体易损性)是指暴露在致险要素影响范围内的承灾体数目或价值量，物理暴露量越多，应灾能力越弱，灾害风险也就越大。白水县冰雹灾害受灾的对象主要是大田农作物、经济林果以及车辆、产业设施，因此确定耕地面积比重、果园面积比重以及人口密度3个评价指标。

表2：白水县冰雹灾害承灾体易损性评价指标情况表

2.4 防灾减灾能力

白水县防雹工作开展已多年，全县各镇办根据情况均设立防雹炮点，林皋镇、尧禾镇为冰雹灾害多发易发区均设立3个炮点，其余大部分镇设立2个炮点。白水县防雹站点均为火箭炮防雹作业形式，影响范围为100km²，在覆盖县区的几次大型雹灾事件中，防雹站点基本对区域内的80%以上耕地进行灾害防护，但由于技术条件所限，农作物的有效防护仍然不足，灾损值仍然较高。

3 冰雹灾害风险区划

冰雹灾害的综合风险指数通常用来代表冰雹灾害风险的大小，而冰雹灾害风险是由致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性以及防灾减灾能力4个指标综合作用的结果，各评价指标的权重根据参考文献记载结合德尔菲统计调查法所确定

。

白水县冰雹灾害风险评价指数=0.50*致灾因子危险性+0.25*承灾体易损性+0.15*孕灾环境敏感性+0.1*(1-防灾减灾能力),利用ArcGIS重分类中的自然间断点分级法进行风险等级划分。

图2：白水县冰雹灾害风险区划等级图

图2可以看出：白水县冰雹灾害的高风险区位于偏西部的林皋镇、尧禾镇,常年气温偏高，降水量偏少，高温干旱的气候背景常常导致天气系统不稳定，遇高空冷平流活动，冰雹天气多发易发，降雹强度较高；次高风险区位于北部的杜康镇、史官镇、北塬镇；中风险区位于中部的雷牙镇。

总之，冰雹灾害的形成机理及影响因素较为复杂，雹灾资料的收集受限制等各种因素,风险区划模型中所考虑的影响因子、风险指标的选择仍需进一步完善。

参考文献：

[1]董鹏捷，吴正华.北京2008年奥运期间冰雹灾害风险评估模型研究[J]，暴雨灾害，2008，27（2）：104.

[2]孙旭映，俞亚勋，闫敬泽，等.2004.甘肃冰雹灾害对农业的影响及其防御对策研究[J].中国农业气象，25(3)：33 -36.

作者：郭睿昕，（1993-08），女，汉族，陕西省渭南市大荔县人，本科学历，助理工程师，从事工作：气象服务类