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摘要 利用30年整编气候资料、土地利用现状、数字高程模型DEM、社会经济数据、暴雨山洪灾害调查数据，通过GIS软件对内蒙古正蓝旗暴雨灾害建立非线性回归模型，从致灾因子、孕灾因子、受灾因子等方面进行了量化分析，对各个因子进行积运算得出综合危险指数，最终对危险指数进行自然断点分类获得不同等级的灾害区域。区划结果能直观反映出山洪灾害的区域性差异，能为精细化防灾、减灾体系建设提供科学依据和指导方案。
关键词 气象灾害风险评估；山洪；GIS
中图分类号 P458.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）18-0240-02
暴雨山洪气象灾害风险区划研究涉及自然科学领域和社会经济领域的诸多方面，是各学科间综合性研究的重要应用。基于GIS的量化研究已成为主流研究方向[1-2]。根据灾害学研究，一般从致灾因子危险性、孕灾环敏感性和承灾体易损性等方面进行量化分析。致灾因子是指山洪灾害影响的强度和频次，一般用暴雨强度和频次来代替[3]。孕灾环境重点考虑地形、水系、植被等因子对山洪灾害形成的综合影响[4-5]。承灾体主要通过人口密度、社会经济发展状况来量化分析。
1 暴雨山洪灾害风险区划
1.1 致灾因子危险性分析
正蓝旗位于中纬度内陆地带，属中温带半干旱大陆性季风气候，降水分布不均，年降雨量为365.1 mm，而且主要集中在7—9月，占全年降雨量的80%～90%。正蓝旗及周边地区暴雨多集中在7—8月，1981—2009年的28年中发生了大小26次（大约1年1次）山洪灾害。对上都镇单站1959—2011年逐日雨量资料进行分析，正蓝旗日降雨量大于50 mm的暴雨每4年一遇。日降雨量大于100 mm的大暴雨百年一遇。
根据暴雨强度分级，发生频率，利用 ArcGIS软件，进行空间spline差值运算，单位化处理，得到致灾因子栅格图层。
1.2 孕灾环境敏感性分析
正蓝旗南部、中部地区地表起伏大，暴雨诱发易引起山洪灾害。而且正蓝旗南部、中部地区受天气系统影响，局地暴雨频繁发生。
利用100 m分辨率DEM，河网密度提取，坡度运算，分别单位化后，通过栅格运算器积运算，获得孕灾环境敏感性区划图，如图1所示。
1.3 承灾体易损性分析
正蓝旗土地利用/覆被类型以草地、林地、旱田、城镇及工矿用地为主。林地主要分布在赛音呼都嘎苏木和桑根达来镇，哈毕日嘎镇大部分地区以旱田为主，黑城子示范区和五一种畜场部分地区有旱田，其余大部分地区以草地为主，其中那日图苏木、宝绍代苏木、五一种畜场提供者优质的畜牧用草及用地，为牧业产业支柱地区。城镇发展以上都镇为中心向四周辐射型发展。社会经济易损性影响度分布如图2所示，反映出正蓝旗中部、南部地区是洪灾危险程度最高的地区。
1.4 暴雨山洪灾害风险综合区划
利用ArcGIS系统的地图代数功能，将各因子图进行积运算，得到综合区划图，从而得到如图正蓝旗暴雨山洪风险区划，如图3所示。
1.5 高风险区成因分析
如图3所示，正蓝旗南部地区洪水危险性明显较北部高，这与南部地区降雨量大、地形多起伏变化，农田、工矿密集等因素密切相关。桑根达来、五一种畜场、哈毕日嘎、上都镇、黑城子示范区均属高风险区，各地具体成因如下。
1.5.1 哈毕日嘎镇。哈毕日嘎镇是正蓝旗暴雨山洪灾害多发区之一，其地势起伏变化大，中小型河流密集。暴雨引发山洪后，从东、北、西方向向低洼地区流泻，较容易形成山洪灾害，主要原因：一是山脉贯穿南北形成中间高两边低的地势条件，雨水容易形成汇集区，对下游地区构成山洪威胁。二是哈毕日嘎以种植业为主的生产方式导致农民生产、生活处所位于山脚下，沿河岸等易受洪水侵害的区域。
1.5.2 黑城子。黑城子地势平坦，位于两片山脉包夹的低洼地带，是上都高勒主要流经地。山洪主要由西面太仆寺旗骆驼山冲淹第二居委会，从东面多伦县大北沟向西冲淹第一、三、四、五居委会。主要原因：一是黑城子恰好位于多伦县、太仆寺旗多山地区间的低洼地带，是两处山脉间地表径流的汇流处。二是上都高勒流经处是黑城子居民集中居住区，为南部耕地提供了宝贵的水资源，但同时也为山洪灾留有很大的隐患。
1.5.3 五一牧场。五一牧场中部地势较高，其余地区比桑根达来、上都镇的地势低，山洪经常由北、西、东向南部低洼地区倾泻，造成林场、元上都遗址等地受灾。主要原因是地势较低的南部分布着耕地和林地，特别是元上都遗址也处在低洼地带，暴雨过后多方泄流雨水汇集于中部、南部形成洪灾。
1.5.4 上都镇。上都镇北面、南面都分布着较高的山脉，上都高勒流经南部地区，山洪一般从南、西向北、东倾流，形成镇内洪涝成灾。上都镇洪涝集中在中部、北部交通沿线，是因为城镇用地集中在上都镇中部，北部山区和南部山区的泄流主要通往中部，与上都高勒共同作用造成城镇地区洪涝。
1.5.5 桑根达来镇。桑根达来南部地势较高，北部较低，主要泄流方向是自南向北。其洪涝灾害主要集中在北部，主要原因是北部地区铁路、公路等交通设施和城镇用地都处于低洼地带，是洪灾来袭的脆弱地带。
2 讨论
该文所建立的暴雨山洪灾害风险指数主要是用来为正蓝旗政府机构制定资源分配、制定高级防御管理计划决策、提高公众对洪灾成因和控制方法的认识等提供帮助[6]。它是用一种对于任何可能的使用者来说易于理解的方式表达出来的，综合处理和概括了大量正蓝旗洪涝灾害风险数量和本质性的信息，但由于资料有限，难免有考虑不足之处。
3 参考文献
[1] 马兰艳.基于GIS的多尺度洪涝灾害风险评估模型的设计与实现[D].北京：首都师范大学，2011.
[2] 唐余学，廖向花，李晶，等.基于GIS的重庆市山洪灾害区划[J].气象科技，2011，39（4）：423-428.
[3] 杨丰政.基于GIS的徐水县气象灾害风险评估研究[D].南京：南京信息工程大学，2012.
[4] 李辉.基于GIS的潍坊市暴雨洪涝灾害风险区划[D].南京：南京信息工程大学，2012.
[5] 王颖.基于GIS的青岛环湾地区暴雨灾害风险评估[J].中国科技信息，2011（11）：29-30.
[6] 莫建飞，陆甲，李艳兰，等.基于GIS的广西农业暴雨洪涝灾害风险评估[J].灾害学，2012（1）：38-43.
关键词 气象灾害风险评估；山洪；GIS
中图分类号 P458.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）18-0240-02
暴雨山洪气象灾害风险区划研究涉及自然科学领域和社会经济领域的诸多方面，是各学科间综合性研究的重要应用。基于GIS的量化研究已成为主流研究方向[1-2]。根据灾害学研究，一般从致灾因子危险性、孕灾环敏感性和承灾体易损性等方面进行量化分析。致灾因子是指山洪灾害影响的强度和频次，一般用暴雨强度和频次来代替[3]。孕灾环境重点考虑地形、水系、植被等因子对山洪灾害形成的综合影响[4-5]。承灾体主要通过人口密度、社会经济发展状况来量化分析。
1 暴雨山洪灾害风险区划
1.1 致灾因子危险性分析
正蓝旗位于中纬度内陆地带，属中温带半干旱大陆性季风气候，降水分布不均，年降雨量为365.1 mm，而且主要集中在7—9月，占全年降雨量的80%～90%。正蓝旗及周边地区暴雨多集中在7—8月，1981—2009年的28年中发生了大小26次（大约1年1次）山洪灾害。对上都镇单站1959—2011年逐日雨量资料进行分析，正蓝旗日降雨量大于50 mm的暴雨每4年一遇。日降雨量大于100 mm的大暴雨百年一遇。
根据暴雨强度分级，发生频率，利用 ArcGIS软件，进行空间spline差值运算，单位化处理，得到致灾因子栅格图层。
1.2 孕灾环境敏感性分析
正蓝旗南部、中部地区地表起伏大，暴雨诱发易引起山洪灾害。而且正蓝旗南部、中部地区受天气系统影响，局地暴雨频繁发生。
利用100 m分辨率DEM，河网密度提取，坡度运算，分别单位化后，通过栅格运算器积运算，获得孕灾环境敏感性区划图，如图1所示。
1.3 承灾体易损性分析
正蓝旗土地利用/覆被类型以草地、林地、旱田、城镇及工矿用地为主。林地主要分布在赛音呼都嘎苏木和桑根达来镇，哈毕日嘎镇大部分地区以旱田为主，黑城子示范区和五一种畜场部分地区有旱田，其余大部分地区以草地为主，其中那日图苏木、宝绍代苏木、五一种畜场提供者优质的畜牧用草及用地，为牧业产业支柱地区。城镇发展以上都镇为中心向四周辐射型发展。社会经济易损性影响度分布如图2所示，反映出正蓝旗中部、南部地区是洪灾危险程度最高的地区。
1.4 暴雨山洪灾害风险综合区划
利用ArcGIS系统的地图代数功能，将各因子图进行积运算，得到综合区划图，从而得到如图正蓝旗暴雨山洪风险区划，如图3所示。
1.5 高风险区成因分析
如图3所示，正蓝旗南部地区洪水危险性明显较北部高，这与南部地区降雨量大、地形多起伏变化，农田、工矿密集等因素密切相关。桑根达来、五一种畜场、哈毕日嘎、上都镇、黑城子示范区均属高风险区，各地具体成因如下。
1.5.1 哈毕日嘎镇。哈毕日嘎镇是正蓝旗暴雨山洪灾害多发区之一，其地势起伏变化大，中小型河流密集。暴雨引发山洪后，从东、北、西方向向低洼地区流泻，较容易形成山洪灾害，主要原因：一是山脉贯穿南北形成中间高两边低的地势条件，雨水容易形成汇集区，对下游地区构成山洪威胁。二是哈毕日嘎以种植业为主的生产方式导致农民生产、生活处所位于山脚下，沿河岸等易受洪水侵害的区域。
1.5.2 黑城子。黑城子地势平坦，位于两片山脉包夹的低洼地带，是上都高勒主要流经地。山洪主要由西面太仆寺旗骆驼山冲淹第二居委会，从东面多伦县大北沟向西冲淹第一、三、四、五居委会。主要原因：一是黑城子恰好位于多伦县、太仆寺旗多山地区间的低洼地带，是两处山脉间地表径流的汇流处。二是上都高勒流经处是黑城子居民集中居住区，为南部耕地提供了宝贵的水资源，但同时也为山洪灾留有很大的隐患。
1.5.3 五一牧场。五一牧场中部地势较高，其余地区比桑根达来、上都镇的地势低，山洪经常由北、西、东向南部低洼地区倾泻，造成林场、元上都遗址等地受灾。主要原因是地势较低的南部分布着耕地和林地，特别是元上都遗址也处在低洼地带，暴雨过后多方泄流雨水汇集于中部、南部形成洪灾。
1.5.4 上都镇。上都镇北面、南面都分布着较高的山脉，上都高勒流经南部地区，山洪一般从南、西向北、东倾流，形成镇内洪涝成灾。上都镇洪涝集中在中部、北部交通沿线，是因为城镇用地集中在上都镇中部，北部山区和南部山区的泄流主要通往中部，与上都高勒共同作用造成城镇地区洪涝。
1.5.5 桑根达来镇。桑根达来南部地势较高，北部较低，主要泄流方向是自南向北。其洪涝灾害主要集中在北部，主要原因是北部地区铁路、公路等交通设施和城镇用地都处于低洼地带，是洪灾来袭的脆弱地带。
2 讨论
该文所建立的暴雨山洪灾害风险指数主要是用来为正蓝旗政府机构制定资源分配、制定高级防御管理计划决策、提高公众对洪灾成因和控制方法的认识等提供帮助[6]。它是用一种对于任何可能的使用者来说易于理解的方式表达出来的，综合处理和概括了大量正蓝旗洪涝灾害风险数量和本质性的信息，但由于资料有限，难免有考虑不足之处。
3 参考文献
[1] 马兰艳.基于GIS的多尺度洪涝灾害风险评估模型的设计与实现[D].北京：首都师范大学，2011.
[2] 唐余学，廖向花，李晶，等.基于GIS的重庆市山洪灾害区划[J].气象科技，2011，39（4）：423-428.
[3] 杨丰政.基于GIS的徐水县气象灾害风险评估研究[D].南京：南京信息工程大学，2012.
[4] 李辉.基于GIS的潍坊市暴雨洪涝灾害风险区划[D].南京：南京信息工程大学，2012.
[5] 王颖.基于GIS的青岛环湾地区暴雨灾害风险评估[J].中国科技信息，2011（11）：29-30.
[6] 莫建飞，陆甲，李艳兰，等.基于GIS的广西农业暴雨洪涝灾害风险评估[J].灾害学，2012（1）：38-43.