緒論1.1選題目的及意義洪水災(zāi)害是一種廣義的氣象災(zāi)害，它包括了大量的降水、積雪、冰壩、臺(tái)風(fēng)、等自然災(zāi)害。其中，洪災(zāi)是一種對(duì)人類(lèi)有著極其深遠(yuǎn)的影響的災(zāi)害，對(duì)人類(lèi)影響最為廣泛和深刻。按照《洪澇災(zāi)情評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)(SL579-2012)》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，降水、融雪、冰凍、水壩潰決、風(fēng)暴潮、熱帶氣旋以及內(nèi)澇、河水泛濫、山洪、泥石流和山體滑坡等造成的災(zāi)害都屬于洪水災(zāi)害[1]。國(guó)際減災(zāi)十年發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，洪災(zāi)導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失占31%，死亡人口占55%，自然災(zāi)害損失占20%[2-3]。根據(jù)緊急災(zāi)難數(shù)據(jù)和中華人民共和國(guó)水利部統(tǒng)計(jì)，2000~2018年我國(guó)共有102次洪水記錄，我國(guó)年均有370多條江河處于超警狀態(tài)，24條以上為超汛狀態(tài)。發(fā)生洪水的原因主要有兩方面，一方面全球變暖，極端降水事件增加；另一方面經(jīng)濟(jì)社會(huì)飛速發(fā)展，人口經(jīng)濟(jì)聚集[4]。我國(guó)每年洪水災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失已超過(guò)千億元，洪水災(zāi)害的威脅日趨嚴(yán)重，已然成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不可忽視的因素[5-7]。達(dá)州市地處四川省東北，位于大巴山南麓，是典型的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。該地區(qū)的主要?dú)夂蛱卣魇歉邷囟嘤?。四川省四大泥石流?盆地東部暴雨、山洪、泥石流"滑坡區(qū)之一的"秦巴山災(zāi)害分布區(qū)"、均位于達(dá)州北部的大巴山。一旦出現(xiàn)暴雨，在暴雨和高強(qiáng)度降雨的影響下，常容易形成洪澇災(zāi)害，給農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)及人民生命安全造成嚴(yán)重?fù)p失。根據(jù)達(dá)州市統(tǒng)計(jì)年鑒可知，1971—2010年40年間，達(dá)州市一共出現(xiàn)了31次洪澇災(zāi)害，且發(fā)生頻率總體上呈增加的趨勢(shì)。其中，2004年9月初，達(dá)州市普降大雨，其雨量之大、持續(xù)時(shí)間致久、強(qiáng)度之大、范圍之廣、造成5個(gè)縣（市、區(qū)）城進(jìn)水，50個(gè)城鎮(zhèn)淹沒(méi)，270個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、126萬(wàn)戶(hù)、404萬(wàn)人不同程度受災(zāi)，倒塌房屋2.8萬(wàn)間，受災(zāi)面積達(dá)到122萬(wàn)畝，死亡70人，失蹤10人，受傷4971人，直接經(jīng)濟(jì)損失61億元；2020年七月，連續(xù)的強(qiáng)降雨襲擊了達(dá)州市，造成5人失蹤，9820人被緊急疏散。受災(zāi)害影響的農(nóng)作物有14145公頃，災(zāi)情10102公頃。另有119戶(hù)225間房屋倒塌，179戶(hù)352間房屋嚴(yán)重?fù)p壞。在這些災(zāi)害中，農(nóng)作物受災(zāi)面積5543萬(wàn)，水利設(shè)施受災(zāi)面積5614萬(wàn)元。洪水災(zāi)害嚴(yán)重威脅著達(dá)州人民生命財(cái)產(chǎn)安全，因此提高本區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)能力的重要性不言而喻。本文將從洪水致災(zāi)因子的危險(xiǎn)性、孕災(zāi)環(huán)境穩(wěn)定性、受災(zāi)體的易損性等角度對(duì)洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面地研究，探究洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)空間變化特征，并且豐富大尺度洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究成果，為達(dá)州市洪水災(zāi)害管理提供理論依據(jù)，這些成果對(duì)防洪減災(zāi)和區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定具有重要意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀美國(guó)和日本，對(duì)洪水災(zāi)害的研究分別從六十年代初至七十年代末。洪水保險(xiǎn)是一種較為常見(jiàn)的保險(xiǎn)形式，但它還需要一些基本的數(shù)據(jù)，如社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)，個(gè)別行業(yè)的損失率等。以便在洪水來(lái)臨時(shí)，能夠迅速地對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。這樣，一旦發(fā)生洪災(zāi)，就能快速地對(duì)災(zāi)情做出評(píng)價(jià)。美國(guó)從二十世紀(jì)六十年代開(kāi)始，就一直致力于洪澇災(zāi)害的治理，并在洪澇災(zāi)害損失評(píng)價(jià)方法方面做了很多有益的探討[9]。1988年，Sujit和RuellLee提出一種"非傳統(tǒng)"的深損失曲線(xiàn)法，用于估算重大洪災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失。他們?cè)诒容^了前人研究成果的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了六條適用于不同資產(chǎn)類(lèi)別的新曲線(xiàn)，其中包括適用范圍更廣的均值曲線(xiàn)[10]。日本京都大學(xué)的

Srikanthahearth等使用分布式水文模型，遙感技術(shù)，地理信息系統(tǒng)技術(shù)來(lái)對(duì)洪災(zāi)進(jìn)行仿真和對(duì)災(zāi)害的影響[11]。日本洪災(zāi)造成的損害估計(jì)包括了三個(gè)階段：（1）洪澇災(zāi)害損失分析中的過(guò)流能力分級(jí)；（2）實(shí)施地質(zhì)調(diào)查，利用等值線(xiàn)描繪研究區(qū)的地表高度，其中，等值線(xiàn)具有1米的高度差異；核查財(cái)產(chǎn)分配及洪災(zāi)流量；（3）對(duì)每一種交通方式的損失進(jìn)行分析，并進(jìn)行財(cái)產(chǎn)損失的計(jì)算（采用了一種計(jì)算損失的方法）。Kaplan等[12-13]認(rèn)為，沒(méi)有單一的向量或曲線(xiàn)能表示災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，并在1996的國(guó)際災(zāi)害分析學(xué)會(huì)年度會(huì)議中，提出“災(zāi)害是一連串災(zāi)害發(fā)生的可能性的總和”。在2014年的第五次評(píng)估中，聯(lián)合國(guó)氣候變化政府間小組（IPCC)[14]提出，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是承災(zāi)體的暴露性、脆弱性與各種危害的疊加作用。1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀與其他國(guó)家相比，我國(guó)對(duì)洪水災(zāi)害損失評(píng)估的研究起步較晚。1993年，陸小平等人在《水利工程防洪經(jīng)濟(jì)效益分析方法》中對(duì)洪水災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究和評(píng)估[15]。李紀(jì)人運(yùn)用大尺度社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料與衛(wèi)星遙感資料，對(duì)1999年的洪水災(zāi)情進(jìn)行了調(diào)查和評(píng)估，結(jié)果表明，1999年洪水發(fā)生時(shí)，洪水發(fā)生的時(shí)間、強(qiáng)度、都有明顯變化。此項(xiàng)目以洪水災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫(kù)為支持，開(kāi)展洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究。整個(gè)災(zāi)區(qū)、受災(zāi)居民區(qū)、受災(zāi)農(nóng)業(yè)區(qū)和各縣受災(zāi)人口都可以用來(lái)確定災(zāi)害評(píng)估和評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性[16]。2005年，R.Jeyaseelan，M.K.Sharma，S.K.Agrawal，徐憲彪等人指出洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括洪峰、洪量、水位和洪水過(guò)程[17]。2011年，田玉剛，杜淵會(huì)，覃東華，廖小露等人，根據(jù)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的定義以及洪水災(zāi)害的特點(diǎn)，用災(zāi)情損失與地形危險(xiǎn)性的綜合作用描述洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)[18]。2014年，金哲，肖旎旎，張海波，葉南等人利用ArcGIS軟件與DEM高程模型相結(jié)合，計(jì)算了洪水淹沒(méi)區(qū)面積，以指導(dǎo)當(dāng)?shù)鼐用窈侠?、安全的安排生產(chǎn)生活[19]。2019年，鄒嘉琪，權(quán)赫春利用層次分析法和GIS空間分析方法，選取指標(biāo)因子立了洪水災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型[20]。王靜，李娜，王艷艷，王杉等人基于洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論，以洪水危險(xiǎn)性區(qū)劃和承災(zāi)體調(diào)查成果為基礎(chǔ)，考慮洪水災(zāi)害對(duì)承災(zāi)體的影響，提出了地理格網(wǎng)尺度的洪災(zāi)影響人口、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃方法，為定量認(rèn)識(shí)洪災(zāi)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響程度等級(jí)提供基本技術(shù)手段[21]。洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)構(gòu)成決定了風(fēng)險(xiǎn)研究的內(nèi)容，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外洪水災(zāi)害的研究熱點(diǎn)主要有洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、社會(huì)影響、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、政策管理，尤其是洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)測(cè)，因其對(duì)洪水災(zāi)害防御有重要指導(dǎo)作用，已經(jīng)成為世界各國(guó)的重點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題[22-25]。1.3研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)1.3.1研究?jī)?nèi)容本文以達(dá)州市為研究區(qū)域，基于達(dá)州市的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與遙感解譯數(shù)據(jù)，以及閱讀國(guó)內(nèi)外洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、洪水災(zāi)害預(yù)測(cè)相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)資料，了解并掌握其研究現(xiàn)狀、進(jìn)展和方法。分析了洪水的發(fā)育特征及其相關(guān)的氣象地形條件，選取了適合達(dá)州市的研究方法，進(jìn)行洪水危災(zāi)害綜合分析與分區(qū)。（一）達(dá)州市洪澇數(shù)據(jù)的解譯與分析本次研究基于達(dá)州市的自然數(shù)據(jù)以及各年的統(tǒng)計(jì)年鑒，通過(guò)對(duì)有關(guān)資料的分析與處理，可初步掌握洪水的發(fā)展與分布情況；在研究區(qū)資料分析的基礎(chǔ)上，再對(duì)研究區(qū)的自然環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)的整理，得出了洪澇災(zāi)害發(fā)生的主控因子。（二）風(fēng)險(xiǎn)模型建立與研究區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取基于研究區(qū)獲取的資料以及相關(guān)文獻(xiàn)的參考，建立相關(guān)的洪水災(zāi)害相關(guān)模型與指標(biāo)體系。在依據(jù)層次分析法與熵權(quán)法確定指標(biāo)的組合權(quán)重，在GIS空間運(yùn)算當(dāng)中進(jìn)行疊加處理，為洪澇災(zāi)害的評(píng)估打下基礎(chǔ)。（三）達(dá)州市洪澇災(zāi)害綜合性評(píng)估與分區(qū)對(duì)于組合權(quán)重研究方法得到評(píng)價(jià)結(jié)果，基于GIS的重分類(lèi)，將達(dá)州市洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分為5級(jí)：低風(fēng)險(xiǎn)、較低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、較高風(fēng)險(xiǎn)、高風(fēng)險(xiǎn)?；诜謪^(qū)來(lái)正確評(píng)價(jià)達(dá)州市的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。1.3.2技術(shù)路線(xiàn)圖1-SEQ圖1-\*ARABIC1技術(shù)路線(xiàn)圖2研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)獲取2.1研究區(qū)概況2.1.1自然地理達(dá)州市坐落于四川盆地的東側(cè)，大巴山南麓，經(jīng)度在106°39′45′′至108°32′11′′之間，緯度在30°19′40′′至32°20′15′′之間，從東西都延綿177.5公里，從南北跨度達(dá)223.8公里。地勢(shì)由南向北逐漸升高，地形復(fù)雜多樣，石灰?guī)r廣布，喀斯特地貌發(fā)育，高差懸殊大。北部屬中、低山地貌單元；山高坡陡，中南部地勢(shì)較平坦，構(gòu)成平原地貌谷地單元全市最低點(diǎn)為222米，位于渠縣望溪鄉(xiāng)天官村；最高點(diǎn)為2458米，位于宣漢縣吉昌鄉(xiāng)大團(tuán)堡。境內(nèi)自北向南的山依次為明月山、銅鑼山、華英山，其中大巴山位于萬(wàn)源和宣漢北部，這些山脈橫臥其上，把境內(nèi)劃分成平原，丘陵和山區(qū)。其中，平原占1.2%，丘陵占28.1%，山地占70.7%。達(dá)州市地理位置高程圖見(jiàn)圖2-1。圖2-SEQ圖2-\*ARABIC1達(dá)州市的地理位置2.1.2河流水系達(dá)州市的河流是嘉陵江水系，為長(zhǎng)江的一個(gè)支流，它起源于大巴山，并從北部流向南部，呈現(xiàn)出樹(shù)枝狀的形態(tài)。分別為渠江、巴河、州河、前河、中河、后河、明月江、銅缽河，這些河流穿越達(dá)州市的四個(gè)縣（市），共同構(gòu)成了以渠江、州河和巴河為主的水運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。不同的河流有不同的通航距離，其運(yùn)載能力不超過(guò)100噸。達(dá)州市河流水系圖見(jiàn)2-2。圖2-SEQ圖2-\*ARABIC2河流水系圖2.1.3水文氣象達(dá)州市地處亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)域。全市降水量時(shí)空分布不均，降水呈現(xiàn)出由南向北逐步遞增的分布格局。全市雨量豐沛，年平均降水量在1076mm~1270mm之間。降水主要集中于4~10月，占全年降水的90%以上。由于地形復(fù)雜，區(qū)域性氣候差異大，中南部平原丘陵地區(qū)氣候溫和，夏秋兩季高溫多雨，春冬兩季溫暖濕潤(rùn)，四季分明，無(wú)霜期較長(zhǎng)；北部山地氣候夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，春寒與秋霜十分明顯。其次，由于雨熱同期。年平均溫度為14.7-17度，一年有將近300天的無(wú)霜期。春季冷空氣侵襲，低溫；夏天大風(fēng)，冰雹，干旱；秋季陰雨連綿。達(dá)州市2021年的降水量與氣溫分布圖見(jiàn)圖2-3。(a)(b)圖2-SEQ圖2-\*ARABIC3達(dá)州市2021年降水氣溫分布圖2.1.4社會(huì)經(jīng)濟(jì)根據(jù)《達(dá)州市統(tǒng)計(jì)年鑒2021》顯示，達(dá)州市的管轄范圍為：宣漢縣、渠縣、開(kāi)江縣、大竹縣、達(dá)川區(qū)，通川區(qū)，萬(wàn)源市，四縣兩區(qū)一市。全市有21個(gè)街道辦事處，183個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、其中有4個(gè)民族鄉(xiāng)、1622個(gè)村民委員會(huì)、621個(gè)社區(qū)居委會(huì)，2021年全市人口總數(shù)為649.06萬(wàn)人。全市當(dāng)中，通川區(qū)下轄五個(gè)街道，13個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總?cè)丝?9.22萬(wàn)人。達(dá)川區(qū)下轄6個(gè)街道、27個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總?cè)丝?14.87萬(wàn)人。渠縣下轄3個(gè)街道辦事處，33個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，人口總數(shù)為128.79萬(wàn)人；開(kāi)江縣下轄1個(gè)街道、12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總?cè)丝?6.9萬(wàn)；萬(wàn)源市下轄1個(gè)街道辦、30個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總?cè)丝?5.93萬(wàn)人；宣漢縣下轄2個(gè)區(qū)、12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總?cè)丝?26.85萬(wàn)人；大竹縣下轄3個(gè)街道、28個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總?cè)丝?06.5萬(wàn)人。具體見(jiàn)表2-1。表2-SEQ表2-\*ARABIC1達(dá)州市2021年各縣行政區(qū)劃及人口總數(shù)表達(dá)州2021年行政區(qū)劃及各區(qū)縣行政區(qū)劃及人口總數(shù)表鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道數(shù)20018333713313731鄉(xiāng)政府301571565民族鄉(xiāng)44鎮(zhèn)政府14912222811232825街道辦事處215621331社區(qū)委員會(huì)62110411281378914949人口總數(shù)（萬(wàn)人）649.0659.22114.87126.5856.9106.6128.7955.932021年達(dá)州市地區(qū)生產(chǎn)總值為2351.7億元，其增長(zhǎng)速度較上一年具有明顯的上升趨勢(shì)。主要產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了411億元，占百分之十七點(diǎn)五；第二產(chǎn)業(yè)完成了八百三十五億元，占百分之三十五點(diǎn)五，第三產(chǎn)一百五十五億元，所有區(qū)縣當(dāng)中宣漢縣生產(chǎn)總值最高，為5007397萬(wàn)元，約占全市21.3%，萬(wàn)源市生產(chǎn)總值最低，為1451347萬(wàn)元，約占全市6.2%。具體見(jiàn)表2-2。表2-SEQ表2-\*ARABIC2達(dá)州市2021年各區(qū)縣生產(chǎn)總值表（單位：萬(wàn)元）達(dá)州2021年各區(qū)縣生產(chǎn)總值表（單位：萬(wàn)元）全市通川區(qū)達(dá)川區(qū)宣漢縣開(kāi)江縣大竹縣渠縣萬(wàn)源市第一產(chǎn)業(yè)4115128125253233894192540321070858785092239778第二產(chǎn)業(yè)83498119564141899224801443179162829108832327112第三產(chǎn)業(yè)11052223730178398181731748414187498186242726497地區(qū)生產(chǎn)總值2351613714336373520550073971594803421183438017361451347比例115.8%15.9%21.3%6.8%17.9%16.2%6.2%2.1.5水利工程2021年全市共收集有501座大中小型水庫(kù)蓄水情況資料（包括河道水利工程），見(jiàn)表2-3。其中，大型（二級(jí)）型水庫(kù)1個(gè)，年末庫(kù)容6886萬(wàn)立方米；中等（二）型水庫(kù)8個(gè)，年末總量為1.2742億立方米；77個(gè)中小水庫(kù)（一）型水庫(kù)，年末庫(kù)容為0.8358億立方米；（二）型水庫(kù)415個(gè)，年末，水資源總量為0.5375億立方。截至21年末，該水庫(kù)的總庫(kù)容為4.14750億立方，較年初增長(zhǎng)了3億125立方。表2-SEQ表2-\*ARABIC3達(dá)州市2021年水庫(kù)蓄水動(dòng)態(tài)表達(dá)州市2021年水庫(kù)蓄水動(dòng)態(tài)表（單位：億立方米）水庫(kù)類(lèi)別流域III級(jí)區(qū)名稱(chēng)水庫(kù)座數(shù)年初蓄水總量年末蓄水總量年蓄水變量大（二）型渠江10.57560.68860.1130中型渠江81.19691.27420.0773?。ㄒ唬┬颓?70.79630.83580.0394?。ǘ┬颓?150.52930.53750.0082山坪塘渠江0.73690.81150.0745全市5013.83504.14760.31242.2數(shù)據(jù)來(lái)源和處理2.2.1數(shù)據(jù)來(lái)源本文數(shù)據(jù)可分為遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與社會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，社會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括人口數(shù)據(jù)、GDP、水利工程數(shù)據(jù)、洪澇災(zāi)情數(shù)據(jù)。其中人口數(shù)據(jù)以及GDP數(shù)據(jù)來(lái)源于達(dá)州市各年的統(tǒng)計(jì)年鑒；水利工程數(shù)據(jù)來(lái)源于達(dá)州市各年的水資源公報(bào)；洪澇災(zāi)害數(shù)據(jù)來(lái)源于《達(dá)州水利年紀(jì)》和達(dá)州市水利廳。遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括達(dá)州市2000~2021年降水?dāng)?shù)據(jù)、河流水系數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、NDVI數(shù)據(jù)、2000~2021年人口空間分布公里柵格數(shù)據(jù)集、GDP空間分布公里柵格數(shù)據(jù)集。地理空間數(shù)據(jù)云中獲取的DEM數(shù)據(jù)，水系數(shù)據(jù)，GDP、人口空間分布柵格數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心。降水強(qiáng)度與暴雨次數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)源于美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）下設(shè)的國(guó)家環(huán)境信息中心（NCEI），NDVI數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家生態(tài)科學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)。具體見(jiàn)表2-4。表2-SEQ表2-\*ARABIC4數(shù)據(jù)來(lái)源表數(shù)據(jù)來(lái)源表來(lái)源時(shí)間格式分辨率降水強(qiáng)度美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）2000~2021TIF1000m續(xù)表2-4暴雨次數(shù)美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）2000~2021TIF1000mNDVI國(guó)家生態(tài)科學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)2021TIF1000mDEM地理空間數(shù)據(jù)云\TIF30m人口空間分布格網(wǎng)中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心2021TIF1000mGDP空間分布格網(wǎng)中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心2021TIF1000m水系數(shù)據(jù)遙感生態(tài)網(wǎng)\shape\2.2.2數(shù)據(jù)處理由于下載的DEM數(shù)據(jù)范圍與研究區(qū)范圍之間存在差異，因此需要將DEM數(shù)據(jù)在ArcGIS軟件當(dāng)中做簡(jiǎn)單的合并與提取；降水?dāng)?shù)據(jù)需要在地面站點(diǎn)當(dāng)中提取累年年最大日降水量、累年年最大降水量≥50mm日數(shù)數(shù)據(jù)，將得到的該數(shù)據(jù)賦給達(dá)州市氣象站點(diǎn)的屬性表上，來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖層化。根據(jù)河網(wǎng)數(shù)據(jù)以及行政區(qū)劃數(shù)據(jù)在ArcGIS當(dāng)中通過(guò)線(xiàn)密度分析、建立格網(wǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算得到河網(wǎng)密度。基于DEM數(shù)據(jù)提取達(dá)州市的坡度、坡向、高程標(biāo)準(zhǔn)差，得到我們所需要的。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)需要將各種社會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為矢量數(shù)據(jù)，可將各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)掛接到達(dá)州市行政區(qū)劃矢量地圖的屬性表，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)圖層化。在計(jì)算前還需通過(guò)ArcGIS軟件中的ConversionTools將各矢量數(shù)據(jù)柵格化，由于各種遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的投影坐標(biāo)系以及像元大小不一致，可以通過(guò)柵格投影將所有柵格的投影坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為WGS_1984_UTM_Zone_48N，通過(guò)重采樣將所有柵格像元大小統(tǒng)一為1000m。3研究方法 3.1指標(biāo)體系構(gòu)建在人類(lèi)賴(lài)以生存的自然環(huán)境中發(fā)生的對(duì)人類(lèi)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)系統(tǒng)造成危害的異?，F(xiàn)象稱(chēng)為自然災(zāi)害[26]。認(rèn)為洪澇災(zāi)害是由孕災(zāi)環(huán)境、承災(zāi)體和致災(zāi)因子共同造成的[27]。鑒于此，本研究立足于達(dá)州市現(xiàn)實(shí)，以洪水發(fā)生機(jī)理為視角，借鑒已有洪水評(píng)價(jià)機(jī)理，建立了三個(gè)重要的評(píng)估指標(biāo)：災(zāi)因子危險(xiǎn)性、孕災(zāi)環(huán)境穩(wěn)定性和承災(zāi)體易損性。達(dá)州市洪災(zāi)危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)中，除對(duì)各種指數(shù)資料的客觀(guān)性、真實(shí)性和可獲取性外，還必須確定各項(xiàng)指標(biāo)是否能夠準(zhǔn)確描述該地區(qū)當(dāng)前的洪澇災(zāi)害狀況。災(zāi)害要素的危害程度與天氣因子有關(guān)，因此，以年最大的日降水強(qiáng)度作為降雨強(qiáng)度，以多年的暴雨頻次作為災(zāi)害因子的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)因子；孕災(zāi)環(huán)境的穩(wěn)定性取決于外部環(huán)境，在此基礎(chǔ)上，選取了5個(gè)指標(biāo)：坡度，坡向，高程標(biāo)準(zhǔn)差，河網(wǎng)密度，歸一化

NDVI；承災(zāi)體的易損性主要取決于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及人口總數(shù)，選擇人口與GDP空間分布格網(wǎng)數(shù)據(jù)作為承災(zāi)體易損性的評(píng)估因子。3.2指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理因?yàn)閿?shù)據(jù)單元的格式不一樣，所以要將數(shù)據(jù)索引規(guī)范化，使得其在0.1-0.9之間（文中所有出圖數(shù)據(jù)的值都在0.1~0.9之間），具體方法如下式： （3-1） （3-2） 式中:為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，I是原始系列數(shù)據(jù)，和分別為其最大值和最小值，式（3-1)適用于數(shù)值越大，越易形成高風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)據(jù)項(xiàng);式（3-2)適用于數(shù)值越大，越難形成高風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)據(jù)項(xiàng)[28]。3.3權(quán)重確定3.3.1層次分析法（AHP）確定權(quán)重層次分析法是二十世紀(jì)七十年代由美國(guó)匹茲堡大學(xué)的運(yùn)籌學(xué)家薩提教授創(chuàng)立的一種綜合性評(píng)估方法[29]。是將問(wèn)題分解為不同的組成因素，對(duì)于各個(gè)因子進(jìn)行相應(yīng)的賦值，進(jìn)而對(duì)復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行決策。其計(jì)算過(guò)程如下：（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型根據(jù)決策目標(biāo)、影響因素（決策標(biāo)準(zhǔn)）和各目標(biāo)之間的交互關(guān)系，將其劃分為上、中、下三個(gè)層面，從而形成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)。創(chuàng)建一個(gè)從上到下的分層系統(tǒng)。決策的目標(biāo)是在最高層次解決問(wèn)題，稱(chēng)為目標(biāo)層次；在最低級(jí)的層次上確定可供選擇的解決辦法，這被稱(chēng)作方案層次；而對(duì)要素的考慮則主要集中在中介層次，亦稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)層次或指標(biāo)級(jí)。（2）構(gòu)造判斷矩陣把不同因素放在一起進(jìn)行兩兩對(duì)比，對(duì)比時(shí)采用相對(duì)尺度，以提高準(zhǔn)確性。采用19標(biāo)度法劃分，邀請(qǐng)專(zhuān)家根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)各因素重要性打分，最終確定判斷矩陣。標(biāo)度含義見(jiàn)表3-1。表3-SEQ表3-\*ARABIC1標(biāo)度劃分表標(biāo)度含義1一樣重要3稍微重要5重要7非常重要9極度重要2，4，6，8上述兩相鄰判斷的中值倒數(shù)因素i于j比較的判斷aij，則因素j與i比較的判斷aji=1/aij（3）層次單排序及其一致性檢驗(yàn)首先，將判斷矩陣的特征值和特征向量歸一化，得到W,W的元素代表同一層次因素對(duì)上一層次因素中某一因素的相對(duì)重要性的權(quán)重，該流程稱(chēng)之為分層單排序。如要判斷等級(jí)列表的精度，就需要執(zhí)行一個(gè)一致性檢驗(yàn)，這個(gè)檢驗(yàn)是用來(lái)決定不一致度的可接受范圍。為了確定是否可以進(jìn)行層次單排序，首先需要對(duì)判斷矩陣的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，并定義一個(gè)一致性指標(biāo)CI： （3-3） 該公式包括一致性指標(biāo)(CI)、判定矩陣的階（N）與最大本征值（λmax）。當(dāng)

CI越大，則判定矩陣的相合性越差。當(dāng)

CI為0時(shí)，判定矩陣的一致性良好。同時(shí)，引入隨機(jī)相容性指數(shù)（RI）對(duì)

CI進(jìn)行度量。RI的計(jì)算公式如下： （3-4） 其中，隨機(jī)相容性指數(shù)

RI與判斷矩陣的階次有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，矩陣的階次越高，

RI就越大。其對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3-2：表3-SEQ表3-\*ARABIC2判斷矩陣階數(shù)與RI值關(guān)系表n123456789RI000.580.9021.411.45由于人們對(duì)于復(fù)雜事物的認(rèn)識(shí)具有局限性和片面性，認(rèn)識(shí)的偏差也會(huì)越大，因此，僅靠CI來(lái)檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性是不夠的，所以我們把CI與隨機(jī)相容性指數(shù)RI相比較，并引進(jìn)了檢驗(yàn)系數(shù)CR，公式如下： （3-5） 若CR≤0.1，則判定矩陣的一致性檢驗(yàn)為合格，反之，判定矩陣不符合一致性要求。(4）層次總排序及其一致性檢驗(yàn)用層次單排序的結(jié)果來(lái)計(jì)算總體排序的一致性檢查系數(shù)，并對(duì)它們的相合性進(jìn)行檢驗(yàn)，并將該級(jí)別各個(gè)因素對(duì)上一個(gè)級(jí)別的權(quán)重進(jìn)行綜合。即本層因素C相對(duì)于上一層準(zhǔn)則B權(quán)重值乘以B相對(duì)于更上一層的目標(biāo)A的權(quán)重，即為C相對(duì)于A的權(quán)重，最終得到最底層（方案層）因素對(duì)于最高層（目標(biāo)層）的優(yōu)劣順序。 （3-6） 當(dāng)CR≤0.1時(shí)，判斷矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn)，否則就不滿(mǎn)足一致性。得到結(jié)果可知，洪澇災(zāi)害形成的致災(zāi)因子對(duì)災(zāi)害影響最大；水系是影響孕災(zāi)環(huán)境穩(wěn)定的重要因素；人口數(shù)對(duì)于承災(zāi)體的易損性影響最大。權(quán)重見(jiàn)表3-3。表3-SEQ表3-\*ARABIC3AHP權(quán)重表洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系及權(quán)重（AHP）目標(biāo)層準(zhǔn)則層權(quán)重指標(biāo)層權(quán)重指標(biāo)性質(zhì)權(quán)重洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估危險(xiǎn)性0.5000降水強(qiáng)度0.6000正向0.3000暴雨次數(shù)0.4000正向0.2000敏感性0.3000NDVI0.2613負(fù)向0.0784高程標(biāo)準(zhǔn)差0.3865負(fù)向0.1160坡度0.1040正向0.0312坡向0.1029正向0.0309河網(wǎng)密度0.1453正向0.0436易損性0.2000人口總數(shù)0.6000正向0.1200GDP0.4000正向0.08003.3.2熵權(quán)法（EWM）確定權(quán)重熵權(quán)法提供了一種從信息理論中得到的基本概念的解釋。熵是系統(tǒng)無(wú)序度的度量，信息是系統(tǒng)有序度的度量。當(dāng)一個(gè)指標(biāo)的信息熵較低時(shí)，它將傳遞更多的信息，因此在綜合評(píng)估中的作用應(yīng)當(dāng)更為顯著[30]，相應(yīng)地，其權(quán)重也應(yīng)提高。第二，熵是一種對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理以應(yīng)對(duì)無(wú)序，干擾，不確定性等問(wèn)題的手段[31]。其計(jì)算過(guò)程如下：根據(jù)洪澇災(zāi)害的M個(gè)因子及其對(duì)應(yīng)的N個(gè)區(qū)域，構(gòu)造了洪澇災(zāi)害綜合評(píng)判矩陣。 （3-7） 計(jì)算第i個(gè)區(qū)域的第j個(gè)洪澇因子的指標(biāo)權(quán)重。 （3-8） 計(jì)算第j個(gè)洪澇因子的熵值。 （3-9） 其中，k=lnm，m為評(píng)價(jià)區(qū)域的數(shù)量。計(jì)算各洪澇因子的權(quán)重。 （3-10） 式中，Wj是第j個(gè)指標(biāo)的加權(quán)系數(shù)，0≤Wj≤1。熵權(quán)法下各指標(biāo)權(quán)重見(jiàn)表3-4。表3-SEQ表3-\*ARABIC4EWM權(quán)重表洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系及權(quán)重（EWM）目標(biāo)層準(zhǔn)則層指標(biāo)層權(quán)重指標(biāo)性質(zhì)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估危險(xiǎn)性降水強(qiáng)度0.1220正向暴雨次數(shù)0.1254正向敏感性植被0.0798負(fù)向高程標(biāo)準(zhǔn)差0.1399負(fù)向坡度0.0083正向坡向0.0005正向河網(wǎng)密度0.2969正向易損性人口總數(shù)0.1988正向GDP0.0284正向3.3.3AHP—EWM組合確定權(quán)重在主客觀(guān)綜合權(quán)重賦值方法在前人研究的基礎(chǔ)上，以極差最大化、乘法合成、加法合成法三種組合賦權(quán)方法為主[32]文章參照張志成[33]等綜合權(quán)重確定方法，計(jì)算出綜合權(quán)重。其計(jì)算公式如下： （3-11） 式中：Wi為組合權(quán)重結(jié)果，WAHP與W熵值法分別為他們各自計(jì)算的權(quán)重。最終，基于AHP分析法合熵值法計(jì)算得到達(dá)州市洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的綜合權(quán)重表3-5。表3-SEQ表3-\*ARABIC5AHP—WEM組合權(quán)重AHP—熵值法組合權(quán)重目標(biāo)層準(zhǔn)則層權(quán)重指標(biāo)層權(quán)重指標(biāo)性質(zhì)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估危險(xiǎn)性0.5降水強(qiáng)度0.2964正向暴雨次數(shù)0.2031正向敏感性0.3植被0.0507負(fù)向高程標(biāo)準(zhǔn)差0.1313負(fù)向坡度0.0021正向坡向0.0001正向河網(wǎng)密度0.1048正向易損性0.2人口總數(shù)0.1932正向GDP0.0184正向3.4風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的建立洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式是洪水風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)性、穩(wěn)定性和脆弱性的綜合反映，本文洪澇災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算表達(dá)式為： （3-12）表達(dá)式中：FDRI(Flooddisasterriskindex)為洪澇災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，H，S，V分別表示為危險(xiǎn)性、穩(wěn)定性、易損性；，，分別表示各自的權(quán)重[34]。模型中的

H、

S、

V因子都具有空間分布特性。運(yùn)用ArcGIS的空間分析，地圖代數(shù)運(yùn)算能力，可以較好地完成多因素綜合與空間表達(dá)。4洪水影響因素分析與指標(biāo)計(jì)算4.1洪水災(zāi)害影響因素分析4.1.1氣象水文與洪澇災(zāi)害降水強(qiáng)度是指5分鐘、10分鐘和1小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)的最大降水量，它也被定義為單位時(shí)間內(nèi)的降水量。本文采用累年最大日降水量作為標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)反映達(dá)州市多年來(lái)的降水強(qiáng)度，累年最大日降水量是指在多年當(dāng)中24h降水量的最大值。降水強(qiáng)度越大，動(dòng)能越大，會(huì)導(dǎo)致雨水下滲能力減弱，將會(huì)導(dǎo)致水量急劇增加，從而導(dǎo)致洪澇災(zāi)害的產(chǎn)生。暴雨是指以日降水量R大于或等于50mm為一天，它的日界線(xiàn)在20時(shí)至20時(shí)；當(dāng)日降水量大于或等于50mm且相鄰地區(qū)有10個(gè)以上的站點(diǎn)被定義為區(qū)域性暴雨日；如果連續(xù)兩天或更多的降水達(dá)區(qū)域性暴雨標(biāo)準(zhǔn)，則可判定為特大暴雨。具體見(jiàn)表4-1。一個(gè)地區(qū)的暴雨次數(shù)的不斷增多，大概率會(huì)引起洪澇災(zāi)害。表4-SEQ表4-\*ARABIC1降水強(qiáng)度（暴雨）等級(jí)表降水強(qiáng)度（暴雨）等級(jí)表降水等級(jí)降水強(qiáng)度（mm/24h）小雨<10中雨10.0~24.9大雨25.0~49.9暴雨50.0~99.9大暴雨100.0~199.9特大暴雨≥200.0流域河流的總長(zhǎng)度與流域面積之比，稱(chēng)為河網(wǎng)密度，單位為km/km2。這個(gè)值表示給定區(qū)域內(nèi)河流的密度。河網(wǎng)密度的疏密程度也會(huì)對(duì)某一區(qū)域的洪澇災(zāi)害產(chǎn)生較為重要的影響。在暴雨次數(shù)較多，降水強(qiáng)度較大時(shí)，河網(wǎng)過(guò)于密集時(shí)，會(huì)使其調(diào)蓄能力持續(xù)下降，洪澇災(zāi)害威脅加劇，防洪減災(zāi)情勢(shì)嚴(yán)峻。其次，河流的彎曲、狹窄的河道以及水庫(kù)和湖泊等也可能導(dǎo)致水流堵塞，從而引發(fā)洪澇災(zāi)害。4.1.2地形地貌植被土壤與洪澇災(zāi)害地形地貌對(duì)于洪澇災(zāi)害的影響是多方面的，其起伏的地形為洪澇災(zāi)害的形成提供了有利的條件。達(dá)州市境內(nèi)地形地勢(shì)又南向北逐漸升高，石灰?guī)r廣布，喀斯特地貌發(fā)育，高差懸殊大。陡峭的山地和丘陵地形會(huì)導(dǎo)致水流的迅速流動(dòng)，并且加快徑流速度，從而快速形成洪水。土壤的滲透性和水持能力會(huì)影響水分的流動(dòng)與滯留，進(jìn)而影響洪水的形成。植被覆蓋度（較高時(shí)）對(duì)于減小洪澇災(zāi)害的危害具有顯著效果，植被可以減緩降雨的沖擊，增加土壤的保持力，并且提高土壤的透水性，使其洪澇災(zāi)害的形成概率大大降低。4.1.3人類(lèi)活動(dòng)與洪澇災(zāi)害人口增長(zhǎng)會(huì)造成對(duì)森林和湖泊的爭(zhēng)奪、這些地區(qū)的過(guò)度伐木、破壞植被、開(kāi)墾湖泊耕作和侵蝕水道，都增加了洪水災(zāi)害的可能性。破壞森林植被，使深林蓄水能力降低，地面水的截留力下降。長(zhǎng)江流域在歷史上是一條江河縱橫、湖泊密布的地帶，植被的破壞，使其防洪功能受到了極大的影響。近年來(lái)，我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)的圍墾、填海、圍墾，造成了湖庫(kù)水量銳減，河道壅滯，調(diào)蓄和調(diào)節(jié)能力下降。當(dāng)暴雨來(lái)臨時(shí)，會(huì)有大量的雨水涌入江河，引起洪水泛濫。由于生態(tài)環(huán)境的破壞，大量的泥沙涌入，使得河床抬升，水流受阻，造成了洪水泛濫。4.2指標(biāo)體系的計(jì)算4.2.1氣象指標(biāo)計(jì)算本文通過(guò)達(dá)州市及其周邊多個(gè)氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)，選取2000~2021年的降水?dāng)?shù)據(jù)，計(jì)算得到累年最大日降水量；根據(jù)中國(guó)氣象規(guī)定，24小時(shí)降水量50mm以上的強(qiáng)降雨為暴雨，從而計(jì)算出累年暴雨次數(shù)。當(dāng)中，對(duì)于降水?dāng)?shù)據(jù)在ArcGIS當(dāng)中進(jìn)行樣條函數(shù)插值的方法進(jìn)行處理，暴雨次數(shù)數(shù)據(jù)在ArcGIS中進(jìn)行克里金插值方法進(jìn)行相應(yīng)的處理[35]。分別得到累年最大日降水量分布圖與累年暴雨次數(shù)分布圖，見(jiàn)下圖4-1。(a)(b)圖4-SEQ圖4-\*ARABIC1氣象指標(biāo)計(jì)算結(jié)果圖4.2.2河網(wǎng)指標(biāo)計(jì)算洪澇災(zāi)害發(fā)生率與河網(wǎng)密度有很大關(guān)系。河網(wǎng)密度越大，洪澇災(zāi)害越易產(chǎn)生；相反，洪水爆發(fā)的幾率就會(huì)小一些。河網(wǎng)密度的公式為： （4-1） 式中:其中，V表示某一特定流域的河網(wǎng)密度，L是該流域所有河流（包括主、溝和支流）的總和，A為流域的面積。利用ArcGIS工具對(duì)河流網(wǎng)路進(jìn)行計(jì)算，最后得到達(dá)州市的河網(wǎng)密度指數(shù)圖4-2。圖4-SEQ圖4-\*ARABIC2河網(wǎng)密度計(jì)算結(jié)果圖4.2.3高程標(biāo)準(zhǔn)差指標(biāo)計(jì)算在地形地勢(shì)當(dāng)中，要考慮相對(duì)高程和絕對(duì)高程，絕對(duì)高程用區(qū)域內(nèi)的海拔高度表達(dá)，相對(duì)高程即要考慮到坡度的變化，又要考慮到一定范圍內(nèi)的地形的變化。通過(guò)對(duì)于周?chē)?*3內(nèi)的高程變化的計(jì)算來(lái)表示高程標(biāo)準(zhǔn)差。計(jì)算方法如公式所示： （4-2） 式中:表示高程標(biāo)準(zhǔn)差；表示領(lǐng)域點(diǎn)海拔高度；表示評(píng)估點(diǎn)海拔高度；表示領(lǐng)域點(diǎn)的個(gè)數(shù)，其中值大于等于9。基于ARCGIS空間分析當(dāng)中的鄰域分析，進(jìn)行高程標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算，得到高程標(biāo)準(zhǔn)差分布圖4-3。圖4-SEQ圖4-\*ARABIC3高程標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算結(jié)果圖4.2.4NDVI指標(biāo)的計(jì)算植被歸一化指數(shù)（NDVI）是一種能夠客觀(guān)反映植被覆蓋度變化的指標(biāo)。其計(jì)算公式如下： （4-3） 式中：為近紅外波的反射值，為紅光波段的反射值?？稍贏rcGIS當(dāng)中利用波段計(jì)算器來(lái)計(jì)算遙感影像的NDVI數(shù)值。NDVI在減緩洪澇災(zāi)害的產(chǎn)生具有較大的影響力。具體見(jiàn)圖4-4。圖4-SEQ圖4-\*ARABIC4NDVI計(jì)算結(jié)果圖4.2.5坡度坡向指標(biāo)的計(jì)算極端的暴雨天氣中，坡度過(guò)大會(huì)導(dǎo)致地表徑流速度變快，從而快速形成洪水；坡向則會(huì)影響地表徑流的方向，對(duì)于洪水的產(chǎn)生也具有較大的影響。其計(jì)算公式分別如下： （4-4） （4-5） 式中:為坡度、A為坡向，arctan為反正切，為水平增量，為高程增量。在ARCGIS當(dāng)中，利用DEM數(shù)據(jù)分別對(duì)坡度、坡向進(jìn)行提取，最終得到坡度、坡向分布，見(jiàn)圖4-5。(a)(b)圖4-SEQ圖4-\*ARABIC5坡度坡向計(jì)算結(jié)果圖4.2.6社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算本文中，社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要選取達(dá)州市GDP空間分布公里網(wǎng)格數(shù)據(jù)集與達(dá)州市人口空間分布公里網(wǎng)格數(shù)據(jù)集，來(lái)綜合表達(dá)洪水災(zāi)害承載體易損性。見(jiàn)下圖4-6。(a)(b)圖4-SEQ圖4-\*ARABIC6社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果5洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估5.1致災(zāi)因子危險(xiǎn)性評(píng)估將累年最大日降水量與累年暴雨次數(shù)的權(quán)重進(jìn)行疊加處理，得到達(dá)州市致災(zāi)因子危險(xiǎn)性區(qū)劃圖5-1，再經(jīng)過(guò)重采樣等方法計(jì)算出不同等級(jí)的分布面積，得到危險(xiǎn)性等級(jí)劃分表5-1。從表可知，高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)占達(dá)州市總面積的26.26%；較高危險(xiǎn)性區(qū)域占總面積21.63%；中度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)所占比例為17.28%；較低和低危險(xiǎn)性區(qū)域分別占17.50%、17.32%。達(dá)州市洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性整體呈現(xiàn)出由中北部向四周逐漸減弱的態(tài)勢(shì)。其中，高危險(xiǎn)性區(qū)域主要集中于宣漢縣中北部與萬(wàn)源市中南部；較高危險(xiǎn)性集中于通川區(qū)中北部、宣漢縣南部以及萬(wàn)源市中偏北部分；中等危險(xiǎn)性區(qū)域集中于達(dá)川區(qū)，開(kāi)江縣北部、通川區(qū)南部；較低與低危險(xiǎn)性區(qū)域分布災(zāi)達(dá)州市南部，以及最北部少部分區(qū)域。達(dá)州地處副高西北方向，常有西南氣流，可將暖濕空氣輸送過(guò)來(lái)。在加之宣漢縣與萬(wàn)源市都處于大巴上南麓的迎風(fēng)坡，這一種特殊的地形對(duì)降水的形成有一定的增幅作用。表5-SEQ表5-\*ARABIC1致災(zāi)因子危險(xiǎn)性等級(jí)劃分表致災(zāi)因子危險(xiǎn)性等級(jí)劃分范圍等級(jí)面積//km2比例//%低2874.67217.32%較低2904.44317.50%中等2868.71817.28%較高3590.76321.63%高4359.22326.26%圖5-SEQ圖5-\*ARABIC1達(dá)州市致災(zāi)因子危險(xiǎn)性等級(jí)分布圖也5.2孕災(zāi)環(huán)境穩(wěn)定性評(píng)估在前文對(duì)達(dá)州市洪澇災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境穩(wěn)定因素進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，選取坡度、坡向、高程標(biāo)準(zhǔn)差、河網(wǎng)密度、NDVI指數(shù)等指標(biāo)，綜合體現(xiàn)了達(dá)州市洪澇災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境特點(diǎn)。下圖5-2為達(dá)州市孕災(zāi)環(huán)境穩(wěn)定性區(qū)劃圖，5-3為孕災(zāi)環(huán)境穩(wěn)定性等級(jí)劃分表。達(dá)州市高敏感區(qū)域面積為1246.762km2，占全市總面積的7.52%；較高敏感區(qū)域面積為3638.821km2，占全市面積的21.94%；中度敏感區(qū)面積為4756.439km2，占全市面積的28.68%；較低和低敏感區(qū)面積分別為4458.974km2、2482.519km2，分別占全市總面積的26.89%、14.97%。市內(nèi)，高和較高穩(wěn)定性區(qū)域主要分布于低海拔地區(qū)，各個(gè)區(qū)縣均有分布。中等、低和較低穩(wěn)定性分布于南海拔較高的區(qū)域，各個(gè)區(qū)縣均勻分布，但分布較少。主要包括通川區(qū)，達(dá)川區(qū)、渠縣、大竹縣、開(kāi)江縣以及萬(wàn)源市西部區(qū)域。對(duì)于穩(wěn)定性較高以及高區(qū)域的主要原因是由于該地區(qū)河網(wǎng)密布，土壤貯水能力差、海拔低、坡度小；在河網(wǎng)密度小、蓄水量大、海拔高、坡度大的地區(qū)，孕災(zāi)環(huán)境穩(wěn)定性較弱。表5-SEQ表5-\*ARABIC2孕災(zāi)環(huán)境穩(wěn)定性等級(jí)劃分表孕災(zāi)環(huán)境穩(wěn)定性等級(jí)劃分范圍等級(jí)面積//km2比例//%低2482.51914.97%較低4458.97426.89%中等4756.43928.68%較高3638.82121.94%高1246.7627.52%圖5-SEQ圖5-\*ARABIC2孕災(zāi)環(huán)境穩(wěn)定性等級(jí)分布圖5.3承災(zāi)體易損性評(píng)估圖5-3與表5-3分別為達(dá)州市洪澇災(zāi)害承災(zāi)體易損性區(qū)劃圖與承載體易損性等級(jí)劃分表。達(dá)州市洪澇災(zāi)害易損性風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低，由表可知，其中低與較低易損性區(qū)域分布面積分別為13305.013km2、2867.037km2，占全市面積的80.38%、17.32%；高易損性區(qū)域面積為15.146km2，占全市面積0.09%。達(dá)州市洪澇災(zāi)害易損性整體表現(xiàn)出中南部要高于北部地區(qū)。高和較高易損性主要分布在人口密度較大、耕地占比大且經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的區(qū)域，如通川區(qū)整個(gè)區(qū)縣，渠縣、大竹縣、開(kāi)江縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高區(qū)域。對(duì)于人口密度較小，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的區(qū)域，洪澇災(zāi)害易損性低，如萬(wàn)源市、宣漢縣區(qū)域。表5-SEQ表5-\*ARABIC3承災(zāi)體易損性等級(jí)分布表承災(zāi)體易損性等級(jí)劃分范圍等級(jí)面積//km2比例//%低13305.01380.38%較低2867.03717.32%中等301.9791.82%較高64.3720.39%高15.1460.09%圖5-SEQ圖5-\*ARABIC3達(dá)州市承載體易損性等級(jí)分布圖5.4洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估致災(zāi)因子的危險(xiǎn)性、孕災(zāi)環(huán)境的穩(wěn)定性以及承災(zāi)體的脆弱性是造成洪澇災(zāi)害的重要因素。在此基礎(chǔ)上，建立了致災(zāi)因子的危險(xiǎn)性、孕災(zāi)環(huán)境的穩(wěn)定性及承災(zāi)體易損性評(píng)估方法。評(píng)價(jià)結(jié)果通過(guò)ArcGIS的空間分析模塊對(duì)其進(jìn)行乘積操作。得出了各地區(qū)洪災(zāi)的分布規(guī)律，并對(duì)不同級(jí)別的洪災(zāi)災(zāi)情及其面積進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表5-4所示.表5-SEQ表5-\*ARABIC4達(dá)州市洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分表達(dá)州市洪水風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分范圍等級(jí)面積//km2比例//%低3291.55519.82%較低5146.75131.00%中等5174.52931.16%較高2827.2617.03%高164.5090.99%達(dá)州市洪水災(zāi)害發(fā)生的綜合風(fēng)險(xiǎn)較高，由圖5-4可知，中等以上洪澇災(zāi)害分布面積較大，占全市面積的49.18%。中等較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域主要還是集中于中北部區(qū)域，高區(qū)域主要集中于地勢(shì)低渦且人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為集中的區(qū)域。其中渠縣、通川區(qū)、達(dá)川區(qū)地勢(shì)低洼且人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為集中的地區(qū)為高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域；中北部的宣漢縣與萬(wàn)源市的絕大部分為中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域；南部渠縣以及通川區(qū)的邊緣部分、大竹縣與開(kāi)江縣的絕大部分、萬(wàn)源市的最北端地區(qū)為低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。達(dá)州市洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)總體呈現(xiàn)出由中北部向南北區(qū)域呈現(xiàn)出減弱的趨勢(shì)。與致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、孕災(zāi)環(huán)境穩(wěn)定性、承災(zāi)體易損性等級(jí)分布圖比較可知，洪水災(zāi)害發(fā)生主要取決于降水強(qiáng)度的高低與暴雨次數(shù)的多少，其次為孕災(zāi)環(huán)境的穩(wěn)定性以及當(dāng)?shù)厝丝诳倲?shù)與國(guó)民生產(chǎn)總值。圖5-SEQ圖5-\*ARABIC4達(dá)州市洪水災(zāi)害等級(jí)分布圖在上述基礎(chǔ)上，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的特征進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在降雨量大、海拔500米以下、人口密度超過(guò)500人/km2、人均GDP高的地區(qū)，洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)處于中等偏上。對(duì)于這些區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將對(duì)區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)管理更具有指導(dǎo)意義。6結(jié)論與討論本文以整個(gè)達(dá)州市為研究對(duì)象，基于自然災(zāi)害學(xué)原理，利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型與ArcGIS技術(shù)綜合分析洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)性、穩(wěn)定性、易損性，對(duì)洪澇災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行區(qū)劃。主要結(jié)論如下：達(dá)州市降水豐沛，在中北部具有較高的洪水災(zāi)害危險(xiǎn)性，穩(wěn)定性主要集中在地勢(shì)平坦，河網(wǎng)密布的地區(qū)，易損性區(qū)域多發(fā)生在人口和經(jīng)濟(jì)相對(duì)集中的區(qū)域。綜上所述，達(dá)州市綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)較高的區(qū)域有通川區(qū)北部，宣漢縣北部以及萬(wàn)源市南部區(qū)域，而綜合風(fēng)險(xiǎn)較低的區(qū)域主要集中于達(dá)州市南部區(qū)域。在洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性較大的地區(qū)，應(yīng)加大防洪減災(zāi)措施的建設(shè)，并及時(shí)進(jìn)行氣象觀(guān)測(cè)。不僅要加強(qiáng)對(duì)特大暴雨天氣的預(yù)報(bào)，還應(yīng)要強(qiáng)化對(duì)河道的治理，實(shí)施最為嚴(yán)格的河道保護(hù)機(jī)制；另外，需要不斷提升居民的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的意識(shí)，及時(shí)做好相應(yīng)的防護(hù)措施。對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)較低的區(qū)域，同樣也有發(fā)生洪澇災(zāi)害的概率。因此，面對(duì)洪澇災(zāi)害之時(shí)，我們并不能掉以輕心，同樣需要加強(qiáng)該地區(qū)防洪工程的建設(shè)，制定防洪預(yù)案以及應(yīng)急計(jì)劃，開(kāi)展洪水保險(xiǎn)制度研究[36]，支持居民購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的保險(xiǎn)。參考文獻(xiàn)L579-2012洪澇災(zāi)情評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)水利水電出版社.章麗，朱秀芳，潘耀忠，等.洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析進(jìn)展與展望[J].災(zāi)害學(xué)，2017.田國(guó)珍，劉新立，王平，等.中國(guó)洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃及其成因分析[J].災(zāi)害學(xué)，2006(2):1-6.應(yīng)急管理部國(guó)家減災(zāi)中心減災(zāi)與應(yīng)急管理研究院應(yīng)急管理部國(guó)家減災(zāi)中心紅十字會(huì)與紅新月會(huì)國(guó)際聯(lián)合會(huì)[R].2020年全球自然災(zāi)害評(píng)估報(bào)告，2021.LiF，CollinsWD，WehnerMF，etal.Responseofprecipitationextremestoidealizedglobalwarminginanaqua‐planetclimatemodel:towardsarobustprojectionacrossdifferenthorizontalresolutions[J].TELLUSA，2011:876.方建，杜鵑，徐偉等.氣候變化對(duì)洪水災(zāi)害影響研究進(jìn)展[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2014.房永薔.中國(guó)洪泛區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)洪水暴露性的影響研究[D].上海師范大學(xué)，2019.龐啟來(lái)，劉仕甸.四川達(dá)州市防洪現(xiàn)狀及工作建議[J].中國(guó)防汛抗旱，2013，23(02):13-14陳秀萬(wàn)，洪災(zāi)損失評(píng)估系統(tǒng)——遙感與技術(shù)應(yīng)用研究[M]。中國(guó)水利水電出版社，1992.2：23—24.胡堅(jiān)蓄滯洪區(qū)運(yùn)用損失快速評(píng)估與補(bǔ)償研究[D].河海大學(xué)，2005.SrikanthaHerath，DushmantaDutta，F(xiàn)loodInundationModelingandLossEstimationUsingDistributedHydrologicModel，GISandRS[A]，ProceedingofInternationalWorkshopontheUtilizationofRemoteSensingTechnologytoNaturalDisasterReduction[C]，26~28October，1998，Tsukuba，JAPAN，239~250.KaplanS，GarrickBJ.OnTheQuantitativeDefinitionofRisk[J].RiskAnal，1981，1(1):11-27.KaplanS.TheWordsofRiskAnalysis[J].RiskAnal，1997，17(4):407-417.IntergovernmentalPanelOnClimateChange.ClimateChange2014–Impacts，AdaptationandVulnerability:PartA:GlobalandSectoralAspects:WorkingGroupIIContributiontotheIPCCFifthAssessmentReport:Volume1:GlobalandSectoralAspects[M].Cambridge:Cam