气象灾害风险评估报告_气象灾害风险普查报告
1.国家气象局是什么级别的单位
2.自然灾害强度与频度评估
3.自然灾害普查内容有哪些
4.滑坡灾害风险评估
5. 国内外自然灾害灾情评估工作概况
6.气象地质灾害风险高和风险较高的区别
7.气象灾害大约占自然灾害的比例是
该风险评估应当具备以下资质:
根据中国气象局第31号令《雷电防护装置检测资质管理办法》,雷电灾害风险评估应当具有以下资质:
1、具有与承担业务相适应的防雷装置检测专业技术人员,其中具有高级技术职称的不少于二名,具有中级技术职称的不少于六名;技术负责人应当具有高级技术职称,从事防雷装置检测工作五年以上,并具备相应资质等级要求的防雷装置检测专业知识和能力。
2、近三年内开展的防雷装置检测项目不少于三百个,且未因检测质量问题引发事故;防雷装置检测项目通过省级气象主管机构组织的质量考核合格率达百分之九十以上。
3、具有满足相应技术标准的专业设备。
4、取得乙级资质三年以上。
国家气象局是什么级别的单位
气象灾害预警信号的颜色等级由院气象主管机构规定。
中国气象局是院直属事业单位。承担全国气象工作的行政管理职能,负责全国气象工作的组织管理。全国气象部门实行统一领导,分级管理,气象部门与地方人民双重领导,以气象部门领导为主的管理体制。中国气象事业是科技型、基础性社会公益事业,坚持“公共气象、安全气象、气象”的发展理念,坚持“以人为本,无微不至、无所不在”的服务宗旨。
气象灾害预警信号(以下简称预警信号)种类常见分14种,总体上分为蓝色、**、橙色和红色四个等级(Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ级),分别代表一般、较重、严重和特别严重。
气象灾害预警分为暴雨、台风、寒潮等16种预警,每一类又分为不同级别。各省份发布的预警信号有时提前12小时至24小时,但面对局地突发性的强对流天气,发布气象灾害预警的时效就会稍微差一些。有时灾害性天气已经发生才将气象灾害预警发布,主要是考虑灾害天气的影响仍将持续一段时间。在这种情况下,气象灾害预警的发布还是很有意义的,可以提醒公众做好相应的防护措施。
法律依据
《气象灾害防御条例》
第十一条 院气象主管机构应当会同院有关部门,根据气象灾害风险评估结果和气象灾害风险区域,编制国家气象灾害防御规划,报院批准后组织实施。
县级以上地方人民应当组织有关部门,根据上一级人民的气象灾害防御规划,结合本地气象灾害特点,编制本行政区域的气象灾害防御规划。
第三十条 各级气象主管机构所属的气象台站应当按照职责向社会统一发布灾害性天气警报和气象灾害预警信号,并及时向有关灾害防御、救助部门通报;其他组织和个人不得向社会发布灾害性天气警报和气象灾害预警信号。
气象灾害预警信号的种类和级别,由院气象主管机构规定。
自然灾害强度与频度评估
副省部级干部。
中国气象局是中国国家级别的气象行政管理部门,是中华人民共和国院直属事业单位,主要承担全国气象工作的行政管理职能,负责全国气象工作的组织管理。
省部级副职:
1、院各部委副职干部(如公安部副部长、国家体育总局副局长)。
2、院部委管理的国家局正职干部(如国家文物局局长)。
3、各省、自治区、直辖市(如吉林省副、重庆市)、省委常委、政协副、人大常委会副主任、直辖市市委副书记等。
4、各副省级市正职干部(如南京市)。
5、各直辖市下属副省级新区正职干部(如浦东新区区委书记、区长)。
中国气象局的主要职责是:
(一)拟定气象工作的方针政策、法律法规、发展战略和长远规划;制定、发布气象工作的规章制度、技术标准和规范并监督实施;承担气象行政执法和行政复议工作。
(二)组织拟订和实施气象灾害防御规划,参与气象防灾减灾决策,组织指导气象防灾减灾工作;组织编制国家气象灾害应急预案,组织气象灾害防御应急管理工作;组织气象灾害监测预警及信息发布系统建设,负责气象灾害监测预警和信息发布;承担国家重大突发公共预警信息发布工作。
负责重大活动、突发公共气象保障工作;组织对重大灾害性天气跨地区、跨部门的气象联防和重大气象保障;组织气象灾害风险普查、风险区划和风险评估工作;组织对国家重点工程、重大区域性经济开发项目、城乡建设的气象服务;管理人工影响天气工作。
(三)对院其他部门设有的气象工作机构实施行业管理,统一规划全国陆地、江河湖泊及海上气象观测、气象台站网、气象基础设施和大型气象技术装备的发展和布局,审订气象信息集、传输、加工的质量评价方法并监督实施;组织气象技术装备保障和质量监督、气象计量监督,审核全国大中型气象项目的立项和方案。
(四)管理全国陆地、江河湖泊及海上气象情报预报警报、短期气候预测、空间天气灾害监测预报预警、城市环境气象预报、火险气象等级预报和气候影响评价的发布;组织论证并审查大气环境影响评价。
(五)组织气候变化科学相关工作;组织气候的综合调查、区划,指导气候的开发利用和保护;组织并审查国家重点建设工程、重大区域性经济开发项目和城乡建设规划的气象条件论证。
(六)组织指导气象部门的科技体制改革、组织气象领域重大科研攻关和成果的推广应用,协调气象科技开发、技术合作和技术推广;组织宣传、普及气象科学知识,提高全民气象防灾减灾和气候意识。
(七)管理气象外事工作,代表我国参与世界气象组织及其他国际气象机构的活动,开展与外国(地区)气象机构间的合作与交流。
(八)统一领导全国气象部门的工作;以中国气象局为主管理省级气象部门的财务、机构编制、人事劳动、队伍建设、教育培训和业务建设;指导地方气象事业的发展。
(九)协助地方人民指导地方气象职工队伍的思想政治工作和精神文明建设。
(十)承办院交办的其他事项。
法律依据:
《气象灾害防御条例》第三十条各级气象主管机构所属的气象台站应当按照职责向社会统一发布灾害性天气警报和气象灾害预警信号,并及时向有关灾害防御、救助部门通报;其他组织和个人不得向社会发布灾害性天气警报和气象灾害预警信号。气象灾害预警信号的种类和级别,由院气象主管机构规定。
自然灾害普查内容有哪些
自然灾害强度指致灾因子对承灾体的作用能力,通常通过承灾体受破坏程度来反映自然灾害的强度。例如王劲峰等(1993)用年降水距平百分比(≤12.5)来确定洪涝强度,而用受①灾害面积、②历时、③死亡人数和④经济损失等指标表示灾损危险程度,①≥10万hm2、②≥12d、③≥1万人、④≥10亿元(当年价)为洪涝巨灾,等等。
自然灾害的频率指某强度的灾害在一定时间内出现的次数,其倒数则是它的重现期,即通常所说多少年一遇,一般通过历史资料统计得到。
如洪水重现期的计算方法有:
① N=调查年份-发生年份=15年(调查)-1849年
(指发生至今最大洪水)
② N=调查年份-发生年份/排序位
(指发生的洪水在已知洪水中的排序数)
(排序位指在调查期中发生特大洪水的排序,用于历史洪水发生年份距现在较近时)
③ Nˊ=2N/1+a
(用于与其他a-1次历史洪水在数值上不相上下的情况)
在自然灾害风险评估中常使用超过某一强度的“超越概率”,如超过“20a一遇”的情况淹没范围作为风险评估的范围。
除了评估自然灾害在时间上的分布规律之外,风险评估还着重研究灾害可能涉及的范围即风险区或称为易灾区,作为风险等级划分单位。灾害风险区一般可根据当地的孕灾环境、历史灾害强度及致灾条件动态变化等确定。如洪水风险区通常根据各重现期洪水可能淹没范围勾画出来,洪水风险评估比较注重各重现期洪水位,可能淹没的时间,而不太注意洪水流量等因素。对于历史洪水,水文部门一般都做了大量的调查工作,大多数县市都编写了分洪手册。洪水风险评估工作就是要在此基础上编制出各重现期洪水淹没范围图件,供风险评估使用。其他灾种风险区诸如崩塌、滑坡、泥石流等风险区范围,可根据坡面上松散堆积物的数量、分布情况及诱发因素(天气、地震)动态变化等确定;风暴潮、地质干旱等灾害则根据气象、区域地质、土壤、植被等进行大量调查研究,并参考当地灾害史的基础上可较准确地确定下来。而地震、台风、气象干旱、冰雹、虫鼠害等灾害风险区则难以确定,有待进一步研究。
滑坡灾害风险评估
自然灾害普查内容有地震灾害、地质灾害、气象灾害、水旱灾害、海洋灾害、森林和草原火灾等六大类灾害,全面调查致灾要素、承灾体、历史灾害和综合减灾能力等风险要素,开展重点隐患调查与评估,开展单灾种和多灾种综合风险评估,与规划以及多灾种综合防治区划。
自然灾害普查内容有地震灾害、地质灾害、气象灾害、水旱灾害、海洋灾害、森林和草原火灾等六大类灾害,全面调查致灾要素、承灾体、历史灾害和综合减灾能力等风险要素,开展重点隐患调查与评估,开展单灾种和多灾种综合风险评估,与规划以及多灾种综合防治区划。
国内外自然灾害灾情评估工作概况
一、滑坡灾害危险性评估
(一)评估方法
Bonham提出了基于统计学的Bayesian方法的数据驱动权重模型(weights of evidencemodeling),并将其应用到找矿领域。Van Westen进一步将模型应用到灾害危险型评估领域。数据驱动权重模拟方法的主要原理是利用滑坡历史分布数据,建立滑坡分布与各影响因子之间的统计关系,即根据在各影响因子不同类别中滑坡分布的统计情况来确定各影响因子对滑坡灾害的贡献率(权重) 大小。这种用数据进行权重确定的方法被称为数据驱动模型。与专家的知识模型相比,权重的确定更加科学和可靠,避免了专家的主观性所带来的不确定性。最后,利用另一时期的滑坡分布历史数据对评估结果进行检验和成功率预测,使评估结果更加具有可信度。这种方法的主要评估原理示意于图7-5。基于贝叶斯(Bayesian)统计方法的数据驱动权重模型较其他统计方法更加严谨,充分考虑了滑坡影响因素之间的关系,以及各影响因素与滑坡灾害的关系;并进行影响因素的独立性分析,找出最关键的影响因子。在此基础上再计算各影响因素的权重。通过实证权重统计计算得出正负权重以及各种统计参数,依次选择不同方法——后概率预测法、指数叠加法和模糊逻辑法,生成最终的滑坡敏感性图,用另一组数据进行检验,比对各种方法的预测结果的准确性。
图7-5 基于GIS的滑坡灾害敏感性评估示意图
(二)滑坡危险性评估准则与数据准备
滑坡的发生与所在的地质环境条件、外部气象条件和人类活动的强度密切相关。根据当地条件和数据可得性确定以下滑坡评估因素:
存在适宜的地质岩性条件。例如,软弱岩石的存在;
存在适宜的土地利用强度。土地利用强度越大,越容易产生滑坡;
存在适宜的坡度条件。坡度越陡越容易产生滑坡;
存在适宜的降水条件。持续时间越长的暴雨越容易产生滑坡;
存在适宜的地壳活动强度。断裂活动越强,越容易产生滑坡。
本次研究所用的GIS平台主要是荷兰国际地区测量与观测学院(ITC)开发的ILWIS软件。该软件集GIS空间分析、地质统计学、遥感影像处理等模块为一体,具有强大的空间分析、地质统计和影像处理功能。利用ILWIS软件生成以下5个滑坡影响因子图,并根据滑坡调查数据,生成两组滑坡分布图:
坡度图:从衢州地区1∶5万DEM地形图中生成坡度图,然后按照表7-12重新进行分类和赋值生成坡度图(Sub_1)。
降雨量图:通过数字化衢州地区1∶5万降雨量图获得降雨量图,然后按表7-13重新进行分类和赋值生成降雨量图(Sub_2)。
岩性图:从衢州地区1∶10万地质图提取,按照表7-14进行分类和赋值,生成岩性图(Sub_3)。
土地利用强度图:从衢州地区1∶5万土地利用图,按照表7-15重新进行分类和赋值,生成土地利用强度图(Sub_4)
断层图:从衢州地区1∶10万地质图提取断层线,以此利用ILWIS软件中的“Buffer”功能来按表7-16生成断裂距离图(Sub_5)。
崩滑流灾害分布图:将滑坡调查数据分为两组:用危害程度“较大级”和“重大级”(21个点)作为计算图件(Threat_L),用危害程度“一般级”(共29个点)(Threat_S)进行验证。
表7-12 坡度分类和赋值
表7-13 降雨量分类和赋值
表7-14 地质岩性分类及赋值
表7-15 土地利用分类及赋值
表7-16 断层缓冲分区和赋值
(三)计算流程
计算流程见图7-6。
图7-6 滑坡敏感性图计算流程
(四)实证权重后概率预测法
第一步:生成多边形属性特征图(图7-7,见彩页)
根据表7-15~表7-16,按下列命令在ILWIS GIS环境中,生成岩性二值图(Sub_4)和土地利用强度二值图(Sub_5):
Sub_4=iff(geology<6,"nonf","f")
Sub_5=iff(Dl_value<5,"nonf","f")
将岩性二值图(Sub_4)和土地利用强度二值图(Sub_5)分别与第一组滑坡灾害分布图(Threat_L)进行交叉运算,分别生成交叉运算表,按下列一组公式确定统计参数:Npixt ,Npixd, Npixb, Npixbd,然后计算正、负权重(Wp, Wn) 以及离差(C)和标准离差(sigC),计算结果见表7-17。
表7-17 滑坡二值模式的权重和统计参数
Npixt=研究区的总像元素数目
Npixd=存在滑坡点的像元数数目
Npixb=各滑坡影响因子二值图中“存在”类型的像元数数目
Npixbd=在各滑坡影响因子二值图“存在”类型中有滑坡分布的像元数数目
Wp=ln(((Npixbd*(Npixt-Npixd))/((Npixb-Npixbd)*Npixd)))
Wn=ln(((Npixd-Npixbd)*(Npixt-Npixd))/((Npixt-Npixd-(Npixb-Npixbd))*Npixd))
stdWp=sqrt((1/Npixbd)+(1/(Npixb-Npixbd)))
stdWn=sqrt((1/(Npixd-Npixbd))+(1/(Npixt-Npixd-(Npixb-Npixbd))))
C=Wp-Wn
sigC=C/(sqrt(stdWp^2+stdWn^2))
第二步:生成线性属性特征图(图7-7)
根据表7-12~表7-14,生成坡度图(:Sub_1)、降雨量图(Sub_2)和断层缓冲图(Sub_3),将生成的坡度图(:Sub_1)、降雨量图(Sub_2)和断层缓冲图(Sub_3)分别与第一组滑坡灾害分布图(Threat_L)进行交叉运算,分别生成交叉运算表,按下列一组公式确定统计参数:Npixt ,Npixd, Npixp, Npixpd,然后计算正、负权重(Wp,Wn) 以及离差(C)和标准离差(sigC),计算结果见表7-17。
Npixt、Npixd 代表的意义与上面一样。
Npixp=累积分类中像元素数目
Npixpd=累积分类中存在滑坡点的数目
Wp= ln(((Npixpd*(Npixt-Npixd))/((Npixp-Npixpd)*Npixd)))
Wn=ln(((Npixd-Npixpd)*(Npixt-Npixd))/((Npixt-Npixd-(Npixp-Npixpd))*Npixd))
stdWp = sqrt((1/Npixpd)+(1/(Npixp-Npixpd)))
stdWn = sqrt((1/(Npixd-Npixpd))+(1/(Npixt-Npixd-(Npixp-Npixpd))))
根据表7-17中的W+、C值和SigC来看,降雨量和坡度因素的影响最大,表明它们对衢江地区的滑坡产生具有重要影响。土地利用的影响最小。
第三步:条件独立性检验
首先按以下公式生成5个二值预测模式图(W_1、W_2、W_3、W_4、W_5)(图7-8,见彩页):
W_1=iff(Slope_1<80,0.5114,-1.5693)
W_2=iff(Waterfall_2<200,0.9816,-1.9373)
W_3=iff(Sub_3="f",-0.7296,0.13)
W_4=iff(Sub_4="f",-0.442,0.2515)
W_5=iff(fault_1<21,0.0869,-0.4051)
然后进行两两条件独立性检验。对上述生成的5个二值预测模式图(W_1~W_5),通过两两条件交叉运算,得出Chi平方值,其计算结果见表7-18。从表中可以看出,所有值都低于3.84(95%的置信度水平), 这表明所有因素彼此都是具有明显的统计独立性。
表7-18 用于独立性检验的两两比较Chi平方值
第四步:生成滑坡后概率预测图
按以下公式生成滑坡后概率预测图(图7-9,见彩页):
pstprb1=exp(ln(21/7047/(1-21/7047))+W_1+W_2+W_3+W_4+W_5)/
(1+exp(ln(21/7047/(1-21/7047))+W_1+W_2+W_3+W_4+W_5))
按下列公式对上面滑坡后概率预测图(pstprb1)创建预测二值图(postmap_1):
Postmap_1 =iff(pstprb1>(21/7047), "forable", "nonforable")
从二值图(Postmap_1)的统计图表中可知,滑坡易发地区(“forable”)的单元数为3831个,占研究区单元总数的54.36%。将第二组滑坡灾害点图(共有29个危害程度一般滑坡点)迭置在二值图(图7-9,见彩页 Postmap_1)上,有23个点落入滑坡易发地区(“forable”)内,这表明预测成功率达到79.31%(图中黑点为用于验证的29个的点)。
(五)实证权重指数叠加法
第一步:生成指数叠加二值图
根据表7-17,通过差值法计算权重和分数,其结果见表7-19。
表7-19 指数叠加法和模糊逻辑法的权重和分数
按以下公式生成指数叠加二值图(Index_1, Index_2, Index_3, Index_4,Index_5)
Index1= iff(Slope_1<80,7.21,2.79)
Index2= iff(Waterfall_2<200,9.90,0.10)
Index3= iff(Sub_3="f",0.10,9.90)
Index4= iff(Sub_4="f",1.75,8.25)
Index5= iff(fault_1<21,4.78,5.22)
第二步:生成滑坡敏感性图
按下列公式生成滑坡敏感性图(Index_map):
Index_map=(Index1*2.0801+Index2*2.9181+Index3*(-1.4850)+Index4*1.4342
+Index5*0.602)/( 2.0801+2.9181-1.4850+1.4342+0.602)
将生成的滑坡敏感性图(Index_map)重新进行分类(三类:适宜、一般适宜、不适宜),得到最终滑坡敏感性图
从最终滑坡敏感性图的统计图表可知,滑坡易发地区(“forable”)的单元数为17856个,占研究区单元总数的33%。将第二组滑坡灾害点图(共有29个滑坡点)迭置在最终滑坡敏感性图(图7-10,见彩页),有16个点落入滑坡易发地区(“forable”)内,这表明预测成功率达到55.17%。
(六)方法比较
尽管使用不同的方法得出的结果有很大的差异,但总体趋势是相同的。实证权重后概率预测法与指数叠加法相比,前者比后者集中度大,即“适宜”地区大一些(分别是54.36%和35.95%),但前者的预测成功率比后者大一些(79.31%和55.17%)。因此,实证权重后概率预测法比指数叠加法更保守些(表7-20)。
表7-20 不同方法预测成功率比较
(七)小结
实证权重法权重的获得是客观的,不是根据专家的主观判断,而是根据实际滑坡灾害调查数据与滑坡影响因素的统计关系确定的。
根据表7-17中的W+、C值和SigC来看,降雨量和坡度因素的影响最大,表明它们对衢江地区的滑坡产生具有重要影响。土地利用的影响最小。
通过两两比较相关性检验表明,所选定的5个滑坡影响因子具有条件独立性。
尽管使用不同的方法得出的结果有很大的差异,但总体趋势是相同的。实证权重后概率预测法与指数叠加法相比,前者比后者的“适宜”地区大一些(分别是54.36%和35.95%),但前者的预测成功率比后者大一些(79.31%和55.17%)。而模糊逻辑5种方法结果都不理想。总的来看,实证权重后概率预测法与指数叠加法结果比较好。
滑坡敏感性评估是滑坡灾害风险评估与管理的重要组成部分。只有在充分认识滑坡灾害敏感性的基础上,考虑承灾体的易损性,才能客观地评估滑坡灾害的风险,从而制定出减轻滑坡灾害的行之有效的措施。我国是滑坡灾害的多发国家,如何认识滑坡灾害的敏感性,在国民经济建设中合理开发利用土地,将滑坡灾害损失降低到最小限度,是摆在我们面前的紧迫任务。因此,开展滑坡灾害敏感性评估方面的研究具有重要的现实意义。3S技术在这一领域有着十分广阔的应用前景。不断发展的GIS 平台具有强大的遥感影像的处理功能和空间分析功能,为科学分析和预测滑坡灾害提供了技术平台。概括起来,滑坡灾害评估的空间分析方法主要有两种,一是基于专家经验的知识驱动型方法;二是基于统计学的数据驱动型方法。显然,前者具有主观性和不确定性;而后者则更加科学、可靠。基于统计学的数据驱动型方法在滑坡灾害评估领域中的应用还属于探索阶段,如何利用强大GIS 技术平台,开发出更符合实际的滑坡灾害空间分析的统计算法是今后的发展方向。
二、承灾体易损性评估
承灾体易损性包括物质易损性和人口易损性。承灾体易损性不仅取决于承灾体本身的承灾能力,还取决于当地社会抵御滑坡灾害的能力,这包括减灾措施、灾害预报、灾害应急准备和社会经济发展水平。因此,易损性是承灾体脆弱性和防灾水平共同作用的结果。
(一)易损性评估数据准备与评估准则
滑坡发生所造成的危害取决于人的生命和财产抵御滑坡灾害的能力,即易损性大小。主要与人口和财产(基础设施、建筑物和土地资产)的分布位置及密度密切相关。根据当地条件和数据可得性确定滑坡灾害易损性评估因素包括:人口分布密度、房屋建筑物财产价值(万元)、通讯基站投资(万元)、公路(千米)、耕地资产(万元)、园地资产(万元)、林地资产(万元)。
用荷兰国际地区测量与观测学院(ITC)开发的ILWIS软件GIS平台,利用ILWIS软件按表7-21生成以下7个滑坡易损性图(图7-11~图7-17,见彩页):①人口分布密度图;②房屋建筑物财产价值图;③通讯基站投资图;④道路交通图;⑤耕地资产图;⑥园地资产图;⑦林地资产图。
表7-21 衢州地区滑坡灾害承灾体易损性评分标准
(二)易损性评估方法(因子权重评估方法)
用主成分分析与因子分析方法确定权重。具体计算过程如下:
(1)单变量描述性统计量,见表7-22。
表7-22 单变量描述性统计表
(2)相关系数矩阵见,表7-23。
表7-23 相关系数矩阵
(3)KMO与Bartlett 的球形检定,见表7-24。
显示KMO抽样适当性参数与Bartlett的球形检定。
表7-24 KMO与Bartlett 的球形检定
KMO是Kaiser-Meyer-Olkin的取样适当性量数,当KMO值愈大时,表示变量间的共同因子愈多,愈适合进行因子分析,根据专家 Kaiser(14)观点,如果KMO的值小于 0.5 时,较不宜进行因子分析。此处的KMO值为0.520,表示适合因子分析。此外,从Bartlett的球形检验的值为158.400,自由度为15,达到显著,代表样本的相关矩阵间有共同因子存在,适合进行因子分析。
(4)共同性。显示因子间的共同性结果,或者说显示各因子解释掉方差的比例。共同度从0到1,0为因子不解释任何方差,1为所有方差均被因子解释掉。一个因子越大地解释掉变量的方差,说明因子包含原有变量信息的量越多,见表7-25。
表7-25 因子间的共同性结果
(5)未转轴前的结果,见表7-26。
表7-26 主成分分析结果
前5个主成分的方差累计贡献率已超过85%,因此,取前5个主成分为公因子。
其主因子荷载矩阵A,见表7-27。
表7-27 主因子荷载矩阵
(6)转轴后的结果,见表7-28~表7-32。
表7-28 方差极大旋转因子荷载矩阵A*
表7-29 正交旋转变换矩阵
表7-30 方差极大旋转因子荷载矩阵A*的特征值及其对应的方差贡献率
表7-31 因子得分的系数矩阵
表7-32 财产评估因子权重分配系列
(三)承灾体易损性评估结果
对这6个评估指标对应的评分图按各个因子的权重值进行图层间的叠加运算,按以下公式得到各单元的滑坡易损性指数,即易损性指数为各评估指标评分的加权和评估结果(图7-18,见彩页):Di=∑(Wi×Ri)。式中Di为滑坡易损性指数,Wi为评估参数i的权重因子,Ri为评估指标的评分值。
具体来讲,按照上节计算出的财产评估因子的权重结果(Wi),使用ILLWIS软件按下式进行叠加运算:
财产易损性=0.156×建筑物资产+0.164×耕地资产+0.163×园地资产+0.167×林地资产+0.171×道路资产+0.179×通讯基站投资
财产易损性计算结果如图7-18所示。然后将财产易损性图与人口易损性图(即人口分布密度图7-19,见彩页)按等权重进行叠加运算并按5个等级(0,0.1~2.9,3.0~5.7,5.8~8.6,8.7~11.5)重新进行分类,结果如图7-20和图7-21(见彩页)所示。
三、滑坡风险性评估
(一)滑坡风险性评估计算
滑坡风险性是滑坡危险性和承灾体易损性共同作用的结果。滑坡风险评估计算按下式计算:
风险度(Risk)=危险度(Hazard)×易损度(Vulnerability)
具体计算按以下步骤:
(1)将前面用实证权重后概率法和指数叠加法计算出来的滑坡危险性两张图按5个等级进行重新分类,结果如图7-22和图7-23(见彩页)所示。
(2)按滑坡风险评估交叉矩阵(表7-33)将滑坡易损性(图7-21,见彩页)与滑坡危险性(图7-22和图7-23,见彩页)分别进行交叉运算,结果见图7-24和图7-25(见彩页)所示。
表7-33 滑坡风险评估交叉矩阵表(V=VI×VS)
(二)滑坡风险性评估结果分析
从滑坡风险性实证权重概率图的统计图表(表7-34)可以看出,滑坡风险较高地区(IV和V级)所占面积为59.5km2,占研究面积的3.4%,滑坡风险中等地区(III级)所占面积为532km2,占研究面积的30.2%;滑坡风险较小(II和I级)地区所占面积为1170.25km2,占研究面积的66.4%。
表7-34 滑坡风险性实证权重概率图的统计图表
从滑坡风险性实证权重指数叠加图的统计图表(表7-35)可以看出,滑坡风险较高地区(IV和V级)所占面积为126.75km2,占研究面积的7.2%,滑坡风险中等地区(III级)所占面积为691.5km2,占研究面积的39.9%;滑坡风险较小(II和I级)地区所占面积为916.75km2,占研究面积的52.9%。
表7-35 从滑坡风险性实证权重指数叠加图的统计图表
两种方法得出的结果有所差异,但总体趋势基本相同。根据滑坡风险性较高地区(IV和V级)所占面积的集中度和预测成功率,实证权重指数叠加法较实证权重后概率法保守些,滑坡风险性高的地区划定的范围较大,见表7-36,图7-26和图7-27(见彩页)。
表7-36 两种方法比较
(三)小结
本次研究在滑坡危险性评估中用了两种实证权重统计方法,并在滑坡易损性评估中用了主成分-因子分析统计方法,确定了财产评估因子的权重,最后通过交叉运算得到了衢州地区滑坡风险性。克服了以往专家指数评定方法权重确定的主观性的缺点,通过实际案例分析,主要得出以下结论:
两种方法得出的结果有所差异,但总体趋势基本相同。根据滑坡风险性较高地区(IV和V级)所占面积的集中度和预测成功率,实证权重指数叠加法较实证权重后概率法保守些,滑坡风险性高的地区划定的范围较大。
研究区滑坡风险性较高地区(IV和V级),主要分布在西北部和东南部地区,在这些地区滑坡危险性主要受降雨量和坡度因素的影响,滑坡易损性主要是人口分布影响较大,居民点和道路及通讯基站的分布也主要集中在这些地区。东南部林地资产较大,这些影响因素的综合作用,导致这些地区滑坡风险性较高。
实证权重法权重的获得是客观的,不是根据专家的主观判断,而是根据实际发生的滑坡灾害数据与影响滑坡危险性的各评估指标的统计关系而确定的。但在本次滑坡危险性案例研究中,因为响应因子-滑坡灾害点少(50个),不能完全揭示出响应因子与预测因子之间的统计关系。如果能够获得足够多训练点数据,会得到更加精确的结果。另外,实证权重要求,必须对预测因子进行分类且对响应因子按一定阈值进行划分才能应用该方法,因此,阈值的确定至关重要,选定不同的阈值将会产生不同的评估结果。因此,更需要大量的实际观测数据,建立响应因子与预测因子之间的统计关系,从而更加科学地确定阈值。
在实证权重评估方法中,进行了两两比较条件独立性检验,结果表明,所选定的滑坡危险性5个评估指标都具有条件独立性,说明所选定的评估指标是合理的。
气象地质灾害风险高和风险较高的区别
国内外对灾害的研究历史非常久远,但将灾害评估作为灾害研究领域中的一项新内容,仅是近几十年来随着灾害损失的日益严重和相关学科理论与技术的迅速发展而兴起的。目前虽然尚没有形成完整的理论与方法,但对自然灾害灾情评估工作确已取得了重要进展,不但为减灾发挥了重要作用,而且为灾情评估逐步走向成熟奠定了基础。
一、国外灾害评估研究概况
本世纪60年代以前,自然灾害研究主要限于灾害机理及预测研究,重点调查分析灾害形成条件与活动过程。70年代以后,随着自然灾害破坏损失的急剧增加,促使人类把减灾工作提高到前所未有的程度。在一些发达国家,首先拓宽了灾害研究领域,在继续深入研究灾害机理的同时,开始进行灾害评估工作。美国首先对加州的地震、滑坡等10种自然灾害进行了风险评估。该项工作于1969年由土地保护部(Conservation department)提出,由该部的矿山地质处执行;从10年7月1日至13年6月30日,分三个阶段完成。研究内容包括:区域内现实和潜在的城市发展与地质环境冲突的识别;和私人部门责任的评判;建议优先项目以及立法和组织要求,将最终项目报告作为州和地方以及私人部门决策的基础。通过该项研究,得出10~2000年加州10种自然灾害可能造成的损失为550亿美元;如果取有效的防治办法,生命伤亡可减少90%,经济损失也可以明显减少。
10~16年,美国内务部地调所(USGS)和住房与城市发展部的政策发展与研究办公室,联合支持了旧金山海湾地区环境与研究。这项研究的目的是推进地球科学信息在区域和决策中的应用。在由海湾地区行政管理联合会的R.T.Laird等人完成的《土地潜力数学分析》报告中,初次使用了一种新的方法来评价土地利用方案。这种方法要求估价与地质和水文特征相关的成本。这些成本可能是减灾措施成本,也可能是未来损失概率成本或损失机会成本。由于可用现值表示,所以此成本提供了一个评价和比较不同土地使用和不同灾害制约因素以及的共同基础。与此同时,美国的一个多学科专家小组开展了自然灾害风险评价与减灾政策研究。其目的是提高对自然灾害危害水平的认识,探讨各种减灾政策的有效性,分析减灾政策制定体系的各种制约因素,从而为联邦、州和地方提出一系列建议或可行的措施。研究小组选择了洪水、地震、台风、风暴潮、海啸、龙卷风、滑坡、强风、膨胀土等九种自然灾害,对美国各县发生的灾害建立起一套预测模型;在此基础上,估算了9种灾害到2000年的期望损失值。
进入80年代,对各种自然灾害的研究得到了更加广泛而又深切的关注。1989年,由美国国家科学院的全国研究理事会(NRC)及联邦所属科学和减灾机构召集,由17位成员组成的国家委员会分工协作,制定了减灾十年。该把自然灾害评估列为研究的重要内容,提出在以下三个方面深化研究:引起自然灾害的物理过程和生物学过程;社会可以调用的减轻自然灾害物理效应的技术能力;人类相互作用系统的特征及对灾害的反应。与此同时,继续开展了单项的或者综合的灾害灾情评估工作,全国研究理事会地震损失评估专家小组在1989年提交了《未来地震的损失评估》报告。日本、英国等一些国家则进行了地震、洪水、海啸、泥石流、滑坡等灾害评估,并且在有关的减灾法规(如日本的《灾害救助法》、《地震保险法》等)中强调灾情调查、统计、评价以及据此确定的减灾责任与救助措施。
为了推进广泛的国际间协调与合作,联合国在1987年通过决议,确定在本世纪最后十年开展“国际减轻自然灾害十年”活动。1991年,联合国国际减灾十年(IDNDR)科技委员会提出了《国际减轻自然灾害十年的灾害预防、减少、减轻和环境保护纲要方案与目标》(PREEMPT),在规划的三项时事中的第一项就是进行灾害评估。提出“各个国家对自然灾害进行评估,即评价危险性和脆弱性。主要包括:①总体上哪些自然灾害具有危害性;②对每一种灾害威胁的地理分布和发生间隔及影响程度进行评价;③估计评价最重要的人口和集中点的易灾性。”把自然灾害灾情评估纳入实现减灾目标的重要措施。国际减灾活动得到许多国家的积极响应,使灾害研究空前发展。具体表现在:研究机构和人员不断壮大;灾害学术刊物不断增加;专业会议频频召开;灾害研究领域迅速扩大;人类对灾害的认识不断丰富和深化。美国的《自然灾害观测者》、《科学快报》,英国的《灾害管理》、《灾害研究和实践》,日本的《自然灾害科学》,瑞典的《意外、自然灾害研究委员会通讯》等刊物相继问世。国际性减灾会议频繁召开:1980年在美国召开了“国际灾害预防会议”;年在我国台湾召开了“减轻自然灾害国际讨论会”;1985年在马德拉斯召开了“印度-美国减轻风灾会议”;1988年在美国召开了“地质灾害讨论会”;1991年在中国北京召开了“国际地质灾害研讨会”;1992年在加拿大温哥华召开了“地质技术与自然灾害研讨会”。与此同时,还召开了多次“国际自然和人为灾害会议”:第一届会议于1982年在美国夏威夷召开;第二届会议于1986年在加拿大里木斯基举行;第三届会议于1988年在墨西哥的因森达举行;第四届会议于1991年在意大利的培卢基举行;第五届会议于1993年在中国青岛举行。此外,1994年5月在日本横滨召开了“世界减灾大会”。这些会议的主题内容虽然不同,但灾害评估是会议关注的重要方面;而且随着时间的发展,有关的成果越来越丰富,在世界范围内的重视程度也越来越高。
为了推动国际减灾目标的实现,一些国际组织提出了重大自然灾害评估的国际合作。如90年代联合国国际减灾十年科技委员会批准“全球地震危险性评估(Global Seismic Hazard Assessment Program)”。该将推进全球和区域的广泛协调,争取在本世纪结束前对各国地震危险性予以评估,使世界范围的地震研究达到一个新的水平。
二、国内灾害评估研究概况
我国是世界上记录灾害最悠久、史料最丰富的国家。新中国成立以后,国家特别重视减灾工作,为了有效地防灾、救灾,特别加强灾情调查评估,并取得了显著成绩。但由于历史的局限,早期的灾情研究主要局限于灾害现象和破坏损失情况的统计描述。70年代以后,随着灾害对社会经济影响的日益严重和国际灾害研究的迅速发展,我国灾害评估研究开始兴起,并得到蓬勃发展;虽然至今尚没形成独立的学科体系,但许多内容达到国际领先水平,取得的成果不但有力地支持了我国的减灾事业,而且推动了世界灾害研究水平的提高。
我国比较系统深入的灾情评估当属地震灾害。其代表性的工作成果首先是由原国家地震局先后完成的三代《中国地震烈度区划图及使用规定》。该图在对全国区域地震危险性评估基础上,确定了不同地区一般场地条件下在未来一定期限内可能遭遇超越概率为10%的烈度值,即地震基本烈度。与此同时,原国家地震局震害防御司等先后进行了“中国地震灾害损失预测研究”、“未来地震损失评估方法”等研究。通过这些工作,建立了地震灾害评估指标体系,基本完善了评估内容,初步形成了比较系统的灾害评估理论和方法。为了指导全国地震灾害灾情统计和评估工作,原国家地震局制定了《地震灾情上报暂行规定》、《地震重点监视防御区震害预测工作指南(试行稿)》等文件,出版了《地震灾害预测和评估工作手册》,使我国地震灾害灾情统计和评估初步走上科学化、规范化道路。
我国对其它一些灾害也开展了不同程度的灾害评估研究。水利、农林、气象等部门和一些专家分别对一些区域性洪水灾害、森林灾害、台风灾害等进行了风险分析或灾情预测评估,编制了风险图,提出了灾情评估或风险评价的方法和技术。虽然这些工作还比较肤浅、零散,但对指导行业减灾,提高灾害保险管理水平发挥了一定作用。
在地质灾害研究领域,灾情评估也开始兴起。70年代以前,地质灾害研究主要局限于对灾害分布规律、形成机理、趋势预测等方面的分析,基本依附于水文地质、工程地质勘查和研究工作。70年代以后,地质灾害研究开始突破传统的研究模式,研究理论不断提高,研究内容日益丰富,迅速向新的独立学科发展;伴随这种趋势,灾情评估开始起步。
近年来,在国家支持下,有关部门先后进行了100多项崩塌(危岩)、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝、海水入侵等重大地质灾害的专门勘查工作,并对危害严重的链子崖危岩、黄腊石滑坡等开始进行防治。在地质灾害勘查、研究项目中,越来越深入地开展了地质灾害灾情评估工作。例如,由原国家计委国土地区司和原地质矿产部地质环境管理司共同组织的全国地质灾害现状调查,对全国地质灾害损失程度和分布情况进行了估算评价;张业成、张梁等在对中国近40年地质灾害灾情分析的基础上,运用AHP法分析评价了中国地质灾害的危害程度,进行了全国范围的危险性区划;刘希林等根据大量调查统计资料,提出了判断泥石流危险程度和评估泥石流泛滥堆积范围的方法;胡瑞林等将计算机技术应用于地质灾害评价,初步提出了地质灾害评价的计算机模型预测系统与应用方法;罗元华、张梁、孟荣等在借鉴国外和国内其它领域研究成果的基础上,根据环境经济理论,对地质灾害评估与经济损失分析的理论基础进行了探讨等。所有这些,不但为地质灾害防治提供了依据,而且从理论上和实践上为地质灾害灾情评估提供了有益的经验。
在进行专业灾害评估研究和实践的同时,不少专家对自然灾害评估理论和方法进行了日益深入的探讨和总结。例如,于光远在1987年全国灾害经济学讨论会上,对自然灾害经济理论进行了阐述,提出了灾害经济学属于守业经济学,减灾的经济效果表现为“负负得正”的经济效益;马宗晋于1988年提出了用“灾度”表示自然灾害破坏损失规模的意见;高庆华于1991年提出了建立自然灾害评估系统的总体构想;张梁等(1994)根据环境经济学理论,初步论证了地质灾害的属性特征和灾情评估的经济分析方法;黄崇福等(1994)提出了自然灾害风险评价的模型体系;李永善、张显东、于庆东、罗云等分别对自然灾害经济损失、防治工程效益等评价方法进行了探讨。
近10年来,国内还召开了多次有关自然灾害评估的学术会议,对灾害评估的理论、方法、实践成果进行了比较频繁的总结交流。如1987年、1990年、1991年先后三次召开了全国灾害经济学学术讨论会;1988年召开了全国森林灾害经济学学术讨论会;1992年召开了全国地质灾害经济学术研讨会;1991年召开了全国水利经济效益研讨会;1991年和1992年两次召开了云南省灾害经济损失评估座谈会;1991年召开了全国灾害经济损失评估学术讨论会等。这些活动促进了部门之间、地区之间,以及不同学科之间的交流,对灾情评估起到了重要的推动作用。
经过近20多年的发展,我国自然灾害灾情评估,在理论和实践方面都取得了丰富成果,同世界同类研究相比,许多内容居国际领先水平。虽然目前尚没有形成系统完善的理论与方法,但已有的工作为今后奠定了重要的基础。所有这些,标志我国自然灾害灾情评估已从萌芽阶段开始进入全面发展时期。
三、国内外自然灾害灾情评估取得的主要进展
综观近几十年来自然灾害灾情评估工作,取得的进展主要表现在以下几个方面:
(一)自然灾害灾情评估得到越来越广泛的重视
在自然灾害灾情评估刚刚萌发的时候,只是个别部门和专家认识到它对减灾的重要意义和光辉的发展前景;随着减灾活动的深入,这些认识逐渐变为多数部门和专家的共识。这种变化的主要表现是:越来越多的灾害管理部门组织项目开始进行专门的灾情评估研究,并越来越强调灾情评估成果的应用;投入这方面研究的专家越来越多,不但有自然科学的专家,而且不少从事社会经济研究、方法研究、新技术研究的专家也投入这一领域,极大地促进了灾害评估的发展;学术活动越来越频繁,研究成果越来越丰富。
(二)研究内容越来越广泛
越来越多的学科融入自然灾害灾情评估,使其研究内容日趋广泛深入。最突出的表现是强化了社会经济研究。纵观几十年来自然灾害灾情评估发展过程,一个显著变化是除了对灾害活动强度(危险性)的分析日益定量化外,对受灾体易损性的分析不断加强。这种分析不仅局限于受灾体个体分析,而且逐渐扩展到评价区域社会经济易损性研究,从而使灾情评估从单纯的自然科学研究,逐渐提高到多学科、多领域研究。
(三)研究的方法手段越来越丰富
随着灾情评估研究的发展,研究方法日益丰富,除了灾害动力学分析方法外,开始融入多种数理统计分析和社会经济评价方法,如概率分析、相关分析、趋势分析、聚类分析、系统分析、层次分析、工程分析、价值分析等。与此同时,计算机技术得到越来越广泛应用。因此,灾情评估不断向模型化、定量化、现代化方面发展。
气象灾害大约占自然灾害的比例是
气象地质灾害风险高和风险较高基本一样,没有区别,都是对风险作出一定层次的评价。地质灾害风险评估是科学部署和实施减灾、防灾工作的基础依据。
地质灾害风险可定义为:地质灾害发生并导致一定损失水平的可能性。
1999年, 我国开始国土专项大调查, 将地质灾害调查列于重要地位, 全国确定了1530余个县(市) 作为重点调查对象, 最终建立县(市)
地质灾害防治规划, 为防灾减灾决策提供依据。在现有执行的国家地质灾害?县市地质灾害调查与区划基本要求 (国土部, 2006年) 规范中,
地质灾害防治规划的依据是地质灾害易发性区划, 但忽视了灾害的易损性区划在地质灾害区划中的影响, 调查时虽然已经把历史灾害的损失及潜在的威胁均已经调查清楚,
在规划中却无法加以综合分析区划, 导致依据现有的地质灾害易发性区划形成的地质灾害防治规划真正在实际中应用尚存在一定距离。因此,
综合地质灾害易发性与易损性的地质灾害风险评价研究应运而生, 地质灾害风险评估是1项极具现实意义的重要研究课题和减轻灾害损失的非工程性重要措施,
成为21世纪防灾减灾的主要研究方向之一。
近年来, 地质灾害风险研究在我国得到了广泛关注,
众多学者主要集中从地质灾害属性特征、风险构成、易损性及其在灾害风险评价中的地位方面及评估理论与方法方面的研究,
尚未形成系统完善的科学体系。综合国内外有关地质灾害风险评价研究成果, 基本达成的共识就是风险评估依据? 风险度( R ) = 危险度(H ) %易损度(V)
来进行评估是合理的。
地质灾害风险评价是对风险区发生不同强度地质灾害活动的可能性及其可能造成的损失进行的定量化分析与评估。主要包括危险性、易损性及期望损失分析3方面的研究。目前使用较多的方法有层次分析法、经验模型法、数理统计模型法、神经网络法、信息模型法、模糊评判模型法、灰色模型法、模式识别模型法和非线性模型法等。此外,
还派生出了多种方法结合的评价方法, 如模糊聚类综合评价、灰色聚类综合评价、物元模型综合评价等方法。整个系统分析一般用层次分析法。
整个风险评价包括的内容主要有地质灾害调查、地质灾害信息系统建设、地质灾害因子分析及在此基础上进行危险性评价、易损性评价、风险评价等。
地质灾害风险评价在国民经济发展中具有重要的作用,可以为国土规划,重大工程选址以及地质灾害治理、监测、预报及制定救灾应急措施和保护环境提供科学依据。目前,我国已相继开展了全国和区域性的风险评价与区划;开展了部分地区-
多发县(市) 的地质灾害调查与危险性评价;部分建设用地的危险性和风险性评价;重大工程(如三峡水库、青藏铁路等) 的危险性和风险性评价:
(1) 为国土规划和重大工程选址提供依据。通过对地质灾害进行全国和区域性的风险评价与区划,可以为各种重大工程建筑的选址,合理利用土地和环境保护提供依据。各种工程活动和土地开发利用,都必须以可持续发展为前提。各种重大工程建筑应建在地质灾害风险程度较低的地区。
(2) 为防治地质灾害提供依据。通过对地质灾害进行危险性评价、易损性评价,可以为地质灾害的防治提供依据;对发生规模不同的地质灾害取不同的防治措施进行治理或综合治理。如果地质灾害危险性低、易损性小,则宜用工程防治措施;如果地质灾害危险性高、易损性大,则应用躲避或搬迁措施;在无法躲避、无合适搬迁地址,或不允许搬迁时,则宜用高标准的工程措施。
(3) 为地质灾害监测、预报、预警提供依据。通过对地质灾害危险性评价、期望损失分析,可以为建立地质灾害监测站的选点提供依据。对重点地区的地质灾害进行实时监测并及时对各种地质灾害信息进行分析,作出预报、预警,使损失降低到最低程度。
(4) 为地质灾害的应急措施提供依据。根据地质灾害危险性评价、易损性评价、风险评价,提出在发生不同规模地质灾害时的应急方案,并为灾后重建提供依据。
(5) 为环境保护和可持续发展提供依据。地质灾害除受自然因素控制外,主要是由于人类不合理的开发利用环境而引起,因此,合理开发利用环境、控制地质灾害的发生或减小地质灾害损失是保持国民经济可持续发展的基础。
地质灾害风险评价是风险管理和减灾管理的基础。针对不同目的实施不同种类的地质灾害风险评价,包括点评价、面评价和区域评价。根据地质灾害风险评价的结果,依据风险程度的不同,管理部门可以制定出相应的减灾政策,部署实施减灾工程,使减灾管理做到有的放矢。风险评价成果可以为国土规划,重要工程选址,地质灾害治理、监测、预报及制定救灾应急措施和保护环境提供科学依据。
气象灾害大约占自然灾害的比例是70%以上。
中国是世界上自然灾害发生十分频繁、灾害种类甚多,造成损失十分严重的少数国家之一。
每年由于干旱、洪涝、台风、暴雨、冰雹等灾害危及到人民生命和财产的安全,国民经济也受到了极大的损失,而且,随着经济的高速发展,自然灾害造成的损失亦呈上升发展趋势,直接影响着社会和经济的发展。
我国自然灾害种类多、分布地域广、发生频率高、造成损失重,这是一个基本国情。常见气象灾害有暴雨、洪涝、干旱、雷电、大风、冰雹、暴雪、冰冻、低温冷害、大雾、大风等。
干旱灾害所占比例最大,约占51%,其次是洪涝灾害,占27%,风雹、低温冷冻和雪灾、台风灾害所占比例分别为10%、7%和5%。
气象灾害预防
1、县级以上地方人民应当组织气象等有关部门对本行政区域内发生的气象灾害的种类、次数、强度和造成的损失等情况开展气象灾害普查,建立气象灾害数据库,按照气象灾害的种类进行气象灾害风险评估,并根据气象灾害分布情况和气象灾害风险评估结果,划定气象灾害风险区域。
2、院气象主管机构应当会同院有关部门,根据气象灾害风险评估结果和气象灾害风险区域,编制国家气象灾害防御规划,报院批准后组织实施。
县级以上地方人民应当组织有关部门,根据上一级人民的气象灾害防御规划,结合本地气象灾害特点,编制本行政区域的气象灾害防御规划。
3、气象灾害防御规划应当包括气象灾害发生发展规律和现状、防御原则和目标、易发区和易发时段、防御设施建设和管理以及防御措施等内容。
4、院有关部门和县级以上地方人民应当按照气象灾害防御规划,加强气象灾害防御设施建设,做好气象灾害防御工作。
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