劉光旭，戴爾阜，傅 輝，孟麗紅，徐祥明

（1.贛南師范學(xué)院，江西贛州341000；2.中科院地理科學(xué)與資源研究所，北京100101；3.重慶師范大學(xué)，重慶401331）

西南地區(qū)泥石流區(qū)易災(zāi)人口脆弱性評(píng)估*

劉光旭1，戴爾阜2，傅 輝3，孟麗紅1，徐祥明1

（1.贛南師范學(xué)院，江西贛州341000；2.中科院地理科學(xué)與資源研究所，北京100101；3.重慶師范大學(xué)，重慶401331）

基于西南地區(qū)（西藏地區(qū)除外）社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、自然環(huán)境數(shù)據(jù)和歷年泥石流災(zāi)害事件記錄，采用因子分析的方法，對(duì)西南地區(qū)泥石流人員脆弱性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，西南地區(qū)易災(zāi)人口分布呈現(xiàn)四種類型：中部和西北部的極高脆弱區(qū)，北部和西南部的高度脆弱區(qū)，片狀圍繞極高脆弱區(qū)分布的中度脆弱區(qū)及點(diǎn)狀分布的低度脆弱區(qū)。其中，極高脆弱區(qū)人員綜合易損率達(dá)3.89人／萬(wàn)人，高度脆弱區(qū)高于3人／萬(wàn)人，中度脆弱區(qū)和低度脆弱區(qū)平均人員易損率分別為2.69人／萬(wàn)人和1.49人／萬(wàn)人。相關(guān)檢驗(yàn)分析表明，泥石流區(qū)易災(zāi)人口脆弱性空間分異規(guī)律不僅與歷年實(shí)際受災(zāi)人口相吻合，而且與區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相關(guān)。因此，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平、降低易災(zāi)人口脆弱性是未來(lái)西南地區(qū)減災(zāi)防災(zāi)重要的內(nèi)容。

泥石流；易災(zāi)人口脆弱性；災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)；西南地區(qū)

1970年代后期以來(lái)，尤其是1990年代“國(guó)際減災(zāi)十年”的興起，脆弱性研究已逐漸成為自然災(zāi)害對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)和人文可持續(xù)性發(fā)展影響的研究領(lǐng)域內(nèi)的一門新興科學(xué)，人與環(huán)境共同作用的脆弱性與日俱增，并已成為研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境發(fā)展的一個(gè)新方向［1-2］。脆弱性概念由Timmerman（1981）首先提出［3］，其后，在災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)外學(xué)者又相繼提出多種脆弱性定義與評(píng)價(jià)方法?？傮w而言，這些成果可以歸為兩類。一類是分析災(zāi)害事件前后的狀態(tài)，重點(diǎn)關(guān)注潛在危險(xiǎn)敏感度，并依此評(píng)估處于危險(xiǎn)區(qū)域人口的比例，以及特定災(zāi)害事件影響下生命財(cái)產(chǎn)可能損失的程度，如Kellenberg等［4］發(fā)現(xiàn)，人均收入與災(zāi)害損失風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)出曲線變化的關(guān)系：在人均GDP為＄5 044、＄3 360和＄4 688時(shí)，災(zāi)害損失隨收入增加而增加，此后開(kāi)始下降。一類是特定災(zāi)害事件或危險(xiǎn)可能引起的潛在損失，如Rygel在分析風(fēng)暴潮風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，提出了社會(huì)脆弱性指數(shù)構(gòu)建方法［5］。災(zāi)害的致?lián)p能力與孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子及承災(zāi)體自身脆弱程度密切相關(guān)［6-7］。其中，脆弱性評(píng)價(jià)是對(duì)區(qū)域某一自然或人文系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)、功能進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)外部脅迫對(duì)系統(tǒng)可能造成的影響，以及評(píng)估系統(tǒng)自身對(duì)外部脅迫的抵抗能力與從不利因素恢復(fù)的能力［8-9］，具有明顯的區(qū)域性特征。而以往的研究多為案例，區(qū)域研究相對(duì)薄弱。隨著脆弱性研究的深入，區(qū)域脆弱性分析日漸成為災(zāi)害與風(fēng)險(xiǎn)研究相聯(lián)系起來(lái)的重要紐帶，即分析社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境系統(tǒng)相互耦合作用及其對(duì)災(zāi)害的驅(qū)動(dòng)力、抑制機(jī)制和應(yīng)對(duì)能力［10-11］。因此，區(qū)域承災(zāi)體脆弱性研究已成為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究的基本組成部分，是詮釋人地相互作用機(jī)制的重要科學(xué)途徑和學(xué)科前沿的重大科學(xué)問(wèn)題［12］。

西南地區(qū)是我國(guó)泥石流災(zāi)害最為嚴(yán)重的地區(qū)，統(tǒng)計(jì)資料顯示，1949-2008年西南地區(qū)遭受泥石流傷亡人數(shù)達(dá)7 462人，是我國(guó)泥石流災(zāi)害人員傷亡最嚴(yán)重的地區(qū)。陡峭破碎的地貌、季風(fēng)強(qiáng)弱引起的降水變化、地震災(zāi)害引起土石疏松，以及人類活動(dòng)導(dǎo)致的植被大面積破壞等是引發(fā)西南地區(qū)泥石流泛濫的主要原因。所以，對(duì)承災(zāi)體（易災(zāi)人口）進(jìn)行脆弱性空間分析，強(qiáng)調(diào)多層面、多元化和多學(xué)科交叉，探討泥石流災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理模式，最大限度地降低泥石流災(zāi)害對(duì)易災(zāi)人口的損傷，即是災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究的需要，也是當(dāng)前西南地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展中亟待解決的問(wèn)題。

表1 西南地區(qū)泥石流災(zāi)害易災(zāi)人口脆弱性影響因子

1 評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)來(lái)源

本文所使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源涵蓋以下四方面：①國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)年報(bào)中相關(guān)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，分別取自西南地區(qū)各省市歷年統(tǒng)計(jì)年鑒（2000-2008年）與全國(guó)第五次（2000年）人口普查數(shù)據(jù)和《2009中國(guó)縣市社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》；②孕災(zāi)環(huán)境資料，由西南地區(qū)90mDEM數(shù)據(jù)，國(guó)家氣象臺(tái)站1951-2009年降水日值數(shù)據(jù)，1：10萬(wàn)土地利用圖（2000年）三部分構(gòu)成，分別來(lái)源于來(lái)自SRTM網(wǎng)站、中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)和中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心；③泥石流災(zāi)害事件記錄資料，原始數(shù)據(jù)來(lái)源于地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)的《全國(guó)泥石流災(zāi)害事件數(shù)據(jù)（1949-2008）》，本文根據(jù)西南地區(qū)四省市區(qū)400多縣市的年鑒、地方志資料，對(duì)之進(jìn)行了校對(duì)、補(bǔ)充和標(biāo)準(zhǔn)化處理，以控制誤差、精準(zhǔn)數(shù)據(jù)；④西南地區(qū)行政區(qū)劃數(shù)據(jù)，來(lái)源于國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心。

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定與數(shù)據(jù)處理

泥石流石流突的發(fā)性及區(qū)域運(yùn)載環(huán)境要素（降水、地震、崩塌等）產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)，是泥石流區(qū)人口脆弱性的增加，社會(huì)防災(zāi)減災(zāi)成本上升的重要原因。因此，本文根據(jù)聯(lián)合國(guó)國(guó)際減災(zāi)戰(zhàn)略（UN／ISDR）在其出版的《Living with Risk：A Global Review of Disaster Reduction Initiatives》一書(shū)中對(duì)脆弱性的定義——脆弱性是“由自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素決定，反映了社區(qū)面臨災(zāi)害影響的敏感程度”，并借鑒已有的承災(zāi)體脆弱性形成機(jī)制研究成果［13-17］，兼顧數(shù)據(jù)的獲取難易程度，基于敏感度和適應(yīng)度兩個(gè)方面的篩選，最終遴選了17個(gè)自然和社會(huì)因子，并在標(biāo)準(zhǔn)化處理基礎(chǔ)上，構(gòu)建西南地區(qū)泥石流災(zāi)害區(qū)易災(zāi)人口脆弱性評(píng)估指標(biāo)（表1）。

3 評(píng)估方法

縣域是國(guó)家和區(qū)域發(fā)展的基本單元，是防災(zāi)救災(zāi)工作的最終執(zhí)行者，在脆弱性表征方面具有一定的統(tǒng)一性，故在評(píng)價(jià)尺度選擇上，本文以縣域?yàn)樵u(píng)價(jià)單元。鑒于易災(zāi)人口損失狀況與評(píng)價(jià)指標(biāo)之間復(fù)雜性及當(dāng)前的研究現(xiàn)狀，采用因子分析法，研究西南地區(qū)泥石流災(zāi)害區(qū)易災(zāi)人口脆弱性分布特征，以保證公共因子間相互獨(dú)立。

因子分析法是解決錯(cuò)綜復(fù)雜的多指標(biāo)研究對(duì)象最重用的，也是最重要的分析手段。它除了能夠克服原始因子量多、關(guān)系復(fù)雜的等影響外，也能依據(jù)各因子貢獻(xiàn)率，將龐雜的綜合體解析為少數(shù)幾個(gè)新的相互獨(dú)立的公共因子。這些公共因子既能提供研究對(duì)象總變化的絕大部分信息，揭示研究對(duì)象之間的相互關(guān)系，如成因上的聯(lián)系［20］，也能確保構(gòu)造綜合評(píng)價(jià)時(shí)所涉及的伴生于數(shù)學(xué)變換的權(quán)數(shù)，具有較強(qiáng)的客觀性［19-20］，能夠較好地揭示研究對(duì)象內(nèi)多因子之間的相互關(guān)系。具體分析步驟如下所示。

（1）以縣（市）級(jí)行政區(qū)為統(tǒng)計(jì)單元，采用極值法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，將不同量綱、不同取值范圍的所有指標(biāo)統(tǒng)一到（0，1）之間。

（2）進(jìn)行數(shù)據(jù)檢驗(yàn)。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Bartlett球形檢測(cè)值為5 292.065，概率值p＝0.000，拒絕該相關(guān)矩陣為單位矩陣犯錯(cuò)的概率為0，即相關(guān)矩陣不是單位矩陣；KMO檢測(cè)值為0.83，大于KMO檢測(cè)值判斷標(biāo)準(zhǔn)（0.7）。顯然，觀測(cè)變量非常適合做因子分析。

（3）用主成分分析法提取公共因子，確定公共因子個(gè)數(shù)的依據(jù)是特征值大于等于1。

（4）計(jì)算因子載荷矩陣，并對(duì)初始因子載荷矩陣進(jìn)行方差最大正交旋轉(zhuǎn)，以方便于公共因子的命名和解釋。根據(jù)因子載荷矩陣，采用多對(duì)多回歸分析，即最小二乘估計(jì)出各公共因子得分。

（5）最后根據(jù)特征根的貢獻(xiàn)率大小，采用加權(quán)平均計(jì)算各區(qū)綜合得分，并據(jù)此進(jìn)行脆弱性分區(qū)。綜合得分計(jì)算公式為：

式中：λ為方差貢獻(xiàn)率，是各公共因子F所解釋方差占總方差的百分比，是衡量公用因子相對(duì)重要性的指標(biāo)，可由因子載荷計(jì)算獲得。

此外，利用spss軟件標(biāo)準(zhǔn)化、檢驗(yàn)各因子，并計(jì)算各初始因子特征值；對(duì)各統(tǒng)計(jì)單元的脆弱性因素定量評(píng)估，求脆弱度；在GIS技術(shù)的支持下，進(jìn)行空間分異表達(dá)，反映其潛在的地域分析特征。

4 評(píng)估結(jié)果

基于上述各評(píng)價(jià)指標(biāo)，計(jì)算西南地區(qū)17個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)貢獻(xiàn)率，求得的公共因子得分函數(shù)系數(shù)矩陣中（表2），公共因子F1在高中教育普及率（X8），城市化率（X10），醫(yī)院、衛(wèi)生院床位數(shù)（X11）和人均生產(chǎn)總值（X5）4個(gè)指標(biāo)上的載荷值在0.8以上，命名為社會(huì)發(fā)展水平因子；公共因子F2在年均降水量（X15）和＞25 mm降水日數(shù)（X17）上的載荷較大，為氣象因子；公共因子F3在人均財(cái)政支出（X3）上的載荷值較大，為抗災(zāi)能力因子；公共因子F4在25°以上坡耕地面積比（X20）和泥石流危險(xiǎn)性得分（X21）上的載荷較大，為致災(zāi)脅迫因子；公共因子F5在溝谷密度（X19）上的載荷較大，為地貌因子。社會(huì)發(fā)展水平、氣象、抗災(zāi)能力、致災(zāi)脅迫、地貌因子等5個(gè)因子累積貢獻(xiàn)率達(dá)到74%，特征值均大于1。顯然，西南地區(qū)各縣（市）人員的脆弱程度主要決定于是社會(huì)發(fā)展程度、氣象、抗災(zāi)能力、致災(zāi)脅迫、地貌，本文用這5個(gè)公共因子描述各區(qū)縣人員的脆弱狀況。

表2 易災(zāi)人口脆弱性公共因子得分函數(shù)系數(shù)矩陣

由式（1）采用加權(quán)綜合的方法計(jì)算得出各縣市區(qū)綜合的得分。其中各公共因子方差貢獻(xiàn)率分別為：λ1＝35.229，λ2＝16.295，λ3＝9.034，λ4＝6.954，λ5＝6.496。根據(jù)綜合得分，采用層次分析法，劃分為四種脆弱性類型（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ），結(jié)果導(dǎo)入arcgis9.3中得到西南地區(qū)泥石流災(zāi)害易災(zāi)人口脆弱性類型分布圖（圖1）。

圖1顯示，西南地區(qū)泥石流人員脆弱性大致由四個(gè)區(qū)構(gòu)成，即：Ⅰ類脆弱區(qū)分布，含蓋云南南部勐臘、景洪、翠云、江城等、四川盆地中部、江北、樂(lè)山、雅安等40余個(gè)縣（市、區(qū)）；Ⅱ類脆弱區(qū)，圍繞Ⅰ類脆弱區(qū)成環(huán)形半環(huán)形分布，主要包括云南西南部的勐海、孟連、瀾滄、普洱等縣市區(qū)、四川盆地周圍邊緣縣市及貴州省中南部的安順、普安、興義等縣市；Ⅲ類脆弱區(qū)，位于在云南中西部、貴州東部、北部、重慶中部及云貴川接壤地帶縣市連片地帶，覆蓋近200個(gè)縣市區(qū)；Ⅳ類脆弱區(qū)，分布于四川省西部、西北部縣市和云南省的昭通、貴州省的畢節(jié)等地。

圖1 西南地區(qū)泥石流災(zāi)害易災(zāi)人口脆弱性分區(qū)

很多研究直接用因子分析法加權(quán)綜合后的得分描述評(píng)估結(jié)果的高低水平［18-20］，為了驗(yàn)證并準(zhǔn)確表征西南地區(qū)泥石流災(zāi)害脆弱性狀況，本文根據(jù)因子分析的結(jié)果，依據(jù)歷年泥石流災(zāi)害事件記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算出來(lái)Ⅰ～Ⅳ類脆弱區(qū)遭遇不同規(guī)模的泥石流災(zāi)害時(shí)潛在的人口易損率（表3）。結(jié)果表明，Ⅳ類脆弱區(qū)為易災(zāi)人口極高脆弱區(qū)，分布在西南地區(qū)中部和西北部地區(qū)，易災(zāi)人口綜合易損率在3.89人／萬(wàn)人，單次泥石流災(zāi)害每萬(wàn)人可造成14人以上的易災(zāi)人口死亡。Ⅱ類脆弱區(qū)為高度脆弱區(qū)，分布在北部的四川盆地及云南西南部地區(qū)，易災(zāi)人口綜合易損率也在3.77人／萬(wàn)人，該區(qū)雖綜合易災(zāi)人口易損率稍低于極高脆弱區(qū)，但在遭遇特大型泥石流災(zāi)害時(shí)卻能造成較高的易災(zāi)人口傷亡，單次特大型災(zāi)害易災(zāi)人口平均易損率達(dá)到2.69人／萬(wàn)人，為各類脆弱區(qū)最高。片狀圍繞極高脆弱區(qū)分布的Ⅲ類脆弱區(qū)和點(diǎn)狀散布的Ⅰ類脆弱區(qū)分別為中度和低度脆弱區(qū)，綜合平均易損率分別為2.69人／萬(wàn)人和1.49人／萬(wàn)人，其中Ⅰ類脆弱區(qū)內(nèi)缺小型泥石流災(zāi)害事件記錄，故定為0。

表3 不同規(guī)模泥石流災(zāi)害在各類脆弱區(qū)可造成的人員易損率 人／萬(wàn)人

5 結(jié)論與討論

承災(zāi)體（易災(zāi)人口）脆弱性評(píng)估是災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究的重要組成部分?；诳h域的西南地區(qū)泥石流易災(zāi)人口脆弱性評(píng)估顯示，西南地區(qū)泥石流災(zāi)害易災(zāi)人口脆弱性具有明顯的區(qū)域性特征。極高脆弱區(qū)（Ⅳ類）呈片狀分布于西南地區(qū)西部和中東部地區(qū)，高度脆弱性區(qū)（Ⅱ類）呈環(huán)狀分布于四川盆地周邊縣市和云南西南部區(qū)域，中度和低度脆弱區(qū)（Ⅲ類和Ⅰ類）則散布于高度極高脆弱區(qū)周圍。整個(gè)西南地區(qū)的人口脆弱性具有從西北部向東部和西南部逐步降低的趨勢(shì)。在諸多脆弱性影響因素中，社會(huì)發(fā)展水平因子起主要作用，受其決定的脆弱性得分與災(zāi)情具有明顯的正相關(guān)。因此，在泥石流災(zāi)害減災(zāi)防災(zāi)工作中，協(xié)調(diào)區(qū)域發(fā)展，提高社會(huì)發(fā)展水平是降低承災(zāi)體（人口）脆弱性是減少災(zāi)害危害主要和有效途徑。

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Evaluation on Population Vulnerability from Debris Flow Disasters in Southwest China

Liu Guangxu1，Dai Erfu2，F(xiàn)u Hui3，Meng Lihong1and Xu Xiangming1
（1.Gannan Normal University，Ganzhou 341000，China；2.Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research，CAS，Beijing 100101，China；3.College of Geography and Tourism，Chongqing Normal University，Chongqing 401331，China）

Vulnerability is an important component in disaster risk investigation.We precede a vulnerability evaluation on population in Southwest China from debris-flow disasters by Factor Analysis.The data are from socioeconomic statistics，measures on natural environment as well as disaster records on debris flows.The result shows that there are four types of population vulnerability zones in Southwest China，the extremely-high zones in the central and northwestern part，the high zones in the northern and southwestern part，the moderate zones surrounding the extremely high，and the scattering low zones.The average fragile rate in the extremely-high vulnerability zones reaches 3.89 persons per 104，that in the high zones is over 3 persons per 104.The fragile rates in the moderate and low are 2.69 and 1.49 persons per104respectively.The resultswere examined and analyzed，which shows the spatial differentiation of population vulnerability from debris flows have a close relation notonly with the disaster-affected populations，but alsowith the regional socioeconomic development levels.Hence it is a keymeasure for disaster prevention and mitigation to reduce the vulnerable populations and raise the socioeconomic level in this area.

debris flow；population vulnerability；disaster risk；the southwest region

X43

A

1000-811X（2015）04-0069-05

10.3969／j.issn.1000-811X.2015.04.014

劉光旭，戴爾阜，傅輝，等.西南地區(qū)泥石流區(qū)易災(zāi)人口脆弱性評(píng)估［J］.災(zāi)害學(xué)，2015，30（4）：69-73.［Liu Guangxu，Dai Erfu，F(xiàn)u Hui，etal.Evaluation on population vulnerability from debris flow disasters in Southwest China［J］.Journal of Catastrophology，2015，30（4）：69-73.］*

2015-04-02 修回日期：2015-06-12

國(guó)家自然科學(xué)基金（41271124，41301226）；重慶師范大學(xué)博士啟動(dòng)基金（13XLB031）；江西省教育廳科技項(xiàng)目（GJJ14671）；江西省自然基金（20132BAB213020）

劉光旭（1977-），河南南陽(yáng)人，博士，主要從事資源環(huán)境方面研究.E-mail：lg760411＠126.com

傅輝（1971-），河南信陽(yáng)人，博士，主要從事氣候變化與人類適應(yīng)研究.E-mail：fuhui＠igsnrr.ac.cn