韓少帥 郭唯娜 柯長(zhǎng)青 趙家銳 馬東輝

(南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院 南京 210023)

0 引 言

積雪是地表覆蓋中非常活躍、敏感的自然要素之一，能夠?qū)θ祟?lèi)活動(dòng)和自然環(huán)境的諸多方面產(chǎn)生影響[1，2]。過(guò)量的降雪和積雪能夠引發(fā)一系列冰雪災(zāi)害，因而中國(guó)也是雪災(zāi)的高發(fā)區(qū)之一。對(duì)草原牧區(qū)而言，雪災(zāi)是冬春季主要的自然災(zāi)害，能夠造成牧草掩埋、牲畜采食困難、凍傷死亡、牧民生活困難，極大地威脅到畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[3，4]。對(duì)于其他地區(qū)而言，突發(fā)性的、大范圍的雪災(zāi)導(dǎo)致供水供暖、電力通信、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)嚴(yán)重受損，農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)等受災(zāi)，給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活帶來(lái)巨大的影響。特別是在全球變暖和極端性降雪頻發(fā)的背景下，穩(wěn)定積雪區(qū)的平原地區(qū)以及廣大的不穩(wěn)定積雪區(qū)面臨的雪災(zāi)威脅程度在不斷提高[5]。因此，雪災(zāi)研究及風(fēng)險(xiǎn)的綜合評(píng)價(jià)顯得十分的必要和重要。

由于成災(zāi)機(jī)制的復(fù)雜性以及災(zāi)害的突發(fā)性和強(qiáng)危害性，雪災(zāi)研究已經(jīng)受到越來(lái)越多專(zhuān)家學(xué)者的重視，成為自然災(zāi)害研究中的重點(diǎn)問(wèn)題之一。雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是雪災(zāi)研究的主要內(nèi)容，是雪災(zāi)災(zāi)害管理和控制的關(guān)鍵部分，對(duì)于降低災(zāi)害損失、保障社會(huì)穩(wěn)定具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，國(guó)外對(duì)雪災(zāi)的研究主要有3個(gè)方向：雪崩的預(yù)報(bào)預(yù)警、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)制圖、風(fēng)險(xiǎn)管理等方面[6-8]，暴風(fēng)雪雪災(zāi)的氣象模擬、預(yù)報(bào)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方面[9-12]，以及雪災(zāi)對(duì)畜牧業(yè)、林業(yè)、城市等領(lǐng)域的影響[13-15]。國(guó)內(nèi)對(duì)雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的研究多集中在山區(qū)或者草原牧區(qū)，涉及到雪災(zāi)的成因及預(yù)報(bào)[16]、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[17，18]、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及模型研究[19-21]等多個(gè)方面。然而，國(guó)內(nèi)外對(duì)氣候差異大、土地利用類(lèi)型多、社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地區(qū)(如東北地區(qū))的研究很少，不少雪災(zāi)評(píng)價(jià)研究?jī)H從降雪(或積雪)氣象要素自身出發(fā)，對(duì)災(zāi)害損失做直接統(tǒng)計(jì)，缺少結(jié)合社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等各方面要素的綜合評(píng)定[22]。

東北地區(qū)是中國(guó)三大穩(wěn)定積雪區(qū)域之一，降雪多、積雪深，雪災(zāi)頻發(fā)。針對(duì)目前東北地區(qū)雪災(zāi)及其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究較少、情況復(fù)雜難以綜合評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀，結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)的研究方法和成果，構(gòu)建雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)模型，對(duì)東北地區(qū)的雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和分析，并提出針對(duì)性的防災(zāi)減災(zāi)建議?？陀^、全面地評(píng)價(jià)東北地區(qū)的雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，有利于弄清東北地區(qū)的雪災(zāi)成因、分布規(guī)律和災(zāi)情響應(yīng)狀況，為東北地區(qū)的雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理和擬定防災(zāi)、減災(zāi)對(duì)策提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)

東北地區(qū)地處中國(guó)的東北部，是東北亞的核心區(qū)域，在北緯38°至54°，東經(jīng)115°至135°之間，地區(qū)總面積達(dá)125.84萬(wàn)km2，包括遼寧、吉林、黑龍江3個(gè)省以及內(nèi)蒙古東部4市盟(呼倫貝爾市、興安盟、通遼市和赤峰市)，一共40個(gè)地級(jí)行政單元，327個(gè)縣級(jí)行政單元(經(jīng)處理整合為219個(gè)統(tǒng)計(jì)單元)(圖1)。東北地區(qū)屬溫帶濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，由西北到東南，年降水量從300 mm以下上升至800 mm以上[23]。東北地區(qū)降雪空間分布變化明顯。內(nèi)部的平原地區(qū)降雪次數(shù)少且雪量少，外圍的山地丘陵地區(qū)降雪次數(shù)多且雪量大。受復(fù)雜多樣的地形和緯度影響，積雪在空間分布上主要存在著“高緯度多、低緯度少”和“山區(qū)丘陵多、平原臺(tái)地少”的情況。

圖1 研究區(qū)與氣象站的空間分布

1.2 數(shù)據(jù)

1.2.1 氣象數(shù)據(jù)

采用東北地區(qū)102個(gè)氣象站點(diǎn)(圖1)1962-2014年的日值氣象數(shù)據(jù)，包括每個(gè)氣象站點(diǎn)的每日積雪深度、每日平均溫度和每日降水?dāng)?shù)據(jù)。所選氣象站點(diǎn)在研究區(qū)內(nèi)分布較為均勻，且觀測(cè)記錄時(shí)間序列較長(zhǎng)，能夠很好地滿足后續(xù)處理需要。以前一年的9月到當(dāng)年的8月作為一個(gè)積雪年，逐年統(tǒng)計(jì)計(jì)算(2000年9月到2001年8月，記為積雪年2001年)。

1.2.2 地形地貌數(shù)據(jù)

地形數(shù)據(jù)采用ASTER全球數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)(ASTER GDEM)。該數(shù)據(jù)空間分辨率為1弧度秒(約為30 m)，每個(gè)GDEM 分片的范圍為1°(緯度)× 1°(經(jīng)度)。研究區(qū)由233片DEM拼接而成。

地表覆蓋數(shù)據(jù)采用全球30 m分辨率的數(shù)據(jù)(GlobeLand30)產(chǎn)品，每幅影像的覆蓋范圍為5°(緯度)× 6°(經(jīng)度)。總共選取14幅數(shù)據(jù)影像將研究區(qū)完全覆蓋。GlobeLand30包括耕地、林地、草地、水體、人造地表等10種地表覆蓋類(lèi)型。該數(shù)據(jù)采用基于像元-對(duì)象-知識(shí)(pixel-object-knowledge，POK)的分類(lèi)方法，全球分類(lèi)精度可達(dá)80%以上[24，25]。

1.2.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料

為了獲取各評(píng)價(jià)單元人口、經(jīng)濟(jì)、財(cái)政、工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生等方面的情況，本文用到的社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料包括遼寧統(tǒng)計(jì)年鑒2015、吉林統(tǒng)計(jì)年鑒2015、黑龍江統(tǒng)計(jì)年鑒2015、內(nèi)蒙古統(tǒng)計(jì)年鑒2015；中國(guó)縣(市)統(tǒng)計(jì)年鑒2015；部分地市統(tǒng)計(jì)年鑒；部分地市統(tǒng)計(jì)公報(bào)。

1.2.4 歷史資料

為了獲取各評(píng)價(jià)單元?dú)v史年份雪災(zāi)發(fā)生的頻率和強(qiáng)度，用到的歷史資料數(shù)據(jù)包括中國(guó)氣象災(zāi)害大典(《遼寧卷》、《吉林卷》、《黑龍江卷》、《內(nèi)蒙古卷》)，中國(guó)自然災(zāi)害統(tǒng)計(jì)年鑒，中國(guó)氣象年鑒，東北4省區(qū)氣象局公報(bào)。東北行政區(qū)劃數(shù)據(jù)來(lái)自于1:400萬(wàn)中國(guó)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)集(采用WGS84大地坐標(biāo)系統(tǒng))，各省區(qū)行政區(qū)劃以2014年底實(shí)際情況為準(zhǔn)。

2 方法

2.1 GIS技術(shù)與方法

GIS(地理信息系統(tǒng))以地理空間為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，對(duì)空間信息進(jìn)行分析和處理，是一種為地理研究和地理決策服務(wù)的技術(shù)系統(tǒng)。研究中使用到的GIS技術(shù)和方法包括：(1)地理數(shù)據(jù)預(yù)處理(數(shù)據(jù)矢量化、矢量數(shù)據(jù)柵格化、數(shù)據(jù)拼接與裁剪)、投影轉(zhuǎn)換(將其他地圖投影系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)锳sia Lambert Conformal Conic投影坐標(biāo)系)、柵格重分類(lèi)；(2)空間分析(地統(tǒng)計(jì)分析、地形表面分析、疊加分析、統(tǒng)計(jì)分析)；(3)地理制圖與輸出(采用ArcGIS軟件制圖與輸出)。

2.2 雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)模型

本文在分析已有雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程的基礎(chǔ)上[26-28]，結(jié)合相關(guān)學(xué)者對(duì)自然災(zāi)害系統(tǒng)理論的研究[29-31]，綜合考慮自然和社會(huì)要素、致災(zāi)和承災(zāi)特點(diǎn)，構(gòu)建的雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估體系是目標(biāo)-因素-因子-權(quán)重4層體(見(jiàn)表1)。不同指標(biāo)對(duì)雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的影響不同，包括正向指標(biāo)與逆向指標(biāo)，而正向和逆向指標(biāo)又可以細(xì)分為多個(gè)指標(biāo)，每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重也不相同，本文先對(duì)每一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，再采用3種權(quán)重計(jì)算方法計(jì)算相應(yīng)的權(quán)重，權(quán)重的計(jì)算方法包括相關(guān)系數(shù)法、CRITIC法、層次分析法[32]。每一個(gè)指標(biāo)的權(quán)重如表1所示。

表1 東北地區(qū)雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.2.1 致災(zāi)危險(xiǎn)性

致災(zāi)危險(xiǎn)性包括潛在雪災(zāi)危險(xiǎn)性和歷史雪災(zāi)危險(xiǎn)性2部分。

(1) 潛在雪災(zāi)危險(xiǎn)性

氣象因素(降雪、積雪、溫度)是造成雪災(zāi)的主要因素[33]。本文采用6個(gè)衡量雪災(zāi)的氣象因素指標(biāo)(積雪日數(shù)、降雪日數(shù)、降雪量、最大積雪深度、積雪日平均溫度和低溫日數(shù))。對(duì)離散的氣象站數(shù)據(jù)進(jìn)行克里金插值并對(duì)差值的結(jié)果采用自然斷點(diǎn)法分為10個(gè)等級(jí)，屬性值為0.1～1。對(duì)所得的潛在雪災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)按照自然斷點(diǎn)法劃分10個(gè)等級(jí)。

(1)

其中，H1為潛在雪災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)，ωi為各個(gè)氣象指標(biāo)的權(quán)重(由CRITIC法獲得)(見(jiàn)表1)，fi為各個(gè)氣象指標(biāo)的影響程度。

(2)歷史雪災(zāi)危險(xiǎn)性

以東北地區(qū)縣級(jí)行政單元作為基本的統(tǒng)計(jì)單元，依次統(tǒng)計(jì)1962-2014年期間每個(gè)統(tǒng)計(jì)單元發(fā)生雪災(zāi)的歷史頻率(統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi)，每個(gè)統(tǒng)計(jì)單元內(nèi)雪災(zāi)發(fā)生年份數(shù)與總年份數(shù)量的比值)和歷史強(qiáng)度(統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi)，每個(gè)統(tǒng)計(jì)單元內(nèi)雪災(zāi)發(fā)生次數(shù)總和與總年份數(shù)量的比值)。歷史雪災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)計(jì)算公式如下：

H2=0.50fF+0.50fI

(2)

其中，H2為歷史雪災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)，fF為歷史雪災(zāi)強(qiáng)度，fI為歷史雪災(zāi)頻率，0.50為權(quán)重。通過(guò)式(2)計(jì)算，并利用自然斷點(diǎn)法分為10個(gè)類(lèi)別，得到東北地區(qū)的歷史雪災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)。

雪災(zāi)致災(zāi)危險(xiǎn)性由雪災(zāi)的潛在危險(xiǎn)性和歷史危險(xiǎn)性分別賦予0.50的權(quán)重通過(guò)式(3)計(jì)算，并按照自然斷點(diǎn)法劃分10個(gè)等級(jí)。

H=0.50×H1+0.50×H2

(3)

其中，H為致災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)，H1為潛在雪災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)，H2為歷史雪災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)。

2.2.2 承災(zāi)體脆弱性

承災(zāi)體脆弱性由承災(zāi)體暴露性、承災(zāi)體敏感性和救災(zāi)應(yīng)災(zāi)能力3部分構(gòu)成。

(1)承災(zāi)體暴露性

受海拔、坡度坡向、地表覆蓋等地形地貌條件的影響，降雪量、積雪分布、積雪消融速率在空間上有較大的差異[34]。綜合考慮，選取高程、坡度、坡向、地表覆蓋類(lèi)型這4個(gè)指標(biāo)(見(jiàn)表2)，由于不同的高程范圍、坡度、坡向以及地表覆蓋類(lèi)型的承災(zāi)體對(duì)雪災(zāi)的暴露性不同，先對(duì)每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行類(lèi)別劃分，然后采用層次分析法先確定指標(biāo)內(nèi)不同類(lèi)別的屬性值(見(jiàn)表2)，再確定不同指標(biāo)對(duì)于暴露性整體的權(quán)重值(見(jiàn)表1)。承災(zāi)體的暴露性由不同地形指標(biāo)要素以及指標(biāo)內(nèi)類(lèi)別綜合決定，因而得到承災(zāi)體暴露性模型的表達(dá)式如下：

(4)

其中，E為暴露性指數(shù)，ωi為不同地形指標(biāo)的權(quán)重，eij為某一指標(biāo)類(lèi)別的暴露性，n為指標(biāo)個(gè)數(shù)，m為某一指標(biāo)內(nèi)類(lèi)別個(gè)數(shù)。對(duì)所得的暴露性指數(shù)依據(jù)自然斷點(diǎn)法劃分為10個(gè)等級(jí)。

表2 不同暴露指數(shù)范圍所對(duì)應(yīng)的數(shù)值

(2)承災(zāi)體敏感性

選取了人口密度、農(nóng)業(yè)密度、工業(yè)密度、公路密度、全社會(huì)用電量和大牲口數(shù)量6項(xiàng)指標(biāo)并用自然斷點(diǎn)法劃分10類(lèi)分別賦予相應(yīng)的屬性值(0.1～1)，根據(jù)式(5)來(lái)計(jì)算承災(zāi)體敏感性。

(5)

其中，S為承災(zāi)體敏感性指數(shù)，ωi為各個(gè)敏感性指標(biāo)的權(quán)重，fi為各個(gè)敏感性指標(biāo)的影響程度，n為指標(biāo)個(gè)數(shù)，對(duì)所得的敏感性指數(shù)依據(jù)自然斷點(diǎn)法劃分10個(gè)等級(jí)。

(3)救災(zāi)應(yīng)災(zāi)能力

本文選擇人均GDP、公共財(cái)政支出和醫(yī)院床位數(shù)3個(gè)指標(biāo)來(lái)初步表征區(qū)域的救災(zāi)應(yīng)災(zāi)能力并用自然斷點(diǎn)法劃分10類(lèi)分別賦予相應(yīng)的屬性值(0.1～1)，使用相關(guān)系數(shù)法計(jì)算其相應(yīng)的權(quán)重。

(6)

其中，R為救災(zāi)應(yīng)災(zāi)能力，wi為各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，fi為各個(gè)指標(biāo)的影響程度，n為指標(biāo)個(gè)數(shù)，對(duì)所得的救災(zāi)應(yīng)災(zāi)指數(shù)依據(jù)自然斷點(diǎn)法劃分10個(gè)等級(jí)。

根據(jù)上面對(duì)東北地區(qū)承災(zāi)體暴露性、敏感性以及救災(zāi)應(yīng)災(zāi)能力的計(jì)算與分析，同等雪災(zāi)強(qiáng)度，承災(zāi)體的環(huán)境暴露性和對(duì)雪災(zāi)的敏感性越高，該地區(qū)承災(zāi)體的脆弱性就越高；而救災(zāi)應(yīng)災(zāi)能力越強(qiáng)，該地區(qū)承災(zāi)體的脆弱性就越弱。采用層次分析法對(duì)3方面因素分別賦予權(quán)重值0.40、0.80和-0.20(見(jiàn)表1)，則承災(zāi)體脆弱性的計(jì)算模型為

V=0.40E+0.80S-0.20R

(7)

其中，V為承災(zāi)體脆弱性指數(shù)，E為承災(zāi)體暴露性指數(shù)，S為承災(zāi)體敏感性指數(shù)，R為應(yīng)災(zāi)救災(zāi)能力指數(shù)。對(duì)所得的承災(zāi)體脆弱性指數(shù)依據(jù)自然斷點(diǎn)法劃分10個(gè)等級(jí)。

參照聯(lián)合國(guó)救災(zāi)組織提出的自然災(zāi)害評(píng)估模型[35]，本文采用的東北地區(qū)雪災(zāi)評(píng)價(jià)模型為風(fēng)險(xiǎn)度=危險(xiǎn)性×脆弱性。即東北地區(qū)雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算公式：

RI=H×V

(8)

其中，RI為雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合指數(shù)，H為危險(xiǎn)性指數(shù)，V為脆弱性指數(shù)。為了對(duì)東北地區(qū)雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行等級(jí)劃分，并且體現(xiàn)出空間差異性，根據(jù)致災(zāi)危險(xiǎn)性和承災(zāi)體脆弱性的等級(jí)劃分，采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法來(lái)確定雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

3 結(jié)果與分析

3.1 致災(zāi)危險(xiǎn)性分析

東北地區(qū)潛在雪災(zāi)危險(xiǎn)性比較高(較高和極高)的區(qū)域主要分布在大興安嶺、小興安嶺以及長(zhǎng)白山等海拔較高的山區(qū)，具體包括內(nèi)蒙古的呼倫貝爾、黑龍江的北部及東部、吉林的東部、遼寧的東北部等地區(qū)(圖2(a))，而且呼倫貝爾草原和長(zhǎng)白山同樣也是歷史雪災(zāi)危險(xiǎn)性極高的地區(qū)(圖2(b))，這種現(xiàn)象的原因是由于該地區(qū)多受大尺度的干冷性高壓控制，來(lái)自太平洋的暖濕氣團(tuán)和干冷氣團(tuán)交匯導(dǎo)致東北東部地區(qū)降雪頻繁，雪災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)性比較高。而對(duì)于東北北部地區(qū)而言，緯度偏高，極易受極地冷空氣南下的影響，冷暖氣團(tuán)交替形成降雪，再加上氣溫低、積雪長(zhǎng)期保存等山區(qū)氣候特點(diǎn)，造成了該地區(qū)也是潛在雪災(zāi)危險(xiǎn)性非常高的區(qū)域。松嫩-遼河平原、小興安嶺地區(qū)歷史雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)性比較低，很少出現(xiàn)雪災(zāi)記錄，如吉林西北部的白城地區(qū)，在53年間僅有個(gè)別年份出現(xiàn)大到暴雪天氣(圖2(b))。

綜合潛在雪災(zāi)危險(xiǎn)性和歷史雪災(zāi)危險(xiǎn)性得到雪災(zāi)致災(zāi)危險(xiǎn)性發(fā)現(xiàn)，雪災(zāi)致災(zāi)危險(xiǎn)性最高的地區(qū)是呼倫貝爾高原，危險(xiǎn)程度達(dá)到較高甚至是極高級(jí)別，具體包括新巴爾虎左旗、新巴爾虎右旗、鄂溫克族自治旗、滿洲里市、陳巴爾虎旗、海拉爾以及阿爾山市。呼倫貝爾市北部的部分地區(qū)也較高。另一個(gè)雪災(zāi)致災(zāi)危險(xiǎn)性較高的地區(qū)在東北的東南部，以長(zhǎng)白山地區(qū)為主，具體包括黑龍江哈爾濱市南部、吉林的中南部、遼寧的東北部等多個(gè)縣市區(qū)。危險(xiǎn)性最低的地區(qū)有2個(gè)，一個(gè)是以吉林白城市為核心的松嫩平原地區(qū)；另一個(gè)是遼西地區(qū)，包括葫蘆島市、朝陽(yáng)市、阜新市等地市。從整體來(lái)看，大興安嶺以東，長(zhǎng)白山以西，嫩江平原以南，渤海灣以北的廣大區(qū)域，雪災(zāi)致災(zāi)危險(xiǎn)性都比較低(圖2(c))。

圖2 東北地區(qū)雪災(zāi)的潛在危險(xiǎn)性、歷史危險(xiǎn)性和致災(zāi)危險(xiǎn)性的空間分布圖

3.2 承災(zāi)體脆弱性分析

東北地區(qū)承災(zāi)體暴露性極高的區(qū)域?yàn)楦叱梯^低、地表平整的城鎮(zhèn)地區(qū)，較高的區(qū)域分布在呼倫貝爾高原以及內(nèi)蒙古東南部的三市盟(赤峰市、通遼市和興安盟)等地區(qū)，而暴露性比較低(較低和極低)的地區(qū)主要分布在海拔較高、森林密集、坡度較陡的大、小興安嶺及長(zhǎng)白山等山區(qū)。至于廣袤的東北平原，大部分區(qū)域都屬于暴露性一般的程度(圖3(a))。

圖3 東北地區(qū)承災(zāi)體的暴露性、敏感性、救災(zāi)應(yīng)災(zāi)能力和脆弱性的空間分布

東北地區(qū)承災(zāi)體敏感性與該地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平息息相關(guān)，比較高(較高和極高)的區(qū)域主要為松嫩-遼河平原，包括內(nèi)蒙古的赤峰、通遼的市轄區(qū)，遼寧的大連、朝陽(yáng)、錦州、阜新、鞍山、沈陽(yáng)、鐵嶺等地市，吉林的四平、長(zhǎng)春以及吉林市轄區(qū)，黑龍江的哈爾濱、綏化、大慶、齊齊哈爾等地市的部分縣市區(qū)。敏感性比較低(較低和極低)的區(qū)域則主要分布在大、小興安嶺、長(zhǎng)白山等山區(qū)，尤其以大興安嶺地區(qū)的敏感性為最低(圖3(b))。

東北地區(qū)救災(zāi)應(yīng)災(zāi)能力最強(qiáng)的地區(qū)主要是發(fā)達(dá)城市的市轄區(qū)。最弱的地區(qū)主要是偏遠(yuǎn)邊疆地區(qū)及一些不發(fā)達(dá)的旗縣(圖3(c))。

東北的松嫩平原和遼河平原雪災(zāi)承災(zāi)體脆弱性最高(圖3(d))，這2個(gè)地區(qū)基本涵蓋了東北最主要的區(qū)域中心城市和經(jīng)濟(jì)圈，為東北人口最為密集、社會(huì)經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，一旦受到雪災(zāi)侵襲，造成的社會(huì)損失往往比較嚴(yán)重。脆弱性極高的地區(qū)包括哈爾濱市、大慶市、長(zhǎng)春市、沈陽(yáng)市、撫順市、大連市、赤峰市的部分地區(qū)。其周邊地區(qū)的雪災(zāi)脆弱性次之。東北地區(qū)雪災(zāi)脆弱性最低的地區(qū)在大、小興安嶺及長(zhǎng)白山等山區(qū)，人口稀少、經(jīng)濟(jì)落后，對(duì)雪災(zāi)的承災(zāi)體脆弱性要低于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的平原地區(qū)。

3.2 雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合分析

如圖4所示，東北地區(qū)雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)極高的地區(qū)在內(nèi)蒙古呼倫貝爾高原、黑龍江南部、吉林東南部、遼寧北部等區(qū)域，這些地區(qū)的雪災(zāi)致災(zāi)危險(xiǎn)性及承災(zāi)體脆弱性都較高(甚至極高)。雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較高的地區(qū)分布在東北的東南部及西部的部分地區(qū)，這些地區(qū)的承災(zāi)體脆弱性較高，降雪也較為頻繁。雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)比較低(較低和極低)的地區(qū)主要分布在東北的北部山區(qū)、大興安嶺東側(cè)與松嫩-遼河平原西部之間的廣大地區(qū)。極低的地區(qū)有3個(gè)：大興安嶺地區(qū)和黑河市的西北部；東北中部的三省區(qū)交界地區(qū)；遼寧西部和南部部分地區(qū)。前一個(gè)地區(qū)雖然降雪、積雪頻繁，但由于承災(zāi)體脆弱性極低，因而整體的雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)非常低；后2個(gè)地區(qū)常年降雪較少，且氣溫相對(duì)較高，積雪留存時(shí)間短，不易發(fā)生雪災(zāi)，因而雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)也極低。

圖4 東北地區(qū)雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

通過(guò)對(duì)國(guó)家氣候中心發(fā)布的2015年、2016年每月的全國(guó)主要自然災(zāi)害圖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)內(nèi)蒙古的克什克騰旗至少出現(xiàn)2次雪災(zāi)，興安盟北部和呼倫貝爾市都至少出現(xiàn)1次雪災(zāi)；黑龍江蘿北縣、富錦市、撫遠(yuǎn)縣、樺南縣、哈爾濱市均至少出現(xiàn)1次雪災(zāi)；吉林中部和東南部都至少出現(xiàn)2次雪災(zāi)；遼寧北部和遼東山區(qū)都至少出現(xiàn)1次雪災(zāi)。近2年雪災(zāi)出現(xiàn)的地區(qū)都分布在本研究劃分的雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)比較高的等級(jí)區(qū)域中，說(shuō)明該雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型具有較高的科學(xué)性和可靠性。東北地區(qū)雪災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)見(jiàn)表3。

表3 東北地區(qū)雪災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

4 討 論

對(duì)雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)所占的面積及比重。東北地區(qū)雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)極高、較高、中等、較低、極低等級(jí)的面積分別為7.91萬(wàn)km2、20.10萬(wàn)km2、42.58萬(wàn)km2、39.26萬(wàn)km2、15.98萬(wàn)km2，所占面積比重分別為6.28%、15.98%、33.84%、31.20%、12.70%。

不同省份雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的構(gòu)成見(jiàn)表4。針對(duì)不同省區(qū)來(lái)看，內(nèi)蒙古蒙東地區(qū)、遼寧省、吉林省、黑龍江省的雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合指數(shù)分別為0.19、0.14、0.17、0.15。蒙東地區(qū)的雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)最高，幾乎達(dá)到了較強(qiáng)的程度，有7成面積處于雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)中等及以上程度。遼寧省的雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)最低，極低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)所占的比重也最大，超過(guò)面積的1/3。吉林省雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)比較高(較高和極高)等級(jí)所占比重為34.13%，是4個(gè)省區(qū)中最高的。黑龍江省極高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)所占比重最小，僅有2.76%，較低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)所占比重最大，面積超過(guò)20萬(wàn)km2。

表4 不同省份雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的構(gòu)成

由于東北地區(qū)地形地貌多樣、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡、工農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)差異較大，本研究在分析各省區(qū)雪災(zāi)致災(zāi)、受災(zāi)情況后，針對(duì)每個(gè)地區(qū)提出了具體的雪災(zāi)防治對(duì)策和建議。

內(nèi)蒙古蒙東地區(qū)有不少旗縣處于雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較高的程度，特別是呼倫貝爾草原地區(qū)。這些地區(qū)的雪災(zāi)致災(zāi)危險(xiǎn)性很高，嚴(yán)重影響草原畜牧業(yè)的穩(wěn)定。因而，針對(duì)性的對(duì)策和建議包括：(1)科學(xué)規(guī)劃和管理草地資源，加強(qiáng)草場(chǎng)建設(shè)，控制牲畜數(shù)量，避免過(guò)度放牧[36]。(2)增加牧草儲(chǔ)備，構(gòu)建飼料生產(chǎn)、銷(xiāo)售、運(yùn)輸體系，保證積雪季節(jié)牧區(qū)有草可用。(3)完善牧區(qū)的氣象、通訊、交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以便有效地進(jìn)行雪災(zāi)預(yù)警和災(zāi)后救助。(4)運(yùn)用遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)牧區(qū)草地資源和雪災(zāi)災(zāi)情的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為政府部門(mén)防災(zāi)救災(zāi)、合理安排畜牧業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)決策。

遼寧省雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較高的地區(qū)在遼北和遼東，其中遼東地區(qū)的雪災(zāi)致災(zāi)危險(xiǎn)性較高，而遼北地區(qū)的承災(zāi)體敏感性較高。雪災(zāi)對(duì)該地區(qū)造成的損失主要集中在設(shè)施農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)林業(yè)，公路、鐵路、民航等交通運(yùn)輸業(yè)，以及電力、鋼鐵等工業(yè)。因而，針對(duì)性的對(duì)策和建議包括：(1)增強(qiáng)全民的防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)，加大雪災(zāi)防治投入，建立區(qū)域性的雪災(zāi)綜合保險(xiǎn)體系。(2)推廣抗災(zāi)救災(zāi)技術(shù)措施，提高民眾自救能力。如對(duì)于設(shè)施農(nóng)業(yè)而言，加強(qiáng)溫棚抗雪和保溫能力建設(shè)。(3)建立并完善雪災(zāi)預(yù)警和應(yīng)急管理體系，保障災(zāi)區(qū)救災(zāi)物資供應(yīng)和基本的生產(chǎn)生活。

吉林省雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較高的地區(qū)在東南部山區(qū)，該地區(qū)雪災(zāi)致災(zāi)危險(xiǎn)性很高，是東北降雪頻發(fā)的核心區(qū)域之一，也是雪災(zāi)防災(zāi)救災(zāi)的重要區(qū)域。雪災(zāi)對(duì)該地區(qū)交通運(yùn)輸和工程設(shè)施造成的影響最大，因此除了準(zhǔn)確及時(shí)的雪災(zāi)預(yù)警外，政府及相關(guān)部門(mén)應(yīng)做好防災(zāi)的應(yīng)急措施，加大對(duì)道路、鐵路、各種管線等的管理巡護(hù)力度，及時(shí)清雪融雪，將雪災(zāi)帶來(lái)的損失減至最少。

黑龍江省雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較高的地區(qū)在南部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，該地區(qū)對(duì)雪災(zāi)響應(yīng)極為敏感，承災(zāi)體脆弱性很高，成熟的雪災(zāi)預(yù)警和應(yīng)急管理體系顯得尤為關(guān)鍵。全省的降(積)雪期非常長(zhǎng)，要盡量減輕春秋季突發(fā)性雪災(zāi)對(duì)農(nóng)業(yè)造成的損失，及時(shí)搶收、搶種農(nóng)作物。西部地區(qū)春季容易發(fā)生大風(fēng)雪天氣，減輕雪害最有效的措施就是營(yíng)造防風(fēng)雪林帶。東部地區(qū)交通最容易受到雪災(zāi)影響，高速公路、市區(qū)道路要及時(shí)清除路面積雪，保障交通順暢。

5 結(jié) 論

通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)研究，在自然災(zāi)害系統(tǒng)理論的支撐下，運(yùn)用GIS技術(shù)和層次分析法、風(fēng)險(xiǎn)矩陣法等手段和方法，以東北地區(qū)219個(gè)縣級(jí)統(tǒng)計(jì)單元為研究對(duì)象，構(gòu)建雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)模型，并對(duì)該地區(qū)的雪災(zāi)致災(zāi)危險(xiǎn)性、承災(zāi)體的脆弱性以及雪災(zāi)綜合風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行計(jì)算和分析，最終提出各省區(qū)防災(zāi)減災(zāi)的對(duì)策和建議。主要結(jié)論如下：

(1) 潛在危險(xiǎn)性比較高的地區(qū)分布在大、小興安嶺及長(zhǎng)白山等山區(qū)。呼倫貝爾高原上是歷史雪災(zāi)危險(xiǎn)性最高的地區(qū)，也是雪災(zāi)致災(zāi)危險(xiǎn)性最高的地區(qū)。東北東南部地區(qū)(以長(zhǎng)白山地區(qū)為主)致災(zāi)危險(xiǎn)性次之。

(2) 綜合考慮承災(zāi)體暴露性、敏感性和抗災(zāi)救災(zāi)能力，得出：松遼平原承災(zāi)體脆弱性最高，這些地區(qū)人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)；大、小興安嶺及長(zhǎng)白山等地區(qū)，人口稀少、經(jīng)濟(jì)落后，承災(zāi)體敏感性最低。

(3) 雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)極高的地區(qū)在內(nèi)蒙古呼倫貝爾高原、黑龍江南部、吉林東南部、遼寧北部等；較高的地區(qū)分布東北的東南部及西部的部分地區(qū)；較低的地區(qū)主要分布較廣，尤其以大興安嶺地區(qū)、蒙黑吉三省區(qū)交界地區(qū)和遼西地區(qū)的雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)為最低。

(4) 東北地區(qū)的雪災(zāi)防治工作包括做好雪災(zāi)的氣象預(yù)報(bào)、預(yù)警和應(yīng)急管理，加大防災(zāi)減災(zāi)的投入，增強(qiáng)全民的防災(zāi)意識(shí)和自救能力，建立健全雪災(zāi)綜合保險(xiǎn)體系等。每個(gè)省區(qū)的側(cè)重點(diǎn)又有所不同：內(nèi)蒙古蒙東地區(qū)重點(diǎn)在于保障草原畜牧業(yè)的穩(wěn)定；東北三省發(fā)達(dá)地區(qū)重點(diǎn)在于建立成熟的雪災(zāi)預(yù)警和應(yīng)急管理體系，提升多部門(mén)的協(xié)同能力，山區(qū)則在于交通運(yùn)輸、電力通訊等的運(yùn)行保障方面。