譚 鋼 郝方平
(1、國(guó)元農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)股份有限公司,安徽 合肥230031 2、南京亙達(dá)云信息科技有限公司,江蘇 南京211100)
洪水災(zāi)害是我國(guó)發(fā)生頻率高、危害范圍廣、對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)影響最為嚴(yán)重的自然災(zāi)害[1]。2017 年全國(guó)洪澇災(zāi)害年均損失率為0.26%, 直接經(jīng)濟(jì)損失約2143 億元。其中全國(guó)農(nóng)作物受災(zāi)面積5196 千公頃,成災(zāi)面積2781 千公頃。
對(duì)于一些重要地區(qū),科學(xué)地評(píng)估洪水災(zāi)害所造成的損失,是評(píng)估防洪效益、制定防洪規(guī)劃和防洪減災(zāi)決策的重要依據(jù)。如果能夠在洪水發(fā)生前或未發(fā)生前,即對(duì)洪水可能造成的淹沒(méi)范圍和損失,進(jìn)行計(jì)算和評(píng)估,對(duì)于這些地區(qū),將具有重要的決策指導(dǎo)意義[2]。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)洪災(zāi)損失評(píng)估技術(shù)方法及應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究與探索,并且取得了較為豐碩的成果[3]。隨著GIS技術(shù)的快速發(fā)展,其強(qiáng)大的空間分析處理功能也不斷應(yīng)用在洪災(zāi)損失評(píng)估分析中。如劉亞嵐等以遙感和GIS 為基礎(chǔ),快速將多源數(shù)據(jù)復(fù)合通過(guò)網(wǎng)絡(luò)集成了多種技術(shù)成果和數(shù)據(jù),進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、連續(xù)、動(dòng)態(tài)與全天候的洪澇災(zāi)害的檢測(cè)與評(píng)估[2]。
本文利用GIS 強(qiáng)大的空間分析和處理能力,以安徽省同馬大堤防護(hù)保護(hù)區(qū)這一重要地區(qū)為例,選取54 型洪水10 年一遇洪水計(jì)算結(jié)果,結(jié)合區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)相關(guān)的空間數(shù)據(jù),進(jìn)行農(nóng)作物的洪災(zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估,為防汛方案決策提供依據(jù)。
洪災(zāi)損失評(píng)估包括各量級(jí)洪水導(dǎo)致的各類型資產(chǎn)的直接經(jīng)濟(jì)損失的估算分析,主要包含有居民財(cái)產(chǎn)、農(nóng)業(yè)信息、工業(yè)信息、交通運(yùn)輸?shù)榷喾矫妗1疚睦煤闉?zāi)損失率,通過(guò)洪水分析的結(jié)果與農(nóng)業(yè)相關(guān)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析,以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元進(jìn)行農(nóng)業(yè)信息的洪災(zāi)損失評(píng)估。
損失評(píng)估中的主要工作包含:確定主要考慮的資產(chǎn)分類、財(cái)產(chǎn)災(zāi)前價(jià)值確定的方法、損失率的確定方法以及損失估算的公式。本次洪災(zāi)損失財(cái)產(chǎn)類型為農(nóng)業(yè)損失。
2.1.1 災(zāi)前價(jià)值確定
農(nóng)作物災(zāi)前平均畝均產(chǎn)值根據(jù)行洪時(shí)該區(qū)域種植主要作物種類、各類作物正常年份畝均產(chǎn)值及種植比例進(jìn)行加權(quán)估算。
2.1.2 損失率確定
洪災(zāi)損失評(píng)估的關(guān)鍵是估算不同淹沒(méi)水深條件下,各類資產(chǎn)的洪災(zāi)損失率。洪災(zāi)損失率一般由兩種方法來(lái)確定:
一是洪災(zāi)發(fā)生后,調(diào)查收集各類資產(chǎn)的災(zāi)后價(jià)值,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,建立洪水淹沒(méi)特性與洪災(zāi)損失率的關(guān)系;
二是選擇前人總結(jié)出的具有一定可信度的損失率作為參考,根據(jù)目前評(píng)估區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況,依據(jù)損失率隨時(shí)間空間變化的一般規(guī)律,做出相對(duì)合理的調(diào)整確定。
在本文計(jì)算范圍區(qū)域內(nèi)利用中國(guó)水科院提供的經(jīng)驗(yàn)損失率數(shù)據(jù)作為參考。
在確定了農(nóng)業(yè)財(cái)產(chǎn)的受淹程度、受淹范圍、災(zāi)前價(jià)值、洪災(zāi)損失率后,即可進(jìn)行洪災(zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失估算。其計(jì)算方法如下:
式中,R農(nóng),農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失(元);Wk,第k 級(jí)淹沒(méi)水深下,農(nóng)作物正常年份平均年產(chǎn)值(元);ηk,第k 級(jí)淹沒(méi)水深下,農(nóng)作物洪災(zāi)損失率。
根據(jù)本文中區(qū)域洪水分析得到的各級(jí)淹沒(méi)范圍和淹沒(méi)水深、淹沒(méi)歷時(shí)等要素,將洪水特征分布圖層與淹沒(méi)區(qū)農(nóng)業(yè)相關(guān)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行空間疊加運(yùn)算,獲取洪水影響范圍內(nèi)各級(jí)淹沒(méi)水深、不同行政區(qū)的農(nóng)業(yè)損失統(tǒng)計(jì)值。
表1 收集到的同馬大堤防護(hù)保護(hù)區(qū)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)(展示部分)
表2 同馬大堤防洪保護(hù)區(qū)部分不同計(jì)算方案受洪水影響的農(nóng)業(yè)指標(biāo)匯總表
主要需要收集的數(shù)據(jù)為農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)如表1 所示。
3.2.1 數(shù)據(jù)的導(dǎo)入:包含有基礎(chǔ)圖層、淹沒(méi)圖層、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),基礎(chǔ)圖層主要包含行政區(qū)界、居民地、農(nóng)田、水田、林地等;淹沒(méi)圖層主要是洪水計(jì)算分析的結(jié)果,必須包含有具有淹沒(méi)水深屬性的淹沒(méi)圖層;社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要是上述收集的計(jì)算區(qū)域范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)。疊加效果如下:
圖1 同馬大堤防護(hù)保護(hù)區(qū)疊加效果圖
3.2.2 疊加分析:通過(guò)前面數(shù)據(jù)的導(dǎo)入結(jié)果,即淹沒(méi)圖層與基礎(chǔ)圖層數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析,形成分析結(jié)果,結(jié)果數(shù)據(jù)如表2。
3.2.3 損失率設(shè)定:依據(jù)前面提到的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),設(shè)定損失率數(shù)據(jù)。如表3 所示:
表4 同馬大堤防洪保護(hù)區(qū)部分不同計(jì)算方案洪災(zāi)損失表(單位:萬(wàn)元)
表3 同馬大堤防護(hù)保護(hù)區(qū)農(nóng)業(yè)損失率
3.2.4 分析計(jì)算:根據(jù)不同的計(jì)算方案得到的不同水深等級(jí)的受災(zāi)情況,再根據(jù)導(dǎo)入的數(shù)據(jù),根據(jù)模型計(jì)算分析不同行政區(qū)的農(nóng)業(yè)損失,如表4 所示。
本文利用洪水風(fēng)險(xiǎn)分析計(jì)算結(jié)果,借助GIS 強(qiáng)大的疊加分析處理功能,進(jìn)行農(nóng)業(yè)洪災(zāi)損失評(píng)估分析研究,該分析方法同樣適用于居民房屋損失、工業(yè)資產(chǎn)損失、道路交通損失等,為及時(shí)有效、科學(xué)準(zhǔn)確的評(píng)估洪水災(zāi)害損失提供參考數(shù)據(jù)。