石先武 國志興 譚 駿 高 廷 邸香平

1 自然資源部海洋減災(zāi)中心，北京，100194 2 中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心，北京，100094 3 中國地圖出版社，北京，100054

中國是世界上受風(fēng)暴潮災(zāi)害影響最嚴(yán)重的國家之一。風(fēng)暴潮災(zāi)害影響范圍廣、發(fā)生頻率高、損失大，已成為威脅中國沿海人民生命財產(chǎn)安全和制約沿海經(jīng)濟發(fā)展的重要災(zāi)害之一［1，2］。據(jù)統(tǒng)計，2011—2020年，風(fēng)暴潮災(zāi)害導(dǎo)致中國沿海各地直接經(jīng)濟損失808.21 億元，死亡（含失蹤）31 人［3］。2011年日本“3.11”地震大海嘯之后，中國啟動了海洋災(zāi)害風(fēng)險評估和區(qū)劃工作，風(fēng)暴潮被列為最主要的災(zāi)種，旨在開展國家、省、縣三級尺度的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估和區(qū)劃，摸清中國沿海地區(qū)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險分布。多尺度、精細化的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖是該項工作的最重要成果之一，通過制定風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險制圖規(guī)范，保證海洋災(zāi)害風(fēng)險評估和區(qū)劃成果的科學(xué)性、適用性、可靠性，形成全國沿海地區(qū)統(tǒng)一的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估成果，為沿海海洋行政主管部門應(yīng)對海洋災(zāi)害提供決策支撐，以有效減輕沿海地方海洋災(zāi)害風(fēng)險，減少海洋災(zāi)害導(dǎo)致的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

災(zāi)害風(fēng)險圖是通過可視化的手段將風(fēng)險評估結(jié)果以地圖形式多角度地展示出來，不僅有十分顯著的社會經(jīng)濟效益，還能為風(fēng)險評估成果的應(yīng)用提供強有力的科學(xué)支撐［4，5］。中國先后出版了《中國自然災(zāi)害系統(tǒng)地圖集》［6］《中國自然災(zāi)害風(fēng)險地圖集》［7］以及World Atlas of Natural Disaster Risk［8］。 這 些 地圖集科學(xué)地展示了中國和世界上主要國家自然災(zāi)害及其風(fēng)險分布的時空格局，形成了一整套自然災(zāi)害風(fēng)險制圖的理論框架和應(yīng)用體系。風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險制圖屬于單災(zāi)種風(fēng)險制圖范疇，旨在通過規(guī)范化的地圖信息表達，兼顧科學(xué)性和藝術(shù)性地展示風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險的空間分布格局及風(fēng)險等級大小。本文從社會公眾、海洋防災(zāi)減災(zāi)管理者和保險公司3個角度闡述了風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖的用途，分析了國家、省、縣三級尺度風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖的制圖內(nèi)容，提出了一套風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖的色彩和符號設(shè)計方案，并對未來風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險制圖研究方向進行了展望，可為風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估工作成果的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化提供參考。

1 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖的用途

風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖是風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險信息最重要的載體。對普通公眾和海洋防災(zāi)減災(zāi)行政管理人員來說，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險底圖能發(fā)揮不同的用途，如圖1 所示。對于社會公眾來說，普通公眾可以通過風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險地圖了解所在區(qū)域的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險，掌握必備的風(fēng)暴潮災(zāi)害應(yīng)急避災(zāi)常識；社區(qū)層面可基于風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險地圖開展科普宣傳和日常風(fēng)暴潮災(zāi)害應(yīng)急演練，同時可將其作為風(fēng)暴潮災(zāi)害應(yīng)急期間人員應(yīng)急疏散的參考依據(jù)。對于防災(zāi)減災(zāi)管理者而言，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖可以在涉?？臻g規(guī)劃編制、風(fēng)暴潮災(zāi)害期間災(zāi)害影響預(yù)判、風(fēng)暴潮災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案制定和沿海重點工程選址等方面發(fā)揮重要作用。對于保險公司來說，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖是風(fēng)險轉(zhuǎn)移的重要工具，可為保險公司開展沿海標(biāo)的物費率厘定提供重要參考依據(jù)。

圖1 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖的用途Fig.1 Applications of Storm Surge Disaster Risk Map

2 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險制圖內(nèi)容

依據(jù)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估應(yīng)用目標(biāo)、評估對象、評估內(nèi)容和評估單元的不同［9］，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險制圖可分為國家、省、縣三級尺度，不同空間尺度采用的地圖比例尺見表1。國家、省、縣三級尺度風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖的建議制圖比例尺分別為1∶100 萬、1∶25 萬、1∶1萬，不同尺度下的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險制圖內(nèi)容見表2［10］。從國家尺度、省尺度到縣尺度，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估成果的應(yīng)用目標(biāo)服務(wù)對象從宏觀到微觀，評估的空間單元越來越細，評估的內(nèi)容越來越豐富，評估的技術(shù)方法也越來越復(fù)雜。風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險制圖的核心在于以基礎(chǔ)地理信息要素為底圖，合理突出災(zāi)害風(fēng)險專題要素，通過符號設(shè)計、色彩設(shè)計等手段向用圖者傳遞風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險等級和風(fēng)險分布信息［11］。風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖制圖信息傳輸過程如圖2 所示，它是基于風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險信息，結(jié)合制圖者的地圖認知，通過符號和色彩向用圖者傳達關(guān)心區(qū)域的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險信息。

表1 不同空間尺度采用的地圖比例尺Tab.1 Map Scales Used at Different Spatial Scales

表2 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估制圖內(nèi)容Tab.2 Mapping Content of Storm Surge Disaster Risk Assessment

圖2 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖制圖信息傳輸過程Fig.2 Transmitting Process of Mapping Information of Storm Surge Disaster Risk Map

3 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖色彩和符號設(shè)計

風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險地圖符號主要表征風(fēng)暴潮災(zāi)害發(fā)生的位置、致災(zāi)因子類型以及承災(zāi)體的類別，而色彩用于凸顯風(fēng)暴潮災(zāi)害發(fā)生的頻率、強度及空間分異規(guī)律。風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖的色彩既要有對比又不宜過多過重，用較少的色彩清晰地表達風(fēng)險信息的內(nèi)容層次、相互關(guān)系與分布規(guī)律。依據(jù)風(fēng)暴潮災(zāi)害的危險性、脆弱性和風(fēng)險程度選用紅、橙、黃、藍四色表示由重到輕不同的級別，色系和色值選擇見表3。風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖的符號色彩設(shè)計有類別與等級之分，又有質(zhì)底設(shè)色與裝飾設(shè)色。當(dāng)多類點狀符號為主、整體色彩基本一致時，可將高等級、需要突出的要素改為暖色。對于質(zhì)底設(shè)色、分層設(shè)色，其色差值隨圖面對應(yīng)區(qū)域的面積大小而變化，圖面面積較小時需要加深用色，反之減淡用色。統(tǒng)計類符號用色沒有嚴(yán)格的規(guī)定，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的繁簡、分級的多少、底色的深淺、圖幅間用色的對比來選擇，以達到科學(xué)美觀的目的。

表3 風(fēng)暴潮災(zāi)害致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體脆弱性和風(fēng)險色彩設(shè)計Tab.3 Design of Risk of Storm Surge Disaster Hazard Factors，Vulnerability of Hazard-Bearing Body and Risk Colors

根據(jù)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險制圖表達需要，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖為了突出風(fēng)暴潮災(zāi)害的影響，有時會顯示一些受風(fēng)暴潮災(zāi)害影響嚴(yán)重的重要承災(zāi)體，包括學(xué)校、醫(yī)院、避難場所、物資儲備庫等。風(fēng)暴潮災(zāi)害應(yīng)急疏散圖是一類具有實際應(yīng)用價值的特殊風(fēng)險圖，它是在風(fēng)暴潮淹沒范圍及水深分布的基礎(chǔ)上，考慮交通路網(wǎng)、避災(zāi)點、居民點等信息的分布，確定需要疏散的地區(qū)居民和可通達的道路，將受風(fēng)暴潮災(zāi)害影響的居民疏散到安全避災(zāi)點，標(biāo)識出可行的人員疏散方向和路徑，本文提出的風(fēng)暴潮災(zāi)害承災(zāi)體和應(yīng)急疏散相關(guān)要素的符號設(shè)計方案如表4 所示。

表4 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖典型符號設(shè)計Table 4 Design of Typical Symbols of Storm Surge Disaster Risk Map

4 結(jié)束語

災(zāi)害風(fēng)險研究的定量化、模型化、系統(tǒng)化是未來研究的重點，災(zāi)害風(fēng)險制圖必須智能化才能滿足災(zāi)害風(fēng)險管理的需求。隨著風(fēng)暴潮風(fēng)險評估技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖的類別和形式更加多樣化，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖作為風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險信息的重要載體，如何兼顧區(qū)域地理環(huán)境要素，通過合理的色彩和符號形式突出風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險信息是風(fēng)險制圖中需要解決的難點。風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖是涉及海洋學(xué)、地理學(xué)和信息學(xué)等多學(xué)科的地圖成果，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和地圖制作模式的創(chuàng)新使得基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險地圖制作成為可能，如何基于實時的風(fēng)暴潮災(zāi)害預(yù)警信息，實現(xiàn)快速、精確的動態(tài)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險圖制作，是未來風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險制圖研究的重點。