翟穎佳，楊苑媛，張建榮，肖云清

中國(guó)氣象局 旱區(qū)特色農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏銀川 750002

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，旅游業(yè)也在快速發(fā)展。氣象條件作為旅游活動(dòng)的基本條件之一，直接影響著旅游資源、旅游基礎(chǔ)設(shè)施以及游客出游計(jì)劃和游客生命財(cái)產(chǎn)安全等[1]。

然而，隨著全球氣候變化，各地氣象災(zāi)害頻發(fā)，且呈現(xiàn)出突發(fā)性強(qiáng)、危害性大等特點(diǎn)，加上旅游景區(qū)的特殊地理環(huán)境，災(zāi)害性天氣給旅游業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了較大影響，現(xiàn)代旅游所追求的“安全、便利、舒適”，也受到了很大程度的制約[2-3]。許多專家學(xué)者對(duì)此展開(kāi)了大量研究，并取得了一定成果[4-6]，但針對(duì)寧夏旅游氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃的研究，成果相對(duì)較少。因此，需要建立適合本地區(qū)旅游業(yè)的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，對(duì)旅游景區(qū)氣象災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究，進(jìn)一步提高旅游氣象服務(wù)的質(zhì)量，為寧夏旅游業(yè)防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)參考。

據(jù)走訪調(diào)研，銀川市旅游景區(qū)受大風(fēng)災(zāi)害影響較嚴(yán)重，尤其是高空和水上項(xiàng)目，因此，選取大風(fēng)災(zāi)害進(jìn)行分析研究，構(gòu)建大風(fēng)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，開(kāi)展基于銀川市主要旅游景區(qū)的大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃，為后期提供更有針對(duì)性的氣象服務(wù)奠定基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 資料

選取銀川國(guó)家站和區(qū)域自動(dòng)氣象站共31站2014—2020年日極大風(fēng)速超過(guò)13.9 m/s的資料作為基礎(chǔ)分析資料，通過(guò)數(shù)據(jù)前處理，篩選出大風(fēng)災(zāi)害過(guò)程389次。使用的基礎(chǔ)地理信息為1∶25萬(wàn)的縣界資料，來(lái)源于國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心；地形數(shù)據(jù)來(lái)源于美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）發(fā)布的30和90 m空間分辨率的NAS-0A ASTER GDEM2數(shù)據(jù)集；其他資料來(lái)自2021年《銀川市統(tǒng)計(jì)年鑒》的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

利用百分位法、歸一化計(jì)算方法、層次分析法、加權(quán)評(píng)價(jià)法[7]、自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)四因子理論，建立大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。利用ArcGIS空間分析模塊中的內(nèi)插分析、柵格計(jì)算、自然斷點(diǎn)分級(jí)等方法，完成銀川市主要景區(qū)大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算及風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 資料統(tǒng)計(jì)分析

全市至少1站出現(xiàn)日極大風(fēng)速≥13.9 m/s（7級(jí)）的風(fēng)，稱為1次大風(fēng)災(zāi)害過(guò)程。選取2014—2020年銀川市389次大風(fēng)災(zāi)害天氣過(guò)程，分別計(jì)算臨界百分位數(shù)（98%、95%、90%、80%、60%）的極大風(fēng)速，并根據(jù)上述不同百分位數(shù)臨界值將大風(fēng)強(qiáng)度進(jìn)行歸一化，劃分為5個(gè)等級(jí)，表1為部分站點(diǎn)等級(jí)劃分。此外，計(jì)算大風(fēng)災(zāi)害出現(xiàn)的年數(shù)，將各站同等級(jí)大風(fēng)事件出現(xiàn)年數(shù)除以數(shù)據(jù)總年份作為該站點(diǎn)該等級(jí)的大風(fēng)災(zāi)害出現(xiàn)頻次，歸一化后得到表2（部分站點(diǎn)列表）。

表1 大風(fēng)強(qiáng)度等級(jí)表

表2 大風(fēng)頻次等級(jí)表

2.2 大風(fēng)災(zāi)害危險(xiǎn)性分析

氣象災(zāi)害主要受災(zāi)害發(fā)生強(qiáng)度和發(fā)生頻率影響，災(zāi)害出現(xiàn)的頻次越多、強(qiáng)度越大、越容易造成新災(zāi)害。計(jì)算大風(fēng)5個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的災(zāi)害頻率、以5個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的過(guò)程平均量作為災(zāi)害強(qiáng)度，根據(jù)層次分析法的結(jié)果劃分權(quán)重。通過(guò)加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法，計(jì)算大風(fēng)災(zāi)害因子的危險(xiǎn)性指數(shù)（如下）：

式（1）中，Vh為大風(fēng)危險(xiǎn)性指數(shù)，Ph為危險(xiǎn)性致災(zāi)因子。

2.3 大風(fēng)災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境的敏感性分析

能否引發(fā)災(zāi)害與該地區(qū)的地形地勢(shì)、植被覆蓋度等因子有一定關(guān)系，因此選擇地形高程和植被覆蓋度等作為敏感性指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。高程越高、植被覆蓋越小，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)越大。根據(jù)層次分析法的結(jié)果劃分權(quán)重，通過(guò)加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法，計(jì)算大風(fēng)災(zāi)害因子的敏感性指數(shù)公式如下：

式（2）中，Ve為大風(fēng)敏感性指數(shù)，Pe為敏感性影響因子。

2.4 大風(fēng)災(zāi)害脆弱性分析

大風(fēng)引發(fā)的災(zāi)害對(duì)旅游景區(qū)的危害程度與承災(zāi)體有關(guān)，災(zāi)害造成的損失大小與該景區(qū)的游客流量、景區(qū)建筑設(shè)施及游藝項(xiàng)目等有關(guān)。根據(jù)層次分析法的結(jié)果劃分權(quán)重，通過(guò)加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法，計(jì)算大風(fēng)災(zāi)害因子的脆弱性指數(shù)公式如下：

式（3）中，Vs為大風(fēng)脆弱性指數(shù)，Ps為脆弱性影響因子。

2.5 大風(fēng)災(zāi)害防災(zāi)抗災(zāi)能力分析

以防災(zāi)抗災(zāi)能力與社會(huì)經(jīng)濟(jì)能力為基礎(chǔ)，以城市基本建設(shè)為指標(biāo)，以地區(qū)人均GDP和道路路網(wǎng)密度為旅游景點(diǎn)各災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)能力影響因子。根據(jù)層次分析法的結(jié)果劃分權(quán)重，通過(guò)加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法，計(jì)算大風(fēng)災(zāi)害因子的防災(zāi)抗災(zāi)能力公式如下：

式（4）中，Vr為大風(fēng)防災(zāi)抗災(zāi)能力，Pr為防災(zāi)抗災(zāi)能力影響因子。

2.6 大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

根據(jù)對(duì)上述各因子的分析，利用自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)理論，構(gòu)建大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型：

式（5）中，F(xiàn)DRI大風(fēng)為大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，Vh為危險(xiǎn)性指數(shù)，Ve為敏感性指數(shù)，Vs為脆弱性指數(shù)，Vr為防災(zāi)抗災(zāi)能力。

利用大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型將大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分為5個(gè)等級(jí)（表3）。

利用 GIS 中的空間分析方法，將危險(xiǎn)性、敏感性、脆弱性、防災(zāi)減災(zāi)能力繪制圖層，按照公式進(jìn)行圖層計(jì)算，并根據(jù)表3所示風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，得到銀川市主要旅游景點(diǎn)大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖和風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別指標(biāo)。

表3 銀川市旅游景區(qū)大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

由圖1賀蘭山旅游景區(qū)和黃河外灘等沿黃景區(qū)大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為較高到高，其中，賀蘭山旅游景區(qū)均為高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)地區(qū)，沿山旅游景區(qū)或酒莊為較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，其他景區(qū)為中等風(fēng)險(xiǎn)及以下。由此可知，賀蘭山和沿黃河地區(qū)受大風(fēng)災(zāi)害影響最大，需加大防范力度。

圖1 大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖

3 結(jié)論

（1）基于自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)理論，選取銀川市3A級(jí)及以上旅游景區(qū)開(kāi)展大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究，最終得到賀蘭山旅游景區(qū)和黃河外灘等沿黃景區(qū)大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)高，其他地區(qū)的旅游景區(qū)為中等風(fēng)險(xiǎn)及以下。

（2）根據(jù)大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃結(jié)果，對(duì)今后提前做好防御，減輕大風(fēng)災(zāi)害對(duì)旅游資源和旅游基礎(chǔ)設(shè)施等的影響，為旅游者的出游決策提供參考，對(duì)更好地保障游客人身財(cái)產(chǎn)安全等具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。