袁維軍 王亞明 邵兆偉

（甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，甘肅 蘭州 730070）

自然災(zāi)害、氣候變化、事故災(zāi)害、金融危機、傳播病毒和暴力恐怖事件等都是造成人們生存空間可能出現(xiàn)危機和災(zāi)害的風(fēng)險因子，受上述因子作用[1]，國土脆弱性和易損性進一步增加，各類常規(guī)和非常規(guī)的隱患增加、風(fēng)險增大，人類經(jīng)濟社會的問題更加突出。國土空間災(zāi)害風(fēng)險評估作為“雙評估”的重要內(nèi)容，是科學(xué)合理制定國土間規(guī)劃的基礎(chǔ)。在國土空間規(guī)劃系統(tǒng)中，環(huán)境風(fēng)險管理是城市國土空間規(guī)劃與精細化空間管理的重要基礎(chǔ)，對城市規(guī)劃可持續(xù)發(fā)展有著重大作用[2]。

1 韌性視角及相關(guān)研究

1.1 韌性、韌性防災(zāi)與韌性國土基本認識

“韌性”（resilience）一詞最初來自物理和數(shù)學(xué)，用來表示材料或體系在移位后重新平衡的能力?；袅职选绊g性”的概念引進了自然生態(tài)環(huán)境體系中，并將環(huán)境韌性界定為自然生態(tài)系統(tǒng)對狀態(tài)變量、驅(qū)動變量等環(huán)境參數(shù)影響作用的程度[3]。韌性這一理論還應(yīng)用到材料科學(xué)、社會、市場經(jīng)濟，以及建筑設(shè)計等學(xué)科方面。20世紀90年代末，外國相關(guān)學(xué)界開始深入研究與城市規(guī)劃有關(guān)的韌性概念，多聚焦于對韌性的概念理解以及城市規(guī)劃基礎(chǔ)設(shè)施的完善方面。近年來，氣候變化、地震水災(zāi)等災(zāi)害事故的挑戰(zhàn)日益嚴重，僅靠單純的“抵抗”思維已無法應(yīng)付未來可能會出現(xiàn)的各類災(zāi)害，“韌性”理念為城鄉(xiāng)防災(zāi)減災(zāi)提供了新方向和新視角，“韌性”理念強調(diào)空間資源配置對不確定擾動的適應(yīng)性和轉(zhuǎn)化能力，國土空間的韌性提升能夠有效減小國土的敏感性、脆弱性和潛在風(fēng)險危機，可以提升空間對災(zāi)害影響的適應(yīng)能力和防御能力，使空間遭受災(zāi)害侵襲之后可以快速恢復(fù)。

韌性國土空間可以在多種災(zāi)害風(fēng)險的沖擊和擾動下，保證社會、經(jīng)濟、政治等全系統(tǒng)各方面能夠正常運行，并及時吸納調(diào)整，維持全社會的發(fā)展動力。

韌性國土不但能夠為整體災(zāi)害風(fēng)險控制提供新理念和新思路，更是整體災(zāi)害風(fēng)險控制必須達到的基本要求和標準，整體災(zāi)害風(fēng)險控制是構(gòu)筑韌性國土的關(guān)鍵方法和有效途徑[4]。

1.2 相關(guān)研究綜述

分析國外研究結(jié)果，韌性的概念隨著世界經(jīng)濟社會發(fā)展過程、研究范圍以及特點的改變而不斷調(diào)整與發(fā)展[5]，韌性概念與空間研究的交叉點是源于擾動與柔韌的空間之間的相互關(guān)系，Mackinnon等[6]指出了韌性的空間可以不定期的改變自身，從而滿足了在國際化背景下對資本積累的需要。Fleischhauer等[7]認為空間規(guī)劃變動可影響城市生態(tài)系統(tǒng)韌性，并主張通過諸如地域留白、土地利用市場化等舉措，實現(xiàn)減少城市潛在風(fēng)險。翟國方等[8]系統(tǒng)梳理了國際上韌性城市實踐經(jīng)驗，剖析我國韌性國土空間建設(shè)的總體情況和問題，展望提出“建立健全法律法規(guī)體系、災(zāi)害風(fēng)險綜合普查、編制綜合防災(zāi)規(guī)劃”等工作戰(zhàn)略重點；楊選梅等[9]從國際影響、地域壓力、本地社會生態(tài)環(huán)境等角度提出縣級國土空間總體規(guī)劃中災(zāi)害風(fēng)險綜合評估的概念框架；鮑海君等[10]基于城市安全視角，從自然災(zāi)害、基礎(chǔ)設(shè)施、公共、城市交通、社區(qū)管理等五個層面，建立了代表城市整體安全狀況的體檢評估指標庫；杜菲等[11]以國際通用的危險性評判四要素，即致災(zāi)因素、薄弱性、暴露性和防災(zāi)能力為核心，建立用于多災(zāi)種危險性評定的指標體系；李義萌等[2]以識別與分析在自然災(zāi)害、工業(yè)生產(chǎn)安全管理、公共等領(lǐng)域?qū)量臻g結(jié)構(gòu)所造成的潛在風(fēng)險危害為基準，根據(jù)對承險體目標薄弱性和抵抗風(fēng)險能力的綜合判斷，深入分析城市國土空間結(jié)構(gòu)中存在的風(fēng)險分區(qū)和問題，并提供了防范與處理各種經(jīng)營風(fēng)險的具體規(guī)劃對策；李春燕等[12]提出受威脅對象的易損性定量評價是地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估的難點關(guān)鍵，完成全國2 869個縣域單元的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估；荊貝貝[13]從自然和人為兩方面研判了實證地區(qū)主要生態(tài)風(fēng)險的空間分布和影響后果，并針對性地提出了相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)策略；張陽等[14]推演自然災(zāi)害危險性評價的理論過程，歸納了自然災(zāi)害危險性評價研究中應(yīng)達到的共性要求，總結(jié)了“評估體系構(gòu)建—風(fēng)險等級研判—風(fēng)險綜合評估—風(fēng)險舉措應(yīng)對”的災(zāi)害危機評估基本過程；呂悅風(fēng)等[15]認為，從韌性的理念內(nèi)涵、對衡量標準的科學(xué)認識，再結(jié)合實證的自身稟賦實踐，通過綜合協(xié)調(diào)建設(shè)，推進了國土的韌性安全體系發(fā)展；史培軍等[16]回顧了團隊開展災(zāi)害風(fēng)險科學(xué)研究取得的主要研究成果，分析了目前面臨的主要挑戰(zhàn)，展望了未來研究與學(xué)科建設(shè)的重點。

國家相關(guān)指南均明確了風(fēng)險評估為支撐國土空間發(fā)展與保障穩(wěn)定的基本準備措施。文章以甘肅省甘南藏族自治州為實證（以下簡稱甘南州），通過構(gòu)建指標體系框架，以天災(zāi)、人為自然災(zāi)害風(fēng)險評估為實證研究，進行國土空間災(zāi)害風(fēng)險評估工作，分災(zāi)類構(gòu)建了不同層次的指標體系框架，對各種自然災(zāi)害進行風(fēng)險評估與整體評價，以期得出各個級別的風(fēng)險地域方案，并相應(yīng)提供對應(yīng)災(zāi)害空間管理對策，為甘南州構(gòu)建不同級別的國土空間結(jié)構(gòu)綜合防災(zāi)減災(zāi)網(wǎng)絡(luò)體系提供支撐。

2 研究區(qū)概況

2.1 地理區(qū)位

甘南藏族自治州隸屬于甘肅省，地處青藏高原東北邊緣與黃土高原西部過渡地段，國土面積為38 521 km2，是藏族、漢族文化發(fā)展的重要交叉帶，是中國黃河、長江流域的重要水源涵養(yǎng)帶和補給點。甘南州境內(nèi)草場面積遼闊，一般高度為1 100～4 900 m，多數(shù)地方高達3 000 m以上[17]。

2.2 研究對象

災(zāi)害是指可以對人體或者人們賴以生存的自然環(huán)境產(chǎn)生毀滅性影響的事件統(tǒng)稱。自然災(zāi)害是自然變異過程作用與社會經(jīng)濟系統(tǒng)之后產(chǎn)生的惡性后果，是在一定的資源、環(huán)境、人口和其他社會經(jīng)濟條件和背景下發(fā)生和發(fā)展的。災(zāi)害的發(fā)生原因主要包括自然變異和人為因素。根據(jù)災(zāi)害發(fā)生原因，參照《自然災(zāi)害分類與代碼》（GB/T 28921—2012），并結(jié)合甘南藏族自治州實際情況，對2大類6小類的災(zāi)害進行識別研究并進行對應(yīng)的風(fēng)險評估，災(zāi)害分類表如表1所示。建設(shè)甘南州防災(zāi)減災(zāi)體系，是改變目前全州災(zāi)害頻發(fā)、災(zāi)害損失大、災(zāi)害蔓延廣的重要措施。

表1 災(zāi)害分類表

3 評估指標體系與方法

3.1 評估指標體系的構(gòu)建

文章研究內(nèi)容以清華大學(xué)公共安全研究所形成的328個致災(zāi)因素的全要素系統(tǒng)研究為依托，去除甘南地區(qū)包含的因素，綜合考察出現(xiàn)頻次、成災(zāi)強度、危害程度，以及與國土空間發(fā)展的相互關(guān)系等要素，得到了17個致災(zāi)因素，作為文章的主要研究范圍。其中自然災(zāi)害共13種，包括生態(tài)災(zāi)害5種、氣象災(zāi)害6種、地震災(zāi)害2種；人為災(zāi)害4種，包含火災(zāi)2種、重大危險源2種。

評估采用層次分析法對17個因子進行指標體系建模。層次分析法基本原理是將復(fù)雜過程分解成研究目標、原則、方法等，在此基礎(chǔ)上作出定性與定量分析的綜合判斷方法[18-19]。

采用層次分析法建模，流程為建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型；構(gòu)造判斷矩陣；計算權(quán)向量；一致性檢驗[20]。判斷矩陣標度及其含義如表2所示。

表2 判斷矩陣標度及其含義

（1）建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型。層次結(jié)構(gòu)通常分為目標層（頂層）、指標層（中間層）和基礎(chǔ)指標層（底層）。評價以國土空間災(zāi)害風(fēng)險作為目標層，選擇自然災(zāi)害和人為災(zāi)害構(gòu)成二級指標層，選取生態(tài)災(zāi)害、氣象災(zāi)害、地震災(zāi)害、火災(zāi)、重大危險源5個因子構(gòu)成三級指標層，將三級指標層分解為17個因子構(gòu)成四級指標層，四級指標層中的地質(zhì)災(zāi)害、人為火險2個因子分解為11個因子進行評價，構(gòu)成基礎(chǔ)指標層。

（2）構(gòu)造判別矩陣。在層次結(jié)構(gòu)上，將從構(gòu)成（或影響）某一級的每個要素的與同一級諸要素進行對比，判斷作為準則的重要地位，將事前確定的標度定量化，組成矩陣結(jié)構(gòu)，即判斷標準矩陣。

（3）計算權(quán)向量。評估結(jié)果應(yīng)用和積法完成計算。

將判斷矩陣每一列歸一化：

每一列經(jīng)正規(guī)化的判斷矩陣按行相加：

依次所得到的A=(a1，a2，…，am)即為所求特征向量。

計算判斷矩陣的最大特征根λmax：

式中：(TA)i——向量TA的第i個元素。

對各因子權(quán)重的排名打分[21]，采取國際通用的1～9標度方式。

（4）一致性檢驗。為了減少其他各種因素對判別矩陣的影響，在實際使用中需要判斷矩陣滿足大體上的統(tǒng)一性。通過一致性試驗后，表明判斷矩陣在邏輯上的合理后，方可進一步對結(jié)論作出分析。判斷矩陣一致性試驗計算公式：

式中：CR——一致性比例；CI——一致性指標。

當(dāng)CR＜0.10時，認為判斷矩陣的一致性是可以接受的，否則應(yīng)對判斷矩陣作適當(dāng)修正。

一致性指標計算公式：

式中：λmax——判斷矩陣的最大特征根；n——成對比較因子的個數(shù)；CI——隨機一致性指標，可查表確定。評價模型隨機一致性指標如表3所示。

表3 評價模型隨機一致性指標

矩陣修正直至產(chǎn)生令人滿意的統(tǒng)一結(jié)果即可。經(jīng)檢查，評價模型各層次均具有滿意的一致性。國土空間風(fēng)險評估層次分析模型評價因子及權(quán)重如表4所示。

表4 國土空間風(fēng)險評估層次分析模型評價因子及權(quán)重

3.2 評估方法

通過定性與定量、半定量相結(jié)合的方式進行分區(qū)評估，以定性分區(qū)為主，通過對各區(qū)域的自然災(zāi)害發(fā)育條件、分布狀況和社會影響程度等因素進行劃分，著力考察各類型自然災(zāi)害的構(gòu)成條件。根據(jù)17種風(fēng)險評估因子進行綜合風(fēng)險評估和區(qū)劃，判斷各種災(zāi)害類別的危害程度和危險性級別，在此基礎(chǔ)上，形成多災(zāi)種耦合的綜合風(fēng)險評估系統(tǒng)。

采用層次分析法（AHP法）的半定量分析技術(shù)，充分考慮所選因子對國土空間威脅程度等，采用層次分析法的不同權(quán)重反映危害情況。在甘南州范圍內(nèi)按照網(wǎng)格的剖分（網(wǎng)格大小為100 m×100 m，共計108 773個）建立數(shù)據(jù)區(qū)間，對各抽樣區(qū)域根據(jù)每個區(qū)域指標打分的方法，進行數(shù)據(jù)分析后，得到各個樣本區(qū)域的指標分區(qū)數(shù)值，再對每個區(qū)域指標進行疊加計算，得到抽樣區(qū)域的風(fēng)險程度值，將每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域的柵格平均值和整體自然間斷點分類值確定為鄉(xiāng)鎮(zhèn)級別，根據(jù)風(fēng)險評估層次分析模型對每個抽樣區(qū)域的風(fēng)險程度值加以計算，分區(qū)得出不同級別因子評分結(jié)果，逐級分析得到綜合評估結(jié)果。

4 國土空間災(zāi)害風(fēng)險評估實證研究

4.1 自然災(zāi)害風(fēng)險評估實證結(jié)果

自然災(zāi)害風(fēng)險評估主要考慮生態(tài)災(zāi)害、氣象災(zāi)害及地震災(zāi)害等主要自然災(zāi)害類型。自然災(zāi)害因子評價層次分析模型權(quán)重如表5所示。

表5 自然災(zāi)害因子評價層次分析模型權(quán)重

B1 自然災(zāi)害風(fēng)險等級綜合評價結(jié)果如圖1所示。

圖1 B1自然災(zāi)害風(fēng)險等級綜合評價結(jié)果

分別開展生態(tài)災(zāi)害、氣象災(zāi)害及地震災(zāi)害等次一級因子風(fēng)險評價。根據(jù)自然災(zāi)害風(fēng)險評價層次分析模型（表4），通過ArcGIS平臺，將生態(tài)災(zāi)害、氣象災(zāi)害及地震災(zāi)害風(fēng)險評價結(jié)果進行空間分析，得到自然災(zāi)害風(fēng)險綜合評價結(jié)果，經(jīng)重分類，將評價結(jié)果劃分為五個等級。

4.2 人為災(zāi)害風(fēng)險評估實證結(jié)果

結(jié)合甘南州實際情況以及各部門資料收集情況，人為災(zāi)害風(fēng)險評估主要考慮火災(zāi)與重大風(fēng)險源兩類，將火災(zāi)風(fēng)險、重大風(fēng)險源風(fēng)險評價結(jié)果進行空間分析，得到人為災(zāi)害風(fēng)險綜合評價結(jié)果。

人為災(zāi)害因子評價層次分析模型權(quán)重如表6所示。

表6 人為災(zāi)害因子評價層次分析模型權(quán)重

B2人為災(zāi)害風(fēng)險綜合評價結(jié)果如圖2所示。

圖2 B2人為災(zāi)害風(fēng)險綜合評價結(jié)果

4.3 國土空間災(zāi)害風(fēng)險綜合評估實證結(jié)果

國土空間災(zāi)害風(fēng)險綜合評價結(jié)果如圖3所示。

圖3 國土空間災(zāi)害風(fēng)險綜合評價結(jié)果

包括高風(fēng)險鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)量4個；較高風(fēng)險鄉(xiāng)鎮(zhèn)21個；中等風(fēng)險鄉(xiāng)鎮(zhèn)43個；較低風(fēng)險鄉(xiāng)鎮(zhèn)31個；低風(fēng)險鄉(xiāng)鎮(zhèn)8個。

5 結(jié)語

文章對各鄉(xiāng)鎮(zhèn)國土空間風(fēng)險評估涉及的2個二級指標風(fēng)險等級（自然災(zāi)害風(fēng)險、人為災(zāi)害風(fēng)險）、5個三級指標風(fēng)險等級（生態(tài)災(zāi)害風(fēng)險、氣象災(zāi)害風(fēng)險、地震風(fēng)險、火災(zāi)風(fēng)險、重大風(fēng)險源風(fēng)險）以及17個四級指標（凍融侵蝕災(zāi)害、土壤侵蝕災(zāi)害、荒漠化災(zāi)害、山洪災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、暴雪災(zāi)害、冰雹災(zāi)害、雷暴災(zāi)害、暴雨災(zāi)害、低溫災(zāi)害、干旱災(zāi)害、動峰值加速度、反應(yīng)譜特征周期、森林火災(zāi)、人為火災(zāi)、尾礦庫、風(fēng)險化學(xué)品）的風(fēng)險等級進行了詳述與匯總。由于災(zāi)害種類較多，涉及國土空間風(fēng)險各方面，建議根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同災(zāi)害類型風(fēng)險等級有針對性地提出空間管制意見建議并提出相應(yīng)的防治措施，從“抵抗、恢復(fù)、適應(yīng)”三個方面系統(tǒng)提升國土空間韌性，結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況構(gòu)建綜合防災(zāi)減災(zāi)網(wǎng)絡(luò)體系。