劉師旖,李益敏,李盈盈,吳博聞,鄧選倫
(1.云南大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,云南 昆明 650500;2.海南省核工業(yè)地質(zhì)大隊,海南 ???571100;3.云南省高校國產(chǎn)高分衛(wèi)星遙感地質(zhì)工程研究中心,云南 昆明 650500;4.濟寧市任城區(qū)自然資源局,山東 濟寧 272000)
云南省毗鄰越南、老撾和緬甸,包括25 個邊境縣,邊境線長達4 060 km,是我國邊境線最長的省份。云南省邊境地區(qū)地勢復(fù)雜多樣,陸界水界交錯,陸界山高林密、溝壑縱橫,邊民跨境而居、同宗同源,來往頻繁;水界僅一河之隔,非常便于偷渡。邊境地區(qū)作為傳染病跨境傳播的中間地域,是阻斷傳染病跨境傳播的重要前沿陣地[1]。自20 世紀50 年代以來,云南省邊境地區(qū)曾發(fā)生多次境外傳輸導(dǎo)致本地爆發(fā)傳染病的事件[2-3]。新型冠狀肺炎(新冠肺炎)爆發(fā)后迅速在全球蔓延,對全球經(jīng)濟和人民生命安全造成嚴重影響,我國短期內(nèi)有效控制了國內(nèi)疫情,但新冠肺炎傳染性極高,境外疫情輸入是2020—2022年威脅國內(nèi)安全的重要因素?!巴夥垒斎?、內(nèi)防反彈”成為中國打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)的關(guān)鍵因素,因此云南省邊境地區(qū)的防控形勢十分嚴峻。云南省關(guān)閉邊境地區(qū)口岸、通道,有效阻止了境外人員通過口岸入境輸入病毒;但由于地形復(fù)雜,疫情防控難度大,瑞麗市2020年9月和2021年3月、7月3次因緬甸籍人員偷渡入境造成疫情本地化,因此防止人員非法偷渡入境成為疫情管控的重點、難點,反偷渡全力部署邊境一線疫情防控網(wǎng)是保障安全的關(guān)鍵。云南省中越邊境線長1 353 km,防控難度大。對于邊境防控,學(xué)者們以定性研究為主,定量研究較少[4-6]。本文運用GIS 技術(shù),以云南省紅河州段中越邊境地區(qū)為研究區(qū),從地理學(xué)視角綜合考慮邊境地區(qū)自然、人為因素,開展邊境地區(qū)疫情防控部署研究,分別構(gòu)建了紅河州邊境設(shè)防區(qū)部署評價指標體系和境外偷渡風(fēng)險評價體系;并運用AHP—熵值法組合賦權(quán)法選取指標權(quán)重,再利用優(yōu)化矩陣耦合兩個體系結(jié)果,分析得到主要防控帶,以期為邊境巡防部署提供科學(xué)依據(jù),對維護邊境安全、提高管控效果具有重要意義。
研究區(qū)位于云南省紅河哈尼族彝族自治州(簡稱紅河州)南部地區(qū)(圖1),中越交接處;面積為9 513.02 km2,國內(nèi)面積為6 240 km2,國外面積為3 273.02 km2,包含紅河州全部邊境線范圍;地勢西高東低,為哀牢山余脈;區(qū)內(nèi)水系屬于紅河流域,包括紅河、金水河和李仙江;紅河是金平縣和河口縣的縣界,也是中越邊境的界河。紅河州與越南有2 省1 市6 縣接壤,邊境線長848 km(水界500.80 km、陸界347.20 km)。該區(qū)域為綜合交通樞紐,共設(shè)有河口(中)-老街(越)口岸和金水河(中)-馬鹿塘(越)口岸兩個國家級一類口岸,交通位置十分重要。
圖1 研究區(qū)區(qū)位圖(審圖號:GS(2023)1979)
本文采用的數(shù)據(jù)為:數(shù)字高程模型來源于地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn)ASTER GDEM V2,空間分辨率為30 m;植被覆蓋度數(shù)據(jù)來源于MODIS的MOD13Q1 數(shù)據(jù)產(chǎn)品(https://lpdaac.usgs.gov);警察局POI 和交通數(shù)據(jù)來源于Open Street Map Data(https://www.openstreetmap.org/);夜光數(shù)據(jù)來源于珞珈一號遙感影像(http://59.175.109.173:8888//index.html),空間分辨率為130 m;⑤國界數(shù)據(jù)來源于國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://www.geodata.cn)。本文將所有數(shù)據(jù)的空間分辨率統(tǒng)一為30 m×30 m,坐標系統(tǒng)一為WGS1984 UTM 47N。
1)評價指標標準化處理。由于評價指標量綱不統(tǒng)一、不具可比性,因此綜合評價前需對各指標進行標準化處理[7]。正向、負向指標的表達式分別為:
式中,xij為第i個樣本點第j項指標的數(shù)值,i=1,2,…,n,j=1,2,…,m。
2)評價指標權(quán)重計算。AHP 方法屬于主觀賦權(quán)法,適用于存在不確定性和主觀信息的情況,衡量指標的相對重要性[8-9];熵值法屬于客觀賦權(quán)法,僅依賴數(shù)據(jù)本身的離散性,根據(jù)數(shù)據(jù)自身特點進行賦值,較客觀地進行評價[10-11],二者可優(yōu)勢互補。本文將主客觀方法相結(jié)合,選取偏好系數(shù)u=0.5,得到指標的綜合權(quán)重。評價模型的計算公式為:
式中,Si為目標層的指標值;Wi為各指標層的權(quán)重;pi為指標層的評價因子;n為因子個數(shù)。
紅河州邊境地區(qū)設(shè)防區(qū)部署應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、人類活動范圍、邊境基礎(chǔ)設(shè)施以及境外人員進入我國的方式。參考前人相關(guān)研究[12-13],本文選取海拔、坡度、NDVI、公路密度、人口密度、距口岸距離、距警察局距離和距水系距離8 個指標構(gòu)建紅河州邊境設(shè)防區(qū)部署指標體系。由于人類活動不是偷渡的絕對影響因素,因此境外偷渡風(fēng)險評價體系主要考慮境外自然因素,選取海拔、坡度、NDVI 和距水系距離4 個指標。兩個評價體系均采用AHP—熵值法組合賦值法確定各指標權(quán)重,再通過ArcGIS疊加分析實現(xiàn)對紅河州邊境設(shè)防區(qū)的部署和境外偷渡風(fēng)險的評價。
1)紅河州邊境地區(qū)設(shè)防區(qū)部署指標量化。海拔較低、坡度平緩的區(qū)域便于境外人員進入我國境內(nèi);而坡度較大、地形陡峭,境外人員所耗費的時間和體力會相應(yīng)增加,因此不會作為路線首選。NDVI 高值區(qū)有利于躲藏,該區(qū)域應(yīng)作為邊境巡邏重點。公路稀疏區(qū)域的車輛流動少、人流少,不易被發(fā)現(xiàn)??诎逗途炀謱惩馊藛T非法入境具有威懾作用,距離越遠越利于偷渡。紅河水系四通八達,流經(jīng)地帶多為河谷,河谷流速相對平緩,境外人員可通過水路進入我國,省時省力且便于隱藏。綜上所述,在設(shè)防區(qū)部署評價指標體系中,海拔、坡度、公路密度、人口密度、距水系距離為負向指標,NDVI、距口岸距離和距警察局距離為正向指標。
2)境外偷渡風(fēng)險評價指標量化。邊境人員非法入境不僅要考慮國內(nèi)邊境線周圍的情況,還應(yīng)考慮境外情況。境外偷渡風(fēng)險評價的研究區(qū)是以紅河州地區(qū)邊境線為基礎(chǔ),向境外延伸20 km 的范圍。海拔越低、坡度越平緩越有利于境外人員偷渡。NDVI 越高越有利于境外人員躲藏。紅河邊境線水界比陸界長,水系發(fā)達,支流眾多,境外人員易從小河非法入境,即距水系距離越近偷渡風(fēng)險越大。綜上所述,在境外偷渡風(fēng)險評價體系中,海拔、坡度和距水系距離為負向指標,NDVI為正向指標。
結(jié)合研究區(qū)地理環(huán)境條件,綜合考慮境外人員非法入境的方式,本文分別建立紅河州邊境地區(qū)設(shè)防區(qū)部署指標體系和境外偷渡風(fēng)險評價體系(表1、2)。
表1 紅河州邊境設(shè)防區(qū)部署評價指標體系
表2 境外偷渡風(fēng)險評價體系
為綜合考慮國內(nèi)外邊境情況,本文通過優(yōu)化矩陣(表3)耦合邊境線境內(nèi)外的評價結(jié)果,以實現(xiàn)邊境地區(qū)設(shè)防區(qū)部署綜合評價,等級越高表明越適合部署設(shè)防區(qū)、偷渡風(fēng)險越高。
表3 優(yōu)化矩陣
按照上述部署要求,基于GIS 的柵格計算器對各指標的柵格圖層進行加權(quán)疊加,得到邊境設(shè)防區(qū)部署和偷渡風(fēng)險結(jié)果;再根據(jù)自然斷點分級法得到設(shè)防區(qū)部署和偷渡風(fēng)險等級分布圖,分別分為一級~四級設(shè)防和一級~四級風(fēng)險(圖2)。在設(shè)防區(qū)部署評價中,一級設(shè)防是最適合部署的區(qū)域。設(shè)防區(qū)部署的評價結(jié)果主要受邊境基礎(chǔ)設(shè)施(口岸、警察局)的影響,一、二級設(shè)防均遠離邊境基礎(chǔ)設(shè)施,大多分布于金平縣和綠春縣。在偷渡風(fēng)險評價中,一級風(fēng)險是境外人員入境風(fēng)險最大的區(qū)域;一、二級風(fēng)險集中分布于河口縣對應(yīng)的境外區(qū)域。
圖2 設(shè)防部署和偷渡風(fēng)險等級分布圖(審圖號:GS(2023)1979)
邊境地區(qū)設(shè)防區(qū)部署和境外偷渡風(fēng)險評價通過優(yōu)化矩陣進行耦合,得到邊境地區(qū)設(shè)防區(qū)部署綜合評價結(jié)果和重點部署邊境線位置(圖3)。由于邊境軍民人數(shù)有限,本文將綜合評價結(jié)果一、二級所處的邊境線區(qū)域作為重點部署區(qū)域(境外人員非法入境風(fēng)險最高的地區(qū)),進行嚴格全段管控,派邊境軍民24 h 駐守;其他邊境地區(qū)可作為邊境巡邏的必經(jīng)路線,安排少數(shù)人員進行不定時巡邏。中越邊境在紅河段是以河為界,水路貿(mào)易發(fā)達,在陸路進行防控的同時也應(yīng)注意通過水路運輸非法偷渡的情況。如圖3 所示,重點部署區(qū)域主要分布在紅河和李仙江附近。按縣域分析,河口縣和綠春縣重點部署區(qū)域均為連續(xù)區(qū)域,河口縣重點部署區(qū)域主要集中在紅河段,陸界少有涉及;綠春縣重點部署區(qū)域有李仙江流經(jīng),當(dāng)?shù)匚丛O(shè)置口岸,僅有邊境通道;金平縣重點部署區(qū)域分布零散,均遠離金河鎮(zhèn)和金水河鎮(zhèn),且金水河段無重點部署區(qū)域分布。相較于金平縣防控難度,河口縣和綠春縣所需人力物力較少。根據(jù)重點部署邊境線區(qū)域空間分布和長度,部署重要程度依次為金平縣>綠春縣>河口縣。
圖3 重點部署邊境線分布圖(審圖號:GS(2023)1979)
通過綜合評價得到的重點部署邊境線可在每塊區(qū)域附近設(shè)立觀察點,方便守邊人員觀察周圍情況。運用ArcGIS軟件的緩沖區(qū)功能,基于重點部署區(qū)域向我國境內(nèi)劃分出一個直徑為2 km的設(shè)防區(qū),對邊境地區(qū)進行管控。因地形不同,各設(shè)防帶觀察點的設(shè)立也不盡相同。為盡可能觀測到邊境線全部范圍,結(jié)合DEM對設(shè)防區(qū)進行觀察點選取并進行可視域分析(圖4)。結(jié)果顯示,在設(shè)防區(qū)內(nèi)共獲得65個觀察點,觀察點的可視域范圍可覆蓋設(shè)防區(qū)內(nèi)的邊境線。研究區(qū)平均海拔由東向西增高,低海拔設(shè)防區(qū)選取的觀察點基本能覆蓋所在區(qū)域;但高海拔設(shè)防區(qū)選取的觀察點受地形起伏影響,其可視域范圍相對較小,在實際建設(shè)可中通過增加觀察點數(shù)目或?qū)嶋H高度來實現(xiàn)可視范圍的最大化。
圖4 觀察點可視域分析(審圖號:GS(2023)1979)
本文選取其中一個觀察點作為案例點進行詳細介紹(圖5),案例觀察點位于綠春縣境內(nèi),海拔為4 284 m,鄰近李仙江,河道呈Y字形、三面環(huán)山,地形起伏較大,觀察點至河道平面距離為798.03 m,直線距離為1 183.55 m。圖5 中紅線上部位于越南,下部為我國境內(nèi),對比觀察點左右側(cè)發(fā)現(xiàn),觀察點左側(cè)河道上河漫灘突顯,李仙江該段河道流速較慢,邊境線兩側(cè)樹林密集,附近無村落分布,人煙稀少,非法人員易在此處進行偷渡活動,觀察點設(shè)立于境內(nèi)地勢較高點位,建立簡易哨塔,可將境外人員活動和山勢情況探查清楚。
圖5 案例觀察點
本文以中越邊境紅河州段地區(qū)為研究區(qū),構(gòu)建了紅河州邊境設(shè)防區(qū)部署指標體系和境外偷渡風(fēng)險評價指標體系,運用AHP—熵值法組合賦值法確定各指標權(quán)重,再利用優(yōu)化矩陣耦合兩個評價結(jié)果,對邊境設(shè)防區(qū)部署進行綜合評價。結(jié)果表明,紅河州邊境線上的設(shè)防區(qū)主要分布在紅河和李仙江附近,設(shè)防區(qū)內(nèi)可設(shè)立65個觀察點。綜合國內(nèi)外地理環(huán)境和重點部署區(qū)域分布和長度,部署重要程度按縣域依次為金平縣>綠春縣>河口縣。本文從地理學(xué)視角出發(fā)對邊境地區(qū)設(shè)防區(qū)部署進行了研究,可為打擊偷渡、走私等非法活動提供參考。雖然本文在評價方法上采用主客觀相結(jié)合的權(quán)重賦值法,但在評價指標選取上存在主觀意識,將降低結(jié)果的可靠程度。后續(xù)研究中將對評價指標體系進行完善,提出更適合紅河州邊境地區(qū)設(shè)防區(qū)部署的評價指標體系和更準確的邊境安全維護措施。