本文摘要：摘要:河南省位于季風氣候區，由于季風氣候相對復雜，且易隨著環境差異發生改變，因此氣象災害發生頻次極高。為了對河南省各地市進行災害風險區劃分，結合河南省18個地市近50年來的歷史氣象災害數據，對相關數據進行統計分析;同時對致災因子、孕災環境、承災體以及防減
摘要:河南省位于季風氣候區，由于季風氣候相對復雜，且易隨著環境差異發生改變，因此氣象災害發生頻次極高。為了對河南省各地市進行災害風險區劃分，結合河南省18個地市近50年來的歷史氣象災害數據，對相關數據進行統計分析;同時對致災因子、孕災環境、承災體以及防減災能力等影響因素進行分析，基于GIS構建河南省風險區劃模型。研究表明:三門峽市等3個地級市位于高風險區，平頂山市等5個地級市位于較高風險區，鶴壁市等4個地級市位于中風險區，安陽市等4個地級市位于較低風險區，鄭州市和漯河市位于低風險區。
關鍵詞:GIS;氣象災害;風險區劃;河南省
中國位于亞歐大陸的東部，處在最大的季風氣候區，由于季風氣候的不穩定性，導致氣象多變、災害頻發，加之溫室氣體含量增加，全球溫度升高，各地區氣象系統的不穩定性增加，災害發生頻率升高。河南省屬于大陸性季風氣候，氣象復雜多變，災害多、頻率高、范圍廣，危害性大[1]。由于季風氣候氣候相對復雜，且隨著環境差異易發生改變，因此，氣象災害的發生頻次高，災害的發生勢必會造成各方面的損失，嚴重時會威脅到人的生命安全，因此日常的預防工作顯得尤為重要。
氣象論文范例：氣象不確定下的船舶避臺路徑優化
對于變幻莫測的天氣情況，盲目的進行預防只會造成資源浪費。目前中國針對氣象災害的風險評估與等級劃分已經進行多方面的研究，陳楠[2]對菏澤市7縣2區的歷史氣象資料進行分析，建立風險區劃。彭九慧等[3]針對冰雹災害對承德市各地區展開詳細分析，進行危險區劃分。張曉宇等[4]對廣東省臺風風險性進行分析。李軍玲等[5]根據降水空間分布對河南省進行了洪澇風險區劃分。雖說此類研究已中有針對河南省的研究，但較為片面并未發現對河南省氣象災害進行一個全面的風險區域劃分，因此，有必要對河南省進行一個較為全面的風險評估，為氣象災害的防治提供重要依據。
1資料來源和研究方法
1.1資料來源
本文氣象災害資料數據來源于國家科技基礎條件平臺———國家地球系統科學數據中心，采用河南省近50年氣象災害數據集(1960—2010);屬性數據來源于河南省地方志、河南氣象災害大典(河南卷)等文獻;空間數據來源于河南大學黃河中下游數字地理技術實驗室2009年全國電子地圖。河南省人口、GDP、耕地面積等數據來自河南省統計局。
1.2研究方法
通過對河南省近50年氣象災害數據的整理與分析得出發生頻率較高的三種氣象災害為暴雨洪澇、干旱和雹災。本文主要針對上述三類氣象災害的致災因子、承災體脆弱程度、孕災環境和防減災能力進行分析，并結合災害數據構建河南省氣象災害風險區劃模型，利用SuperMap軟件繪制出風險區劃圖。進行數據分析時會涉及到不同種類的數據，針對不同種類、不同含義的數據，將采用歸一化公式進行處理，消除數據種類不同的影響[6]。
1.2.1數據歸一化處理將不同種類的數據進行處理，使各類指標數值位于區間[0，1]上，消除不同量綱的影響。
1.2.2綜合風險評估模型構建
氣象災害風險綜合評估模型的構建需要對多種因素進行考慮，對不同的影響因素賦予不同的權重。
2氣象災害風險分析
綜合考量影響氣象災害風險的多方面因素，首先明確研究方向、探析研究方法并建立風險評估模型;其次分析各影響因子、影響因素的作用范圍并確定各自權重[7]。本文從氣象災害的致災因子、承災體的脆弱程度、河南省的孕災環境以及防減災能力等方面進行分析。一方面針對干旱、洪澇、雹災三種自然災害進行致災因子危險性分析，另一方面從河南省承災體、孕災環境以及災害防治能力三個災害影響因子進行分析。分析后根據影響程度大小確定各因子的權重，構建綜合風險區劃模型。
2.1致災因子危險性分析
2.1.1干旱致災因子危險性分析
干旱是制約河南省農業發展的自然災害之一，干旱導致土壤板結且不能滿足農作物生長生存所需的環境，給人們造成巨大經濟損失。由《氣象干旱等級》(GB/T20481-2017)可知，根據干旱程度的不同可將干旱分為無旱、輕旱、中旱、重旱和特旱五種。綜合對河南省1960—2010年間的干旱原因進行分析總結，得出河南省干旱主要為季節性干旱，以春旱和秋旱最為顯著。其中對河南省干旱災害起主要影響作用的是季節降水量和降水頻次以及季節高溫天氣及頻次。
根據河南省1960—2010年的氣溫資料，對各地市季節溫度高于35℃的頻次和年份進行統計。根據河南省1960年至2010年的氣象資料，對各地市季節降水量分別低于200mm的頻次和年份進行統計。將統計數據進行歸一化處理，計算出各個地市的干旱災害風險指數。利用SuperMap軟件繪制河南省干旱致災因子風險區劃。鶴壁市等5個地級市位于低風險區，開封市等3個地級市位于較低風險區，三門峽市等4個地級市位于中風險區，焦作市等5個地級市位于較高風險區，洛陽市位于高風險區�？傮w看來，中部地區風險系數較低，西部、南部風險較高。
2.1.2洪澇致災因子危險性分析
洪澇是指某一時間段內降水量突增且增量超過增長正常值段，亦或是連續性降水導致地勢偏低的地區出現淹沒，漬水現象的自然災害。暴雨是導致洪澇的主要原因，也是城市發生內澇的源頭[8]。河南省大部分地區為平原，海拔相對較低，總體地勢西高東低。因此，對河南省洪澇災害影響起主要作用是暴雨的降雨強度和暴雨的發生頻次。
根據1960—2010年河南省各地市暴雨情況資料，統計出各地市暴雨頻次和年份。將統計數據進行歸一化處理，計算出各個地市的洪澇災害風險指數。三門峽市等3個地級市位于高風險區，駐馬店市和濮陽市位于較高風險區，鶴壁市等3個地級市位于中風險區，新鄉市等6個地級市位于較低風險區，濟源市等4個地級市位于低風險區。
2.2孕災環境分析孕災環境主要指由自然環境和社會環境共同組成的地球表層區域環境，所以孕災環境的區域差異和發展趨勢是由眾多因素交叉作用導致的。
2.2.1氣候條件河南省位于我國濕潤與半濕潤地區，季風氣候盛行，雖然季風氣候意味著充沛的降水，但同時季風氣候的不穩定性也決定了河南地區季節性、年際性降水差異過大，導致該地區遭受干旱、洪澇等災害的頻率不斷提高。
2.2.2地形海拔
河南省內地勢的高低起伏較大，地形多樣，地貌類型豐富。其西北部和西部以山地為主，地形坡度較大，土壤滯水、保水能力較差，受干旱威脅較為嚴重;同時海拔較高，容易造成強對流天氣，致使西部地區遭受雹災侵害。東部多為平原，受氣候因素交叉影響，旱澇災害發生較為頻繁。
2.2.3社會因素河南省內河網稠密，東部地區地形平緩，適于農作物生長，引水灌溉需求量較大，加之土壤質量下降，保水保濕性較差，孕災環境敏感度較高，易遭受干旱、洪澇災害迫害。近年來受人類行為影響，環境質量遭到破壞，水土流失情況嚴重，氣候災害影響愈來愈大。
2.3承災體易損性分析
承災體易損性是指事物受到氣候災害影響的損傷程度，與地區人口密度、經濟水平、耕地面積等因素有密切關系，人口密度越集中、經濟水平越高、耕地面積越廣，相對來說遭受氣候災害影響的潛在風險就越大。分析河南省地區情況可知，干旱、洪澇、雹災主要受災對象為東部平原地區種植的農作物、西部山地的經濟林作物和主要城市的建筑及車輛。從區域情況分析，氣候災害的產生和存在是絕對的，承載體易損程度與地區差異有著很大的關系。
因此分析易損性需要從地區信息特征點入手，主要考慮人口密集程度、經濟水平發展情況、耕地面積及作物情況三個影響因子進行分析，將數據通過歸一化處理過后得到不同參數指標，再根據加權綜合評價法分析河南省各承災體易損情況。
2.4防災減災能力分析
防災減災能力是人們臨時進行工程作業以減輕災害造成更大損失的一種能力，主要影響因素是人均GDP[9]，通常政府決策能起到主導性作用，在時間、空間維度上實現水資源調整、規劃作物播種時間、人工影響冰雹云作業等方法直接提高防災減災能力。一般來說，減災資源投入越多、經濟水平越高、管理計劃越先進，防災減災能力則越高，由氣候災害造成的潛在損失就越小。充分考慮到經濟水平是防災能力提高重要標準，本文主要研究地區GDP在當地防災減災過程中發揮的作用。
3氣象災害風險區劃劃分
災害綜合風險指數的高低通常代表某種災害發生頻率及其造成的危害程度大小[10]，在對干旱、洪澇、雹災三種氣象災害的致災因子危險性、承災體脆弱程度、孕災環境和河南省防減災能力進行分析之后，考慮各個因素對風險區劃劃分的影響程度，確定各影響因子及影響因素的權值。經專家分析，本文將干旱、洪澇、雹災三種氣象災害的綜合影響權重系數定為0.7，人口密度和耕地面積兩種影響因素權重系數分別為0.1，由于人均GDP水平和風險指數成反比，人均GDP水平越高，防災減災能力越強，風險指數越低，所以將此影響因素權重設為-0.1。
4結論
1)本文對河南省各類災害的致災因子、承災體脆弱程度、孕災環境和防減災能力四個方面進行分析，并結合對河南省18個地市近50年來的氣象災害歷史資料的統計和相關數據的分析，構建出該省的氣象風險綜合評估模型，以GIS為基礎進行氣象災害風險區域的劃分。研究表明:河南省風險系數較高的地區主要分布在東部和西部，中部地區風險系數較低，其中三門峽市和洛陽市風險等級最高。2)考慮河南省各地市人口密度、經濟發展水平情況，中部人口密度大，經濟發展水平高，受災易損的同時又有較好的防災減災能力。
3)考慮河南省東部和南部耕地面積較大，惡劣天氣對其影響較大，易損性高。4)本文建立的河南省氣象災害風險區劃，可為河南省在進行氣象災害防治資源分配時提供一定的參考，減少不必要的資源浪費。5)氣象災害風險影響因素多樣，加之天氣系統本身具有復雜性，且本文使用的數據數量有限、涉及范圍窄且時間較為久遠，要進行準確的風險區域劃分有一定難度。因此，在此基礎上，需要進行更深層次的數據收集與參數分析，進而完善模型并實現風險區劃分析。
參考文獻：
[1]劉佳.河南省中小城鎮氣象致災問題初探[C]//河南省氣象學會2013年年會論文集.鄭州:河南省氣象學會，2013:266-268.
[2]陳楠.菏澤市氣象災害風險評估與區劃研究[J].山東農業大學學報(自然科學版)，2018，49(2):257-261.
[3]彭九慧，王多，趙巖，等.基于GIS的承德市冰雹災害風險區劃[J].沙漠與綠洲氣象，2019，13(1):105-109.
[4]張曉宇，韋波，楊吳宇，等.基于GIS的廣東省臺風災害風險性評價[J].熱帶氣象學報，2018，34(6):783-790.
[5]李軍玲，劉忠陽，鄒春輝.基于GIS的河南省洪澇災害風險評估與區劃研究[J].氣象，2010，36(2):87-92.
[6]李謝輝，王磊.河南省洪災風險危險性區劃研究[J].人民黃河，2013，35(1):10-13.
作者：于照堃1，李忠濤1，豐玉渙1，郭榕剛2，逯躍鋒1，3
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