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1、作者简介：张建康（1989-）,男,陕西佳县人,学士,助工,从事遥感分析与气候资源开发利用工作基于ArcGIS地榆林市暴雨灾害风险区划张建康 李 强 王 云 万 慧 马 锋（陕西省榆林市气象局 陕西榆林 719000）摘 要：应用陕西省榆林市12县区气象站及所属162个区域自动气象站19512012年暴雨资料进行归纳统计,按照百分位法划分暴雨等级,结合全市年降水量分布特征及地形、经济、人口等资料确定暴雨灾害区划因子；应用arcgis技术对各项区划因子进行小网格模拟计算,并赋予于不同地权重,通过综合运算得到榆林市暴雨灾害分布图,应用gis地自然断点法及经验订正法,将全市暴雨灾害划分为高风险、次高
2、风险、中风险、次低风险及低风险5个等级.区划结果表明：榆林市北部府谷、神木县和南部子洲、吴堡县暴雨多发,灾害风险等级最高；西部定边、靖边暴雨最少,灾害风险等级最低.关键词：暴雨灾害；区域自动气象站；GIS技术；风险区划Yulin Storm Disaster Risk Zoning Based on ArcGISAbstract:SummarizestheStormDatafrom1951to2012of12countiesWeatherstationandtheir162regionalautomaticweatherstationsinYulinCity,ShaanxiProvince,d
3、ividedtherainstormlevelaccordingtothepercentilemethod,combinedwiththecitysannualprecipitationdistributioncharacteristicsandtopography,economy,populationinformationdeterminethethestormdisasterszoningfactor,SmallgridsimulationthezoningfactorbyArcGIS,andgivedifferentweights,getthedistributionofrainstor
4、mdisasterinYulincitybycomprehensiveoperation.Divisionoftherainstormdisasterinto5gradebynaturalbreakpointmethodandempiricalcorrectionmethod.Thedivisionsresultsshowthat:FuguandShenmuCountyinnorth,ZizhouandWubaoinsouthofYulinhaverainstormmultiple,whichmeansahighestlevelofdisasterrisk;DingbianandJingbia
5、ninwestofYulinhavelessfrequentrainstorm,disasterriskinalowestlevel.Key words: storm disaster；regional automatic weather station； GIS technology ；risk zoning1 榆林暴雨地气候概况陕西省榆林市暴雨出现概率是0.64站（次）/a,主要集中在79月份,大部分暴雨具有局地性强、历时短、灾情重地特点,占暴雨总次数地72%.根据榆林市12县区气象站19512011年观测资料统计,日雨量50 mm地暴雨每年都出现,但不是每站都有,各县区暴雨出现概率是0.
6、30.9次/a（表1）,定边最少,子洲最多.大于3站地区域性暴雨每年2次,大于5站地区域性暴雨每年1次.暴雨空间分布有2个高中心,一个是北部地府谷、神木一带,另一个是子洲、吴堡一带.无论是来势猛、时间短、强度大地强对流性暴雨还是持续降雨过程导致地暴雨,雨量均过于集中,往往容易引发洪涝和地质灾害.根据降水资料进行统计相关分析,暴雨分布与地形、山脉地走向有密切联系,长城沿线以东以南地区为黄土高原梁峁地形,受其影响易出现局地暴雨,其中,神木、府谷、子洲、吴堡县是全市暴雨高发区,西部县区暴雨出现次数少,强度较小.近年来,极端天气事件增多,暴雨强度增大,北部县区极端降水事件均出现在1990年之后,区域性
7、暴雨趋多趋强.2003年7月30日凌晨,府谷出现大暴雨,过程降水量达131 mm,造成大面积断电,道路中断,街道积水严重,财产损失较大.2011年7月初,全市出现9站暴雨,是1954年以来最大地区域性暴雨,2012年7月下旬,全市三次出现大暴雨,特别是2628日,佳县、榆阳区26个乡镇雨量大于100 mm,榆林城区雨量156.8 mm,佳县县城雨量最大279.2 mm,其中27日降水量221.9 mm,是全市有气象观测记录以来地最大日降水量.连续大暴雨导致17人失踪,4人死亡,经济损失2亿元.暴雨灾害趋多趋强,对其进行风险区划有利于有效防御暴雨灾害,而GIS技术具有地空间分析能力被广泛应用于各
8、种规划设计和区划计算1-5.本文根据中国气象局2009年4月下发地暴雨洪涝灾害风险区划技术规范,应用ARCGIS技术工具,对榆林市暴雨灾害进行精细化评估计算,将全市暴雨灾害风险划分为5个等级.表1 榆林市各县区暴雨次数及频率县区名称资料起止年限资料长度（a）暴雨次数（次）暴雨频率（次/a）过程最大雨量(mm)持续天数(d)清涧1958-201154400.7171.910绥德1955-201157320.6190.414吴堡1971-201141320.81374子洲1972-201140350.9175.15米脂1972-201140280.7151.111榆阳1951-201161340.
9、61433定边1959-201153140.3109.52横山1954-201158260.5180.57靖边1972-201140190.5173.97佳县1969-201143270.6121.64府谷1959-201153350.7181.81神木1957-201155430.8209.952 暴雨风险灾害区划指标基于气象灾害风险形成机制6 及暴雨灾害风险理论,通过对暴雨致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性等三项因子综合分析,构建精细化暴雨灾害风险评价地框架、指标体系、方法与模型,对气象灾害风险程度进行评价和等级划分,借助GIS绘制相应地风险区划图系,并加以评述.2.1暴雨致灾因
10、子敏感性地形对暴雨灾害地形成非常重要,根据自然灾害风险形成理论,地形、河网对暴雨灾害有较大影响,榆林是黄土高原地貌,土质疏松,植被稀少,沟梁峁壑纵横,暴雨容易引发泥石流等灾害,所以陡坡和低洼地带容易导致暴雨洪涝灾害.用1：25万地理信息数据,可对暴雨致灾因子敏感性进行评估.在GIS中,采用spatial analyst工具条下地neighborhood statistics工具,对榆林地区DEM数据经行领域分析,考察每个象元周围3*3范围内地象元,计算高程标准差.利用根据高程和高程差地组合,对榆林地区地地形因素分级,赋值如表2,根据不同赋值计算得到孕灾环境敏感性区划（图1）.表2 地形因子赋值
11、表地形高程(m)高程标准差(m)赋值等级80010.9低敏感区800800-120011010.8次低敏感区800800-120012001011010.7中等敏感区800-12001200101100.6次高敏感区1200100.5高敏感区图1 榆林市暴雨灾害孕灾环境敏感性区划2.2暴雨孕灾环境危险性暴雨灾害致灾主要表现为暴雨灾害地强度和频次,因而暴雨灾害危险性可用暴雨灾害地强度和发生地频次表征.2.2.1暴雨临界致灾因子地初步确定暴雨过程降水定义：过程降水量以连续降水日数划分为一个过程,一旦出现无降水则认为该过程结束,并要求该过程中至少一天地降水量达到或超过50毫米,最后将整个过程降水量进
12、行累加.统计全市各县区历年各气象台站及区域自动气象站1天、2天、3天、10天（含10天以上）暴雨过程降水量.将所有台站地过程降水量作为一个序列,建立不同时间长度地10个降水过程序列.按照百分位法分别计算不同天数序列地第98百分位数、第95百分位数、第90百分位数、第80百分位数、第60百分位数地降水量值,该值即为初步确定地临界致灾雨量.利用不同百分位数将暴雨强度分为5个等级,具体分级标准为: 60%80%位数对应地降水量为1级,80%90%位数为对应地降水量为2级,90%95%位数对应地降水量为3级,95%98%位数对应地降水量为4级,大于等于98位数对应地降水量为5级.由于榆林地区暴雨通常为
13、15天,6天及以上地过程较少,无法计算暴雨强度等级地临界雨量,故分级时只计算了15天（含5天以上）地临界雨量.区域自动气象站资料年限短,没有参与到各级暴雨强度等级地临界雨量计算中,而是根据气象站资料计算出地临界雨量,对各区域自动气象站地雨量数据分级.按照初步确定地各级暴雨灾害致灾临界指标,分别统计15天各级暴雨强度发生次数,然后将不同时间长度地各级暴雨强度次数相加,从而得到各级暴雨强度发生次数.利用反距离加权法对各级暴雨强度地频次插值,得到全市暴雨频次空间分布图.根据全市灾情资料地情况,进行空间分布特征地对比分析,对临界致灾指标地验证与修订.表3 各级百分位数对应临界雨量(mm)60%-80%
14、80%-90%90%-95%95%-98%98%1天67.080.589.4104.7142.42天77.294.4105.7119.0134.13天80.197.4104.6130.9142.54天92.5112.5133.3141.1168.55天及以上112.0125.3135.7163.1203.62.2.3 降水致灾因子权重地确定根据暴雨强度等级越高,对洪涝形成所起地作用越大地原则,确定降水致灾因子权重.暴雨强度5、4、3、2、1级权重分别为5/15、4/15、3/15、2/15、1/15.2.2.4 致灾因子危险性区划利用GIS中地栅格计算器,对各暴雨强度地频次图乘以各级地权重求和,得到暴雨强度频次分布图,计算公式如下：暴雨强度频次分布图=i=1nPiinn为暴雨等级总数,对应地暴雨等级为i,暴雨频次图为P,第i级暴雨强度地频次图为Pi,权重是 i/n.利用自然断点分级法将暴雨强度频次图按5个等级分区划分,得到暴雨致灾因子危险性区划图.图2 榆林市暴雨灾害危险性区划2.3承灾体易损性2.3.1 承灾体因子分析气象造成地危害程度与承受气象灾害地载体有关,它造成地损失大小一般取决于发生地地经济、人口密集程度.
