基于GIS和AHP技术的延边州洪水灾害敏感性评价研究

郭仁萍 邹嘉琪 王 倩 盖雯怡 权赫春

(延边大学工学院，吉林 延吉 133002)

近年来，洪水灾害的频发，给人类的生产和活动等带来了巨大的危害。根据水利部发布的《中国水旱灾害公报》统计，2016年全国因洪涝农作物受灾达94.42万hm2，造成直接经济损失3 643.26亿元，占全年GDP的0.49%[1]。本文通过GIS技术和层次分析法对延边州洪水灾害进行危险性评价研究。

1 研究区概况

延边朝鲜族自治州地处吉林省东部长白山区，全州包括6个直辖市、2个县。延边州是河源地区,水系发达,河流众多,有大小河流487条,总长1.09万km。延边州主要地形为山地占延边总面积的54.8%，河谷平原占12.3%，丘陵占13.3%[2]。

2 研究方法

本研究采用的是GIS和层次分析法相结合的方法。层次分析法的显著特点是灵活、简洁以及系统性强[3]。利用GIS方法，结合层次分析法对各个因子的影响等级赋值，再加权和的方法计算出各因子对洪水灾害的最终权重值，最后叠加各个因子栅格图得出延边州的洪水危险性划分图。

3 洪水灾害危险性评价

3.1 洪水灾害危险性分析

1)降水对洪水灾害的影响。本文对2006年—2015年十年来延边州各县市平均降雨量进行收集(见表1)，利用GIS做出降雨量等级分布图(见图1)。降雨量多的地方洪水易发性大，危险性越高。降水量栅格图可见，延边州中部地区降雨量少，两边地区降雨量多。

2)高程对洪水灾害的影响。高程对洪水灾害的影响体现为高程低的地方，地势趋于平缓，对洪灾影响较大。利用GIS将高程重分类为五个等级得到高程等级分布图(见图2)。由最终得到的高程图中得知危险性最低的等级为1 122 m～2 840 m；而危险性最高的高程区间为15 m～391 m，主要分布在沿河流域。

表1 延边州各县市降雨量

3)坡度对洪水灾害的影响。坡度大的区域地貌形态复杂且起伏较大，遇到强降雨时易发生洪水灾害。坡度越小，危险性越小；反之危险性越大。危险性最高的区间为35°～85°，主要分布在延边州南部地区。

4)土地利用对洪水灾害的影响。土地利用类型对洪水灾害危险的影响主要为土地用途不同，影响度也不同。延边州土地利用类型主要分为居民区、果园、森林、河流4种，分别赋值为1，2，3，4。得到土地利用等级分布图(见图3)。森林地区洪水灾害的危险性最低，河流地区危险性最高。

5)河流对洪水灾害的影响。选取延边州内河流建立两级缓冲区。具体的缓冲区等级及宽度的确定见表2。距离河流越近，洪灾的影响性越大，根据各级缓冲区对洪水灾害的影响度赋值，即一级缓冲区为5，二级缓冲区为3，非缓冲区为1，得到延边州河流的影响因子图(见图4)。

表2 各级缓冲区宽度设计值

3.2 洪水灾害危险性综合评价

1)评价因子权重的确定。通过对延边州洪水灾害危险性评价各指标进行分析和比较，结合相关文献及专家意见[4-6]，计算各因子权重值见表3。

表3 危险性因子判断矩阵及权重

由表3中各项权重值可知，在洪水灾害分析评价中，河流的权重最大，其次是降雨量，河流是诱发洪水的直接影响因素，对洪灾的影响也最大。

2)基于GIS的洪水灾害危险性评价。计算每个栅格单元的危险度H=河流×0.416 2+降雨量×0.261 8+高程×0.161 1+坡度×0.098 6+土地利用×0.063 4。将危险度等级划分为低风险区、较低风险区、中等风险区、较高风险区、高风险区五类，并统计洪水灾害危险性等级的面积见表4，并得到延边州洪水灾害危险性分布图(见图5)。

表4 洪水灾害危险性等级面积统计

4 结语

本研究结果表明研究地区洪水灾害危险性最高的区域多位于沿河流地区，高风险区面积较小，为6 187 km2，为全延边州面积的15%，较低风险区面积最大，为14 440 km2，占总面积的34%，其中高风险区主要位于安图县和珲春市的珲春河以及敦化市牡丹江沿岸。安图县河流分布密集，河流分布多，极易发生洪水灾害。结合洪水灾害危险性分级图可以看出，洪水灾害多发生在河流沿线，能够较好的反映延边州洪水灾害的实际情况。洪水灾害的影响因素有很多，本文仅选用较为重要且较易获取的五个影响因子的集中数据对研究区的洪水灾害进行了综合评价，但若要完全定性定量分析，仍需进一步研究考虑。