基层气象防灾减灾地图编制与应用——以云南华坪县为例

庄嘉 殷娴 胡颖 吴永斌

0 引言

我国气候的多样性，既带来了丰富的农业气候资源，也带来了繁多的气象灾害，低温、暴雨、干旱、大风、冰雹、雷击、滑坡、泥石流等气象灾害及次生、衍生灾害频繁发生[1-3]。随着全球气候变暖和经济社会的发展，气象灾害造成的损失呈明显上升趋势[4,5]。为提升气象灾害防御和应对能力，各级政府各有关部门积极开展气象灾害风险管控和隐患排查治理工作，以风险管理为抓手，防御气象灾害和减轻气象灾害影响[6]。以云南省为例，云南省以区县等基层为单位，总结了主要气象灾害的种类、预警指标及常规移动路径；统计了气象灾害风险隐患点及抗灾救灾点相关信息；制定了《灾害性天气“内响应外联动”机制工作规范》《灾害性天气分区监测预警服务业务指南》等相应的业务规范，提出了在灾害性天气过程中各级部门及人员的防灾减灾救灾工作流程[7,8]。然而在实际工作中，以上各类丰富的气象防灾减灾信息资源在应用过程中却相对分散，未能有效结合统一，发挥更大效能。气象防灾减灾地图的编制，有效填补了此处空白。用其作为载体将各类信息进行有机结合并在气象防灾减灾指挥中心等场所集中展示应用，有助于各部门形成系统的气象防灾减灾作战思路，提高研判能力，快速展开联动，从而有效提升基层气象灾害防御和应对能力。本文结合基层气象防灾减灾需求，以云南华坪县为例，总结气象防灾减灾地图编制应用方法，以期为相关部门防灾减灾工作提供参考。

1 需求分析

通过对华坪、会泽等多个县级气象防灾减灾工作进行调研发现，掌握以下信息是基层有效开展气象防灾减灾工作的关键：

主要气象灾害研判信息，包括主要气象灾害的预警指标、触发半径及移动路径，有助于提高气象灾害预警时效，掌握防御范围。

气象灾害防御重点信息，包括行政区域范围内主要气象灾害的风险等级划分以及各气象灾害风险隐患点信息，如隐患点种类、具体位置、规模、负责人信息，有助于抓住防灾减灾重点，开展“靶向”工作。

防灾减灾设施信息，如应急避难点、应急物资储备点、医院、消防等，包括具体位置、负责人信息，有助于提高灾害应对效率。

气象灾害防御服务策略，包括气象防灾减灾关注重点及防御策略、服务流程、责任分工等信息，有助于各部门各司其职开展高效联动。

2 编制方法及流程

根据基层气象防灾减灾工作需求分析成果，结合华坪县天气气候特点及当地主要气象灾害——暴雨、冰雹的致灾因素[9,10]，华坪县气象防灾减灾地图由气象防灾减灾主图、气象防灾减灾副图、遥感影像图、灾害性天气分区防御计划及服务策略图、灾害性天气实况监测和应急防御流程图及气象防灾减灾信息附表等六部分组成，其编制流程如图1所示。

图1 基层气象防灾减灾地图编制流程

2.1 资料收集

华坪县气象防灾减灾地图编制需有准确完善的基础数据作为支撑，本次收集的基础资料结合华坪县气象防灾减灾的需求和重点，主要包括以下几个方面内容：

气象数据：来源于云南省气象局和华坪县气象局，包括华坪县及周边范围内国家气象站和区域自动站2009-2018年逐年、逐月、逐日、逐小时降水、大风资料，历年冰雹资料以及暴雨、冰雹灾害常规移动路径。

地理信息数据：来源于云南省地图规划设计院，中国气象局信息中心，华坪县防汛、交通、国土、旅游、教育等部门的易灾点普查成果数据，华坪县气象部门、水文部门以及现场勘测采集，包括：云南省1:250000GIS地图中的DEM地形高程、坡度、土地利用类型、河网等地理信息基础数据；桥梁、铁路、公路等交通信息数据；乡镇行政边界、乡镇行政驻地、自然村寨等行政分布数据；学校、医院、车站、旅游景点等人员密集区，易燃易爆场所、工矿企业、农业园区、水库、地质灾害风险隐患点、城市内涝隐患点等气象防灾减灾重点区域分布数据[11]；应急避难场所、应急物资储备点、人影防雹点、救援力量、气象观测站、水文观测站等防灾减灾设施的地理位置数据；遥感影像图，图中能分辨出地形地貌、河流水系、植被分布、村庄、道路、街区、建筑设施等。

社会经济数据：源于2018年云南省统计年鉴，包括人口密度、人均GDP、城镇化率等数据。

灾情资料：来源于云南省民政厅和气象局；主要为2009-2018年暴雨洪涝、冰雹的灾情统计，包括灾害次数、灾害发生乡镇、人员损失、经济损失等。

气象灾害防御服务资料：来源于云南省气象局和华坪县气象局，包括正式施行的《灾害性天气“内响应外联动”机制工作规范》、《灾害性天气分区监测预警服务业务指南》等业务规范指南。

2.2 资料处理

气象数据：统计华坪县2009-2018年暴雨日数、大风日数、历年冰雹日数等资料，运用降水、湿度等气象资料建立暴雨、冰雹灾害强度模型，生成相应强度指标值。

地理信息数据：将地理数据进行格式转换、数据拼接、裁剪、融合、计算、数据图层叠加等资料整理工作。

社会经济数据：根据按乡镇为单位统计的点数据在地理信息系统软件中以Personal Authentication Code（PAC码）为识别符转换为面数据。

灾情资料：将收集的灾情记录按乡镇转换为受灾次数、受灾面积、经济损失等数据信息，再在ArcGIS软件中以PAC码为识别符转换为面数据。

2.3 分图编制

2.3.1 气象防灾减灾主图

以华坪县重点防御对象——暴雨灾害为主，按照《国家基本比例尺地图编绘规范第2部分：1:250000地形图编绘规范》（GB/T12343.2——2008）、区划编制相关方法[12-14]及标准[15]要求，结合当地暴雨灾害的历史数据，分析致灾因子、孕灾环境、承灾体，确定模型和指标，编制暴雨灾害风险区划图，将华坪县暴雨灾害风险区划分为很高、高、较高及一般等4个等级。以该区划图作为底图，通过图层叠加和图例符号将相关地理信息数据标注其上，共计行政区域、交通信息、气象防灾减灾重点区域、防灾减灾设施点、暴雨灾害移动路径等5个基础资料信息图层，形成气象防灾减灾主图（图2），为决策部门防灾减灾工作提供最全面的信息参考。

图2 华坪县气象防灾减灾主图

2.3.2 气象防灾减灾副图

选择其它1-2种主要或相关气象灾害，运用ArcGIS软件，编制灾害风险区划或易发区划作为气象防灾减灾副图底图，如短时强降水、冰雹等（图3），作为主图及主要气象灾害的补充与扩展。

图3 华坪县气象防灾减灾副图

2.3.3 遥感影像图

运用地理信息处理软件，采用华坪县主城区——中心镇的高分辨率卫星遥感影像图作为底图，用图例符号标识本地区气象防灾减灾重点区域、重点单位、防灾减灾设施分布等位置信息，包括：应急避难场所、人员密集区、城市内涝隐患点、撤离路线等信息，为主要重点城区的防灾减灾工作提供基础支撑（图4）。

图4 华坪县主城区遥感影像图

2.3.4 灾害性天气分区防御计划及服务策略图

运用地理信息处理分析等软件，结合当地需求，采用当地高程地形图或相关气象灾害风险区划图等作为底图，叠加行政和水系信息。以当地主要气象灾害预警指标为依据，明确气象防灾减灾责任区、警戒区、监视区及触发半径。如华坪县强降水以成片雷达回波强度达到40dBz及以上为暴雨灾害预警指标，触发半径采用本行政区范围为责任区，责任区外延30km为警戒区，警戒区外延30km为监视区的标准。通过明确各区域的防御计划及服务策略作为该图附件，为灾害性天气分区监测预警服务提供指导意见（图5）。

图5 华坪县灾害性天气分区防御计划及服务策略图

2.3.5 灾害性天气实况监测和应急防御流程图

按照华坪县气象灾害分级防御服务规范，明确气象灾害分级防御区域划分、触发指标、防御服务策略和建议等。结合气象灾害应急预案、“内响应外联动”工作规范等，绘制灾害性天气实况监测和应急防御流程图。流程图包含气象防灾减灾关注重点及防御策略、服务流程、责任分工等信息，为组织防灾减灾及开展部门联动提供参考。

2.3.6 气象防灾减灾信息附表

运用Excel软件，编制气象防灾减灾信息附表（表1-4）。附表内容包括重要灾害隐患点、重点服务对象信息，如水库水体信息表，山洪沟、泥石流、滑坡点信息表，易涝地段分布信息、重点单位信息、农业园区分布表，以及其它防灾减灾需重点关注的信息，如应急避难场所分布、容纳人数、配套设施等信息，为防灾减灾救灾决策工作提供数据支撑。

表1 华坪县易燃易爆及工矿企业信息统计表

2.4 子图合成完善

运用图形处理软件，根据华坪县地图版式确定主图版式及尺寸，根据主图尺寸将各子图与之合理排版，确保“内容清晰、便于使用、主次分明、井然有序、美观大方”。

3 应用方法

华坪县气象部门自2019年起将基层气象防灾减灾地图作为业务工具来使用，在气象防灾减灾指挥中心、气象台、乡镇气象信息服务站等相关场所进行展示使用，以下为某次暴雨灾害性天气过程中气象防灾减灾地图的应用。

表2 华坪县地质灾害群测群防网络体系基本信息统计表

表3 华坪县水库信息统计表

表4 华坪县应急避难场所信息表

3.1 灾害性天气过程来临前

一是根据灾害性天气分区防御计划及服务策略图，锁定对象，实时跟踪；二是根据气象防灾减灾主图及副图，分析研判主要威胁对象及气象防灾减灾信息，精准定位该天气过程的很高风险区、高风险区、较高风险区及一般风险区；三是根据风险程度结合灾害性天气实况监测和应急防御流程图及气象防灾减灾信息附表进行气象灾害预警决策服务及应急救援物资准备工作；四是根据主图上的重点服务对象监测预警参考雨量监测站（风险指标站）和预警指标，提前发布风险预估及预警信息。

3.2 灾害性天气过程来临时

一是根据气象防灾减灾主图、副图，快速定位受灾高风险区域，如城市内涝隐患点、水库、地质灾害隐患点、危化点等高风险因素，注重影响区域，特别是致灾天气过程叠加区域可能致灾程度的提醒，为决策者提供及时、有效、全面的气象服务信息；二是根据气象防灾减灾主图、遥感影像图上叠加的防灾减灾信息，结合气象防灾减灾信息附表，可快速指挥和疏散人员到就近避难场所，就近调动应急储备物资及救援力量，第一时间保障人员生命财产安全；三是根据灾害性天气分区防御计划及服务策略图、灾害性天气实况监测和应急防御流程图，快速启动应急预案及救援方法，明确各部门责任分工、规范服务流程，为能够在最短的时间内提供最准确的应急服务提供参考，为组织开展部门联动和有关气象服务工作提供资料支撑。

3.3 灾害性天气过程后

根据气象防灾减灾地图主图、遥感影像图中气象防灾减灾重点区域图层和气象灾害风险隐患点图层内容，与实际受灾区域范围及受灾对象进行对比分析，重叠区域加强防护，新增区域进行资料收集后在防灾减灾地图上更新标注。及时总结评估，定期更新相关信息，确保气象防灾减灾地图的准确性及时效性。

4 结语

云南华坪县气象防灾减灾地图的编制及应用，为当地气象防灾减灾工作的开展起到了良好的支撑作用，为全省基层气象防灾减灾工作的开展起到了较好的示范作用，具备较高的可行性。相信随着应用部门数量的增加及各部门对其应用的不断深入，基层气象防灾减灾地图将成为一个重要的业务工具在灾害性天气来临前、来临时及来临后为决策人员提供及时有效的决策辅助，指导防灾减灾工作，有效提升基层气象灾害防御和应对能力。当然在实际应用过程中，基层气象防灾减灾地图也存在一定的不足，一是后期对信息点的更新维护相对麻烦，二是展示灾种数量有限，无法全面兼顾；三是对于天气过程无法动态展示。若条件允许将其接入相关决策业务服务平台使用，则能弥补不足，发挥更大效能。