基于灾情实况的西藏地质灾害气象风险预警产品质量检验*

杨丽敏 格央 李起绪 李慧 次仁拉姆

1.西藏自治区气象台；2.西藏自治区大气环境科学研究所，西藏 拉萨 850000

西藏昼夜温差大、气候寒冷，境内冰川分布广泛,发育了大量的冰碛和冰湖。加之地形陡峻、地震频发，特殊的地质、地理和地貌特点,导致西藏滑坡、泥石流等地质灾害频发，致使西藏是我国受地质灾害威胁最严重的地区之一。每年由地质灾害造成的经济损失严重影响了西藏经济的正常发展，极大地威胁到西藏的国防建设、经济建设及人民群众的生命财产安全。

影响西藏的地质灾害类型既有泥石流、滑坡、崩塌等常见的地质灾害,又有冻胀融沉、岩石碎屑流和冰湖溃决等高寒地区特有的地质灾害，并且在地理分布上存在明显的区域性差异。从地质灾害的空间分布上来看，在喜马拉雅山北麓高海拔地区、藏北高原以冻胀融沉、碎石流为主，而在冈底斯山脉、念青唐古拉山脉以南、西藏东部地区以滑坡、崩塌泥石流和冰湖溃决为主。

降水是诱发泥石流、滑坡等浅层地质灾害的主要自然因素。为此西藏气象部门和自然资源部门联合开展西藏地质灾害气象预警，并在每年汛期对外发布西藏地质灾害气象风险预警产品。针对西藏地质灾害形成和发生机理开展研究、开发地质灾害风险预警客观模型和积累主观预报经验，能够提高地质灾害气象风险预警水平。目前西藏地质灾害风险预警业务主要技术是采用“客观模型”+“主观订正”的方式进行预报，因此需要通过对风险预警产品进行检验以不断改进预报水平。

本文利用西藏地质灾害气象风险预警产品和地质灾情数据，对2020—2022年西藏地质灾害气象风险预警产品的地质灾害预警结果、风险评估和减灾效益开展检验分析，形成详细的检验评估报告，有利于预报服务人员更好地应用和订正该产品。

1 数据和方法

1.1 数据

1.1.1 地质灾情资料为西藏全区74 个县近三年来发生地质灾害的灾情信息。

1.1.2 地质灾害气象风险预警为近三年来西藏自治区气象台与地质环境总站联合发布的气象灾害风险预警的预报结果。地质灾害灾情和预报模型检验分析时间为2020年的8月15日至9月30日、2021年5月1 日 至9 月30 日 和2022 年5 月1 日 至9 月30 日 之间，以下简称2020、2021、2022。根据西藏全区74 个站近三年的气象灾害风险预警结果，再与对应的灾情实况进行检验评估，考虑到与业务应用时间段一致，这里检验的地质灾害气象灾害风险产品起报时间为20h（北京时），即5月1日的预报产品对应检验5月1日20时至5月2日20时之间的地质灾害灾情。

1.2 西藏地质灾害气象风险预警检验评估方法

依据中国气象局2017年下发的《地质灾害气象风险预警服务业务技术指南》中的地质灾害气象风险预警检验方法对西藏地质灾害气象风险预警进行检验。产品检验包括对地质灾害预警结果、风险评估和减灾效益的检验分析。

地质灾害预警检验包括地质灾害预警准确率、预警信息发布渠道、预警信息发布的提前时间、预警信息的传播有效性分析（如预警信息的覆盖率、到达率等）。

检验地质灾害预警的准确率（TS）、命中率（TSR）、空报率（TF）和漏报率（PO）。检验时以县为单位（一个县视作一次），如果预警中提及的县在预警时效内出现了地质灾害（无论次数），则视为正确，否则为空报；如果某县没有预警而实际出现了地质灾害则视为漏报。

式中：NA为地质灾害预警服务产品发布正确的次数、NB为地质灾害预警服务产品发布空报次数、NC为地质灾害预警服务产品发布漏报次数。

2 西藏地质灾害灾情的分布

对近3年（2020—2022）年西藏发生的地质灾害进行统计，发现共发生地质灾害184 次，其中178 次是由降水等自然因素引起，占总地质灾害的97%，其余是由人类活动因素引起的，说明西藏近3 年来发生的地质灾害大多与降水有关。因此以下统计是剔除人为因素引起的地质灾害，仅统计由降水引发的各类地质灾害。

2.1 西藏地质地质灾害的空间分布

西藏发生的地质灾害类型主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和地面塌陷，其中泥石流最多，占到了总数的65.7%，其次为崩塌和滑坡，均占总数的16.3%，地面沉降和地面塌陷则很少发生。

图1 为近3 年来西藏各地市地质灾害发生频次。由图可见，地质灾害主要集中在西藏中东部地区，其中，昌都市是地质灾害发生最为频繁的地区（占全区地质灾害频次的52.8%），其中又以八宿县最为严重；其次是山南市和日喀则市，分别占到全区的17.9%和17.4%；林芝市和拉萨市发生的频率相对较低，阿里地区近三年几乎未出现各类地质灾害。

图1 2020—2022年西藏各地市地质灾害频次分布

近三年来西藏共发生3 起特大型地质灾害的灾情，分别为位于那曲市比如县（灾害类型为滑坡）、日喀则市聂拉木县和定日县（灾害类型均为泥石流）。1起大型地质灾害的灾情，位于山南市扎囊县（灾害类型为泥石流）。除阿里地区外，其余（市）共发生8起中型地质灾害的灾情，166起小型地质灾害，说明西藏是中小型地质灾害的高发区，占地质灾害总数的97.7%.

2.2 地质灾害出现的时间分布特征

图2显示西藏各类地质灾害灾情月际分布。西藏由地质灾害引发的灾情呈现成单峰型，峰值位于7月，虽然地质灾害引发的灾情从每年的3 月到11 月均有出现，但主要集中在每年的5月至9月之间，西藏气象部门和地质环境总站联合发布的地质灾害气象风险预警也是在每年的5 月1 日至9 月30 日期间发布，分析结果也为地质灾害气象风险预警的发布时间提供了科学依据。总而言，西藏地质灾害的高发期主要集中在夏季，尤其是盛夏季节的7月和8月，这与西藏的强降水时间分布呈现出正相关。

图2 西藏地质灾害灾情月际分布

3 地质灾害风险评估检验

3.1 西藏全区地质灾害气象风险预警产品检验评估分析

为全面了解累计降雨量-降水预报模型地质灾害气象风险预警产品在西藏高原的预报能力，我们采用前述评估检验方法和资料处理流程，结合地质灾害灾情发生实况资料，逐一检验了2020 年、2021 年和2022年汛期西藏全区74 个站的地质灾害气象风险预警产品的TS评分、空报率和漏报率分布情况。

3.2 西藏全区地质灾害气象风险预警产品的检验结果

按照2016 年8 月中国气象局发布《暴雨诱发地质灾害气象风险预警业务规范》，规定气象行业的预警等级划分标准，按25%～50%、50%～75%、75%～95%、95%以上的灾害概率分为Ⅳ级、Ⅲ级、Ⅱ级和Ⅰ级预警。同时目前发布预警和收集的灾情数据主要以县为基本单元，尚未精确至灾害点具体经纬度位置。

图3 为三年累计、2020 年、2021 年和2022 年西藏地质灾害气象风险预警产品在西藏的命中率。从命中率（图3a）来看，三年累计为0.61%，2020 年为0.41%，2021年为0.67%，2022年为0.57%.2020年出现的异常偏低现象是由于资料缺失，综合来看西藏地质灾害气象风险预警的命中率维持在0.6%附近。从空报率（图3b）来看，三年累计为99.39%,2020 年为99.59%,2021 年为99.33%,2022 年为99.43%.可以看出，空报率与命中率呈现出负相关的关系，西藏地质灾害风险预警空报率较高的原因一方面是由于风险预报的特点，另一方面是由于仅在发生了造成损失的灾情时才会进行上报，未造成损失的灾情并未上报。从漏报率来看(图3c)，三年累计为46.988%，2020 年为50%，2021 年为51.8519%，2022 年为36%.可以看出，西藏地质灾害气象风险预警的漏报率基本维持在50%附近，且有下降的趋势，尤其是2022年，漏报率仅为36%.从TS 评分来看(图3d)，与命中率呈现出正相关的关系，虽然在公式中加入了漏报灾情的数据，但是总体与命中率的分布相差不大，综合来看西藏地质灾害气象风险预警的TS评分也维持在0.6%附近。由于地质灾害灾情数据一直只记录有灾情损失的地质灾害，且由于地质灾害气象风险预警的发布，尤其是等级较高的风险预报产品的发布，可以提醒政府职能部门加强对地质灾害隐患点的监测和对高陡边坡、易发泥石流的沟口等易发区的巡查和防范，若发现地灾险情可及时采取防灾避险措施，确保人民生命安全。综合来看，地质灾害气象风险预警还是具有良好的指示意义，具有较好的业务应用价值。

图3 2020—2022年西藏地质灾害气象风险预警产品检验评分

3.3 西藏地质灾害气象风险预警产品预警能力的空间分布情况

3.3.1 命中率。图4为西藏地质灾害气象风险预警产品的命中率分布情况。命中率最大值位于沿雅鲁藏布江中下游的桑珠孜区、琼结县和朗县一带，其中琼结站的命中率达4.7%，次大值区分布于昌都市的丁青、卡若区和芒康。阿里地区和那曲市的命中率均为零，原因是在检验时段阿里和那曲均未出现造成灾损的地质灾害。

图4 西藏地质灾害气象风险预警产品的命中率检验评分

3.3.2 空报率。空报率（图5）的分布情况与命中率正相反，空报率较低的区域刚好对应命中率值最高的区域，即沿雅鲁藏布江中下游一线和昌都市；空报率最高的区域则对应命中率最低的区域，即阿里地区和那曲市；其它区域也都有很好的对应关系。

图5 西藏地质灾害气象风险预警产品的空报率检验评分

3.3.3 漏报率。漏报率的分布情况较为特殊，由于阿里、那曲和拉萨的部分站点在检验时间段内未出现造成灾损的地质灾害灾情，故在做漏报率检验的时候剔除了未发生灾情的站点，仅对三年内有灾情记录的站点做分析。通过检验表明，漏报率最大值位于沿雅鲁藏布江中上游一带和昌都西北部，分别是日喀则市的昂仁、吉隆、谢通门、康马，山南市的扎囊、桑日和昌都市的洛隆、边坝，漏报率达到了100%.日喀则南部、林芝市和昌都东北部漏报率较低，均在50%以下，其中察雅、错那，卡若区的漏报率在40%以下，全区漏报率最低的站点为察雅站，漏报率仅为33%，综合来看，全区漏报率值远远小于空报率值。

图6 西藏地质灾害气象风险预警产品的漏报率检验评分

3.3.4 TS评分。综合来看，TS评分与命中率分布基本一致，但TS评分值略低于命中率，TS评分最大值位于沿雅鲁藏布江中下游的桑珠孜区、琼结和朗县一带，其中琼结站的命中率达4.4%，次大值区分布于昌都市的丁青、卡若区和芒康，阿里地区和那曲市的命中率均为零。由此可见地质灾害高发的区域TS评分较高，地质灾害发生较少或无地质灾害灾情发生的地方TS评分低。

图7 西藏地质灾害气象风险预警产品的TS评分的检验结果

4 小结

本文使用近三年西藏造成损失的地质灾害的灾情信息，统计了近三年来西藏自治区气象台与地质环境总站联合发布的地质灾害气象灾害风险预警的预报结果。根据西藏全区74 个站近三年的气象灾害风险预警结果，再与对应的灾情实况进行检验评估，研究结果表明：

（1）西藏近三年地质灾害空间发生频次呈现由西北向东南递增的分布特征，昌都市地质灾害发生最频繁，占地质灾害总数的一半以上，其中，八宿县是全区地质灾害最为严重的站点，山南市和日喀则市次之。

（2）西藏大多数地质灾害发生在68 月，这与西藏夏季降水集中期相吻合，进一步说明降水是引发地质灾害发生的最重要的因素。

（3）近三年来西藏共发生3 起特大型地质灾害的灾情,1起大型地质灾害的灾情，8起中型地质灾害的灾情，166起小型地质灾害，其中小型地质灾害次数占地质灾害总数的97.7%，由此可见西藏大部分地质灾害类型为小型地质灾害，中型及以上地质灾害偶有发生。

（4）西藏地质灾害气象风险预警的命中率维持在0.6%左右，命中率较高的区域位于桑珠孜区、琼结县和朗县一带。TS评分与命中率呈现出正相关的关系，空报率与命中率呈现出负相关的关系。西藏地质灾害气象风险预警的漏报率基本维持在50%附近，且有下降的趋势。