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洪水灾害风险评估是洪水灾害研究的重要内容之一,它为合理制定减灾决策提供了科学依据。本文以马来西亚吉兰丹州为研究区,以区域洪水灾害系统理论及模糊综合评价方法为理论基础,基于遥感数据、地理背景数据、降雨数据及社会经济数据,运用地理信息系统建模技术,构建了洪水灾害风险评估模型库。利用该模型库计算1990、2000年洪水灾害风险,分析了洪水灾害风险的空间分布格局、风险等级构成及每县平均风险大小,分析了洪水灾害风险的等级变化速率及转移概率、风险指数变化差值及均值,分析了自然驱动力及人为驱动力对风险演变的影响机制。本研究获得了以下主要结论。(1)本文按照承灾体类型将洪水灾害风险划分为人口风险、经济风险、房屋风险及农业风险,并通过加权求和计算出洪水灾害综合风险。
(2)利用模糊综合评估法(FCA)、简单模糊分类法(SFC)、模糊相似法(FSM)等三种方法对2000年洪水灾害综合风险进行了计算,利用三年洪水淹没区、土地覆盖、居民地及避难场所等四个数据对三种方法评估结果进行验证与比较,以验证数据隶属较高风险及高风险区的百分比大小作为判断依据,确定最佳模糊评价方法。通过数据验证,三种评估方法用于洪水灾害风险评估都可行有效,但模糊综合评估法(FCA)较其它两种方法更适合本区域的洪水灾害风险评估。
(3)利用模糊综合评价方法(FCA)、层次分析法(AHP)以及GIS空间建模技术,分别构建洪水灾害综合风险、人口风险、经济风险、房屋风险、农业风险等评估模型,并对风险评估结果进行分析。从空间格局分布来看,从东北向西南综合风险逐渐降低。哥打峇鲁县的中部及北部、道北县的大部分、峇卓县的东部及北部、巴西马县的北部、巴西富地县的中部及东南部等地区的风险等级比较高,属于较高风险区和高风险区。从综合风险等级构成来看,高风险区、较高风险区、中等风险区、较低风险区、低风险区所占面积百分比为6.91%、26.69%、33.95%、26.21%、6.24%。从综合平均风险指数来看,整个区域洪水灾害平均综合风险指数为3.028,风险指数标准差为0.774,属于中等风险;综合风险道北县最高,丹那美拉县最低。在风险分布格局、风险等级构成及风险指数等方面,5种风险之间各有不同,有的差异比较少,但有的差异比较明显。
(4)将1990年和2000年两个时期的风险数据进行叠加分析,得到风险等级的面积变化数据、风险等级动态度、转移概率矩阵、风险指数变化差值和均值。10年之间,研究区的综合风险、人口风险、经济风险、房屋风险及农业风险在空间分布格局及时间演变过程上都发生了显著变化。从风险等级演变来分析,风险等级空间分布、风险等级结构组成、风险等级转化、风险等级动态度等各方面都不一样。1990~2000年间,各种风险等级结构变化最突出的特征是:高风险区与较高风险区的面积在增加,较低风险区、中等风险区的面积在逐渐减少。各种风险等级之间的不对等转化是各种风险等级结构特征发生实质性变化的主要原因。从风险指数变化来看,整个区域各种风险都在增加,但局部地区(县、乡镇、像元)风险变化不一,有的地区风险在增加,有的地区风险在减少。马樟县综合风险、人口风险增加最大,道北县经济风险、房屋风险、农业风险增加最大,巴西马县的五种风险都在减少。
(5)本文从自然驱动机制和人为驱动机制两方面分析降雨变化、气候变化、土地变化、植被覆盖变化、人口变化及经济变化对洪水灾害风险的影响。降雨区域分布与风险空间分布大体相同,1985~2002年,研究区的年降雨量变化、最大三日降雨量变化、暴雨次数变化,呈现稳步上升趋势,与风险增加趋势相同。ENSO气候异常对马来西亚吉兰丹州降雨有一定影响,从而间接影响洪水灾害风险。植被覆盖度从东北向西南逐渐增加,与风险空间变化趋势大体相同,1985~2000年期NDVI随着时间的变化逐渐减少,这与风险时间变化趋势相反,与年降雨量的时间变化趋势相反。2000年较1990年,林地面积在逐渐减少,农田和城镇用地面积在逐渐增加,这样农业和城镇暴露于洪水灾害风险中的面积也增多了,林地抵御洪水灾害侵蚀的面积就减少了。从高风险区及较高风险区的城镇及农田面积来看,2000年多于1990年。人口数量增加以及经济快速发展,造成人口、经济向城镇集中,使人口与经济向高风险区及较高风险区集中,增大了人口与经济的易损性,使区域灾害损失潜力增大。