黃琨 崔洪巖 王玲

《旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖集》的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

黃琨 崔洪巖 王玲

旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖集以旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)為主題，在全國(guó)干旱區(qū)劃及旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究成果的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究報(bào)告、分析數(shù)據(jù)的整理提煉，運(yùn)用地圖制圖的表現(xiàn)手法及GIS技術(shù)準(zhǔn)確、直觀地反映旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究成果，探索旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖的編制，為旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖成果的規(guī)范化、圖件的標(biāo)準(zhǔn)化積累經(jīng)驗(yàn)。

旱災(zāi) 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 地圖集 圖集設(shè)計(jì)

旱災(zāi)是自然災(zāi)害的一種重要類型。我國(guó)是一個(gè)干旱頻發(fā)的的國(guó)家，為深入貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院對(duì)抗旱工作的統(tǒng)一部署，針對(duì)我國(guó)嚴(yán)峻的抗旱形勢(shì)，水利部安排開(kāi)展全國(guó)干旱區(qū)劃及旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究，提出干旱區(qū)劃方案，進(jìn)行全國(guó)干旱區(qū)劃，建立干旱風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)體系，探索旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖的編制方法。

本文選取了長(zhǎng)江流域、黃河流域、海河流域和松遼流域4個(gè)流域的8個(gè)典型地區(qū)為研究對(duì)象，從旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖集的設(shè)計(jì)思想、圖集內(nèi)容、表現(xiàn)形式等方面介紹了旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖集的設(shè)計(jì)及制作過(guò)程。

1　圖集設(shè)計(jì)思想

地圖集是專業(yè)科學(xué)和地圖科學(xué)的有機(jī)結(jié)合。具有系統(tǒng)性、完整性、綜合性、集成性和形象直觀性等特點(diǎn)，可全面反映某一專題信息及其空間分布規(guī)律，成為區(qū)域科學(xué)研究和決策管理的重要工具。

旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖集是以旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)為主題的專題地圖集。在旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖的內(nèi)涵、形式、風(fēng)險(xiǎn)要素表征和信息要求進(jìn)行研究。從旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的組成要素——致災(zāi)因子的危險(xiǎn)性，承災(zāi)體的暴露性、脆弱性，抗旱能力等因素對(duì)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行整理、提煉，充分運(yùn)用專題地圖的各種表示方法，將旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的成果數(shù)據(jù)全面、準(zhǔn)確、直觀和形象地呈現(xiàn)在圖面，直觀展示出旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空分布特征，反映旱災(zāi)的自然屬性和社會(huì)屬性，表現(xiàn)旱災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)特征。

該套圖集以長(zhǎng)江、黃河、海河和松遼流域4個(gè)流域的8個(gè)試點(diǎn)為研究對(duì)象探索旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖的編制方法，并基于GIS平臺(tái)制作旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖集。

2　圖集設(shè)計(jì)

2.1圖集總體設(shè)計(jì)

旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖的編制以流域?yàn)閱卧?，設(shè)計(jì)為《長(zhǎng)江流域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖集》、《黃河流域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖集》、《海河流域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖集》、《松遼流域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖集》4冊(cè)圖集。

4冊(cè)圖集采用統(tǒng)一的原則設(shè)計(jì)制作，在內(nèi)容選題、圖面配置和表示方法等以系統(tǒng)的觀點(diǎn)加以綜合考慮，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的完整性和統(tǒng)一協(xié)調(diào)性。圖集設(shè)計(jì)為A4開(kāi)本，采用四色印刷。

2.2圖組、圖型設(shè)計(jì)

旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)研究涉及了各試點(diǎn)自然地理、行政分區(qū)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息和旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)信息。為系統(tǒng)地反映本次旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估成果，圖集設(shè)計(jì)了2個(gè)圖組，分別為各試點(diǎn)基礎(chǔ)信息圖組、各試點(diǎn)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)專題圖組。

2.2.1基礎(chǔ)信息圖組

基礎(chǔ)信息圖組主要包括各試點(diǎn)地形地貌圖、各試點(diǎn)區(qū)域人口、耕地面積和城鄉(xiāng)收入等反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息的圖件。

2.2.2旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)專題圖組

根據(jù)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究成果，選擇確定各類專題地圖，系統(tǒng)、直觀地表現(xiàn)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。圖組包括反映旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)各要素時(shí)空動(dòng)態(tài)變化的干旱頻率與旱災(zāi)損失關(guān)系曲線圖、干旱頻率空間分布圖、旱災(zāi)損失空間分布圖。

2.3地圖內(nèi)容及表示方法

圖集編制根據(jù)不同的空間分布特征及數(shù)量、質(zhì)量特征，同時(shí)考慮地圖比例尺、地圖用途和所掌握的地圖資料確定所選用的表示方法。本次圖集編制綜合運(yùn)用點(diǎn)、線、面、體等圖形及圖表、文字等表現(xiàn)手法，采用定點(diǎn)符號(hào)法、線狀符號(hào)法、質(zhì)底法、分級(jí)統(tǒng)計(jì)圖表法、分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖表法和分層設(shè)色法等專題地圖表示方法，突出反映地圖的主題。色彩設(shè)計(jì)采用明度較高、飽和度較高的設(shè)色模式，并利用色彩的象征性，豐富圖集色彩信息量。設(shè)計(jì)并制作相應(yīng)的符號(hào)系統(tǒng)、色彩系統(tǒng)，結(jié)合GIS制圖技術(shù)，科學(xué)表達(dá)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估信息。

2.3.1基礎(chǔ)信息圖

各試點(diǎn)地形地貌圖，利用DEM數(shù)據(jù)，采用ArcGIS軟件進(jìn)行分層設(shè)色，通過(guò)色彩的漸變表現(xiàn)試點(diǎn)區(qū)域地形地貌特征。

各試點(diǎn)區(qū)域人口、耕地面積、城鄉(xiāng)收入等反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息的圖件，以縣為統(tǒng)計(jì)單元，分級(jí)統(tǒng)計(jì)圖法與分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖法等配合使用。人口密度，糧食產(chǎn)量，第一、二、三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值均采用分級(jí)統(tǒng)計(jì)圖法，對(duì)上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分級(jí)，以同色系顏色由淺到深的變化表示由少到多的數(shù)量分布。人口數(shù)、耕地面積、播種面積和城鄉(xiāng)收入等采用分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖法，在各縣市范圍內(nèi)按照相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以柱狀圖或餅狀圖的形式表示。柱子顏色、餅圖顏色分別表示各縣市不同統(tǒng)計(jì)項(xiàng)的構(gòu)成，柱高及餅直徑表示數(shù)量級(jí)別。并在各統(tǒng)計(jì)圖上標(biāo)有數(shù)值，準(zhǔn)確直觀。

2.3.2專題圖

2.3.2.1干旱頻率與旱災(zāi)損失關(guān)系曲線圖

以曲線族的形式直觀反映干旱嚴(yán)重程度、抗旱減災(zāi)能力和旱災(zāi)損失三者間的定量關(guān)系。干旱嚴(yán)重程度以干旱事件的頻率或重現(xiàn)期來(lái)表示，抗旱減災(zāi)能力采用抗旱能力定量評(píng)估結(jié)果表示，旱災(zāi)損失用旱災(zāi)損失率表示。以縣為成圖單元，繪制試點(diǎn)區(qū)域各縣干旱頻率與旱災(zāi)損失關(guān)系曲線圖，不同灌溉條件對(duì)應(yīng)的損失率曲線采用不同顏色線劃表示。

2.3.2.2干旱頻率空間分布圖

表征某區(qū)域在給定旱災(zāi)損失率下干旱頻率的空間分布圖。用于直觀地表現(xiàn)干旱程度在空間上的分布情況，便于區(qū)域間的宏觀比較。分為各區(qū)域最大干旱重現(xiàn)期的空間分布圖以及一定抗旱能力水平下，不同地區(qū)給定損失（率）對(duì)應(yīng)的干旱嚴(yán)重程度（以重現(xiàn)期或頻率表示）的空間分布圖。如龍川江流域歷史最大干旱重現(xiàn)期分布圖；龍川江流域50%灌溉條件下，40%旱災(zāi)損失率對(duì)應(yīng)的干旱重現(xiàn)期分布圖。

各試點(diǎn)干旱頻率空間分布圖以縣為單位，根據(jù)研究成果數(shù)據(jù)，選用分級(jí)表示法表現(xiàn)干旱程度在空間上的分布情況。

最大干旱重現(xiàn)期用于反映歷史上或某段歷史時(shí)期內(nèi)某區(qū)域發(fā)生極端干旱的情況。最大干旱重現(xiàn)期分布圖依據(jù)干旱重現(xiàn)期時(shí)長(zhǎng)，依次劃分為8級(jí)，通過(guò)顏色的飽和度并輔以色相的變化，色彩由黃—橙—紅色漸變表現(xiàn)歷史最大干旱重現(xiàn)期由短到長(zhǎng)的變化，并在各縣域內(nèi)標(biāo)注該縣相應(yīng)的干旱重現(xiàn)期。

一定抗旱能力水平下，給定損失率對(duì)應(yīng)的干旱重現(xiàn)期的空間分布圖，依據(jù)干旱重現(xiàn)期時(shí)長(zhǎng)依次劃分為7級(jí)，色彩采用紅、黃、綠色系，主要通過(guò)色相變化突出表現(xiàn)干旱嚴(yán)重程度的變化，重現(xiàn)期5年以下采用紅色系、5～50年采用黃色系，50年以上采用綠色系，并在各縣域內(nèi)上標(biāo)注該縣相應(yīng)的干旱重現(xiàn)期。

2.3.2.3旱災(zāi)損失空間分布圖

表征某區(qū)域在給定抗旱能力（不同灌溉水平）條件下，給定重現(xiàn)期對(duì)應(yīng)的損失率空間分布圖。分為各區(qū)域歷史最大旱災(zāi)損失空間分布圖（反映的是歷史上某區(qū)域發(fā)生極端干旱損失最嚴(yán)重的分布情況）及特定干旱對(duì)應(yīng)的旱災(zāi)損失空間分布圖，即表征某區(qū)域在給定抗旱能力（不同灌溉水平，包括無(wú)灌溉、50%、75%和100%）條件下，給定重現(xiàn)期（5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇、100年一遇）對(duì)應(yīng)的損失率空間分布圖，主要用于刻畫不同條件下的旱災(zāi)損失分布情況。

各試點(diǎn)旱災(zāi)損失空間分布圖，以縣為單位，根據(jù)研究成果數(shù)據(jù)，選用分級(jí)表示法。損失率以5%遞增，共分為20個(gè)級(jí)，根據(jù)損失率分布由低至高顏色采用綠色—黃—紅色不同色調(diào)漸變表現(xiàn)，并在各縣域內(nèi)上標(biāo)注該縣相應(yīng)的旱災(zāi)損失率。

2.4圖集數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

地圖投影統(tǒng)一采用亞爾勃斯等積圓錐投影。

圖集中各圖幅的比例尺主要依據(jù)制圖區(qū)域范圍及圖集開(kāi)本所規(guī)定的圖幅幅面大小設(shè)計(jì)。

2.5地理基礎(chǔ)底圖

地理基礎(chǔ)底圖是專題地圖的骨架，是表示專題內(nèi)容的數(shù)學(xué)控制和區(qū)域分布的基礎(chǔ)，起到定位、定向等作用。為保證圖集各試點(diǎn)地理底圖的統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性，使用統(tǒng)一的系列地理底圖，并保證專題內(nèi)容所需要的精度和詳細(xì)程度。根據(jù)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的組成要素，確定地理底圖內(nèi)容主要包括水系、居民地、境界等自然要素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素。根據(jù)不同試點(diǎn)區(qū)域圖件最終成圖的比例尺，確定基礎(chǔ)地理要素的取舍規(guī)則。每個(gè)試點(diǎn)采用同一地理底圖，各試點(diǎn)地理底圖符號(hào)的形狀和大小、注記的字體和字號(hào)及設(shè)色基本一致。

3　圖集制作

圖集制作充分利用GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和數(shù)字印前技術(shù)。以圖集設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用ArcGIS、MapGIS、Illustrator等軟件完成數(shù)據(jù)處理與圖形編輯。

根據(jù)圖集設(shè)計(jì)階段制定的一系列制圖要求，對(duì)圖集的各類圖件進(jìn)行編制：

（1）首先完成各類數(shù)據(jù)的預(yù)處理，包括文件格式的轉(zhuǎn)換、統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)、投影變換、數(shù)據(jù)的空間校正及屬性字段的整理等，形成可供編圖直接使用的矢量數(shù)據(jù)。

（2）其次是地理基礎(chǔ)底圖的編制，建立地理基礎(chǔ)底圖圖形數(shù)據(jù)庫(kù)。

（3）再次是對(duì)各類專題要素的上圖處理。對(duì)于基礎(chǔ)信息專題要素，要利用空間位置關(guān)系或是某個(gè)屬性字段作為關(guān)鍵字段與基礎(chǔ)底圖進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并按照符號(hào)化標(biāo)準(zhǔn)用恰當(dāng)?shù)谋硎痉椒ɡL制專題要素。對(duì)于旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)專題要素，通過(guò)空間位置關(guān)系與基礎(chǔ)底圖進(jìn)行疊加，并要嚴(yán)格按照旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)將專題數(shù)據(jù)進(jìn)行制圖表達(dá)。

最后對(duì)圖面其余輔助要素進(jìn)行統(tǒng)一的編制，包括圖框、圖名、圖例、比例尺和指北針配置等。

在完成以上編制工作后，經(jīng)過(guò)地圖內(nèi)容校對(duì)、各類要素制圖表達(dá)的審核等質(zhì)量檢查工作，就可以形成出版原圖，進(jìn)行印前處理。最后將圖件輸出為符合印刷要求的數(shù)據(jù)格式，完成圖集的印刷。

4　結(jié)語(yǔ)

旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖集采用地圖的表現(xiàn)手法，充分發(fā)揮地圖集在災(zāi)害信息時(shí)空表達(dá)方面的優(yōu)勢(shì)，多層次全面地反映旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的各類專題信息空間分布及變化規(guī)律，綜合體現(xiàn)了本次旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估成果，科學(xué)表達(dá)了旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)信息。

旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖集的編制為實(shí)現(xiàn)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖成果的規(guī)范化、圖件的標(biāo)準(zhǔn)化積累了經(jīng)驗(yàn)；為加強(qiáng)抗旱減災(zāi)、旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理等工作提供技術(shù)依據(jù)，為抗旱減災(zāi)工作由被動(dòng)抗旱向主動(dòng)抗旱，由危機(jī)管理向風(fēng)險(xiǎn)管理轉(zhuǎn)變提供技術(shù)支撐。

［1］廖克.現(xiàn)代地圖學(xué)［M］.北京：科學(xué)出版社，2003.

［2］黃仁濤.專題地圖編制［M］.武漢：武漢大學(xué)出版社，2003.

［3］陳宣慶，曾瀾.2010年中國(guó)重大自然災(zāi)害圖集［M］.北京：測(cè)繪出版社，中國(guó)地圖出版社，2011.

［4］葛全勝，鄒銘，鄭景云，等.中國(guó)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估初步研究［M］北京；科學(xué)出版社，2008.

黃琨 女 高級(jí)工程師 中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司 天津 300222

崔洪巖 男 工程師 中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司 天津 300222

王玲 女 工程師 中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司 天津 300222

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1007-6980（2016）04-0046-03

（2016-09-14）