5.6 灾害评估分析

5.6.1 空间分析与灾害评估

我国是世界上自然灾害种类众多、损失最大的国家之一。科学认识各类灾害的发生、发展规律，尽可能减小它们所造成的危害，准确评估这些灾害带来的社会经济损失，具有非常重要的现实意义。

GIS强大的空间信息管理和分析能力已被广泛应用于自然灾害研究之中，为自然灾害的研究开辟了一个崭新的途径，而空间分析作为地理信息系统的核心功能之一，它特有的地理信息（特别是隐含信息）的提取、表现和传输功能，使其在气象灾害、地质灾害、生物灾害和环境灾害等领域的分析、监测、预防、模拟等方面有着很好的应用效果。

5.6.2 洪水灾害分析

5.6.2.1洪水灾害评估指标

1．洪水淹没范围

用DEM与洪水水面高程叠加计算(求差)，通过对数据重分类（大于或小于0），可以确定洪水淹没范围。

2．洪水深度

水深是洪水量级大小和区域下垫面特征(主要是地形)的函数：

式中，表示水深，为洪水水面高程，为地表高程。

3．社会经济因子

洪水是一种自然灾害，会给农林业、渔业、建筑、交通运输等社会经济因素产生直接的破坏，同时也会带来土地肥力流失、人口健康等次生灾害。

 5.6.2.2洪水灾害评估的基本过程

洪水灾害的评估一般需要在明确洪水水位高程的基础上，叠加地形及其他社会经济数据，分析和评估造成的损失。

需要的空间数据主要包括两类，一是基础地理数据，包括地形地貌、河流水系、土质植被、道路交通、行政区域、人口居民地要素等；二是专题信息数据，包括洪水水位数据、与洪水灾害有关的气象数据、土地利用数据等。

案例：西南某地区由于连续的强降水，河流水位上涨到了526米，引发了洪水灾害，淹没了很多农田、道路、村庄和城镇等，现有关部门需要评估此次洪水灾害造成的经济损失，为接下来的救灾安置和补偿工作做好准备。

评估的基本过程：

1．明确问题。根据对问题的分析，需要最终确定的是估算淹没区内经济损失。为解决这一问题，先需要确定淹没区的范围以及该范围内的各类土地。

2．数据准备。主要的数据包括洪水水位高程数据、该地区的DEM数据、土地利用现状数据、不同地类受灾损失单价表等。

3．制定解决方案。（1）将水位与DEM数据相减，并提取其中小于0的区域，即为洪水淹没区；（2）将淹没区范围和土地利用现状数据进行空间叠加；（3）从叠加后生成的数据中统计淹没范围内所涉及的各种土地类型的面积；（4）依据不同地类的受灾损失单价表和面积，计算淹没区内的经济损失。

4．方案的实施。在GIS软件的支持下，根据解决方案，采用空间分析方法中的栅格叠加分析、矢量叠加分析、统计分析等方法，依次对数据进行运算，最终得到灾害损失统计表，并制作洪水灾害损失专题图件，撰写分析报告。

5.6.3 地质灾害分析

地质灾害都是在一定的动力诱发（破坏）下发生的。常见的地灾诱因包括边坡开挖、采矿不规范、水库与渠道渗漏、采石放炮，堆填加载、乱砍乱伐等。我国是全球大陆地质灾害最多的国家之一，也是地质灾害最重的国家，每年都会因地质灾害造成巨大的人员和经经济损失。GIS技术可以在地灾危险性评估、地灾区划、地灾预警、地灾损失评估等方面发挥重要作用。

1．地质灾害的危险性区划评价。先收集大量的基础地质环境资料，然后利用GIS对这些基础资料进行有效的处理来提高数据的可靠性，再通过选取合适的评价预测指标，运用恰当的空间分析模型，进行地质灾害危险性等级的划分。

2．地质灾害易发程度分区。首先确定致灾因子，对致灾因子进行易发程度分区赋值。再求出致灾因子的敏感系数，将各致灾因子图层进行空间叠加。最后将叠加后的图层属性进行加权综合，得出易发程度评价分值，据此可以进行易发程度分区。

3．地质灾害预警技术。在广泛收集区域地质基础数据及相关数据的基础上，结合地质灾害的影响因素，分析形成地灾的各因素之间的相互影响和作用，了解地灾系统的过程模式，建立相应的地灾预警模型，模拟各因素的变化对地灾的发生、发展的影响，并结合气象观测、遥感、测绘等技术监测地灾影响要素的变化，通过空间分析模型计算地灾可能发生的形式、地点、程度等数据，并及时发出预警信息，提出预防措施。

4．地质灾害损失评估。可以采用的模型有：信息量模型、多元统计分析模型、模糊综合评判模型、基于人工神经网络遗传算法等模型。将GIS技术与其它模型结合起来应用，可以估计一次地质灾害和次生地质灾害带来的社会经济损失。

5.6.4 森林火灾分析

森林火灾烧毁大量的森林资源，严重破坏了人类赖以生存的自然环境和生态平衡，甚至造成灾难性的损失。这些损失包括降低林分密度、导致土地沙化和水土流失、烧死了土壤中大量的生物和微生物，打破了林区的生态平衡、破坏了野生动植物的生存环境，使得林区及其周围地区的气象和环境变得十分恶劣。

森林火灾的发生既有自然条件的影响，又有人为因素的影响。一般包含林区地形状况、林种及其覆盖程度、气象条件、人类活动等多重因素。

以GIS空间分析为代表的新技术在森林资源监测、森林火险等级分析与火灾预警、森林救火、灾后评估等方面带来巨大的变革和深远的影响。

1．森林火险等级分析。按照森林立地类型、气象条件等多种指标，将不同危险程度的森林类型划分为不同的火险区域，能够为森林火灾预报和森林防火决策提供科学依据。等级的划分可以通过对森林火灾区划因子的动态监测及火险指数的计算得出：首先要选定火险因子，然后利用遥感等手段，对森林火险因子进行空间数据采集，再运用GIS中的叠加分析等技术，选用合适的火险等级模型，在综合分析评价的基础上划分森林火险等级区。

2．森林火灾蔓延情况分析。在不考虑风向等因素影响的理想状态下，可采用缓冲区分析等方法确定蔓延范围。采用成本距离的方式，以风向、风速、植被类型、郁闭度、湿度等因素生成综合成本栅格数据，再以火源地为源，计算各地至源的累积最低成本，结合林火蔓延速度等也可以计算出不同时间后的着火范围。此外还可以采用元胞自动机模型模拟火灾的蔓延过程。

3．救火路径分析。根据林区的道路网络，采用网络分析方法，以扑火队伍的实际位置和拟到达的目的地位置为起止点，计算出最佳的行进路线以及到达目的地所需的时间，并使救火力量得到合理配置并快速部署。

4．灾后评估。通过灾后的遥感影像可以提取火灾范围，并将该范围与灾前的有关数据进行叠加、统计等分析，即可获取受灾的相关损失情况。