基于GIS的上海市嘉定区暴雨积涝灾害风险区划研究_耿焕同

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基于GIS空间信息单元格的区域洪灾损失快速评估模型

基于GIS空间信息单元格的区域洪灾损失快速评估模型
基于GIS空间信息单元格的区域洪灾损失快速评估模型
区域洪灾损失评估不仅可以科学指导区域的防洪规划,还可以为区域土地利用规划和区域开发规划提供参考.在分析鄱阳湖区洪水灾害自然因素与社会经济发展因素关系基础上,利用社会经济空间展布方法,基于地理信息系统(GIS)技术设计了一套洪水灾害损失快速评估的技术方法,并把这套方法实际应用到鄱阳湖区洪水灾害损失评估中.以1998年特大洪水为例,运用此模型进行预测,评估值与实际值接近,评估精度较高.
作者：傅春张强 FU Chun ZHANG Qiang 作者单位：傅春,FU Chun(南昌大学中国中部经济发展研究中心,江西,南昌,330047;南昌大学建筑工程学院,江西,南昌,330031)
张强,ZHANG Qiang(南昌大学建筑工程学院,江西,南昌,330031)
刊名：南昌大学学报（工科版）ISTIC 英文刊名：JOURNAL OF NANCHANG UNIVERSITY(ENGINEERING & TECHNOLOGY) 年，卷(期)： 2008 30(2) 分类号： P333.2 关键词：鄱阳湖洪灾损失评估地理信息系统。

基于GIS的暴雨山洪气象灾害风险评估

基于GIS的暴雨山洪气象灾害风险评估摘要利用30年整编气候资料、土地利用现状、数字高程模型DEM、社会经济数据、暴雨山洪灾害调查数据，通过GIS软件对内蒙古正蓝旗暴雨灾害建立非线性回归模型，从致灾因子、孕灾因子、受灾因子等方面进行了量化分析，对各个因子进行积运算得出综合危险指数，最终对危险指数进行自然断点分类获得不同等级的灾害区域。

区划结果能直观反映出山洪灾害的区域性差异，能为精细化防灾、减灾体系建设提供科学依据和指导方案。

关键词气象灾害风险评估；山洪；GIS暴雨山洪气象灾害风险区划研究涉及自然科学领域和社会经济领域的诸多方面，是各学科间综合性研究的重要应用。

基于GIS的量化研究已成为主流研究方向[1-2]。

根据灾害学研究，一般从致灾因子危险性、孕灾环敏感性和承灾体易损性等方面进行量化分析。

致灾因子是指山洪灾害影响的强度和频次，一般用暴雨强度和频次来代替[3]。

孕灾环境重点考虑地形、水系、植被等因子对山洪灾害形成的综合影响[4-5]。

承灾体主要通过人口密度、社会经济发展状况来量化分析。

1 暴雨山洪灾害风险区划1.1 致灾因子危险性分析正蓝旗位于中纬度内陆地带，属中温带半干旱大陆性季风气候，降水分布不均，年降雨量为365.1 mm，而且主要集中在7—9月，占全年降雨量的80%～90%。

正蓝旗及周边地区暴雨多集中在7—8月，1981—2009年的28年中发生了大小26次（大约1年1次）山洪灾害。

对上都镇单站1959—2011年逐日雨量资料进行分析，正蓝旗日降雨量大于50 mm的暴雨每4年一遇。

日降雨量大于100 mm 的大暴雨百年一遇。

根据暴雨强度分级，发生频率，利用ArcGIS软件，进行空间spline差值运算，单位化处理，得到致灾因子栅格图层。

1.2 孕灾环境敏感性分析正蓝旗南部、中部地区地表起伏大，暴雨诱发易引起山洪灾害。

而且正蓝旗南部、中部地区受天气系统影响，局地暴雨频繁发生。

利用100 m分辨率DEM，河网密度提取，坡度运算，分别单位化后，通过栅格运算器积运算，获得孕灾环境敏感性区划图，如图1所示。

GIS在上海市防汛风险信息系统中的应用

GIS在上海市防汛风险信息系统中的应用上海市防汛信息中心胡传廉上海城市地理信息系统发展有限公司庄雅平上海四通摩天计算机系统工程公司张乾乾奚卫红张琼摘要：防汛风险分析与辅助决策系统的建设是一项内容复杂、涉及面广、难度很大的工作，但却关系到社会的稳定和人们生命财产安全，所以是一件很有意义的事。

地理信息系统（GIS）及相关技术因其强大的信息综合能力和地理空间特性在上述领域已经得到了的重视。

经过短短一年多时间的探索和努力，我们在GIS信息的收集、建库与应用开发，以及城市暴雨积水模型计算、实时系统与GIS系统的连接等方面进行了有益的尝试，并已基本建成上海市防汛风险信息系统的框架，取得了阶段性的成果。

本文将介绍上海市防汛风险信息系统的结构、特点和功能。

关键词：防汛风险分析、辅助决策、地理信息系统、计算模型。

一、前言上海市沿江靠海、地势低平、河网密布，受特定地理环境和气候因素的影响，自然灾害频繁，防汛情况比较复杂。

每年汛期，尤其是主汛期，都要不同程度地遭受热带气旋（台风）、高潮位、暴雨和洪涝的袭击，有些年份甚至并发“三碰头”或“四碰头”的严重灾害。

上海市防汛任务极为繁重，防汛工作尤显迫切。

防汛指挥决策涉及地理环境、社会经济与工程技术等多个方面，信息量大，突发情况多，决策过程非常的短暂，因此对信息的处理能力和反应速度要求很高。

GIS地理信息技术在决策支持方面的作用已经得到了社会的普遍认可，怎样在现有信息资源基础上，充分利用地理信息技术，建立防汛风险信息系统，提高防汛决策指挥过程的及时性、科学性，避免决策失误等，逐渐提到了上海防汛工作的日程上来。

上海市防汛指挥部办公室是全国防洪风险图的试点单位，根据国家防总要求，并结合上海的实际情况，直接从实时性和实用性出发，遵循“统一规划、分步实施”的原则，计划用两年的时间，建立上海防汛风险信息系统。

防汛信息中心承担了该项工作的组织与管理工作，系统总集成、GIS建库及应用系统开发工作由上海城市地理信息系统发展有限公司与上海四通摩天计算机系统工程公司承担。

2006—2015年上海嘉定区气温和降水非均匀分布特征分析

ｄｉｓｔｉｒｃｔｏｆＳｈａｎｇｈａｉｆｒｏｍ２００６ｔｏ２０１５．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１７，３７（１）：１１０．１１９．ｄｏｉ：１０．３９６９／２０１６ｊｍｓ．０００７
分类号：Ｐ４２６．２ｄｏｉ：１０．３９６９／２０１６ｊｍｓ．０００７文献标识码：Ａ
Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄ
吉辰，闵锦忠，耿焕同，等．２００６－２０１５年上海嘉定区气温和降水非均匀分布特征分析．气象科学，２０１７，３７（１）：１１０．１１９．
ＪＩＣｈｅｎ，ＭＩＮＪｉｎｚｈｏｎｇ，ＧＥＮＧＨｕａｎｔｏｎｇ，ｅｔａ１．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｉｎＪｉａｄｉｎｇ
ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｉｎＪｉａｄｉｎｇｄｉｓｔｒｉｃｔｏｆＳｈａｎｇｈａｉｆｒｏｍ２００６ｔｏ２０１５

上海市城区洪水风险图制作研究

论文引用格式：中文题目(四黑居中占三行，尽量不用缩写词)作者1，2，作者2(4号仿宋居中,各作者之间以逗号分隔)1.单位,所在省市,邮编；2.单位,所在省市,邮编 (6号宋体居中,单位名称务必写全称)摘要： (5号宋体,两边各缩进2格)按照摘要四要素撰写(目的,方法,结果,结论，字数不少于200字)关键词： (5号宋体,各词之间用分号间隔，4—8个，且请注意中英文完全对照)中图法分类号:(此号在中国图书馆分类法中查) 文献标识码:A 文章编号:1006-8961(年) -英文题目(四黑居中占三行,首词首字母大写，其他小写)作者1，2 ，作者2(4号居中,以逗号分隔)1.单位,所在省市,邮编；2.单位,所在省市,邮编 (6号斜体居中)Abstract： (小5号,两边各缩两格)按照摘要四要素撰写(Objective，Method，Result，Conclusion，字数不少于500字)Key words ：(各关键词之间以分号间隔，缩写词须有全称)1 一级标题(引言序号为0,小四号黑体占三行)1.1 二极标题(小4号黑体,占一行)1.1.1 三级标题(小4号白体,占一行)正文用5号宋体,变量要求(变量用斜体,矩阵,矢量,向量,集合用黑斜体,R(实数集),Z(整数集),N(自然数集)用正黑体,且各变量要求加以说明.标准函数用正体),文献引用处用上角[序号], 表要求三线表,表题在表上居中，要求中英文对照，用小五号黑体,表内用6号白体.表的序号按全文统一编号;图要求清晰,字母用6号,图题在图下居中,要求中英文对照用小五号白体,图号按全文统一编号,图中各小图用英文字母(a),(b),..编号,小图的图题用6号白体图下居中.公式及图全文统一编序号，如公式（1）…，图1…。

参考文献(References)(5号黑体顶格占三行)参考文献按本刊网站（）下载中心中参考文献格式要求著录，文献序号按文献在正文引用的先后排。

上海市嘉定区水务局关于印发《嘉定区在建水利工程度汛风险隐患排查整治工作方案》的通知

上海市嘉定区水务局关于印发《嘉定区在建水利工程度汛风险隐患排查整治工作方案》的通知文章属性•【制定机关】上海市嘉定区水务局•【公布日期】2022.03.15•【字号】嘉水务〔2022〕36号•【施行日期】2022.03.15•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】应急减灾与公共服务正文嘉定区水务局关于印发《嘉定区在建水利工程度汛风险隐患排查整治工作方案》的通知安全管理科,区河道水闸管理所、区水利管理所、区水务工程安全质量监督管理站，马陆镇、徐行镇、华亭镇水务管理所：为确保我区在建水利工程安全度汛，根据市水务局《关于开展在建水利工程度汛风险隐患排查整治工作的通知》（沪水务〔2022〕140号）要求，现将《嘉定区在建水利工程度汛风险隐患排查整治工作方案》印发给你们，请认真执行。

特此通知。

联系人:安全管理科吴坚联系电话*************上海市嘉定区水务局2022年3月15日嘉定区水务局在建水利工程度汛风险隐患排查整治工作方案为进一步强化我区在建水利工程安全质量管理，确保工程安全度汛，根据市水务局《关于开展在建水利工程度汛风险隐患排查整治工作的通知》（沪水务〔2022〕140号）要求，结合我区实际，制定本方案。

一、排查整治范围和总体要求本次排查范围为我区尚未移交运行管理单位的全部在建水利工程，根据前期排查，确定“嘉定蕰藻浜以南地区近期引水调度工程”等14项工程列入排查整治范围（详见附件1）。

各单位如有穿（破）堤施工的在建水利工程，需及时上报，补充列入排查整治范围。

2022年4月底前，相关单位对所属在建水利工程开展全覆盖的度汛风险隐患排查检查，对发现的问题逐一整改落实，确保在建水利工程安全度汛。

二、重点排查内容（一）安全度汛责任体系。

逐项排查相关单位的首要责任、参建单位的主体责任是否建立，各项工作责任人是否明确等。

（二）安全度汛管理措施。

逐项工程排查度汛方案和超标准洪水应急预案是否健全，应急培训和演练是否开展，工地防汛抢险队伍和设备物资是否到位，安全检测、视频监控、水文预报、预警通信等设施是否完备等。

平原城市地区暴雨积涝子汇水区分级划分方法研究

平原城市地区暴雨积涝汇水区分级划分方法研究薛丰昌1，盛洁如，钱洪亮（南京信息工程大学地理与遥感学院，南京，210044）摘要：汇水区划分是分布式水文模型计算的基础。

现有方法使用DEM在平原城市地区划分的汇水区不符合实际地形情况。

根据城市地形地貌特征，提出了一种面向城市平原地区分级划分汇水区的技术方法。

该方法从城市用地分类角度出发将城市分为中心城区和郊区，依据城市排水主干水系进行汇水区一级划分，将影响中心城区和郊区的不同径流因子分别融入DEM中，利用细化的DEM进行二级汇水区划分；在此基础上，根据实际汇流情况，结合Voronoi 图对中心城区进行三级划分，最后通过GIS技术进行修正。

该方法既结合了传统基于DEM生成子流域的算法，又融入了城市区域地物地貌特点，能更好地满足城市地区的需要。

选择上海市嘉定区西北部地区为实验样区，利用该方法进行汇水区划分，并与现有其他方法作比较，实验结果表明，该方法对于平原城市地区具有很好的适用性。

关键词：汇水区；分级划分；DEM；Voronoi 图1.引言汇水区划分是构建分布式水文模型的重要步骤，通过汇水区划分可以使用更丰富的数据来解释水文过程空间上的异质性，在一定程度上减少水文模拟过程中的不确定性。

在分布式水文模型中，每个子汇水区是独立的水力学单元，在这些单元中，地形和排水系统因子使得地表径流直接汇入到一个排出点[1]。

在研究城市暴雨积涝水文模型时，由于要涉及到复杂的模型结构、更多的模型参数以及更大的数据量，汇水区划分的合理性与否对模型预测的不确定性影响更大。

因此，进行城市暴雨积涝汇水区划分研究是一项基础性且很有意义的工作。

目前应用最广泛的基于水流路径划分汇水区的算法仍然是O’Cal laghan和Mark[1]在1984年提出来的基于DEM的坡面流累积方法（D8算法）[2]。

该方法的主要思想是：根据地表径流在地形作用下的重力作用，通过计算每个DEM中栅格的水流方向确定其下游栅格的汇流累积量（所谓的汇流累积量是指其上游有多少个栅格的水流方向最终汇流经过该栅格），根据汇流累积量的大小，利用计算机自动实现流域河网水系的准确提取。

区域洪水灾害风险快速评估研究——以上海市为例

以上海市为例
李文彬，覃东华。，翟高鹏。
（１．石家庄经济学院勘查技术学院，河北石家庄０５００３１；２．ｑ－国地质大学信息工程学院，武汉４３００７４；３．武汉大学测绘学院，武汉４３００７９）
摘要：根据洪水灾害形成机理，本文构建了一种快速评估区域洪水灾害风险的方法，即用致灾因子危险性和承灾体脆弱性且辅以地形因子来反映区域洪水灾害风险，并以上海市为例，对该区域洪水灾害风险进行了快速评估：
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｆｌｏｏｄｄｉｓａｓｔｅｒ，ａｒａｐｉｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｏｆｆｌｏｏｄｒｉｓｋｉｓｂｕｉｌｔ，ａｎｄｒｅｇｉｏｎａｌｆｌｏｏｄｒｉｓｋｉｓｒｅｆｌｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｒｉｓｋｏｆｄｉｓａｓｔｅｒ — ｃａｕｓｉｎｇｆａｃｔｏｒ，ｔｈｅｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙｏｆｈａｚａｒｄｂｅａｒｉｎｇｂｏｄｙａｎｄｔｅｒｒａｉｎｆａｃｔｏｒｓ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｔａｋｅｓＳｈａｎｇｈａｉＣｉｔｙａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ．Ｆｉｒｓｔｔｈｅｒｉｓｋｏｆｄｉｓａｓｔｅｒ — ｃａｕｓｉｎｇｆａｃｔｏｒｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｒａｉｎｆａｌｌｄａｔａ，ａｎｄｔｈｅｎｄｉｓａｓｔｅｒｌｏｓｓａｎｄｄｉｓａｓｔｅｒ — ｃａｕｓｉｎｇｆａｃｔｏｒａｒｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎ

基于社区的暴雨内涝灾害风险分析和管理——以上海市嘉定区江桥镇为例

校代码： 10270 分类号：P9 学号：122200990基于社区的暴雨内涝灾害风险分析和管理——以上海市嘉定区江桥镇为例学院：旅游学院专业：自然地理研究方向：全球变化与可持续发展研究生姓名：费璇指导教师：温家洪教授、姚凯教授完成日期：二零一五年五月上海师范大学硕士学位论文摘要论文题目：基于社区的暴雨内涝灾害风险分析和管理——以上海市嘉定区江桥镇为例学科专业：自然地理学学位申请人：费璇指导教师：温家洪教授、姚凯教授摘要洪涝灾害是目前我国面临最主要的自然灾害之一，上海市的洪涝灾害主要表现为暴雨内涝灾害。

而社区作为应对灾害风险的直接主体，是防灾减灾管理的基本单元。

因此，了解社区灾害风险实际，进行社区暴雨内涝灾害损失评估预测及防洪减灾对策的研究是当前灾害学的重要课题，除了具有很大的理论意义，还能起到提高社区防灾减灾综合能力，降低灾害人员与经济损失的实用目的。

本文通过遥感图像的解译，探讨了江桥镇1989－2013年城市化进程导致的土地利用数量、结构、程度变化对该研究区暴雨内涝灾害的暴露与致灾环境的影响。

通过对研究区域“城市岸泊”小区及其所属江桥镇进行多次实地调研和考察，以及对江桥镇1949年来暴雨内涝灾害历史资料的查询和搜集，结合2013年的“菲特”台风数据，对该情景下“城市岸泊”小区的致灾因子、暴露、淹没损失及影响等进行了分析。

并从分析结果和参与式风险评估得到的结论中提炼出今后江桥镇社区在应对暴雨内涝灾害中应有的措施，以及今后深入研究的方向。

得到主要结论如下:（1）1989-2013年，江桥镇工业用地、交通用地、住宅用地等面积均有不同程度增加（共增加1683公顷），其主要是来自农田面积的减少（共减少1799公顷，总比从67%减少到24%）；江桥镇土地利用综合指数从1989年的316稳步上升至2013年的357，土地利用率高，区域开发程度处于快速发展的阶段。

（2）江桥镇“菲特”台风损失与历史日降雨量最大的1977年台风损失相比，在交通道路受淹数、居民进水户数、商铺企业进水数、灾害损失等方面均很大程度上升，而农田受淹面积则下降30％左右，究其原因是江桥镇城市化进程导致的农业用地变化为交通、住宅和商业用地，从而改变了灾害的暴露和背景环境，导致了内涝的加剧和灾损的增加。

上海市水务局关于《嘉定新城（南苑地区）除涝规划修编》行业审核意见的通知

上海市水务局关于《嘉定新城（南苑地区）除涝规划修编》行业审核意见的通知文章属性•【制定机关】上海市水务局•【公布日期】2016.05.04•【字号】沪水务〔2016〕568号•【施行日期】2016.05.04•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】水利综合规定正文上海市水务局关于《嘉定新城（南苑地区）除涝规划修编》行业审核意见的通知沪水务〔2016〕568号嘉定区水务局：你局《关于报批〈嘉定新城（南苑地区）除涝修编规划〉的请示》（嘉水务〔2016〕61号）及《嘉定新城（南苑地区）除涝规划修编》（以下简称《规划修编》）收悉。

经研究，有关行业审核意见通知如下：一、已建的南苑圩区北侧地区以规划保留为主，难以通过抬高地势或改变自流排水模式等方式，解决因地势低洼、排水不畅而造成的易淹易涝问题。

为有效解决南苑地区西至胜辛路，北至练祁河-嘉定城河范围内的防汛除涝问题，对原规划进行修编十分必要。

二、原则同意《规划修编》提出的在已建的南苑圩区北侧扩建南苑圩区，将圩区面积由3.16平方公里扩建至4.33平方公里，扩建后圩区具体范围为：东至沪宜公路-民乐路-裕民路-叶城路-沪宜公路，南至回城南路，西至胜辛路，北至练祁河-嘉定城河。

圩区规划河面率为5.36%，建圩范围内规划设置“2条一级支河，5条二级支河”及相应（泵）闸，已建的赵泾泵闸予以保留。

具体河道、（泵）闸规模见附件。

三、原则同意《规划修编》提出的区域除涝按20年一遇最大24小时面雨量209毫米不受涝，采用1963年雨型及相应潮型为规划设计标准。

河道规划最高除涝水位为3.87米（上海吴淞零点，下同）；圩区内河道规划最高除涝水位为3.2米，预降水位为2.0米。

四、原则同意《规划修编》提出的规划范围内雨水采用圩区排水模式，并应控制好圩内地面标高和圩外地面标高的建设要求。

如因实施过程中室外建筑地坪高程不能满足竖向安全标高要求，应重新研究水系方案或调整排水模式，确保雨水排水的畅通和安全。

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城市排水管道系统对暴雨积涝的顺畅及时排泄是
不可或缺的。城市排水管道的数据由嘉定区规划
值 0. 2、三级强度权重赋值 0. 3 和四级强度赋
值 0. 4。
表 1 各时次对应的百分位
时次 /h 1
3、6、12 24
百分位 /% 55 65 75 85 50 60 70 80 40 50 60 70
步骤 4：根据百分位计算公式计算，确定各个
时次的降水强度分级，以各站点每个小时雨量的
第 30 卷第 1 期 2015 年 1 月
灾害学 JOUＲNAL OF CATASTＲOPHOLOGY
Vol. 30 No. 1 Jan. 2015
耿焕同，吴正雪，计浩军，等．基于 GIS 的上海市嘉定区暴雨积涝灾害风险区划研究［J］．灾害学，2015，30 （ 1）： 96 － 101．［GengHuantong，WuZhengxue，JiHaojun，et al．Ｒisk Zonation and Assessment of Flood Disaster in Jiading District of Shanghai ［J］． Journal of Catastrophology，2015，30（ 1）： 96 － 101．］
评估时由下级指标核算上级指标指数，计算可在网格化的评估单元基础上进行，即对评估区域进行网格划分，针对每个评估单元下垫面致灾因子、孕灾因子、承灾因子和防灾减灾因子进行风险指数运算，网格的大小为 500 m × 500 m。暴雨积涝风险函数定义为［12］：
暴雨积涝风险 FDＲI = f（危险性，暴露性，脆弱性，防灾减灾能力）。
多学者在暴雨灾害风险评估方面已做了许多有益的尝试，并取得了一系列成果。如黄朝迎等通过对暴雨洪水灾害影响公路交通的研究，建立了公路路基水毁长度与农田受涝、成灾面积的统计模型［2］；解以扬等通过对天津市暴雨频次分布特点的分析，对暴雨引起的灾害风险进行了评估研究［3］；李凤琴通过对宁夏暴雨洪涝资料的分析，探索了 50 年来宁夏地区的暴雨洪涝灾害的发生规律［4］；田心如等通过数学统计法研究分析了江苏省 50 年来的梅雨资料，并对梅雨灾害进行了评估分析［5］；俞布等通过对杭州市台风暴雨特点的研究和分析，利用模糊综合评价法对台风暴雨进行了灾害风险的区划和评估工作［6］；吴燕娟等通过对上海市普陀区暴雨内涝的模拟，以修正的 SCS 模型分析了不同情境下灾害对居民出行的影响［7］。
基于
GIS
*
的上海市嘉定区暴雨积涝灾害风险区划研究
耿焕同1，吴正雪1，计浩军2，陈华1
（ 1．南京信息工程大学计算机软件学院，江苏南京 210044； 2．上海市嘉定区气象局，上海 201821）
摘要：根据 2006 － 2012 年上海嘉定区 9 个气象站点的小时降水资料，结合嘉定区的社会经济与自然地理要素，构建一个集致灾因子、孕灾环境、承灾体及防灾减灾能力为一体的区域暴雨积涝风险评价模型。通过 GIS 技术实现各指标的栅格化，并利用指数模型对各因子基于 500 m × 500 m 栅格的基本单元进行计算，编制嘉定区的暴雨积涝灾害风险区划图，构成嘉定区五个等级的风险，分别为高、次高、中等、次低和低。区划结果表明嘉定区的暴雨积涝灾害危险性指数从中心向外围成递减的趋势，且嘉定镇、新城和工业南区相对风险较高，华亭、徐行、南航和江桥风险相对较低。经嘉定区历年暴雨积涝灾情资料、典型暴雨积涝案例和专家的验证，均表明风险区划的结果和实际灾情符合度较高，对嘉定暴雨积涝的防灾减灾具有重要的现实指导意义。关键词：暴雨积涝；风险区划；风险评估； GIS；上海嘉定区中图分类号： X43 文献标志码： A 文章编号： 1000 － 811X（ 2015） 01 － 0096 － 06 doi： 10. 3969 / j. issn. 1000 － 811X. 2015. 01. 019
。
（ 4）
式中： Eh为高程落差值，x、xi 分别为当前高程值和周边的高程值。点的高程落差值越大代表地形
起伏度越大，越不容易发生暴雨积涝。
（ 3）植被覆盖度 Ep （百分比）。高密度的植被覆盖能加强对降水的吸收，有效地缓解暴雨积涝
的破坏作用。对暴雨积涝而言，植被覆盖度越大，
对降水的滞留作用越强，则暴雨积涝的危险性越
小。文中利用植被覆盖度来反映植被的覆盖情况，
植被的分布是嘉定区遥感影像图经数字化提取的
植被分布面，计算单位网格内植被的面积，将各
单位网格内植被面积与网格面积做比值运算，就
得到网格内的植被覆盖度。（ 4）城市排水管道能力 Ec （ m /m2 ）。衡量城市
暴雨积涝危险系数的一个重要指标，一个良好的
密度。
（ 2）高程落差 Eh（ m）。高程是体现一个地区地形的重要参变量。文中采用高程落差来表示描述
一个地区的地形起伏度，地势高程数据采用嘉定
区气象局提供的高程点数据，用每个点的高程值
与周围 8 个点的高程值相减求绝对差值，累计
相加： =1
|
x － xi |
40 mm，12 h 降雨量 ≥50 mm，24 h 降雨量 ≥60
mm 标准对各个气象站点的降水数据进行筛选。
步骤 3：对各个气象站各个时次雨量的序列进
行从小到大排序，按照表 1 中对应的百分位分别确
定 4 个不同时段对应的雨量阈值，分为 4 个级别降
水强度，一级强度权重赋值 0. 1、二级强度权重赋
（ 1）
2 暴雨积涝风险区划指标分析
2. 1 致灾因子危险性分析
暴雨积涝灾害致灾因子是指导致该灾害形成的诱发因素［13 － 14］。通常，暴雨积涝灾害致灾因子
危险性特征主要从降雨量角度进行分析。暴雨灾
害的致灾因子危险性主要体现在降水的强度 Hs 和频次 Hf 上，一般而言，致灾因子的强度越大，频次越高就越可能出现严重的灾情。这里采用百分位计算模型［15］，通过分析 2006 － 2012 年各站点的
暴雨积涝属于一种突发性较强的灾害，发生的原因不仅涉及到天气气候等自然影响因素，还涉及到社会经济等诸多非自然影响因素。国内外学者普遍认为，在区域自然灾害风险中，危险性、敏感性、易损性和防灾减灾能力缺一不可，因此暴雨积涝的风险评估的指标体系可采用自下而上的三级评估指标结构，如图 1 所示。
此河网密度在暴雨积涝灾害的敏感性评价中是一
个不可忽视的因素。根据嘉定气象局提供的嘉定
区河流水系分布并将嘉定分为 2 012 个 500 m ×
500 m的网格计算单元，计算单位网格内河网水系
的总长度，将各单位网格内的河流水系总长度与
网格面积做比值运算，则得到该网格内的河网
本文综合国内外研究成果，将百分位计算模型应用于气象资料的统计分析，对指标因子分为正相关与负相关两个方面，应用国内领先的超图（ SuperMap）技术，将暴雨积涝灾害风险分析与地理信息系统（ GIS）技术相结合，构造暴雨积涝灾害风险指数来评估嘉定区各乡镇的暴雨积涝灾害风险程度，并由此绘制嘉定区各乡镇暴雨积涝灾害的风险区划图。
1 h 降雨量来得到各站点降雨的过程频次和过程强
度。公式如下：
Px
=L+
i fx
（ n·x%
－ ∑fL）。
（ 2）
式中： L 为第 X 百分位数所在组段的组下限； i 为
组距； fx 为第 X 百分位数所在组段对应的频数； ∑ fL为小于 L 的各组段的累计频数； Px 为 X 百分位数的分级值。
结果如表 2 所示。
2. 2 孕灾环境敏感性分析
通过对影响暴雨积涝灾害的条件和机理分析，
孕灾环境条件包括产生灾害的自然环境和人文环
境。孕灾环境敏感性指标的选取主要考虑与暴雨
积涝相关性较大的地理环境要素特征，包括河网
98
灾害学
30 卷
表 2 各站点暴雨过程强度和暴雨过程频次的值
站点名称
安亭嘉定马陆大裕村浏河徐行劳动村真新 F1 赛场毛桥朱桥
由于不同地区有不同的气候环境与地理环境，因此暴雨积涝灾害的风险区划分析也不尽相同。上海嘉定区位于上海市西北部，长江口南岸，中心位置为 31°23'N，120°15'E。嘉定区属于北亚热带季风气候，年平均气温约 16. 8 ℃ ，年降水量约为 1 170 mm，其中 70% 集中在 4 － 9 月。上海嘉定区地势低洼，并且暴雨积涝灾害伴随典型性和频发性特征，因此会经常造成城市积涝，田地被淹［8］。
再利用历史降水数据来得到各站点的暴雨过
程频次和暴雨过程强度时，其计算的步骤包括三
个方面：
步骤 1：从历史的各站的 1 h 降雨量中，统计
出嘉定区各自动气象站点 3 h、6 h、12 h 和 24 h
的过程降雨量。
步骤 2：根据嘉定区管网排水能力按照 1 h 降
雨量≥20 mm，3 h 降雨量≥30 mm，6 h 降雨量≥
暴雨过程强度 Hs / （ mm / min）
49. 2 66. 6 50. 1 57. 7 38. 9 68. 5 76. 2 45. 6 43. 2
暴雨过程频次 Hf /次
14. 1 24. 6 11 7. 1 1. 2 5. 2 8. 9 2. 8
8
密度 Er、高程落差 Eh、植被覆盖度 Ep 以及跟城市暴雨积涝息息相关的城市排水管道能力 Ec。