基于GIS的福建省烤煙氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃*

陳家金，黃川容，孫朝鋒，王加義，吳 立

（福建省氣象服務(wù)中心，福州 350001）

基于GIS的福建省烤煙氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃*

陳家金，黃川容，孫朝鋒，王加義，吳 立

（福建省氣象服務(wù)中心，福州 350001）

為了探究福建復(fù)雜地形下的烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，規(guī)避或減輕氣象災(zāi)害可能造成的損失，利用福建省煙區(qū)28個(gè)縣（區(qū)）的1972-2014年氣象資料，2008-2013年烤煙產(chǎn)量、面積及其它社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料，構(gòu)建由致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、烤煙脆弱性和煙區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力組成的多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)體系，采用層次分析法—熵權(quán)法量化計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，利用加權(quán)綜合法計(jì)算綜合災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，基于GIS技術(shù)開(kāi)展烤煙氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃。結(jié)果表明：福建煙區(qū)氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)由東南至西北逐級(jí)增加的趨勢(shì)，輕度氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在龍巖市中東部、三明市東部和南平市東部的部分地帶；中度災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在龍巖市西部，南平和三明兩市介于東部和西部之間地帶；重度以上風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在南平和三明兩市的西北部山區(qū)，其中1000m以上高海拔地區(qū)存在嚴(yán)重氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

烤煙；氣象災(zāi)害；風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃；分異規(guī)律

福建省是全國(guó)優(yōu)質(zhì)煙區(qū)之一，煙草種植已有400多年歷史，目前已形成龍巖、三明、南平三大烤煙主產(chǎn)區(qū)，2013年全省烤煙種植面積達(dá)7.53萬(wàn)hm2；但是福建氣象災(zāi)害種類眾多，災(zāi)害發(fā)生頻繁，暴雨洪澇、寒凍害、風(fēng)雹、低溫陰雨、干旱、高溫災(zāi)害均不同程度給烤煙生產(chǎn)造成損失，尤其是烤煙生長(zhǎng)后期正值福建雨季，暴雨洪澇常給烤煙造成不同程度的危害，輕則減產(chǎn)，重則絕收，風(fēng)險(xiǎn)很大；其次是烤煙移栽后的大田生長(zhǎng)前期，也常遇到寒凍害威脅；此外春季的雷雨大風(fēng)和冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣對(duì)局部地域的烤煙也常造成毀滅性的災(zāi)害，這些氣象災(zāi)害給煙農(nóng)帶來(lái)很大損失[1-4]。

目前國(guó)內(nèi)在烤煙氣象研究方面，主要集中于分析氣象條件對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育影響[5-7]，云南、貴州、陜西、湖南、福建等烤煙主產(chǎn)區(qū)還開(kāi)展了烤煙氣候適應(yīng)性分析和種植氣候區(qū)劃，為烤煙生產(chǎn)布局提供氣象依據(jù)[8-12]；但各省針對(duì)主產(chǎn)區(qū)的烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析和區(qū)劃研究報(bào)道甚少，僅見(jiàn)云南煙區(qū)冰雹災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和福建龍巖煙區(qū)暴雨和霜凍的單災(zāi)種風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃[13-14]；而烤煙生產(chǎn)過(guò)程中常遭受多種氣象災(zāi)害威脅，單災(zāi)種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并不足以反映該地區(qū)的綜合風(fēng)險(xiǎn)，因此，開(kāi)展多災(zāi)種綜合氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃和評(píng)估顯得十分必要，未來(lái)多災(zāi)種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將成為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究的重點(diǎn)方向[15-16]。在農(nóng)業(yè)多災(zāi)種風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃和評(píng)估方面，國(guó)內(nèi)有關(guān)學(xué)者如陳懷亮等[17]運(yùn)用多因子綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)模型，分析了 3種主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對(duì)河南小麥生產(chǎn)影響的綜合風(fēng)險(xiǎn)，陳家金等[18-19]運(yùn)用多指標(biāo)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法對(duì)福建主要特色果樹(shù)多災(zāi)種氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了區(qū)劃和評(píng)估，但國(guó)內(nèi)還沒(méi)有形成統(tǒng)一的評(píng)估技術(shù)規(guī)范。

本文以福建烤煙為研究對(duì)象，從烤煙致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、烤煙脆弱性和種植區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力的角度，摸清影響烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的主要致災(zāi)因子，構(gòu)建烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)體系，基于多指標(biāo)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法開(kāi)展烤煙氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃，以辨識(shí)福建復(fù)雜地形下的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)高低精細(xì)化分布和地域分異規(guī)律，以期為優(yōu)化福建烤煙布局、調(diào)整烤煙種植結(jié)構(gòu)，規(guī)避或降低烤煙種植風(fēng)險(xiǎn)，為烤煙防災(zāi)減災(zāi)、提高產(chǎn)量和品質(zhì)以及烤煙保險(xiǎn)理賠等提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源

福建烤煙種植區(qū)28個(gè)縣（區(qū)）1972-2014年氣溫、降水、風(fēng)速資料來(lái)源于福建省氣象局和國(guó)家氣象信息中心；28個(gè)縣（區(qū)）2008-2013年烤煙單產(chǎn)量數(shù)據(jù)及2013年烤煙種植面積、地膜覆蓋面積、機(jī)電排灌面積、農(nóng)民人均純收入數(shù)據(jù)來(lái)源于《福建省農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》；DEM、行政邊界等數(shù)據(jù)來(lái)源于“數(shù)字福建”提供的資料。

1.2 風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃方法

1.2.1 災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法

區(qū)域自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)形成過(guò)程中，危險(xiǎn)性、暴露性、脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力是缺一不可的，是四者綜合作用的結(jié)果[20-21]。本文將暴露性歸入脆弱性之中，通過(guò)分析影響福建烤煙的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，從致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性以及種植區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力三方面構(gòu)建災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，即

1.2.2 指標(biāo)權(quán)重確定方法

本文綜合應(yīng)用層次分析法、熵權(quán)系數(shù)法確定風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)權(quán)重[20]。

層次分析法是一種對(duì)指標(biāo)進(jìn)行定性定量分析的方法[18-19,22]。主要步驟：（1）構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)體系；（2）邀請(qǐng)不同領(lǐng)域的專家，按照1~9比例標(biāo)度法進(jìn)行打分，對(duì)所選指標(biāo)進(jìn)行重要性比較；（3）構(gòu)建判斷矩陣；（4）層次單排序及一致性檢驗(yàn)；（5）層次總排序及組合一致性檢驗(yàn)；（6）確定各指標(biāo)的權(quán)重(ωi)。

熵權(quán)系數(shù)法是一種基于分析各評(píng)價(jià)指標(biāo)特征值之間變異程度的客觀賦權(quán)方法[22-24]。主要步驟：（1）構(gòu)建區(qū)劃指標(biāo)特征值矩陣；（2）對(duì)特征值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理, 使其值處于 0～1，以消除量綱的影響；（3）計(jì)算區(qū)劃指標(biāo)特征值比重；（4）計(jì)算區(qū)劃指標(biāo)的熵權(quán)(ai)。

將上述 2種方法確定的主觀權(quán)重和客觀權(quán)重相融合得出主客觀綜合權(quán)重值, 作為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重值(σi)。

式中，i為評(píng)價(jià)指標(biāo)，m為評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)，ai為第i個(gè)指標(biāo)熵權(quán)，ωi為第i個(gè)指標(biāo)層次分析權(quán)重。

1.2.3 風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算方法

采用“加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法”計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)[20-21]。該方法是依據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)總目標(biāo)影響的重要程度，預(yù)先分配一個(gè)響應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，然后與相應(yīng)的被評(píng)價(jià)對(duì)象各指標(biāo)的特征量化值相乘后再相加。計(jì)算式為

式中，λj為某評(píng)估單元的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值，i為評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)，j為評(píng)估單元數(shù)，m為評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)，σi為第i項(xiàng)指標(biāo)的綜合權(quán)重系數(shù)，Pij為每個(gè)指標(biāo)i在評(píng)估單元j出現(xiàn)的特征值比重。

2 結(jié)果與分析

2.1 烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)確定

2.1.1 致災(zāi)因子危險(xiǎn)性

福建烤煙以春煙為主，主要分布在龍巖、三明和南平 3個(gè)地市。結(jié)合福建烤煙物候期及其生產(chǎn)發(fā)育全過(guò)程的致災(zāi)因子危險(xiǎn)性分析和辨識(shí)，其主要?dú)庀鬄?zāi)害是暴雨洪澇、寒凍害、低溫陰雨和風(fēng)雹，而干旱、臺(tái)風(fēng)和高溫對(duì)烤煙的影響相對(duì)較小。因此，采用現(xiàn)蕾-成熟期（5-7月）日降水量、大田生長(zhǎng)前期（1月中旬-3月）極端最低氣溫（Td）、大田生長(zhǎng)中前期風(fēng)雹主要發(fā)生時(shí)段（3-5月）日極大風(fēng)速、大田生長(zhǎng)前期（1月中旬-3月）日平均氣溫≤12℃且日雨量≥2mm的持續(xù)日數(shù)、移栽-旺長(zhǎng)期陰雨寡照（1月中旬-4月下旬）日雨量≥2mm且日照時(shí)數(shù)≤3h的持續(xù)日數(shù)5個(gè)指標(biāo)，分別作為現(xiàn)蕾-成熟期暴雨澇害（C1）、大田前期寒凍害（C2）、大田生長(zhǎng)中前期風(fēng)雹（C3）、大田前期低溫陰雨（C4）、移栽-旺長(zhǎng)期陰雨寡照（C5）的致災(zāi)危險(xiǎn)性表征指標(biāo)（圖1）。

通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料及走訪煙草專家，結(jié)合歷史上烤煙不同程度氣象災(zāi)害的氣象數(shù)據(jù)分析，對(duì)5個(gè)烤煙致災(zāi)因子指標(biāo)分別進(jìn)行量化等級(jí)劃分，劃分出輕度、中度、重度和嚴(yán)重4個(gè)等級(jí)，結(jié)果見(jiàn)表1。C1-C5致災(zāi)因子指標(biāo)對(duì)應(yīng)的 4個(gè)等級(jí)分別以D1-D4、D5-D8、D9-D12、D13-D16、D17-D20表示（見(jiàn)圖 1），分別統(tǒng)計(jì)5個(gè)致災(zāi)因子不同災(zāi)害等級(jí)的歷年平均發(fā)生頻次，作為危險(xiǎn)性風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重和指數(shù)計(jì)算的特征值，平均發(fā)生頻率越高，致災(zāi)危險(xiǎn)性越大。

表1 烤煙致災(zāi)因子危險(xiǎn)性表征指標(biāo)及其分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Characteristic index and its grading standard of hazard of disaster-causing factors for tobacco

2.1.2 承災(zāi)體脆弱性

脆弱性涵蓋承災(zāi)體的暴露性和應(yīng)對(duì)災(zāi)害打擊的敏感性。暴露性以2013年評(píng)估單元（縣）烤煙種植面積占全省總面積的比例（C6）來(lái)表征；烤煙面對(duì)氣象災(zāi)害的敏感性以 2008-2013年評(píng)估單元（縣）烤煙的歉年平均減產(chǎn)率（C7）、歉年減產(chǎn)率變異系數(shù)（C8）和減產(chǎn)率（≤-5%）發(fā)生概率（C9）的3個(gè)單產(chǎn)量減產(chǎn)率相關(guān)指標(biāo)來(lái)表征（圖1）。分別計(jì)算4個(gè)指標(biāo)值，作為脆弱性風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重和指數(shù)計(jì)算的特征值，種植面積越大，其所承受的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)越大；歉年出現(xiàn)越多，產(chǎn)量平均損失越大，一定程度綜合反映烤煙自身對(duì)災(zāi)害的敏感性越強(qiáng)，脆弱性越大。

2.1.3 防災(zāi)減災(zāi)能力

煙區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力反映的是人類社會(huì)為減少氣象災(zāi)害對(duì)烤煙的威脅而采取的防災(zāi)減災(zāi)措施力度大小。為了減輕氣象災(zāi)害對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響，目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者主要是從加大防災(zāi)資金投入，采取地膜覆蓋、排灌等措施來(lái)防災(zāi)減災(zāi)。因此，采用2013年地膜覆蓋面積占農(nóng)作物播種面積比（C10）、機(jī)電排灌面積占農(nóng)作物播種面積比（C11）及農(nóng)民人均純收入（C12）作為區(qū)域烤煙防災(zāi)減災(zāi)能力大小的表征指標(biāo)（圖1）。分別計(jì)算3個(gè)指標(biāo)值，作為防災(zāi)減災(zāi)能力指標(biāo)權(quán)重和指數(shù)計(jì)算的特征值，指標(biāo)值越大，說(shuō)明煙區(qū)預(yù)防或減輕烤煙澇害、寒凍害等主要?dú)庀鬄?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的能力越強(qiáng)。

圖1 福建省烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)體系Fig.1 Index system of risk division for meteorological disasters of tobacco in Fujian province

表2 烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)綜合權(quán)重值Table 2 Comprehensive weighted value of risk index for meteorological disasters of tobacco

2.2 烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)權(quán)重確定

按照上述指標(biāo)權(quán)重計(jì)算方法，得出福建省烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)體系中各指標(biāo)綜合權(quán)重的計(jì)算結(jié)果（表2）。由表2可見(jiàn)，不同指標(biāo)對(duì)烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)所起的作用大小，致災(zāi)因子危險(xiǎn)性對(duì)綜合風(fēng)險(xiǎn)起著決定性作用，而煙區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力僅起著略微減輕風(fēng)險(xiǎn)的作用；在致災(zāi)因子當(dāng)中，對(duì)烤煙危害風(fēng)險(xiǎn)構(gòu)成影響由大到小的因子分別是現(xiàn)蕾-成熟期暴雨澇害、大田前期寒凍害、大田前期低溫陰雨、大田生長(zhǎng)中前期風(fēng)雹和移栽-旺長(zhǎng)期陰雨寡照，且主要是重度以上的危害帶來(lái)的致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算及等級(jí)劃分

以福建烤煙種植區(qū)28個(gè)縣（區(qū)）為評(píng)估單元，采用上述的氣象、產(chǎn)量等資料，首先計(jì)算D1-D20、C6-C12指標(biāo)的實(shí)際值，然后對(duì)這些指標(biāo)分別進(jìn)行歸一化處理，消除指標(biāo)間的量綱差異，得出評(píng)價(jià)指標(biāo)在各評(píng)估單元的特征值比重，根據(jù)式（3）計(jì)算得出圖 1所示的上一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的評(píng)估指數(shù)[18]；依此類推，再以計(jì)算得出的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值作為特征矩陣值，按照烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系由下往上逐級(jí)計(jì)算出上一級(jí)的各指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)（λj）。限于篇幅，表 3僅列出部分代表站點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)歸一化評(píng)估指數(shù)的計(jì)算結(jié)果。

為了風(fēng)險(xiǎn)制圖的需要，須根據(jù)一定方法或標(biāo)準(zhǔn)把風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)值所組成的數(shù)據(jù)集劃分不同的子集，借以凸顯指標(biāo)間的個(gè)體差異。本文采用自然斷點(diǎn)法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)，該法是一種不等值分級(jí)方法，即通過(guò)分析區(qū)域內(nèi)所有數(shù)據(jù)值與平均值之差來(lái)尋找特征點(diǎn)，并結(jié)合各地歷年災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查情況，將各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)歸一化指數(shù)劃分出4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，限于篇幅，表4僅列出一級(jí)和二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)。

表3 代表站點(diǎn)烤煙氣象災(zāi)害歸一化綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)Table 3 Normalized comprehensive risk index of representative stations for meteorological disasters of tobacco

表4 風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)等級(jí)劃分Table 4 Grading level of the risk index

2.4 福建省烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

2.4.1 風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃模型

通過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)體系中各指標(biāo)構(gòu)成因子進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得出福建省烤煙氣象災(zāi)害致災(zāi)危險(xiǎn)性、烤煙脆弱性、煙區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力和綜合風(fēng)險(xiǎn)的指數(shù)區(qū)劃模型（表5）。

2.4.2 風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)地理推算模型

致災(zāi)因子危險(xiǎn)性評(píng)估指數(shù)基于評(píng)估單元（縣）氣象測(cè)站單點(diǎn)觀測(cè)值計(jì)算而得，屬點(diǎn)狀數(shù)據(jù)，未能精細(xì)反映評(píng)估單元（縣）內(nèi)其它點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)情況。因此，通過(guò)建立指數(shù)的地理推算模型，利用 GIS技術(shù)進(jìn)行地理插值推算，將點(diǎn)狀數(shù)據(jù)演變?yōu)槊鏍罡窬W(wǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)的空間連續(xù)分布。應(yīng)用多元回歸統(tǒng)計(jì)各個(gè)致災(zāi)因子風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)與地理因子的關(guān)系，其中有 3個(gè)致災(zāi)因子與地理因子的回歸復(fù)相關(guān)系數(shù)較高且通過(guò)穩(wěn)定性檢驗(yàn)（表6），其余2個(gè)致災(zāi)因子與地理因子關(guān)系不大，只能采用基本單元值計(jì)算，以面上數(shù)據(jù)代表評(píng)估單元內(nèi)的任一點(diǎn)數(shù)據(jù)。

表5 烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)區(qū)劃模型Table 5 Division models of risk index for meteorological disasters of tobacco

表6 致災(zāi)因子危險(xiǎn)性評(píng)估指數(shù)的地理推算模型Table 6 Geographic prediction model for assessment index of hazard of disaster-causing factors

2.4.3 風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃結(jié)果

利用福建省烤煙種植區(qū)歷年氣象、產(chǎn)量等資料，采用上述風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重和風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算方法，得出煙區(qū)評(píng)估單元各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，再根據(jù)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合GIS技術(shù)制作出風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖，按照風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)區(qū)劃模型，將各圖層逐級(jí)疊加，得到福建烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃結(jié)果如圖2。由圖2可見(jiàn)，福建烤煙致災(zāi)危險(xiǎn)性（Ih）、脆弱性（Iv）、種植區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力（Ic）及綜合風(fēng)險(xiǎn)（I）的4個(gè)不同等級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分布。

（1）輕度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。該區(qū)主要分布在龍巖市中東部、三明市東部地區(qū)和南平市東部的部分地帶。主要是該區(qū)域烤煙的現(xiàn)蕾至成熟期澇害、大田前期寒凍害和大田前期的低溫陰雨的致災(zāi)危險(xiǎn)性輕，大部地區(qū)的烤煙脆弱性屬于中等至偏低，煙區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力中等至較高，因此，氣象災(zāi)害對(duì)烤煙種植的綜合風(fēng)險(xiǎn)屬輕度，是福建烤煙綜合氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)最低的區(qū)域。

（2）中度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。該區(qū)主要分布在龍巖市西部，南平和三明兩市介于東部和西部之間地帶。該區(qū)域烤煙現(xiàn)蕾至成熟期有中等澇害危險(xiǎn)性，大田前期有輕度至中度的寒凍害危險(xiǎn)性，移栽至旺長(zhǎng)期有輕度至中度陰雨寡照的危險(xiǎn)性，同時(shí)存在較高的大田前期的低溫陰雨危險(xiǎn)性和大田中前期風(fēng)雹危險(xiǎn)性，綜合來(lái)看，區(qū)域氣象災(zāi)害致災(zāi)危險(xiǎn)性屬中等，同時(shí)區(qū)域內(nèi)的烤煙脆弱性有高有低，煙區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力也屬中等，因此，氣象災(zāi)害對(duì)烤煙種植的綜合風(fēng)險(xiǎn)屬中度，是福建烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)次低的區(qū)域。

（3）重度以上風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。該區(qū)主要分布在南平和三明兩市的西北部山區(qū)。該區(qū)域現(xiàn)蕾至成熟期澇害、大田前期寒凍害、大田前期低溫陰雨以及大田中前期的風(fēng)雹災(zāi)害的致災(zāi)危險(xiǎn)性均較高，同時(shí)也是烤煙脆弱性最高的區(qū)域，雖然該區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)能力較高，但致災(zāi)因子危險(xiǎn)性大小對(duì)綜合風(fēng)險(xiǎn)高低起著決定性作用，烤煙脆弱性也一定程度影響著氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)高低，煙區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力大小只是對(duì)輕災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)起著減輕的作用，因此，該區(qū)域的高致災(zāi)危險(xiǎn)性以及高脆弱性決定了有重度以上的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，尤其在1000m以上的高海拔地區(qū)有嚴(yán)重的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，不適宜種植烤煙。

圖2 福建省烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃Fig.2 Risk division of meteorological disasters for tobacco in Fujian province

3 結(jié)論與討論

（1）福建煙區(qū)氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)由東南至西北逐級(jí)增加的趨勢(shì)。輕度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在龍巖市中東部、三明市東部和南平市東部的部分地帶；中度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在龍巖市西部，南平和三明兩市介于東部和西部之間地帶；重度以上氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在南平和三明兩市的西北部山區(qū)，其中1000m以上高海拔地區(qū)有嚴(yán)重氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃結(jié)果與烤煙實(shí)際種植區(qū)以及陳朝陽(yáng)等[12]的區(qū)域氣候適宜性區(qū)劃結(jié)果較為吻合，證明了風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃結(jié)果的可靠性。

（2）烤煙致災(zāi)因子指標(biāo)構(gòu)建中，考慮了對(duì)烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量有明顯影響的主要致災(zāi)因子，但側(cè)重點(diǎn)是放在對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量影響的致災(zāi)因素，部分影響烤煙品質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)如大田后期的多雨寡照等仍未納入風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系中，還需進(jìn)一步完善。

（3）界定致災(zāi)因子影響時(shí)段，是綜合考慮福建所有煙區(qū)不同類型品種的危險(xiǎn)性發(fā)生時(shí)段，但由于不同區(qū)域地理氣候和種植烤煙品種的差異，不同地域不同品種的烤煙生長(zhǎng)發(fā)育期并不一致，災(zāi)害影響時(shí)段也存在一定差異，采用統(tǒng)一的致災(zāi)因子影響時(shí)段會(huì)導(dǎo)致在計(jì)算不同評(píng)估單元災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)概率時(shí)有一定出入，因此，可進(jìn)一步針對(duì)煙區(qū)某一品種烤煙進(jìn)行災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃和評(píng)估，盡可能減小因致災(zāi)因子影響時(shí)段的差異而導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)偏差。

（4）由于不同地域各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)對(duì)烤煙綜合風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)或作用不盡相同，全省煙區(qū)采用統(tǒng)一的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重分配存在不合理的地方，因此，今后可分區(qū)域?qū)︼L(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行界定，使權(quán)重分配更趨科學(xué)、合理。

（5）在分析致災(zāi)因子危險(xiǎn)性分布時(shí)，考慮了經(jīng)緯度、海拔高度、離海距離的孕災(zāi)環(huán)境因素影響，較好地解決了評(píng)估單元（縣）內(nèi)任一點(diǎn)致災(zāi)因子危險(xiǎn)性的評(píng)判問(wèn)題，但福建多為山區(qū)，地形復(fù)雜，不同坡度、坡向因素也影響烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)構(gòu)成，因此，為更加精確地反映格點(diǎn)的烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，需在孕災(zāi)環(huán)境中結(jié)合考慮坡度、坡向因素。

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Comprehensive Risk Division of Meteorological Disasters for Tobacco Based on GIS in Fujian Province

CHEN Jia-jin, HUANG Chuan-rong, SUN Chao-feng, WANG Jia-yi ,WU Li
(Fujian Meteorological Service Center, Fuzhou 350001, China)

In order to explore the meteorological disaster risk of tobacco under complex terrain in Fujian province, and to avoid or reduce loss, the risk system of impacts of multi-disasters on tobacco, including hazard of disaster-causing factors, vulnerability of tobacco and disaster prevention and mitigation capabilities of tobacco regions, was established in this paper, based on the meteorological data from 1972 to 2008 in 28 tobacco planting areas, planting area and yield of tobacco from 2008 to 2013, and other socio-economic data.Then the indicator weight was determined, the comprehensive risk was calculated, and risk division was given, by methods such as analytic hierarchy process, entropy-weight coefficient method, weighting method, and GIS.The results showed that the comprehensive risk of meteorological disasters in the regions of tobacco in Fujian increased step by step from southeast to northwest.The regions of mild comprehensive meteorological disaster risk were mainly distributed in the mid-east of Longyan city, east of Sanming city and some areas of eastern Nanping city.The moderate risk regions were mainly distributed in west of Longyan and the region between east and west of Nanping and Sanming.The severe and more severe risk regions were mainly distributed in the northwest mountainous areas of Nanping and Sanming, among then, the areas where the attitude higher than 1000 meters had more severe risk of meteorological disasters.

Tobacco; Meteorological disasters; Risk division; Differentiation regularity

2016-03-24

福建省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目（2014Y0004）；福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2012J01160）

陳家金（1964-），正研級(jí)高工，主要從事農(nóng)業(yè)氣象研究。E-mail：cjj8284@163.com

10.3969/j.issn.1000-6362.2016.06.011

陳家金,黃川容,孫朝鋒,等.基于GIS的福建省烤煙氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,2016,37(6):711-719