石先武 國(guó)志興 譚 駿 高 廷 邸香平

1 自然資源部海洋減災(zāi)中心，北京，100194 2 中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心，北京，100094 3 中國(guó)地圖出版社，北京，100054

中國(guó)是世界上受風(fēng)暴潮災(zāi)害影響最嚴(yán)重的國(guó)家之一。風(fēng)暴潮災(zāi)害影響范圍廣、發(fā)生頻率高、損失大，已成為威脅中國(guó)沿海人民生命財(cái)產(chǎn)安全和制約沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要災(zāi)害之一［1，2］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011—2020年，風(fēng)暴潮災(zāi)害導(dǎo)致中國(guó)沿海各地直接經(jīng)濟(jì)損失808.21 億元，死亡（含失蹤）31 人［3］。2011年日本“3.11”地震大海嘯之后，中國(guó)啟動(dòng)了海洋災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃工作，風(fēng)暴潮被列為最主要的災(zāi)種，旨在開(kāi)展國(guó)家、省、縣三級(jí)尺度的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃，摸清中國(guó)沿海地區(qū)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分布。多尺度、精細(xì)化的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖是該項(xiàng)工作的最重要成果之一，通過(guò)制定風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)制圖規(guī)范，保證海洋災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃成果的科學(xué)性、適用性、可靠性，形成全國(guó)沿海地區(qū)統(tǒng)一的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估成果，為沿海海洋行政主管部門(mén)應(yīng)對(duì)海洋災(zāi)害提供決策支撐，以有效減輕沿海地方海洋災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，減少海洋災(zāi)害導(dǎo)致的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖是通過(guò)可視化的手段將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果以地圖形式多角度地展示出來(lái)，不僅有十分顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，還能為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估成果的應(yīng)用提供強(qiáng)有力的科學(xué)支撐［4，5］。中國(guó)先后出版了《中國(guó)自然災(zāi)害系統(tǒng)地圖集》［6］《中國(guó)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)地圖集》［7］以及World Atlas of Natural Disaster Risk［8］。 這 些 地圖集科學(xué)地展示了中國(guó)和世界上主要國(guó)家自然災(zāi)害及其風(fēng)險(xiǎn)分布的時(shí)空格局，形成了一整套自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)制圖的理論框架和應(yīng)用體系。風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)制圖屬于單災(zāi)種風(fēng)險(xiǎn)制圖范疇，旨在通過(guò)規(guī)范化的地圖信息表達(dá)，兼顧科學(xué)性和藝術(shù)性地展示風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的空間分布格局及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)大小。本文從社會(huì)公眾、海洋防災(zāi)減災(zāi)管理者和保險(xiǎn)公司3個(gè)角度闡述了風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖的用途，分析了國(guó)家、省、縣三級(jí)尺度風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖的制圖內(nèi)容，提出了一套風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖的色彩和符號(hào)設(shè)計(jì)方案，并對(duì)未來(lái)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)制圖研究方向進(jìn)行了展望，可為風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作成果的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化提供參考。

1 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖的用途

風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖是風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)信息最重要的載體。對(duì)普通公眾和海洋防災(zāi)減災(zāi)行政管理人員來(lái)說(shuō)，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)底圖能發(fā)揮不同的用途，如圖1 所示。對(duì)于社會(huì)公眾來(lái)說(shuō)，普通公眾可以通過(guò)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)地圖了解所在區(qū)域的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，掌握必備的風(fēng)暴潮災(zāi)害應(yīng)急避災(zāi)常識(shí)；社區(qū)層面可基于風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)地圖開(kāi)展科普宣傳和日常風(fēng)暴潮災(zāi)害應(yīng)急演練，同時(shí)可將其作為風(fēng)暴潮災(zāi)害應(yīng)急期間人員應(yīng)急疏散的參考依據(jù)。對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)管理者而言，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖可以在涉?？臻g規(guī)劃編制、風(fēng)暴潮災(zāi)害期間災(zāi)害影響預(yù)判、風(fēng)暴潮災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案制定和沿海重點(diǎn)工程選址等方面發(fā)揮重要作用。對(duì)于保險(xiǎn)公司來(lái)說(shuō)，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖是風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移的重要工具，可為保險(xiǎn)公司開(kāi)展沿海標(biāo)的物費(fèi)率厘定提供重要參考依據(jù)。

圖1 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖的用途Fig.1 Applications of Storm Surge Disaster Risk Map

2 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)制圖內(nèi)容

依據(jù)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)用目標(biāo)、評(píng)估對(duì)象、評(píng)估內(nèi)容和評(píng)估單元的不同［9］，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)制圖可分為國(guó)家、省、縣三級(jí)尺度，不同空間尺度采用的地圖比例尺見(jiàn)表1。國(guó)家、省、縣三級(jí)尺度風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖的建議制圖比例尺分別為1∶100 萬(wàn)、1∶25 萬(wàn)、1∶1萬(wàn)，不同尺度下的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)制圖內(nèi)容見(jiàn)表2［10］。從國(guó)家尺度、省尺度到縣尺度，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估成果的應(yīng)用目標(biāo)服務(wù)對(duì)象從宏觀到微觀，評(píng)估的空間單元越來(lái)越細(xì)，評(píng)估的內(nèi)容越來(lái)越豐富，評(píng)估的技術(shù)方法也越來(lái)越復(fù)雜。風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)制圖的核心在于以基礎(chǔ)地理信息要素為底圖，合理突出災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)專(zhuān)題要素，通過(guò)符號(hào)設(shè)計(jì)、色彩設(shè)計(jì)等手段向用圖者傳遞風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)分布信息［11］。風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖制圖信息傳輸過(guò)程如圖2 所示，它是基于風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)信息，結(jié)合制圖者的地圖認(rèn)知，通過(guò)符號(hào)和色彩向用圖者傳達(dá)關(guān)心區(qū)域的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)信息。

表1 不同空間尺度采用的地圖比例尺Tab.1 Map Scales Used at Different Spatial Scales

表2 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制圖內(nèi)容Tab.2 Mapping Content of Storm Surge Disaster Risk Assessment

圖2 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖制圖信息傳輸過(guò)程Fig.2 Transmitting Process of Mapping Information of Storm Surge Disaster Risk Map

3 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖色彩和符號(hào)設(shè)計(jì)

風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)地圖符號(hào)主要表征風(fēng)暴潮災(zāi)害發(fā)生的位置、致災(zāi)因子類(lèi)型以及承災(zāi)體的類(lèi)別，而色彩用于凸顯風(fēng)暴潮災(zāi)害發(fā)生的頻率、強(qiáng)度及空間分異規(guī)律。風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖的色彩既要有對(duì)比又不宜過(guò)多過(guò)重，用較少的色彩清晰地表達(dá)風(fēng)險(xiǎn)信息的內(nèi)容層次、相互關(guān)系與分布規(guī)律。依據(jù)風(fēng)暴潮災(zāi)害的危險(xiǎn)性、脆弱性和風(fēng)險(xiǎn)程度選用紅、橙、黃、藍(lán)四色表示由重到輕不同的級(jí)別，色系和色值選擇見(jiàn)表3。風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖的符號(hào)色彩設(shè)計(jì)有類(lèi)別與等級(jí)之分，又有質(zhì)底設(shè)色與裝飾設(shè)色。當(dāng)多類(lèi)點(diǎn)狀符號(hào)為主、整體色彩基本一致時(shí)，可將高等級(jí)、需要突出的要素改為暖色。對(duì)于質(zhì)底設(shè)色、分層設(shè)色，其色差值隨圖面對(duì)應(yīng)區(qū)域的面積大小而變化，圖面面積較小時(shí)需要加深用色，反之減淡用色。統(tǒng)計(jì)類(lèi)符號(hào)用色沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)、分級(jí)的多少、底色的深淺、圖幅間用色的對(duì)比來(lái)選擇，以達(dá)到科學(xué)美觀的目的。

表3 風(fēng)暴潮災(zāi)害致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性和風(fēng)險(xiǎn)色彩設(shè)計(jì)Tab.3 Design of Risk of Storm Surge Disaster Hazard Factors，Vulnerability of Hazard-Bearing Body and Risk Colors

根據(jù)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)制圖表達(dá)需要，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖為了突出風(fēng)暴潮災(zāi)害的影響，有時(shí)會(huì)顯示一些受風(fēng)暴潮災(zāi)害影響嚴(yán)重的重要承災(zāi)體，包括學(xué)校、醫(yī)院、避難場(chǎng)所、物資儲(chǔ)備庫(kù)等。風(fēng)暴潮災(zāi)害應(yīng)急疏散圖是一類(lèi)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的特殊風(fēng)險(xiǎn)圖，它是在風(fēng)暴潮淹沒(méi)范圍及水深分布的基礎(chǔ)上，考慮交通路網(wǎng)、避災(zāi)點(diǎn)、居民點(diǎn)等信息的分布，確定需要疏散的地區(qū)居民和可通達(dá)的道路，將受風(fēng)暴潮災(zāi)害影響的居民疏散到安全避災(zāi)點(diǎn)，標(biāo)識(shí)出可行的人員疏散方向和路徑，本文提出的風(fēng)暴潮災(zāi)害承災(zāi)體和應(yīng)急疏散相關(guān)要素的符號(hào)設(shè)計(jì)方案如表4 所示。

表4 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖典型符號(hào)設(shè)計(jì)Table 4 Design of Typical Symbols of Storm Surge Disaster Risk Map

4 結(jié)束語(yǔ)

災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究的定量化、模型化、系統(tǒng)化是未來(lái)研究的重點(diǎn)，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)制圖必須智能化才能滿(mǎn)足災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理的需求。隨著風(fēng)暴潮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖的類(lèi)別和形式更加多樣化，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖作為風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)信息的重要載體，如何兼顧區(qū)域地理環(huán)境要素，通過(guò)合理的色彩和符號(hào)形式突出風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)信息是風(fēng)險(xiǎn)制圖中需要解決的難點(diǎn)。風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖是涉及海洋學(xué)、地理學(xué)和信息學(xué)等多學(xué)科的地圖成果，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和地圖制作模式的創(chuàng)新使得基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)地圖制作成為可能，如何基于實(shí)時(shí)的風(fēng)暴潮災(zāi)害預(yù)警信息，實(shí)現(xiàn)快速、精確的動(dòng)態(tài)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖制作，是未來(lái)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)制圖研究的重點(diǎn)。