基于GIS的水產養(yǎng)殖氣象災害風險評估管理系統(tǒng)

吳衛(wèi)祖++王晗

摘 要

近年來極端氣象災害頻發(fā)，對水產養(yǎng)殖業(yè)造成極大影響，開展針對水產養(yǎng)殖業(yè)的主要氣象災害風險評估及管理系統(tǒng)研究，基于GIS技術將各類災情數據進行直觀表達，通過各類專題圖對災情信息進行直觀分析，為開展災害風險評估以及應急救災行到提供了直觀數據支持。

【關鍵詞】水產養(yǎng)殖 GIS 氣象災害

隨著我國水產養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模的不斷擴大，養(yǎng)殖行業(yè)遭受各種自然災害的風險也越來越高，比較典型的就有低溫寒災、臺風、赤潮、暴雨等。廣東作為我國的海洋漁業(yè)大省，水產養(yǎng)殖產量多年居全國首位。近年來臺風、低溫等災害性天氣頻發(fā)，且災害發(fā)生范圍廣，危害面積大，對水產養(yǎng)殖業(yè)造成的損失也越來越嚴重。本文針對廣東水產養(yǎng)殖業(yè)應對氣象災害方面的現狀，開展主要氣象災害風險評估及管理系統(tǒng)研究，建立基于GIS的災情信息管理和風險評估系統(tǒng)，通過對各類統(tǒng)計數據進行空間維度的直觀表現，為水產養(yǎng)殖業(yè)的防災減災工作提供了主要的數據源支持。

1 系統(tǒng)主要功能

廣東水產養(yǎng)殖大多分布于沿海地區(qū)，而沿海地區(qū)又是臺風、暴雨等重大氣象災害頻發(fā)的地區(qū)，頻繁的氣象災害對水產養(yǎng)殖業(yè)往往造成難以挽回的重大的經濟損失。隨著養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模的不斷擴大，養(yǎng)殖行業(yè)遭受各種氣象災害的風險也越來越高。本系統(tǒng)在多年氣象災害數據采集的基礎上，通過數據處理、二次加工，建立水產養(yǎng)殖氣象災害風險評估與管理系統(tǒng)，通過系統(tǒng)分析，將災情數據進行多為直觀展現，為災前準備、災時應急、災后評估提供詳細的全方位的信息資源。

結合目前水產養(yǎng)殖業(yè)氣象災害的特點，本系統(tǒng)研究重點內容是以臺風、暴雨、低溫寒潮等災害為主要對象，建立這些氣象災害的時空分布模型，以GIS空間地圖為基礎，分析這類災害的時空分布格局及其特點；建立主要氣象災害風險評估指標，包括對養(yǎng)殖水體、養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖設施等指標的風險評估；建立氣象災害風險評估方法模型，對過往重大災害進行科學分析和評估；提示，結合基層防災減災實際情況，設計應對氣象災害的防災減災應急管理體系，建立相應的應急系統(tǒng)。系統(tǒng)主要模塊如圖1所示。

1.1 氣象災害時空分布

根據已有資料和漁業(yè)部門、氣象部門提供的歷史數據，研究水產養(yǎng)殖業(yè)主要氣象災害發(fā)生發(fā)展規(guī)律、變化趨勢及時空分布情況，建立水產養(yǎng)殖業(yè)主要氣象災害時空分布格局專題圖。

1.2 氣象災害評估指標體系

利用歷史氣象災害統(tǒng)計數據，采用模糊數學法、灰色系統(tǒng)法分析技術建立主要氣象災害對水產養(yǎng)殖業(yè)造成損失的評估指標體系，重點是對養(yǎng)殖水體、養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖設施的評估指標，并在此基礎上建立主要氣象災害災情評估模型。

1.3 氣象災害風險評估

借助GIS可視化技術開展氣象災害在沿海不同地區(qū)的危險性分析，以及各個區(qū)域遭受災害的暴露性、脆弱性分析，開展沿海地區(qū)防災減災能力評估，并在此基礎上開發(fā)災害風險評估系統(tǒng)軟件，實現對災害的風險指數評估以及風險等級評估。

1.4 氣象災害風險管理研究

開展水產養(yǎng)殖業(yè)氣象災害風險決策分析方法研究，在研究國內外有關災害應急管理體制的基礎上，分析廣東沿海水產養(yǎng)殖災害風險管理的實際情況，集合沿海地區(qū)防災減災能力水平，建立適用性較強的氣象災害應急預案。

2 技術方法

系統(tǒng)研究的基本流程分為：災情數據收集、整理、加工；信息入庫與管理；災情指標體系建設；災情風險分析評估；應急管理研究等幾部分。

系統(tǒng)在技術實現方面采用PHP+MySQL+Baidu地圖開發(fā)，基于B/S模式和多層框架結構，以瀏覽器為操作界面，建立安全、可靠、易于維護的信息系統(tǒng)。

3 災情專題圖實現

專題圖能夠將多種屬性要素在地理空間上進行多尺度表達，具有較強的直觀性，在空間數據分析領域廣泛。本系統(tǒng)可將各類災情數據按照不同的參數要求自動生成各類專題圖，如圖2所示，通過設定災害類型、專題圖類型、災害區(qū)域以及災害起止日期，可生成相應的專題圖。

系統(tǒng)支持的專題圖類型有點密度、柱狀、餅圖等6種。通過頁面腳本調用百度地圖API接口，可以實現相關專題圖操作，以下給出部分示例代碼：

// 百度地圖API功能

var map = null；

function SquareOverlay（center， length ， width ， x ， y ， color）{

this._center = center；

this._length = length；

this._width = width；

this._color = color；

this._x = x；

this._y = y；

}

//百度地圖API異步功能

function loadMapJs（） {

var script = document.createElement（"script"）；

script.type = "text/javascript"；

script.src = "http：//api.map.baidu.com/api？v=2.0&ak=UPjLWesAvHLvpjeTGkXMbUk7&callback=init"；

document.body.appendChild（script）；

}

varlabel_map = new Map（）； //地址 - 覆蓋物（標簽）列表映射

//加載地圖

map = new BMap.Map（"allmap"）； // 創(chuàng)建Map實例

// map.centerAndZoom（"城市"， 9）；

map.enableScrollWheelZoom（）； //啟用滾輪放大縮小

//限制縮放等級

map.setMinZoom（8）；

map.setMaxZoom（13）；

var city = "**市"；

map.centerAndZoom（city， 9）；

4 結束語

目前，已經出現了不少關于水產養(yǎng)殖以及氣象災害方面的信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)普遍偏重于信息監(jiān)測、信息采集與發(fā)布、氣象預報預警等方面，缺少有關氣象災害危險性分析、評估等方面的研究。本文開展了針對水產養(yǎng)殖業(yè)的氣象災害風險評估及管理系統(tǒng)研究，通過災情數據采集、加工處理、指標庫建設、以及風險評估模型建立，將各類屬性數據以空間直觀方式進行多維展現，提高了數據可視化能力，對加強災害風險評估，提高應急能力具有一定的促進作用。

參考文獻

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作者簡介

吳衛(wèi)祖（1959-），男，現為廣東海洋大學數學與計算機學院副教授。研究方向為軟件工程、智能信息處理。

作者單位

廣東海洋大學數學與計算機學院 廣東省湛江市 524088