中国沿海地区海洋灾情评价及空间格局分析*

贾 宁,刘 强,石先武,刘 珊,路 明

(自然资源部海洋减灾中心, 北京100194)

我国海洋灾害频发,严重影响我国沿海地区人民正常生产、生活和海洋经济可持续发展。科学判断沿海各区域海洋灾情强度、空间分布规律以及发展变化趋势,对于科学规划海洋预警报发布,制定有针对性的海洋灾害防御措施,以及合理布局海洋相关产业具有重要意义。

我国对于区域自然灾害灾情评估有了一定研究,刘燕华等[1-3]利用省级行政单元的区域自然灾害指标分类和评价体系,分析了中国20世纪90年代初各省级灾情和灾情程度的区域特征。王静爱等[4]分析了我国自然致灾因子的多样性、被灾频次和相对综合致灾强度,识别了我国主要自然致灾因子的区域分异。冯利华[5]选取死亡、伤害和直接经济损失三个指标,通过数值折算提出了灾级概念,可定量比较不同灾情的大小。袁艺[6]利用2000—2007年全国省级灾情数据,建立了灾情绝对指数和相对指数,对灾害的空间分布进行了研究。程立海等[7]通过计算各灾情指标归一化后的加权平均值,提出了一种综合指数法,评估了汶川地震中各县的受灾强度。廖永丰等[8]基于2000—2011 年自然灾害情况统计数据,建立了绝对灾情指数和相对灾情指数两个定量化度量指标,对全国各省受灾情况进行了分级。张鹏[9]提出了一种新的基于几何平均的综合灾情指数计算方法,并利用2014 年我国分省洪涝损失数据计算结果验证了新指数的有效性。

在海洋灾害领域,对于区域灾情的评估还有待深入,相关研究多集中于针对某一特定地区的时空特征分析和风险分析。谢欣等[10]通过对福建省历史灾情数据进行了分析,划定了风暴潮、海浪和赤潮三种典型灾害的年际变化、月际变化和空间分布。温连杰等[11]对山东省各类海洋灾害直接经济损失情况进行了多角度分析,论述了各类海洋灾害的特点及对山东的影响概况。高松等[12]依据区域灾害评估系统理论, 基于叠加分析原理建立海洋自然灾害综合危险性评估体系,采用层次分析方法确定各灾种的权重系数,并据此对海洋灾害综合危险进行等级划分。

在分析灾害区域分布规律时,均是选择具有代表性的指标来开展,指标选择的科学性和准确性严重影响了区域分布规律的科学性和准确度[13]。鉴于在自然灾害领域,相关专家利用综合指数法开展过相关研究并取得较好的效果,因此本文根据海洋灾害造成损失的特点,结合当前灾情统计指标内容,选取表征海洋灾情强度的主要指标,构建海洋灾情绝对指数和相对指数,并通过灾情综合指数,分析评估了我国区域海洋灾害的分布格局。

开展海洋灾情评估所使用的数据主要分为两类,一类是海洋灾情数据,来自自然资源部公开发布的历年《中国海洋灾害公报》,鉴于中国海洋灾害公报自2018年开始不再公布分项海洋灾情数据,因此统计数据序列为2008—2017年。另一类数据是社会经济统计数据,该类数据来自于《中国海洋统计年鉴》,数据包括区域沿海总人口、海水养殖总面积、区域渔船数量和海洋生产总值等。

2.1 评估指标选取

《中国海洋灾害公报》是目前最权威的对外发布的海洋灾情资料,发布的灾情指标包括受灾人口、死亡(含失踪)人口、农田受灾面积、海水养殖受灾面积、损毁房屋、损毁船只、损毁海岸工程、直接经济损失等。其中,海洋灾害造成的人口损失是各级政府最为关注的指标,而直接经济损失是判定灾害影响程度最为直接的指标。受海洋灾害影响最为严重的是海洋渔业损失,包括海水养殖业和渔船损失,据统计,在历次重特大海洋灾害过程中,海洋渔业损失占总直接经济损失的比例超过80%[14]。综合考虑评估指标的代表性、科学性和易获取性,本文选取人口受灾、海洋渔业受灾和直接经济损失三个指标作为主要评估指标开展区域综合海洋灾情评估。其中,人口受灾指标选取受灾人口和死亡(含失踪)人口,海洋渔业受灾指标选取海水养殖受灾面积和渔船损失数量。

图1 综合指数计算示意图

海洋灾情的绝对数值可以反映海洋灾害对当地的直接影响,但由于各地海岸线长度、人口密度、海洋产业等均有所不同,绝对数值无法全面反映海洋灾害对当地的影响程度,因此,同步考虑使用相对数值来进行补充比较和分析。本文选取沿海总人口、海水养殖总面积、渔船拥有数量和年度海洋生产总值构建相对指标,通过绝对数值和相对指标来充分反映评估区域海洋灾情的强度和海洋灾害对评估区域社会经济的影响程度。

2.2 综合灾情评估指数构建

2.2.1 绝对指数构建

利用各基本指标的绝对数值构建绝对指数,用以反映区域海洋灾情绝对强度,绝对指数构建公式:

(1)

式中:i表示子评估区域,i=1, 2, ……m;
j表示灾情指标,j=1, 2……n;
cj表示第i个子评估区域的灾情绝对指数;
ij表示第i个区域,第j个灾情指标的数值;
表示指标权重。

2.2.2 相对指数构建

利用各指标的相对数值构建相对指数, 用以反映区域海洋灾情的相对强度, 即海洋灾害对区域社会经济的影响程度:

(2)

式中:i为评估区域的子区域,i=1, 2, … …m;
k为关键灾情指标与区域社会经济指标的比值所构成的相对灾情指标,k=1, 2, 3……l;
di为第i个子区域的灾情相对指数;
eik为第i个子区域的第k个灾情指标的值;
bk为第k个灾情指标与区域社会经济指标比值的权重。

3.1 海区尺度

按照行政管辖范围将我国沿海地区划分为北海区、东海区和南海区,其中,北海区包括辽宁、河北、天津、山东等4个省级单元;
东海区包括江苏、上海、浙江、福建等4个省级单元;
南海区包括广东、广西、海南等3个省级单元。三海区社会经济基本情况见表1。

计算2008—2017年三个海区主要海洋灾情指标的平均值(表2),其中南海区受灾人口、死亡(含失踪)人口、海水养殖受灾面积、损毁船只数量和直接经济损失等所有5个指标均居于首位。东海区除海水养殖受灾面积指标外,其他4个指标均居于第2位,且死亡(含失踪)人口和损毁船只数量2个指标与南海区基本持平。北海区海水养殖面积受灾较重,位居第2位。

对比3个区域海洋灾情与相关社会经济指标的比值(表3),南海区所有指标均居于首位,且与其他两海区指标数值相差较大,东海区所有指标均居于第2位。

表1 北东南三海区社会经济情况

表2 北东南三海区2008—2017年平均灾情

表3 北东南三海区2008—2017年灾情与相关社会经济指标的比值 %

通过对比发现,无论是绝对受灾程度还是相对受灾程度,南海区均是受灾最为严重的区域,其次是东海区,北海区遭受海洋灾害影响最小。从实际情况来看,在所有海洋灾害种类中,风暴潮灾害是造成损失最为严重的灾种,占所有海洋灾害直接经济损失的90%以上,而其中以台风风暴潮导致的损失为主,据统计,南海区是我国台风登陆最为频繁的区域,每年影响南海区的台风个数约为9个,东海区次之,约为6个,而北海区仅约为1.5个。

3.2 省级沿海区域尺度

3.2.1 绝对指数测算

本文针对选定的影响因子利用专家打分法确定各指标的权重比例。专家认为在海洋灾害造成的影响中,人口和直接经济损失指标是地方政府和群众最为关注的指标,应赋值最高,各为0.4,海洋渔业指标赋值0.2。在人口指标中,专家认为死亡(含失踪)人口更能体现灾害的严重程度,而受灾人口数量体现的是灾害影响范围大小,因此死亡(含失踪)人口应作为最关键指标,赋值0.8,受灾人口赋值0.2;
渔业指标中,专家认为海水养殖业和渔船受损重要性基本相当,但由于海水养殖业更加关乎群众生活,重要程度应略高于渔船,因此分别赋值0.6和0.4。对此计算各省绝对指数见表4。

从绝对指数来看,沿海各省平均绝对指数为0.43,广东、福建、浙江和海南等4省份绝对指数高于全国平均值,广东居于首位,且远高于其他省份,是全国平均值的3.5倍。7个沿海省份绝对指数低于全国平均值,天津和上海两地绝对指数最小,是灾害影响最轻的省份,绝对指数不足0.1,分别为全国平均值的5%和7%。

表4 沿海各省级行政单元灾情平均情况

表5 沿海各省级行政单元2008年至2017年直接经济损失与当年海洋生产总值的比值 %

表6 沿海各省级行政单元相对指数情况

3.2.2 相对指数测算

沿海各地2008—2017年海洋灾害导致的直接经济损失与各地当年海洋生产总值比值如表5所示。从全国沿海范围来看,沿海总海洋灾害直接经济损失与当年度海洋生产总值的比值平均为0.26%。各地年度直接经济损失与当地当年海洋生产总值的比值差异性较大,从0~4.06%不等。福建、广东、广西和海南等4地比值超过全国平均值,2014年海南达到4.06%,位居第1位。2008年广西达到3.97%,为第2高值。辽宁、河北、天津和上海多次出现比值为0的最低值。由此可见,海洋灾害造成的直接经济损失对海南和广西的影响最大,对辽宁、河北、天津和上海等地的影响最小。

鉴于海洋灾害造成各地死亡(含失踪)人口数量相对较小,一般每年不超过50人,与沿海总人口相比数值均体现为0,因此在构建相对指数时,暂不考虑死亡(含失踪)人口数量,仅使用受灾人口数量与沿海总人口人口数量的比值,各权重与绝对指数测算权重保持一致。依据相对指数计算方法,得到沿海各省级行政单元相对指数见表6。

从相对指数来看,沿海各省级行政单元相对指数平均值为6.86,海南、浙江、广东和广西等4省份相对指数高于全国平均值,其中,海南省相对指数居于首位,是全国平均值的4.8倍。其他7沿海省份绝对指数低于全国平均值,天津相对指数最小,是海洋灾害影响最轻的省份,相对指数不足0.1,为全国平均值的0.4%。

3.2.3 综合指数测算

从绝对指数来看,广东、福建和浙江等3省份分别位于前三位,天津、上海和河北等3省份分别位于后三位;
从相对指数来看,海南、广东和浙江等3省份分别位于前三位,天津、辽宁和河北等3省份分别位于后3位。沿海各省级行政单元绝对指数和相对指数示意见图2。

图2 沿海各省级行政单元绝对指数和相对指数示意图

按照绝对指数和相对指数排名,分别赋值1~11,排名越高赋值越高,按照0~10,10~15,15~20以及20以上,将绝对指数值和相对指数值进行叠加计算得到沿海各省综合指数值。依据综合指数值,对各沿海省级行政单元得分归为4类,分类和得分情况见表7。

第一种类型为广东,广东海洋灾害绝对指数和相对指数均位于全国沿海前两位,海洋灾害对广东的影响最大。第二种类型有海南、浙江和福建,浙江和福建两地绝对指数和相对指数均较高,而海南虽然绝对指数不高,但相对指数位居第1位,整体来看海洋灾害对三地影响较大。第三种类型有山东、广西和江苏,广西相对指数较高,但绝对指数较低,整体来看海洋灾害对三地影响较小。第四种类型主要有上海、辽宁、河北和天津,四地海洋灾害绝对指数和相对指数最小,因此海洋灾害对四地影响最小。通过近年来,海洋灾害发生频次、影响程度和城市海洋灾害防御水平来看,上述结果较为符合实际。

表7 沿海各省级行政单元分类及得分情况

本文选取受灾人口、死亡(含失踪)人口、海水养殖受灾面积、损毁渔船数量和直接经济损失等5个关键海洋灾情指标,构建了海洋灾情绝对指数和相对指数,对海洋灾情的空间分布规律进行了研究,得出以下结论:

(1)利用灾情综合指数法构建海洋灾情绝对指数和相对指数,以反映区域海洋灾情的绝对强度和对当地社会经济的影响程度,分析了北、东、南三个海区的海洋灾情严重程度, 结果表明评估结果与同期三海区海洋灾情特点的实际情况相符。

(2)通过灾情指数构建,认为南海区是遭受海洋灾害影响最为严重的区域,北海区虽然海水养殖面积指标居于三海区的第2位,但其他各指标均位居第3位,且与其他海区差距较大,总体上受海洋灾害影响最轻。

(3)通过计算海洋灾情综合指数,广东为海洋灾害影响最重的区域;
海南、浙江和福建为海洋灾害影响第二重区域;
山东、广西和江苏为灾害影响第三重区域;
上海、辽宁、河北和天津为海洋灾害影响最轻区域。

本研究所采用的资料系列长度为10年,提供了海洋灾害对各沿海省级单元影响情况的特点,今后将收集更长时间系列的灾情资料,对所建方法进行验证,进一步分析沿海各省级行政单元灾害影响特点分类。

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