苹果种植区洪涝灾害风险评估方法与流程

1.本发明属于灾害风险评估技术领域，具体涉及一种苹果种植区洪涝灾害风险评估方法。


背景技术：

2.苹果水灾即苹果洪涝灾害是苹果生产中容易遭受的主要农业气象灾害之一，根据中国水旱灾害公报(2018)的统计数据显示，2018年，全国因洪涝导致的农作物受灾面积约642.70万公顷，成灾约313.2万公顷、绝收约69.2万公顷；粮食因灾而导致减产121.30亿公斤。其中，苹果主产省均不同程度受到洪涝灾害的影响。苹果生育期内降水量大、降水时间长或降水强度太过于集中，使果园内在短时间内无法排出雨水，长时间积水，树体受淹，土壤通气不足，会导致果树根系因缺氧而呼吸困难，使果树生命力下降，甚至导致烂根死树。中国北方降雨主要集中在6～8月，此时正值苹果果实膨大期，极易引发洪涝灾害给当地经济发展造成严重损失。因此，开展苹果洪涝灾害时空分布及风险评估研究，有效评估洪涝灾害发生的区域和可能性，减小由于洪涝灾害对苹果生产造成的损失，对政府相关部门制定防灾减灾政策意义重大。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种苹果种植区洪涝灾害风险评估方法，为苹果洪涝灾害风险管理提供了实际的指导作用。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：
5.一种苹果种植区洪涝灾害风险评估方法，包括以下步骤：
6.步骤一：利用历史气象数据，计算苹果果实膨大期的水分盈亏率和暴雨过程降水量；
7.步骤二：将步骤一得到的水分盈亏率、暴雨过程降水量确定为洪涝灾害指标，并对洪涝灾害指标进行等级划分；
8.步骤三：计算步骤二中苹果果实膨大期不同等级的洪涝灾害指标值对应的洪涝灾害发生频次；
9.步骤四：根据步骤三得到不同等级的洪涝灾害指标值对应的洪涝灾害发生频次和步骤二对洪涝灾害指标等级的划分，分别构建基于水分盈亏率和暴雨过程降水量的洪涝灾害致灾因子危险性指数模型，进行苹果果实膨大期洪涝灾害致灾因子危险性评估；
10.步骤五：利用苹果种植区地形、水系、植被等数据，构建苹果果实膨大期的洪涝孕灾环境敏感性指数模型，进行苹果果实膨大期洪涝灾害孕灾环境敏感性评估；
11.步骤六：利用苹果种植面积和耕地面积，构建承灾体易损性指数模型，进行苹果果实膨大期洪涝灾害承灾体易损性评估；
12.步骤七：利用步骤四得到的基于水分盈亏率的洪涝致灾因子危险性指数和基于暴雨过程降水量的洪涝致灾因子危险性指数、以及步骤五得到的孕灾环境敏感性指数和步骤
六得到承灾体易损性指数，构建基于水分盈亏率的洪涝灾害综合风险指数模型和基于暴雨过程降水量的洪涝灾害综合风险指数模型，进行苹果果实膨大期洪涝灾害综合风险评估；
13.步骤八：利用步骤七得到的基于水分盈亏率的洪涝灾害综合风险指数模型和基于暴雨过程降水量的洪涝灾害综合风险指数模型分别赋予权重，得到最终的洪涝灾害综合风险指数模型。
14.在上述技术方案中，步骤一中，水分盈亏率计算公式为wplr＝(p
‑
etc)/etc，式中，wplr为水分盈亏率，p是降水量，etc是需水量，etc＝σ(kc
×
et0)，kc为作物系数，et0为作物参考蒸散量，暴雨过程降水量是以连续降水日数划分一个过程，并要求该过程中至少1d的降水量≥50mm，一旦出现无降水则该过程结束，最后将整个苹果果实膨大期过程的降水量累加得到暴雨过程降水量。
15.在上述技术方案中，步骤二中，基于百分位数法计算不同百分位数对应的水分盈亏率和暴雨过程降水量，结合目标种植区的苹果洪涝受灾率情况以及有关暴雨洪涝灾害的记录情况，根据不同百分位数将洪涝灾害指标分为轻涝、中涝、重涝和特涝4个级别，即分别将水分盈亏率指标分为轻涝、中涝、重涝和特涝4个级别，以及暴雨过程降水量指标分为轻涝、中涝、重涝和特涝4个级别。
16.在上述技术方案中，基于苹果历史洪涝灾情数据，对步骤二中的苹果的洪涝灾害指标等级划分情况进行可靠性验证，若基于水分盈亏率、暴雨过程降水量计算的洪涝程度的结果与基于水灾受灾率和历史洪涝灾情记录得到的洪涝程度的结果一致，则认为步骤二确定的洪涝灾害指标以及划分的洪涝灾害指标等级是可靠的。
17.在上述技术方案中，步骤四中，洪涝灾害致灾因子危险性指数的大小表示为不同等级的洪涝灾害指标值对应的洪涝灾害发生频次与不同等级洪涝灾害划分的组中值的乘积之和。
18.在上述技术方案中，步骤五中，苹果果实膨大期的洪涝孕灾环境敏感性指数模型为：ds＝ele*we riv*wr veg*wg，式中，ds为苹果果实膨大期的洪涝孕灾环境敏感性指数，ele为苹果种植区地形的高程及高程标准差的组合值归一化后的值、riv为苹果种植区的河网密度值归一化后的值、veg为苹果果实膨大期的归一化植被指数值归一化后的值，we、wr和wg分别表示地形、水系和植被的影响权重。
19.在上述技术方案中，步骤六中，利用苹果种植面积与耕地面积的百分比作为苹果洪涝灾害易损性指数，即dv＝pa/ca
×
100，式中dv为苹果洪涝灾害易损性指数，pa表示苹果种植面积，ca表示耕地面积。
20.在上述技术方案中，步骤七中，基于水分盈亏率的洪涝灾害综合风险指数模型为dri1＝dh1*wh (1.5
‑
ds)*ws dv*wv，式中，dri1为苹果果实膨大期的基于水分盈亏率的洪涝灾害综合风险指数，dh1、ds和dv分别为苹果果实膨大期的基于水分盈亏率的洪涝致灾因子危险性指数、孕灾环境的敏感性指数和承灾体的易损性指数等的归一化值，wh、ws和wv分别为各项指数的权重。
21.在上述技术方案中，步骤七中，基于暴雨过程降水量的洪涝灾害综合风险指数模型为dri2＝dh2*wh (1.5
‑
ds)*ws dv*wv，式中，dri2为苹果果实膨大期的基于暴雨过程降水量的洪涝灾害综合风险指数，dh2、ds和dv分别为苹果果实膨大期的基于暴雨过程降水量的洪涝致灾因子危险性指数、孕灾环境的敏感性指数和承灾体的易损性指数等的归一化值，
wh、ws和wv分别为各项指数的权重。
22.在上述技术方案中，步骤八中，最终的洪涝灾害综合风险指数模型drz＝dri1*w1 dri2*w2,w1和w2为权重。
23.本发明的优点和有益效果为：
24.本发明以水分盈亏率与暴雨过程降水量相结合对苹果果实膨大期洪涝灾害致灾因子危险性进行评估，并从高程、河流密度和植被等角度对果实膨大期洪涝灾害的孕灾环境敏感性进行了详细的分析评估，基于自然灾害风险评估理论建立了苹果果实膨大期洪涝灾害综合风险评估模型，从整体上明晰了苹果洪涝灾害发生的致灾因子特征、孕灾环境特征和承灾体特征以及灾害发生的综合特征，对苹果生产的防涝工作有重要的参考借鉴价值。
附图说明
25.图1为本发明苹果种植区洪涝灾害风险评估方法的流程图；
26.图2为本发明实施案例2中基于水分盈亏率(左)和基于暴雨过程降水量(右)的洪涝灾害情况图；
27.图3为本发明实施例2中基于水分盈亏率苹果果实膨大期不同洪涝灾害等级对应频次分布图；
28.图4为本发明实施例2中基于暴雨过程降水量苹果果实膨大期不同洪涝灾害等级对应频次分布图；
29.图5为本发明实施例2中苹果果实膨大期洪基于水分盈亏率(a)和暴雨过程降水量(b)的洪涝灾害危险性分区图；
30.图6为本发明实施例2中苹果果实膨大期洪涝灾害孕灾环境敏感性分区图；
31.图7为本发明实施例2中基于县级面板数据苹果多年平均种植面积与耕地面积的百分比空间分布图；
32.图8为本发明实施例2中基于水分盈亏率(a)和暴雨过程降水量(b)的苹果果实膨大期洪涝灾害综合风险分区图。
33.对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
34.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
35.实施例一
36.一种苹果种植区洪涝灾害风险评估方法，包括以下步骤：
37.步骤一：利用历史气象数据，计算苹果果实膨大期的水分盈亏率和暴雨过程降水量。
38.水分盈亏率计算公式为wplr＝(p
‑
etc)/etc，式中，wplr为水分盈亏率，p是降水量(mm)，etc是需水量(mm)。etc＝σ(kc
×
et0)，kc为作物系数，利用fao56推荐的最小湿度法订正得到，et0为作物参考蒸散量，根据penman
‑
monteith模型计算获得。暴雨过程降水量是
以连续降水日数划分一个过程，并要求该过程中至少1d的降水量≥50mm，一旦出现无降水则该过程结束，最后将整个苹果果实膨大期过程的降水量累加得到暴雨过程降水量。
39.步骤二：将步骤一得到的水分盈亏率、暴雨过程降水量确定为洪涝灾害指标，并对洪涝灾害指标进行等级划分。
40.通过分析，苹果果实膨大期的水分盈亏率、暴雨过程降水量与洪涝受灾率(洪涝受灾率是指作物受洪涝灾害面积与作物总播种面积的百分比)之间具有相关性，也就是说水分盈亏率和暴雨过程降水量可以反映苹果果实膨大期的洪涝受灾情况，因此利用步骤一得到的水分盈亏率和暴雨过程降水量确定为苹果受洪涝灾害的洪涝灾害指标。
41.基于百分位数法计算不同百分位数对应的水分盈亏率和暴雨过程降水量，通过
±
1个百分数不断迭代，结合目标种植区的苹果洪涝受灾率情况以及《中国气象灾害大典》和《中国气象灾害年鉴》中有关暴雨洪涝灾害的记录情况，根据不同百分位数将洪涝灾害指标分为轻涝、中涝、重涝和特涝4个级别，即分别将水分盈亏率指标分为轻涝、中涝、重涝和特涝4个级别，以及暴雨过程降水量指标分为轻涝、中涝、重涝和特涝4个级别。
42.步骤三：基于苹果历史洪涝灾情数据，对步骤二中的苹果的洪涝灾害指标等级划分情况进行可靠性验证。若基于水分盈亏率、暴雨过程降水量计算的洪涝程度的结果与基于水灾受灾率和历史洪涝灾情记录得到的洪涝程度的结果一致，则认为步骤二确定的洪涝灾害指标以及划分的洪涝灾害指标等级是可靠的。
43.步骤四：计算步骤二中苹果果实膨大期不同等级的洪涝灾害指标值对应的洪涝灾害发生频次。即，计算苹果果实膨大期不同等级的水分盈亏率对应的洪涝灾害发生频次，以及计算苹果果实膨大期不同等级的暴雨过程降水量对应的洪涝灾害发生频次。
44.步骤五：根据步骤四得到不同等级的洪涝灾害指标值对应的洪涝灾害发生频次和步骤二对洪涝灾害指标等级的划分，分别构建基于水分盈亏率和暴雨过程降水量的洪涝灾害致灾因子危险性指数模型，进行苹果果实膨大期洪涝灾害致灾因子危险性评估。
45.洪涝灾害致灾因子危险性指数的大小表示为不同等级的洪涝灾害指标值对应的洪涝灾害发生频次与不同等级洪涝灾害划分的组中值的乘积之和。其中：
46.基于水分盈亏率的洪涝致灾因子危险性指数模型为其中，p
i
为第i个等级中各洪涝灾害指标值(这里指水分盈亏率)对应的洪涝灾害发生频次，d
i
为第i个等级中的各洪涝灾害指标值的组中值，这里i＝4，代表轻涝、中涝、重涝和特涝4个等级。
47.基于暴雨过程降水量的洪涝致灾因子危险性指数模型为其中，p
i
为第i个等级中各洪涝灾害指标值(这里指暴雨过程降水量)对应的洪涝灾害发生频次，d
i
为第i个等级中的各洪涝灾害指标值的组中值，这里i＝4，代表轻涝、中涝、重涝和特涝4个等级。
48.根据计算出的洪涝灾害致灾因子危险性指数，采用arcgis中的自然断点分级法对危险性指数从高到低依次划分为高、中高、中、中低和低5个等级区域。
49.步骤六：利用苹果种植区地形、水系、植被等数据，构建苹果果实膨大期的洪涝孕灾环境敏感性指数模型，进行苹果果实膨大期洪涝灾害孕灾环境敏感性评估。
50.孕灾环境的敏感性主要从地形、水系和植被3个影响因素考虑，其中，地形的影响
利用高程和高程标准差的不同组合值来反映，水系的影响用河网密度值来反映，植被的影响用苹果果实膨大期归一化植被指数(ndvi)来反映。本发明利用苹果种植区地形(高程和高程标准差)、河流(河网密度)、植被(归一化植被指数)等数据，对其进行归一化处理，并分别赋予权重(例如，可以根据专家打分法对其分别赋权重0.5、0.3和0.2)，构建孕灾环境敏感性指数模型。所构建的苹果果实膨大期洪涝灾害孕灾环境敏感性指数模型为：ds＝ele*we riv*wr veg*wg，式中，ds为苹果果实膨大期的洪涝孕灾环境敏感性指数，ele、riv和veg分别为高程及高程标准差的组合值、河网密度值和归一化植被指数值等的归一化后的值，归一化公式为u
d
＝0.5 0.5
×
(u
‑
u
min
)/(u
max
‑
u
min
)，其中，u
d
为指标归一化值，u为指标的原值，u
min
和u
max
分别为原指标的最小值和最大值。we、wr和wg分别表示地形、水系和植被的影响权重。
51.步骤七：利用苹果种植面积和耕地面积，构建承灾体易损性指数模型，进行苹果果实膨大期洪涝灾害承灾体易损性评估。
52.利用苹果种植面积与耕地面积的百分比作为苹果洪涝灾害易损性指数，即dv＝pa/ca
×
100，式中dv为苹果洪涝灾害易损性指数，pa表示苹果种植面积，ca表示耕地面积。
53.步骤八：利用步骤五得到的基于水分盈亏率的洪涝致灾因子危险性指数和基于暴雨过程降水量的洪涝致灾因子危险性指数、以及步骤六得到的孕灾环境敏感性指数和步骤七得到承灾体易损性指数，构建基于水分盈亏率的洪涝灾害综合风险指数模型和基于暴雨过程降水量的洪涝灾害综合风险指数模型，进行苹果果实膨大期洪涝灾害综合风险评估。
54.基于水分盈亏率的洪涝灾害综合风险指数模型为dri1＝dh1*wh (1.5
‑
ds)*ws dv*wv，式中，dri1为苹果果实膨大期的基于水分盈亏率的洪涝灾害综合风险指数，dh1、ds和dv分别为苹果果实膨大期的基于水分盈亏率的洪涝致灾因子危险性指数、孕灾环境的敏感性指数和承灾体的易损性指数等的归一化值，归一化方法采用其中，u
d
为各指标的归一化值，u为指标的原值，u
min
和u
max
分别为各指标的最小值和最大值，wh、ws和wv分别为各项指数的权重。
55.基于暴雨过程降水量的洪涝灾害综合风险指数模型为dri2＝dh2*wh (1.5
‑
ds)*ws dv*wv，式中，dri2为苹果果实膨大期的基于暴雨过程降水量的洪涝灾害综合风险指数，dh2、ds和dv分别为苹果果实膨大期的基于暴雨过程降水量的洪涝致灾因子危险性指数、孕灾环境的敏感性指数和承灾体的易损性指数等的归一化值，归一化方法采用其中，u
d
为各指标的归一化值，u为指标的原值，u
min
和u
max
分别为各指标的最小值和最大值，wh、ws和wv分别为各项指数的权重。
56.步骤九：利用步骤八得到的基于水分盈亏率的洪涝灾害综合风险指数模型和基于暴雨过程降水量的洪涝灾害综合风险指数模型分别赋予权重，得到最终的洪涝灾害综合风险指数模型。最终的洪涝灾害综合风险指数模型drz＝dri1*w1 dri2*w2,w1和w2为权重，例如w1为0.6,w2为0.4。
57.实施例二
58.在实施例一的基础上，本实施例以我国北方7个苹果主产省苹果果实膨大期洪涝灾害致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性评估，河北和山西两省承灾体易损
性、洪涝灾害综合风险评估为例。
59.利用水分盈亏率计算公式wplr＝(p
‑
etc)/etc计算各气象站点苹果果实膨大期的水分盈亏率，式中，wplr为水分盈亏率，p是降水量(mm)利用逐日降水量数据计算苹果各生育期期的降水量；etc是需水量(mm)。etc＝kc
×
et0，kc为作物系数，利用fao56推荐的最小湿度法订正得到，et0为作物参考蒸散量，根据penman
‑
monteith模型计算获得。根据暴雨过程降水量计算方法计算各站点苹果果实膨大期的暴雨过程降水量。
60.分析河北省11个地市气象站计算得到的苹果全生育期的暴雨过程降水量与水灾受灾率之间的相关性，除了沧州和衡水以外，河北省其他9个地市气象站计算得到的苹果全生育期和果实膨大期的暴雨过程降水总量与作物水灾受灾率(作物水灾受灾面积与总播种面积之比)之间均呈显著的线性正相关关系(p>0.05，表1)。分析河北省11个地市气象站计算得到的苹果全生育期的水分盈亏率与水灾受灾率之间的相关性，除了衡水以外，河北省其他10个地市气象站计算得到的苹果全生育期和果实膨大期的水分盈亏率与作物水灾受灾率之间也均呈显著的线性正相关关系(p>0.05，表2)。说明暴雨过程降水量和水分盈亏率均能较好的反应作物洪涝灾害情况。
61.表1暴雨过程降水量与作物水灾受灾率之间的相关系数
[0062][0063]
表2水分盈亏率与作物水灾受灾率之间的相关系数
[0064][0065]
注：**代表通过p<0.01的显著性检验，*代表通过p<0.05的显著性检验。
[0066]
计算各个百分位数的水分盈亏率值，结合河北省各地市1990年和1994
‑
2018年作物水灾受灾率情况以及《中国气象灾害大典》(河北卷)、《中国气象灾害大典》(河南卷)、《中国气象灾害大典》(辽宁卷)、《中国气象灾害大典》(山东卷)和《中国气象灾害年鉴》(1990～2016年)中有关暴雨洪涝灾害的记录情况，基于百分数分级法，根据不同百分位数将洪涝灾害分为4个级别，具体划分标准为百分数＜85为无涝，85～90为轻涝，90～95为中涝，95～98为重涝，≥98为特涝(表3)。
[0067]
表3基于水分盈亏率的洪涝灾害等级划分
[0068][0069][0070]
计算各百分位数的暴雨过程降水量。结合河北省各地市1990年和1994
‑
2018年水灾受灾率情况以及河北卷、河南卷、辽宁卷、山东卷等《中国气象灾害大典》和《中国气象灾害年鉴》(1990～2016年)中有关暴雨洪涝灾害的记录情况，根据不同百分位数将基于暴雨过程降水量的洪涝灾害分为4个级别，即百分数＜60为无涝，60～80为轻涝，80～85为中涝，85～90为重涝，≥90为特涝(表4)。
[0071]
表4基于暴雨过程降水量的洪涝灾害等级划分
[0072][0073]
注：r代表暴雨过程降水量。
[0074]
基于历史苹果遭受洪涝灾害的案例对洪涝灾害指标论证分析。徐贵轩(2012)指出，2012年辽宁省受台风“达维”和“布拉万”的影响，分别在8月上旬和8月下旬遭到暴雨的严重影响，当地苹果园遭受了多年不遇的涝灾。同时，与辽宁相邻的河北省的唐山东部和南部、秦皇岛、沧州东部也受“达维”台风影响，出现强降雨天气。苏佳明等(2014)指出烟台市及其周边区域在2013年7～8月由于持续大雨、暴雨，部分低洼苹果园由于长时间浸泡和淹水，导致一些苹果树树势衰弱、根系腐烂以及果树减产。孙昂等(2019)研究指出，2018年8月中、下旬，河南商丘市及其周边黄河故道地区由于受持续暴雨的影响，大部分苹果园遭遇较长时间浸泡或水淹，导致当地的苹果树倒伏、根系腐烂以及死树等问题。同时，2018年7月下旬至8月中旬，台风“安比”、“摩羯”、“温比亚”等相继穿过山东，引发的强降雨造成潍坊等地受到重大洪涝灾害(胡晓慧，2019)。通过基于水分盈亏率和暴雨过程降水量的洪涝灾害指标分析可见，如图2所示，2012年辽宁省除了西北部地区没有遭受洪涝灾害，其他大部分地区均受到不同程度洪涝灾害的影响，并且河北东北部的秦皇岛、唐山等地区也表现出受到洪涝灾害的影响，这与实际情况基本相符合。但是不同洪涝指标在各个区域表现的灾害程度具有一定的差异。基于两种洪涝灾害指标，2013年烟台地区均遭受洪涝灾害的影响，基于水分盈亏率的洪涝灾害指标表现为轻到中涝，基于暴雨过程降水量的洪涝灾害指标表现为轻到重涝。2018年商丘地区，基于水分盈亏率的洪涝灾害指标没有体现出遭受洪涝灾害影响，与实际情况有一定的偏离；基于暴雨过程降水量的洪涝灾害指标显示商丘遭受了中度洪涝灾害的影响，其周边区域也遭受了洪涝灾害的影响，与实际情况较符合。基于暴雨过程降水量可以看出山东地区2018年遭受洪涝灾害影响范围较广、程度较重，与实际情况符合。
[0075]
计算我国北方苹果种植区各个气象站点苹果果实膨大期基于水分盈亏率的不同等级洪涝灾害指标值对应的发生频次。如图3所示，洪涝灾害发生频次总体表现为南部和东部洪涝灾害发生频次高于北部和西部。苹果种植区轻度洪涝灾害每10a发生频次均在2次以下，且大部分区域不足1次。中度洪涝灾害每10a发生频次均在3次以下，且除了辽宁东部以外，其他大部分地区发生频次在1.5次以下。重度洪涝灾害每10a发生频次在2次以下，且大部分区域不足1次。特大洪涝灾害在大部分区域发生频次不足1次，最大发生频次在辽宁东部和陕西南部零星区域，为1.01～2.31次/10a。总体上看，洪涝灾害每10a发生频次均在8.03次以下，且大部分区域不足5.0次。除了辽宁东部和陕西南部局部每10a发生次数在5.00～8.03之间；辽宁中偏东部局部、山东南部和东部局部、河南南部和陕西南部每10a发生次数在3.00～5.00之间；其他区域发生次数均在3次以下。
[0076]
计算我国北方苹果种植区各个气象站点苹果果实膨大期基于暴雨过程降水量的不同等级洪涝灾害指标值对应的发生频次。如图4所示，洪涝灾害发生频次总体表现为南部和东部洪涝灾害发生频次高于北部和西部，这与基于水分盈亏率的洪涝灾害发生频次的空间分布一致。轻度洪涝灾害每10a发生频次均在3.5次以下，且大部分区域不足2次，辽宁东部、山东东部和南部发生频次相对偏高。中度洪涝灾害每10a发生频次均在1次以下。重度洪涝灾害每10a发生频次基本在1次以下。特大洪涝灾害在大部分区域发生频次不足1次，最大发生频次在辽宁东部局部、山东南部局部、河南南部和陕西南部零星区域，为2.01～3.38
次/10a。总体上看，洪涝灾害每10a发生频次均在7.17次以下，且大部分区域不足5.0次。除了辽宁东部、山东南部、河南南部和陕西南部局部每10a发生次数在5.01～7.17之间；辽宁中部、东部局部和西部局部、河北的东北部局部、山东大部、河南中部和陕西南部每10a发生次数在3.00～5.00之间；其他大部分区域发生次数均在3次以下。
[0077]
根据不同等级洪涝灾害的发生频次与不同等级洪涝灾害划分的组中值，计算出的洪涝灾害致灾因子危险性指数，进行洪涝灾害致灾因子危险性评估。总体上，洪涝灾害危险性呈由南向北、由东向西减轻的分布特征。基于水分盈亏率得到的苹果果实膨大期洪涝灾害危险性高值区面积较小，主要分布在辽宁东部和陕西南部局部地区；中高值区主要分布在辽宁中偏东部、山东南部和东部局部、河南南部和陕西南部地区；中值主要分布在辽宁中部、南部和西部局部、河北东北部、山西局部、山东从东到西的中部狭长区域、河南中部、陕西南部零星区域以及甘肃局地；其他大部分地区属于中低及低值区。基于水分盈亏率得到的苹果果实膨大期洪涝灾害危险性高、中高、中、中低和低值区分别占研究区域的2.4％、9.6％、16.9％、26.2％和44.8％(图5(a))。基于暴雨过程降水量得到的苹果果实膨大期洪涝灾害危险性高、中高、中、中低和低值区分别占研究区域的7.1％、13.2％、15.3％、20.1％和44.3％。高值区和中高值区相比于基于水分盈亏率法的灾害危险性分区的范围较大。高值区主要分布在辽宁东部、山东南部、河南南部和陕西南部局地；中高值区主要分布在辽宁中部、南部和西部局部、河北东北部局部、山东东部和中部、河南中部以及陕西南部局部；中值区主要分布在辽宁西部、河北南部和河北的东北部局部、山东北部、河南北部和陕西南部；甘肃大部、陕西省中部和北部、山西大部、河南西北部、河北中部大部以及辽宁西北部属于中低和低值区(图5(b))。
[0078]
高程和高程标准差、河网密度、植被覆盖度的计算分析同申请专利1。高程对洪涝灾害的影响较大，高程较低，高程标准差小的地方，洪涝灾害发生的概率相对较高；而高程高，高程标准差较大的地方，不易受洪涝灾害影响。同样，河网密度越高，离河道越近的地方，易发生洪涝灾害，而河网密度越低的地方，离河道越远的地区，则不易发生洪涝灾害。植被覆盖度若越大，受洪涝灾害的影响越小，相反，植被覆盖度越小，则越易受洪涝灾害的影响。将高程和高程标准差、河网密度值和植被覆盖度(ndvi)进行归一化处理，并根据专家打分法，对它们分别赋予权重0.5、0.3和0.2，计算苹果果实膨大期洪涝灾害孕灾环境敏感性指数，然后基于自然断点分级法将其划分为高、中高、中、中低和低5个区域，结果如图6所示。苹果果实膨大期孕灾环境敏感性的高值区和中高值区主要分布在华北平原的山东、河北和河南三省交界处以及辽中地区，其中高值区面积较小；敏感性的中值区主要分布在辽南、辽西、山东南部和东部、河南的西南部以及甘肃省零星地区；敏感性的中低值区主要分布于辽宁省东部和甘肃省西北部地区；敏感性的低值区主要分布在河北北部、山西大部、陕西大部、河南西部和南部地区。从孕灾环境敏感性的综合分析评估结果看，华北平原的河北、山东和河南三省交界区域较易受洪涝灾害的影响，向西向北受洪涝灾害的影响较小。
[0079]
利用苹果种植面积和耕地面积，基于省、市、县3个尺度构建承灾体易损性指数模型，进行苹果各生育期干旱灾害承灾体易损性评估,如图7所示。
[0080]
基于区域自然灾害风险评估体系，首先对河北省和山西省地区苹果果实膨大期的洪涝灾害危险性指数、敏感性指数和承灾体易损性指数分别进行归一化处理。然后根据专家打分法对危险性指数、敏感性指数和易损性指数分别赋权重值0.5、0.3和0.2，计算两个
省份洪涝灾害综合风险指数。再基于自然断点分级法对其划分为高风险、中高风险、中风险、中低风险和低风险5个区域。苹果实膨大期洪涝灾害综合风险评估结果如图8所示。基于水分盈亏率和暴雨过程降水量的苹果果实膨大期洪涝灾害综合风险分区具有相似性，如均为东南部的灾害风险高，西北部的灾害风险低。但也存在一定的差异。基于水分盈亏率的苹果果实膨大期洪涝灾害的高风险区主要分布在河北省东南部的秦皇岛、唐山以及承德东南部；中高风险区主要分布在河北南部的沧州、衡水一带和承德局部地区；中风险区主要分布在河北西南部和山西局部地区；中低风险区主要分布在河北省的中部、山西省中部和东部地区；低风险区主要分布在河北省的北部、山西省南部和北部等地区(8(a))。基于暴雨过程降水量的苹果果实膨大期洪涝灾害的高风险区主要分布在河北省东南部的秦皇岛、唐山、承德东南部以及沧州东南部地区；中高风险区面积相比水分盈亏率方法较大，主要涉及到沧州、衡水、邢台、邯郸以及承德等地；中风险区面积较小，主要分布在河北中南部；中低风险区主要分布在山西的西南部和东部以及河北局部地区；低风险区主要分布在河北省北部、山西省中部和北部地区(8(b))。
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由图8可以看出，基于水分盈亏率的洪涝灾害综合风险评估情况和基于暴雨过程降水量的洪涝灾害综合风险评估情况基本一致，其中，低风险、和中低风险评估结果差别较大。为了更加准确的对洪涝灾害综合风险进行评估，将得到的基于水分盈亏率的洪涝灾害综合风险指数和基于暴雨过程降水量的洪涝灾害综合风险指数分别赋予权重，得到最终的洪涝灾害综合风险指数模型。权重优选为0.6和0.4。
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以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。