基于网格尺度的区域旅游资源灾害风险评价研究.pdf

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1、9142014 年第 6 期 收稿日期:2014- 01- 16 基金项目:吉林省教育厅 “十二五”社会科学研究项目 ( 2013153) ;吉林师范大学博士启动项目 作者简介:孙滢悦 ( 1980 ) ，女，吉林梨树人，讲师，硕士，从事旅游资源规划与灾害风险管控等方面研究工作。E- mail:syy800201126. com。 通信作者:张立峰 ( 1970 ) ，男，吉林东丰人，副教授，博士，主要从事旅游资源规划与开发方面的教学和科研工作。E- mail: jlspzlf163. com。 文献著录格式:孙滢悦，陈鹏，张立峰，等 基于网格尺度的区域旅游资源灾害风险评价研究 J 浙江农业科

2、学，2014 ( 6) :914 918 基于网格尺度的区域旅游资源灾害风险评价研究 孙滢悦1，陈鹏1，张立峰1，甘静1， 2 ( 1 吉林师范大学 旅游与地理科学学院，吉林 四平136000;2 东北师范大学 地理科学学院，吉林 长春130024) 摘要:随着全球灾害日渐频繁，对区域旅游资源及旅游业影响较大。因此，对区域旅游资源灾害进行风 险评价意义重大。网格具有栅格数据的显示形式，又具有矢量数据的属性信息，通过数据网格化使矢量数据更 加详细化，从而提高评价精度。为了弥补行政区空间尺度评价精度不足问题，本研究介绍了以网格尺度为评价 单元的方法、步骤及数据空间展布方法，并利用综合加权法构建了区

3、域旅游资源灾害风险评价模型，实现了网 格尺度的区域旅游资源灾害风险评价，以期为区域旅游资源灾害管理提供服务。 关键词:网格;旅游资源;灾害风险 中图分类号:X 24文献标志码:A 文章编号:0528- 9017( 2014)06- 0914- 05 近年随着旅游业的快速发展，旅游业已成为多 省市的支柱型产业。同时，由于旅游业具有综合 性、依赖性和季节性的特点，决定了旅游业是高敏 感性的产业 1 。整个旅游资源灾害研究系统中， 一旦周围环境变化都会引起旅游业的波动与震荡。 因此，自然灾害的发生对旅游业影响较大，是目前 研究的热点问题。而针对旅游资源灾害风险研究相 对较少，且缺乏统一的程序与范式，

4、尤其是在对区 域旅游资源灾害风险评价上，多数都是从行政区尺 度、景区尺度进行评价研究2 5 ，但评价结果精度 不够，不能满足实际工作需要。因此，本文着重对 此研究热点问题，以吉林省旅游资源为研究对象， 采用网格尺度对区域旅游资源灾害进行风险评价研 究，提出了一套基于网格尺度的区域旅游资源灾害 风险评价的方法与思路，创建了基于网格尺度的区 域旅游资源灾害风险评价模型与范式，以充实、完 善基于小尺度的区域旅游资源灾害风险评价理论与 方法，为我国制定区域旅游资源灾害风险管理和规 划提供决策依据。 1研究区概况 吉林 省 位 于 我 国 东 北 地 区 的 中 心 地 带 ( 4051 4618N，1

5、2138 13117E) 。南北宽 约600 km，东西长约 750 km。省内自然灾害种类 较多 ( 洪涝、地震、火灾、低温、冷害等) ，且发 生较为频繁，对吉林省旅游业影响较大。省内主要 旅游资源有长白山国家 5A 级旅游景区、吉林雾 凇、长影世纪城、吉林松花湖、高句丽王城文化遗 址、长春净月潭、长春伪满皇宫等多处自然景观和 人文景观，是全国著名的自然和人文旅游胜地 ( 图 1) 。 图 1研究区位置 2研究方法 2. 1数据网格化 数据网格化是指将空间上分布不均的数据，按 孙滢悦，等:基于网格尺度的区域旅游资源灾害风险评价研究915 照一定方法 ( 如克里格法、滑动平均等)规算成 规则网

6、格中的代表值 ( 趋势值)的过程。规则网 格大小应遵循研究目的和比例尺而定。数据网格化 遵循研究变量的空间变化趋势及规律，将空间上分 散的数值转换成规则分布的网格数据，可减少局部 噪音，弥补空白网格的数据;基于 GIS 的数据网格 化还赋予每个网格的单元空间结构及属性，以更加 完整和充分地反映客观变量的空间模式。数据网格 化常用在成图技术和模式识别技术上，也是 GIS 技 术构建数据层的一种最基本手段6 。 2. 2空间数据网格化划分 常见的基础空间要素包括地形、地貌等，对基 础空间要素进行网格划分，首先要获取基础空间要 素对应和关联的网格编码。具体操作方法:根据研 究区图层比例尺确定该图层所

7、属网格空间位置，根 据该图层范围确定其对应网格的编号;将该图层对 应的网格编号和图层对应属性信息作为该图层元数 据，根据网格划分的基本原则，以行政区为底图对 研究区进行网格划分，生成以网格为基本单元的矢 量图层;利用 ACGIS 空间分析功能，通过数据网 格化和网格展布方法，将研究区底图上的相关指标 数据提取并整理到指定的每一个网格单元中，使每 种指 标 数 据 作 为 网 格 图 的 一 个 属 性 列;利 用 ACGIS 中的属性计算功能，对数据进行标准化， 并通过相关指标计算出各指标数据值大小作为网格 指标属性。通过上述 4 个操作步骤把行政区尺度的 指标数据展布到网格尺度指标数据，之后

8、便可进行 网格尺度的区域旅游资源灾害风险评价及区划。 2. 3线性加权模型 对于各指标的一些计算则使用线性加权模型计 算指标层对准则层的贡献度。用公式表达为: C = m i wixi。 式中，C 是评价因子的总值，Wi为各指标的权 重;Xi为各指标评价得分，m 为准则层内每个因素 包含的指标数。 3指标数据网格化与空间展布 3. 1研究区网格生成 矢量网格生成工具有很多种地理信息系统软件 都能实现，ACGIS 也提供了多种矢量网格生成方 法。例如 ACGIS 的 GENEATE 命令就能实现矢 量网格生成。但由于本研究缺少 Workstation 模块， 因此，采用 HawthsTools

9、插件在 ACMAP 桌面工作 环境中进行矢量网格生成。研究区矢量网格生成便 是采用了该插件实现的，在该插件中 Create Vector Grid 功能可直接生成研究区矢量网格 ( km 网) 。 生成的矢量图层中除了 FID，Shape，ID 等 3 个属 性以外，还自动生成了每个矢量网格坐标的最大值 ( Xmax，Ymax) 、最小值 ( Xmin，Ymin) 。根据研究区 的面积，在保证每个网格都有数据的情况下，将研 究区划分为 2 351 个网格 ( 图 2) 。其中研究区矢 量图统一采用 1 400 万的比例尺。 图 2研究区网格化 3. 2指标网格化与空间展布 指标数据网格化，目前

10、采用空间插值方法居 多，尤其集中于气象要素空间插值。本文在总结前 人研究基础上，采用了协同克里格和数据展布方法 进行指标数据空间网格化。由于指标包括区域旅游 资源点、游客分布、救援点、经济数据等诸数据， 所以需将各个数据进行相关数据的回归并进行空间 展布，实现各指标数据网格化与空间展布。 3. 2. 1指标体系构建 总结已有的区域旅游资源灾害风险评价方法，以 区域旅游资源为基本评价单元，以自然灾害风险评价 理论为基础，选取旅游地灾害危险性 ( H) 、旅游者 的暴露性 ( E) 、旅游者的脆弱性 ( V)及防灾减灾能 力 ( )等4 大基本内容作为评价的主要因子。参照 文献 7的区域旅游资源灾

11、害风险评估指标体系， 危险性主要考虑了灾害发生频度、灾害的破坏性2 个 因子，可通过点或面的网格化来实现;暴露性主要考 虑了旅游资源数量、基础设施完善程度、年接待游客 数量、旅游收入4 个因子，数据可通过间接的数据空 间展布方法来实现;脆弱性主要考虑了国家重点名胜 区数量、国家级重点保护单位数量、旅游设施完善程 度、游客年龄结构比、旅游业 GDP 贡献率5 个因子， 9162014 年第 6 期 其中涉及到点数据的按照点数据网格化方法来实现; 防灾减灾能力主要包括交通条件、避难所数量、救援 能力、旅游业保险完善程度、医院床位数 5 个因子， 此5 个因子包括点数据和线数据，因此可采取点或线 的

12、网格化方法来实现。由于所选因子有不能够直接量 化的指标，采取专家来对这些指标因子进行打分，其 他容易量化因子直接参与网格化计算与空间展布，其 权重采用层次分析法获得网格尺度风险评价的权重体 系，具体见表1。 表 1区域旅游资源灾害风险评价指标体系及权重 一级指标二级指标三级指标权重 危险性 ( H)灾害发生频XH1历史灾害发生频率 0. 079 1 灾害的破坏性XH2受灾游客量0. 119 7 XH3经济损失0. 053 0 暴露性 ( E)旅游资源暴露XE1 旅游资源数量 0. 071 8 XE2基础设施完善程度0. 050 6 生命暴露 XE3年接待游客数量 0. 055 9 旅游经济暴露

13、XE4旅游收入0. 071 8 脆弱性 ( V)旅游资源脆弱XV1国家重点名胜区数量 0. 045 9 XV2重点保护单位数量 0. 048 3 XV3旅游设施完善程度0. 060 7 生命脆弱 XV4游客年龄结构比0. 045 9 旅游经济脆弱XV5旅游业 GDP 贡献率0. 051 7 防灾减灾能力 ( ) 避难疏散 X1交通条件0. 051 6 X2避难所数量0. 037 4 X3救援能力0. 053 7 恢复能力 X4旅游保险完善程度0. 053 4 X5医院、卫生所床位数 0. 057 9 3. 2. 2游客数量与救援能力指标数据网格化 由于指标中游客数据与避难所、医院分布都为 点数

14、据，而点数据可以直接落到对应区域的网格 内，所以实现起来相对容易。通过多元相关分析、 回归分析确定游客数量相关的关键因素进行网格 化，对 2010 年研究区游客数量进行展布，其他也 按此操作 ( 图 3 4) 。其中游客数量与避难所数量 分别为 0. 972 和 0. 945，得出人口空间展布方程: P0= 16 102 + 0 132W 10 56Gr， r = 0 967。 式中，W 为避难所数量，G 为格网面积，P0 为游客数量。 3. 2. 3路网密度与旅游资源指标数据网格化 由于道路数据与旅游资源分布多数都呈条带状 分布，把这两方面数据按照线状数据进行空间展 布。对于线数据网格化处理

15、起来较麻烦，线数据存 在跨网格的线与跨网格的面，需要统计和计算网格 面内的线数据长度和面积量算。但 HawthsTools 的 Analysis 工具集提供了对目标面的面积量算和对象 内部长度计算的工具，因此利用此功能实现线数据 和面数据网格化 ( 图 5 6) 。 图 3人口数据网格化 图 4救援能力数据网格化 图 5路网密度网格化 孙滢悦，等:基于网格尺度的区域旅游资源灾害风险评价研究917 图 6旅游资源数量网格化 3. 2. 4社会经济数据网格展布 常用的社会经济数据网格化有空间插值法、遥感 反演法、多因素综合分析法。本研究的社会经济数据 的网格化是通过对已有空间数据间接实现的，利用多

16、 因素综合分析法通过对已建立网格化数据和未建立网 格化数据 ( 社会经济数据)进行相互关系确定，并建 立模型，实现社会经济数据网格化。空间数据展布是 为了把社会经济数据的空间分布展布到矢量网格中， 利用 GIS 空间分析模块将旅游收入、GDP 贡献率、经 济损失等数据展布到每个网格中，采取公式获取社会 经济数据的空间分布密度。 Bj= i bij Ai 式中， Bj为j类旅游收入经济指标， bij为i区j类 旅游收入经济指标的分布密度， Ai为 i 区域的面积。 由此得到图 7 中经济指标的网格化与空间展布。 4基于网格尺度的区域旅游资源灾害风险 评价模型构建 4. 1模型构建 研究采用的区域

17、旅游资源灾害风险评价模型采 用线性加权模型及区域旅游资源灾害风险度数学公 式，结合区域旅游资源灾害风险评价指标体系，构 建区域旅游资源灾害风险评价指数模型8 9 。 LDI = ( HWH) ( EWE) ( VWV) ( 1 W) ; H = WH1XH1+ WH2XH2+ WH3XH3; E = WE1XE1+ WE2XE2+ WE3XE3+ WE4XE4; V = WV1XV1+ WV2XV2+ WV3XV3+ WV4XV4+ WV5XV5; = W1X1+ W2X2+ W3X3+ W4X4+ W5X5。 图 7经济数据网格化 式中，LDI 为区域旅游资源灾害风险指数， 用来表示区域旅游

18、资源灾害风险大小，其值越大， 区域旅游资源灾害风险越大，反之越小。H，E， V， 的值分别表示危险性、暴露性、脆弱性、防 灾减灾能力 4 因子指数。xi是各指标量化后的值， Wi为各指标的权重值。 4. 2评价结果分析 利用公式得到图 8 基于网格尺度的区域旅游资 源灾害风险评价图，风险等级划分参考文献 7 。 从图 8 可以看出，从区域总体上是长春市、吉林 市、松原市区域旅游资源灾害风险等级为高;辽源 图 8网格尺度的区域旅游资源灾害风险评价 市、白山市及延边市为较高风险;四平市处于 中等风险;白城市为较低风险。但由于旅游资 源分布并不是完全以行政范围分布，有的以点 9182014 年第 6

19、 期 状分布，甚至是条带状，用整个行政区的区域 旅游资源灾害风险评价结果去表征这些区域旅 游资源灾害风险评价结果的精度非常低，因此 采用网格尺度以提高区域旅游资源灾害风险评 价结果精度。 从评价结果可知，比行政区尺度的评价结 果更为直观、精度更高、更能准确地表征小尺 度内的区域旅游资源灾害风险，评价结果更为 可信。 5小结 研究结果表明，在建立区域旅游资源灾害评价 指标体系的基础上，以网格为单元对各指标进行空 间数据展布，可提高评价结果精度。以自然灾害风 险评价理论及综合加权方法构建区域旅游资源灾害 风险评价模型，实现了区域旅游资源灾害风险评 价。以网格尺度实现区域旅游资源灾害风险评价方 法，

20、弥补了以往研究中以行政区尺度评价结果精度 不足问题，改变了研究中行政区尺度的较低精度分 析的固定模式，提出全新的区域旅游资源灾害风险 评价方法，以期为区域旅游资源灾害管理提供 服务。 参考文献: 1张达我国旅游灾害的研究进展 J 防灾科技学院学 报，2009，11 ( 2) :121 124 2裴玮地震引发的四川旅游地灾害风险评估与对策研究 J 区域经济，2010，4 ( 24) :89 91 3刘丽，陆林，陈浩基于目的地形象理论的旅游危机管 理:以中国四川地震为例 J 旅游学刊，2009，10 ( 24) :27 29 4刘浩龙，葛全胜，席建超区域旅游资源的灾害风险评 估:以内蒙古克什克腾旗

21、为例 J 资源科学，2007 ( 1) :118 125 5席建超，刘浩龙，齐晓波，等 旅游地安全风险评估模式 研究:以国内 10 条重点探险旅游线路为例 J 山地学 报，2007 ( 5) :370 6张伟，贾庆炎，简兴祥 自然邻点插值法及其在二维不规 则数据网格化中的应用 J物探化探计算技术，2011， 33 ( 3) :292 7孙滢悦，陈鹏 区域旅游资源灾害风险评价模型研究 J 长 春师范学院学报:自然科学版，2010，29 ( 4) :83 85 8刘兴朋，张继权 基于 GIS 技术的吉林省西部草原火灾风 险评价与区划 J 应用基础与工程科学学报，2006，14 ( 增刊) :214

22、 220 9张继权，梁警丹，周道玮 基于 GIS 技术的吉林省生态灾害 风险评价 J 应用生态学报，2007 ( 8) :1765 1770 ( 责任编辑:张瑞麟 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 ) ( 上接第 913 页) 此，在不断完善信息扩散理论方法的基础上，对不 同自然灾害的农业经济损失风险分别评估和综合评 估是今后应当进一步研究的方向。 参考文献: 1张丽娟，李文亮，张冬有 基于信息扩散理论的气象灾害 风险评估方法 J 地理科学， 2009， 29 ( 2) : 250 254 2黄崇福 自然灾害风险评价理论与实践 M北京

23、:科 学出版社， 2005 3任鲁川 区域自然灾害风险分析研究进展 J 地球科学 进展，1999， 14 ( 3) : 20 23 4黄崇福，刘新立 以历史灾情资料为依据的农业自然灾害 风险评估方法 J 自然灾害学报， 1998， 7 ( 2) : 1 9 5傅湘，王丽萍，纪昌明 洪灾风险评价通用模型系统的研 究 J 长江流域资源与环境， 2000， 9 ( 4) : 518 524 6何斌，武建军，吕爱锋 农业干旱风险研究进展 J 地 理科学进展， 2010， 29 ( 5) : 557 564 7娄伟平，利红，邱新法，等 柑桔农业气象灾害风险评估 及农业保险产品设计 J 自然资源学报，20

24、09，24 ( 6) : 1030 1040 8李文娟，覃志豪，林绿 农业旱灾对国家粮食安全影响定 量分析 J 自然灾害学报， 2010， 19 ( 3) : 111 118 9苏高利，苗长明，毛裕定，等 浙江省台风灾害及其对农业 影响的风险评估 J 自然灾害学报，2008，17 ( 5) : 113 119 10Piao S， Ciais P， Huang Y， et al The impacts of climate change on water resources and agriculture in China JNature， 2010， 467 ( 7311) : 43 51 1

25、1毛熙彦，蒙吉军，康玉芳 信息扩散模型在自然灾害综合 风险评估中的应用与扩展 J 北京大学学报:自然科学 版， 2012， 48 ( 3) : 513 518 12陈香，沈金瑞，陈静 灾损度指数法在灾害经济损失评估 中的应用 J 灾害学， 2007， 22 ( 2) : 31 35 13薛晔，黄崇福 自然灾害风险评估模型的研究进展 J 应用基础与工程学学报， 2006， 14 ( S0) : 1 10 14李彬，武恒 安徽省农业旱灾规律及其对粮食安全的影响 J 干旱地区农业研究， 2009， 27 ( 5) : 18 23 15霍治国，李世奎，王素艳，等 主要农业气象灾害风险评 估技术及其应用研究 J自然资源学报，2003，18 ( 6) : 692 703 16周洪建，王静爱，贾慧聪，等 农业旱灾承灾体恢复力的影 响因素:基于野外土地利用测量与入户调查 J 长江流 域资源与环境， 2009， 18 ( 1) : 86 91 17程静，陶建平 全球气候变暖背景下农业干旱灾害与粮食 安全:基于西南五省面板数据的实证研究 J 经济地 理， 2010， 30 ( 9) : 1524 1528 ( 责任编辑:高 峻)