基于地理空间技术的洪水灾害脆弱性评估:安得拉邦Krishna和Guntur地区
b·普拉萨德1*
， P. Brahmaji Rao1P. Ramamohanarao2和S. Sarathkumar3.
1印度安得拉邦贡图尔阿查里亚·龙树那大学环境科学系
2印度安得拉邦政府APDRP Ceinsys科技有限公司
3.印度安得拉邦努兹维德拉吉夫甘地知识技术大学物理系
http://dx.doi.org/10.12944/CWE.17.2.20
洪水风险;洪水;GIS;遥感;脆弱性
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Prasad B, Rao P. B, Ramamohanarao P, Sarathkumar S.基于地理空间技术的洪水灾害脆弱性评估:安得拉邦Krishna和Guntur地区。当代世界环境，2022;17(2)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.17.2.20
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Prasad B, Rao P. B, Ramamohanarao P, Sarathkumar S.基于地理空间技术的洪水灾害脆弱性评估:安得拉邦Krishna和Guntur地区。当代世界环境，2022;17(2)。
介绍
洪水是影响全世界人民的最具破坏性的自然灾害之一。近年来，世界各地越来越多的人遭受严重的自然灾害，这些自然灾害扰乱了社会运作，造成了广泛的人员、经济和环境损失。这一趋势预计将继续下去，特别是在发生洪水的情况下。1 - 2洪水的主要原因是河流泛滥平原和低洼海岸线的地理分布的多样性，以及它们对人类定居的长期吸引力。洪水仍然是造成人员损失和财产损失的常见原因，这是当今世界上常见的现象，每年影响数百万人。
城市化和气候变化增加了全球洪水的重复发生，洪水的重复发生特征和间隔时间都发生了显著变化。3.印度独特的地理环境、气候、地形和人口都导致了其遭受洪水的高风险和脆弱性，这些现象是无法预防的。洪水风险评估在灾害管理中起着关键作用。4政府，特别是易受洪水影响地区的灾害管理当局的一项主要职能是进行洪水管理，其目标是确保人民的安全和环境的福祉。为实现这一目标，减少脆弱性和提高复原力是重要的方法，这一过程中最重要的方面之一是确定脆弱地区和量化脆弱性。5增加评估方法和我们对洪水风险脆弱性的理解可以帮助决策者减少损害和损失。在过去的几十年里，人们发展了各种洪水易损性评价方法。洪水易损性评估的目的是减少洪水造成的损失和损害。完全避免洪水的风险是不可能的，但可以通过采取更好的减灾措施和管理战略来降低风险。
决策者需要有效的脆弱性评估方法及其在减灾和适应战略中的应用。6洪水脆弱性是风险管理和洪水影响分析中的一个重要因素，由于脆弱性是灾害发生的主要原因，因此有必要加强我们对脆弱性的认识。7脆弱性评估是一项艰巨的任务，因为它受到地方各级各种环境、社会、经济和政治问题的影响。8物质和社会脆弱性评估研究有助于我们全面分析易受灾地区和减少风险战略的可行性。9研究人员已经开发了几种评估洪水脆弱性的方法，然而，尽管技术和对脆弱性的认识不断提高，洪水造成的威胁仍然普遍存在。10
通过地理信息系统(GIS)进行多准则决策分析(MCDA)，以评估和整合地理数据，为决策提供支持。11洪水脆弱性和洪水淹没图是洪水减灾和风险管理的关键因素。这些地图为我们提供了有关洪水程度的精确地理空间信息，可作为评估景观脆弱性和洪水风险的规划工具。
为了减少对生命和财产的大规模损失，文献中已经讨论了审查各种洪水风险管理方法的必要性。卫星有助于提供洪水淹没地区的空间和时间覆盖，使其更有助于监测洪水。遥感和地理信息系统方法为洪水灾害评估提供了宝贵的信息。
本研究旨在检验地理空间方法的有效性，并建议一种适当的方法来绘制洪水淹没图，以及景观脆弱性和分区。地方政府应当利用这些地图作为洪水管理和采取缓解措施的指南，以减少洪水的风险及其后果。
研究区域
印度安得拉邦的克里希纳和贡图尔地区，位于北纬15度之间042英尺5英寸到17英寸09 ' 30 "经度79011 ' 36 "到81033 ' 30 ' '，人口89,82,542人(Krishna -45,17,398, gunturi -44,65,144)。目前的研究区域如图1所示。克里希纳区的行政总面积为8727平方公里。970克村务委员会覆盖53个曼陀罗。贡图尔地区有1069个村务委员会，分布在57个曼陀，面积为12805平方米。行政区域公里(图1)
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图1:研究区域。 |
2020年克里希纳洪水
洪水的影响
2020年9月和10月，由于孟加拉湾形成的低压/深低压，该邦和克里希纳盆地上部集水区收到了强降雨，克里希纳河的大规模洪水对安得拉邦的贡图尔和克里希纳地区造成了严重破坏。研究区洪水发生在2020年9月至10月的三个阶段。结果，普拉卡萨姆拦河坝的水位迅速上升到779万立方米，水被释放到下游，因为克里希纳河周围的居民区发生了大规模的洪水，淹没了正常的生活。图2显示了从普拉卡萨姆拦河坝顶部看到的洪水流入和流出情况th2020年10月。
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图2:Prakasam弹幕(第17章th2020年10月)。 |
数据库及方法
洪水易损性评价与制图需要大量与研究区相关的数据来进行决策和解释。数据集来自美国国家遥感中心和美国地质调查局网站下载的免费卫星数据。人口和人口密度的详细信息来自2011年印度人口普查，以评估脆弱性的程度。灾害损失数据库由APSDMA获取。洪水灾害区划利用IRS P6 LISS-III、Radarsat SAR、CARTOSAT-2A PAN和SRTM-DEM卫星数据集。12
所有洪水事件(2000-2020年)的洪水层都是从多时相卫星数据中提取的。将同一年的洪水层合并为一个洪水层，代表一年内的最大淹没面积。在过去的21年里，利用ArcGIS 10.8环境将所有这些洪水层组合成一个洪水危险层，代表观测到的不同频率的洪水面积。作为研究的一部分，确定了2020年洪水造成的脆弱地区的地面真相，并以案例研究确定了洪水区划图中的同质性。13
结果与讨论
损失评估
因为克里希纳河持续的降雨和洪水对生物资源、生计和资本财富造成了不利影响。洪水给基础设施造成巨大损失，许多道路、桥梁和数以千计的房屋被破坏/淹没。大量农业/园艺产品损失，使农民的生计受到威胁。由于几条相连的道路遭到破坏，公共生活受到严重干扰。
表1人口、房屋、耕地和基础设施损失和损害评估。
区 |
区域 (平方公里) |
人口 |
人口密度(每平方公里人数) |
淹没面积(平方公里) |
没有村庄受影响 |
受影响的人口 |
没有房屋受损 淹没 |
没有哈，作物受损 |
损毁道路公里数 淹没 |
克利须那神 |
8727年 |
4517398 |
518 |
175.24 |
189 |
70194 |
31930 |
29685.17 |
570.83 |
托尔 |
12805年 |
4465144年 |
430 |
157.84 |
78 |
32511 |
19030 |
9776.09 |
416.35 |
总计 |
21532 |
89年,82542年 |
948 |
339.08 |
247 |
102705 |
64441 |
39461.26 |
987.18 |
(资料来源:《2020年暴雨/洪水备忘录》，GoAP)
图3显示了洪水造成的农田和居住地淹没面积，图4显示了2020年克里希纳洪水期间的洪水淹没面积。大约占Krishna和Guntur地区的1.57%，即339.08平方公里。Km被淹没，直接影响到1.14%的人口。洪水造成43人死亡，398头牲畜和18265只家禽死亡。约有987.18公里的道路和土木工程受损，并形成数千条沟渠。洪水给农业和园艺部门造成了巨大的损失，损失面积达39461.26公顷。共有64,441所房屋全部或部分受损并被淹没。两个地区受水浸影响的地区的灌溉工程、饮水工程和电力装置也受到严重影响。洪水对村庄/居所、农田、道路网络等的影响载于表1
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图3:2020年贡图尔地区因洪水被淹没的农田和住所。 |
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图4:2020年克里希纳洪水期间被洪水淹没的地区。 |
洪水易发地区的地图
洪水灾害分区(FHZ)图(图5)是在获得洪水灾害层并使用多标准叠加分析方法集成到GIS环境后生成的．它是最小化洪水风险的重要组成部分。这些地图提供了洪水淹没的精确地理空间信息，可作为分析洪水危害和景观易感性的规划工具。这可以作为预测、预警、疏散社区和救灾工作的基础，反过来也可以更好地控制洪水后的工作，如减灾措施。14根据近21年来洪水发生的频率、洪水的空间范围、洪水发生的次数以及村庄/居住地的数量，将易发洪水的地区划分为低、中、高三个级别，编制洪水灾害分区图，按类别统计数据列于表2和表3
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图5:研究区洪水灾害分区图。 |
约4707.84平方米。在地理研究总面积21532平方公里中，易发洪水的土地面积约为3800平方公里。大约21.86%的地理区域容易发生洪水。其中，低洪水危险区约占总地理面积的16%，中等洪水危险区约占总地理面积的3.08%，高洪水危险区约占总地理面积的1.91%。在这两个地区，多达508个村庄易受洪水影响。62013户人口为2074720户，易受飓风引发的洪水和河流洪水的影响
表2:洪水脆弱性统计。
项 |
面积(平方。公里) |
村庄/ 城镇 |
家庭 |
人口 |
总研究面积 |
21532 |
1711 |
2539902 |
9405211 |
脆弱性 |
4707.84 |
508 |
62013 |
2074720 |
百分比(%) |
21.86 |
29.69 |
2.44 |
22.05 |
表3:漏洞区域/类别分布。
类别 |
面积(平方。公里) |
没有一个村庄可能是这样 影响 |
N个家庭可能受到影响 |
可能受影响的人口数目 |
低 |
3630 |
414 |
494266 |
1674715 |
温和的 |
664.46 |
58 |
71255 |
245812 |
高 |
413.38 |
35 |
44692 |
154193 |
总计 |
4707.84 |
508 |
610213 |
2074720 |
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图6:洪水危险区分类。 |
漏洞区域明智的LULC
在确定洪水发生的可能性时，土地利用和土地覆盖也是重要的考虑因素。通过图像解译，从IRS P6 LISS-III卫星图像中提取洪水淹没的土地利用/土地覆盖分类，然后将洪水层叠加在土地利用和土地覆盖上(图7)。各洪水危险区根据LULC分类的统计情况见表4
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图7:LULC洪水危险区地图 |
洪水灾害绘图的主要问题之一是对一个地区的土地利用和土地覆盖进行分析，因为这一特征不仅反映了该地区目前的使用和使用性质，而且还反映了这种使用对脆弱性方面的重要性。总洪水易发面积为4707.84平方公里。公里。图7为洪水危险区LULC地图。根据LULC分类(表4)，洪水易发地区大部分为农业和人工林，面积为4069.01平方米。公里。15总面积262.46平方公里，建筑面积28.93平方公里。千米森林和人工林。水体和湿地下面积约347.44平方公里。
因此，上述归因后的土地综合利用研究，对制定灾害管理计划、减灾计划和灾害风险抵御政策更有帮助。
表4:土地利用/土地覆盖统计数字。
洪水危险区 |
类 |
面积(平方)公里 |
低 |
农业 |
3201.98 |
建立了 |
210.59 |
|
森林 |
15.54 |
|
荒地 |
30.24 |
|
湿地 |
27.40 |
|
水体 |
145.85 |
|
温和的 |
农业 |
537.52 |
建立了 |
27.69 |
|
森林 |
9.93 |
|
荒地 |
11.59 |
|
湿地/水体 |
68.31 |
|
水体 |
9.59 |
|
高 |
农业 |
329.51 |
建立了 |
24.18 |
|
森林 |
3.46 |
|
荒地 |
7.00 |
|
湿地/水体 |
25.36 |
|
水体 |
25.36 |
|
总计 |
4707.84 |
|
缓解策略
为减低水浸的严重程度及有效管理水浸，应采取以下纾缓措施:
纾缓洪水的结构措施
为避免洪水和减少淤积的影响，定期采取防洪墙、改善航道、分流洪水、修筑堤防、防洪堤、疏浚河川等重要结构措施。当地政府可以开展项目，临时搭建当地的雨水排水和传统的防洪系统，在整个河流集水区种植和造林，以防止土壤侵蚀，特别强调更多的土壤约束能力，如竹子和灌木植物等。
纾缓水浸及非结构措施
非结构性措施，如洪泛区管理计划、洪水分区、改善预报和预警系统、提高公众意识、发展洪水保险机制等，可减少洪水的不利影响。
建议
《2005年灾害管理法》赋予州政府在国家灾害管理局的帮助下制定政策和制定灾害管理计划，包括减灾计划的法律权力。地区灾害管理局(DDMA)必须每年编制和更新其地区灾害管理计划。灾害管理局利用遥感和地理信息系统评估灾害风险，并在地方一级采取适当的结构性和非结构性缓解措施，尽量减少洪水和其他自然灾害的影响。16
结论
通过2000-2020年的洪水灾害层生成洪水灾害分区图，并采用多准则叠加分析方法整合到GIS环境中。洪水灾害分区图显示，克里希纳河沿岸地区以及克里希纳和贡图尔地区的低洼地区在大部分洪水事件中被淹没。研究表明，414个村庄被确定为低危害类别，58个村庄被确定为中等危害类别，35个村庄被确定为高危害类别。研究发现，21.86%的研究区域存在脆弱性现象，22.05%的人口属于易受洪水影响的研究区域。研究还发现，洪水易发地区大部分为农业和人工林，覆盖面积为4069.01平方公里。除农业和人工林外，建筑面积约262.46平方公里。Km容易发生洪水。这项研究采用了遥感和地理信息系统技术，这些技术有助于在确定安得拉邦克里希纳和贡图尔地区洪水造成的脆弱性评估方面取得重要成果。
确认
作者非常感谢印度Acharya Nagarjuna大学环境科学系在提供必要研究设施方面的合作。
利益冲突
通讯作者代表所有作者声明不存在利益冲突。
资金来源
没有资金来源。
参考文献
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