河南省洪涝灾害调查及数据处理分析

朱恒槺，李虎星，袁灿

（1.河南省水利科学研究院，河南 郑州 450003；2.河南省水利工程安全技术重点实验室，河南 郑州 450003）

0 前言

河南省地跨长江、黄河、淮河和海河四大流域，下垫面条件复杂多样，再加上降雨时空分布不均，尤其是在广大农村基层地区防汛预报预警体系不完整，在汛期常遭受洪涝灾害的侵袭，给人民群众的人身和财产安全带来双重威胁。为贯彻落实国家关于加快灾后水利薄弱环节建设的总要求，在前期洪水风险图项目的基础上，着重补齐农村基层减灾救灾体系的短板，河南省定于2018-2020三个年度分批次对全省66个平原县系统地开展防汛预报预警体系建设，建设的首要工作就是要进行洪涝灾害相关基础资料的收集，该项工作是通过进行洪涝灾害的调查和进一步的数据分析处理得以完成的。

通过开展洪涝灾害内业调查及数据处理，对现有的各类数据信息进行归纳整理，结合外业调查的相关成果，经过进一步的数据加工，形成一套标准统一、完整规范的洪涝灾害调查数据成果，为接下来的洪涝灾害分析评价工作提供数据支撑。

1 洪涝灾害调查主要内容

洪涝灾害调查主要是指以县级行政区为实施单位，以行政村为基本单元，收集各个平原县的基本行政区划资料、企事业单位基本信息、社会经济资料、水文地质气象资料，统计历史洪涝灾害发生情况、洪涝灾害分布范围资料，调查受洪涝灾害威胁的村庄的人数、户数、房屋数、耕地面积等资料，收集整理平原河网区中小河流现状防洪能力和相关防洪工程的设计防洪标准，走访调研统计洪涝灾害区域内涉水工程（堤防、水库、路涵等）的防洪资料。按照内业和外业调查相结合的调查方式，共需填写13 张调查表格，其中有的表格信息需要上图标绘和现场拍照，如表1所示。

表1 洪涝灾害调查表格汇总表

2 调查表填写的注意事项

①行政区划名录表是按照市县—乡镇—行政村—自然村分级进行统计的，由外业调查人员通过现场调查进行数据的输入，上级审核部门在进行数据审核汇集时，要注意填报的单位和数值对应情况。比如行政区划的面积单位要求是平方千米，筛选出误填成平方米的，又如一个行政村内的所有自然村总面积应该等于其行政村总面积，一个乡镇内所有行政村的土地面积之和应该等于其乡镇总面积，一个县域内所有乡镇总面积应该等于其县域总面积，相应的人口总数、总户数、耕地面积也应满足此对应关系。②在数据填报过程中，应避免一些明显的数据不符现象。比如同一层级人口总数应大于总户数大小，且总人数除以总户数大小即每户人数应该在合理区间内；同一层级土地总面积应大于耕地总面积大小；乡镇的土地面积和人口数大小应该大于村总面积和人口数。③行政区划表中低洼易涝和外洪威胁类型的填报应附有相应的地理坐标值（比如经纬度），方便下一步进行名录的检验和确认。④县（市）社会经济基本情况统计表应参照各县统计部门《县(市)社会经济基本情况统计报表制度》统计报表或各县（市）统计年鉴进行填写。⑤需要通过外业调查填写的表有可能是空表，也有可能是内业已经填报部分内容还需要补充的表，应提前进行甄别，避免重复数据的收集整理，提高工作效率。应及时将现场采集终端设备可以将采集到的数据导出至Excel表，然后进行外业表的数据填报。⑥有些调查表需要配套现场照片，一个县域范围内可能需要上千张照片，而外业现场拍照往往是多组人员共同进行拍摄，相机参数和类型会有差异，成片质量往往不统一，因此需要在后期将各相片分辨率统一处理，做到调查成果的一致性。⑦在数据标绘时，低洼易涝和外红威胁洪水威胁点应在危险区范围内，甚至在居民区附近，应根据地形科学划分出的居民转移路线，这些路线不能自相交。

3 外洪威胁和低洼易涝名录的制作

需要准备的数据源包括：河南省66各县行政区划面矢量、上报自然村点矢量、中小河流线矢量、2013-2015 年洪水风险图20 年一遇洪水淹没图（大于0.50 m）面矢量，以上数据的投影坐标均处理成CGCS2000 坐标系。认为外洪威胁村落为中小河流左右岸外扩1 km 的村落，低洼易涝村落为洪水风险图成果20年一遇淹没深度大于0.50 m范围的沿河村落。具体操作步骤如下：①通过添加XY经纬度的方法导出上报的自然村点矢量1，对于上报的自然村点矢量1 数据的属性表中新增三个字段：是否为低洼易涝（短整型）、是否为外洪威胁（短整型）、外洪威胁河流（文本），结果为上报的自然村点矢量2。②加载中小河流线矢量，通过ArcToolbox—分析工具—邻域分析—缓冲区分析，缓冲距离选择1 km，生成中小河流左右岸1 km缓冲区。③加载2013-15洪水风险图20年一遇成果，筛选淹没深度0.50 m以上的淹没面，得到低洼易涝区域。④打开上报的自然村点矢量2属性表，选择按照空间位置分别连接中小河流左右岸1 km缓冲区和低洼易涝区域，生成外洪威胁-自然村连接表和低洼易涝-自然村连接表。⑤外洪威胁-自然村连接表对应有河流名称的说明该自然村点落在1 km 缓冲区范围内，将是否为外洪威胁字段通过栅格计算器工具赋值为1，代表受外洪威胁影响，外洪威胁河流字段添加对应河流名称，生成外洪威胁-自然村连接表2；低洼易涝-自然村连接表对应有淹没深度地说明该自然村点落在低洼易涝区域，将是否为低洼易涝字段赋值为1，代表受低洼易涝影响，生成低洼易涝-自然村连接表2。⑥自然村属性表中aid 字段为行政区划编号，具有唯一标识性，通过属性表连接按照属性字段连接（选择aid字段）连接上报自然村点矢量2和外洪威胁-自然村连接表2，将是否为外洪威胁字段和外洪威胁河流字段批量赋值，生成上报自然村点矢量3；同理再连接上报自然村点矢量3和低洼易涝-自然村连接表2，将是否为低洼易涝字段批量赋值，生成上报自然村点矢量4，将属性表导出至dbf文件，在Excel中打开，将结果与填报内容进行合并得到最终的低洼易涝村落和外洪威胁村落名录。低洼易涝村落和外洪威胁村落名录制作流程见图1。

图1 低洼易涝村落和外洪威胁村落名录制作流程图

4 中小河流现状防洪能力的确定

中小河流堤防的防洪能力大小事关沿河村落居民的人身和财产安全，且调查需要填写中小河流现状防洪能力调查表，表中涉及到行政区划名称、对应河流名称、是否有堤防、控制断面防洪能力等内容，单方面地进行沿河村落、河流、堤防的关联不直观且不好统计，借助ArcGIS 从地理空间距离的角度进行数据的处理，最终成功填写此表。具体实现步骤如下：①通过选择XY 路径（X 选经度，Y 选纬度）添加最终名录里的外洪威胁村落点矢量；添加中小河流线矢量；添加堤防线矢量。②对外洪威胁村落点矢量和中小河流线矢量进行邻域分析，通过ArcGIS 中Arctoolbox—分析工具—邻域分析—生成近邻表（仅查找最邻近元素），认为距离外洪威胁村落最近的河流为其外洪威胁河流。③对外洪威胁村落点矢量和堤防线矢量进行邻域分析，生成村落堤防近邻表；④认为外洪威胁村落与堤防线矢量最邻近距离小于其与河流线矢量最邻近距离的河流是有堤防的，大于地是没有堤防的，且补上其现状防洪能力信息；⑤对村落河流近邻表和上报的外洪威胁村落表、中小河流表进行空间连接，完成中小河流现状防洪能力调查表的填写。中小河流防洪现状能力调查表填写流程见图2。

图2 中小河流防洪现状能力调查表填写流程图

5 结语

结合在实际工作中遇到的问题提出的具体解决方法，提出在洪涝灾害调查表填写的过程中的注意事项，并借助ArcGIS软件针对低洼易涝村落、外洪威胁村落名录的制作、中小河流防洪能力调查表的填写提出一套可行的数据处理方法。对洪涝灾害调查数据进行处理，形成包括表格数据、对象标绘图层数据、多媒体文件在内的数据成果，建立多种数据成果间的关联关系，并按照省、市、流域进行相关数据汇总处理，为全国其他省份进行此项工作提供参照。