专利名称：一种台风灾害风险预估方法
技术领域：
本发明涉及一种台风灾害风险预估方法。
背景技术：
首先对于目前台风灾害的风险评估技术，基本上都是基于历史数据的统计分析，选取相关因素因子，根据各个相关因素因子造成台风灾害的影响程度确定权重系数，最后构建台风灾害综合风险区划模型，得到风险区划结果，实现对某一地区历史台风灾害的一个风险区划，但是对于气象或政府等业务部门而言，实现对未来台风可能造成灾害损失的预估更具有现实意义。目前关于台风灾害的预估，都是台风与房屋倒损、农田受淹以及直接经济损失等单个灾情之间的灾害预估，而对于台风灾害可能造成的多指标灾害综合严重程度的预估还缺乏有效的方法。其次，针对台风灾害的风险评估中，对致灾因子危险性评价模型的研究，基本上都是通过对台风产生的极大风速和累积雨量这两个测量值与台风灾害的灾情状况分别建立关联关系，但是它们彼此之间也存在着相互影响关系，这两个因子共同作用可能会产生更为严重的台风灾害。由于致灾因子危险性指数的准确性直接影响台风灾害实时风险预估的准确性，因此需要选择一种方法能够对台风的实时观测数据进行客观的分析，并且选择的方法要能够适应台风灾害样本少的特点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于客观分析，各项因素考虑周全，预报准确的台风灾害风险预估方法。本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案:本发明提出了一种台风灾害风险预估方法，针对指定监测区域的未来台风灾害进行预估，包括如下步骤:步骤1.根据指定的台风灾害风险等级集合，指定的台风灾害参评指标集合，以及指定监测区域各监测时间段对应于各项台风灾害参评指标的统计数据，通过灰色关联分析法获得指定监测区域各监测时间段台风灾害的灾害关联度值；步骤2.定义致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力四大因素作为台风灾害预估的评价指标，其中，孕灾环境敏感性的评价指标体系AHA1^-，As，…}，通过层次分析法确定评价指标体系中各个As所相对应的权重系数{Cs}，进而通SS= XA5C5获得孕灾环境敏感性的值S ;同理获得承灾体易损性的值R，防灾减灾能力的值V ;致灾因子危险性的评价指标体系B= {大风危险性指数，暴雨危险性指数}，根据致灾因子危险性的评价指标体系B，获得致灾因子危险性的值H ；步骤3.使用模糊综合评价法对致灾因子危险性的值H、孕灾环境敏感性的值S、承灾体易损性的值R和防灾减灾能力的值V进行分析，并根据各个台风灾害灾度等级与灾害关联度值的对应关系，获得该监测区域未来台风灾害风险的预估结果；所述步骤2中，获得致灾因子危险性的值H包括如下步骤:
步骤⑴.获得指定监测区域未来台风风速对应的台风日极大风速等级wd，根据指定监测区域的台风日极大风速的历史数据情况，设置台风日极大风速等级集合W= Iw1，...，Wd,…，wE} ,d={l，…，ε };设置台风灾害灾度等级集合E=Ie1,…，eg,…，ek} ,g={l,…，k},以及各个台风灾害灾度等级eg与灾害关联度值的对应关系；根据指定监测区域历史数据中各监测时间段观测台风风速对应的台风日极大风速等级与该监测区域各监测时间段台风灾害的灾害关联度值，获得该监测区域对应台风日极大风速等级Wd的台风灾害灾度集合Y=Iyi,…，yt,…，yj，t = {I,…，s},即该监测区域对应台风日极大风速等级wd的灾害关联度值的集合；步骤⑵.根据该监测区域对应台风日极大风速等级Wd的台风灾害灾度集合Y，以及各个台风灾害灾度等级eg与灾害关联度值的对应关系，获得该监测区域台风日极大风速等级Wd与台风灾害灾度等级集合E的对应关系；并将该监测区域对应台风日极大风速等级
wd的各个台风灾害灾度yt通过公式
权利要求
1.一种台风灾害风险预估方法，针对指定监测区域的未来台风灾害进行预估，包括如下步骤: 步骤1.根据指定的台风灾害风险等级集合，指定的台风灾害参评指标集合，以及指定监测区域各监测时间段对应于各项台风灾害参评指标的统计数据，通过灰色关联分析法获得指定监测区域各监测时间段台风灾害的灾害关联度值； 步骤2.定义致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力四大因素作为台风灾害预估的评价指标，其中，孕灾环境敏感性的评价指标体系A= (A1,…，As，…}，通过层次分析法确定评价指标体系中各个As所相对应的权重系数{Cs}，进而通SS= XA5C5获得孕灾环境敏感性的值S ;同理获得承灾体易损性的值R，防灾减灾能力的值V ;致灾因子危险性的评价指标体系B= {大风危险性指数，暴雨危险性指数}，根据致灾因子危险性的评价指标体系B，获得致灾因子危险性的值H ； 步骤3.使用模糊综合评价法对致灾因子危险性的值H、孕灾环境敏感性的值S、承灾体易损性的值R和防灾减灾能力的值V进行分析，并根据各个台风灾害灾度等级与灾害关联度值的对应关系，获得该监测区域未来台风灾害风险的预估结果； 其特征在于，所述步骤2中，获得致灾因子危险性的值H包括如下步骤: 步骤⑴.获得指定监测区域未来台风风速对应的台风日极大风速等级Wd，根据指定监测区域的台风日极大风速的历史数据情况，设置台风日极大风速等级集合W= Iw1,…，wd,…,WE}, d={l,…，ε };设置台风灾害灾度等级集合E=R1,…，eg,…，ek}, g={l,…，k},以及各个台风灾害灾度等级eg与灾害关联度值的对应关系；根据指定监测区域历史数据中各监测时间段观测台风风速对应的台风日极大风速等级与该监测区域各监测时间段台风灾害的灾害关联度值，获得该监测区域对应台风日极大风速等级wd的台风灾害灾度集合Y =Iyi,…，yt,…，yj，t = {I,…，s},即该监测区域对应台风日极大风速等级wd的灾害关联度值的集合； 步骤⑵.根据该监测区域对应台风日极大风速等级Wd的台风灾害灾度集合Y，以及各个台风灾害灾度等级eg与灾害关联度值的对应关系，获得该监测区域台风日极大风速等级Wd与台风灾害灾度等级集合E的对应关系；并将该监测区域对应台风日极大风速等级Wd的各个台风灾害灾度It通过公式
2.根据权利要求1所述一种台风灾害风险预估方法，其特征在于:所述步骤I中还包括，根据指定监测区域各监测时间段台风灾害的灾害关联度值，将指定监测区域各监测时间段台风灾害按照指定的台风灾害风险等级进行划分。
3.根据权利要求1所述一种台风灾害风险预估方法，其特征在于:所述步骤I包括如下步骤: 步骤1.设定台风灾害风险等级集合K,k G K ;台风灾害参评指标集合J，j G J ;统计指定监测区域各监测时间段i对应于各项台风灾害参评指标j的实测数据，i G I ;并设置台风灾害风险等级集合K与台风灾害参评指标集合J的对应关系； 步骤I1.对台风灾害风险等级集合K与台风灾害参评指标集合J的对应关系、以及监测区域各监测时间段i对应于各项台风灾害参评指标j的实测数据分别进行无量纲化处理； 步骤II1.设置台风灾害风险等级集合K与台风灾害参评指标集合J的对应关系的参考序列IUj，j = U、…J};将监测区域各监测时间段i对应于各项台风灾害参评指标j的实测数据作为比较序列IuijK i={l、-1};通过公式Acii(J) = IUcij-UijI分别获得参考序列Uoj与比较序列Ulj在对应各项台风灾害参评指标j上的绝对差值Atli (j)； 步骤IV 根据4
4.根据权利要求3所述一种台风灾害风险预估方法，其特征在于:所述步骤III中，设置参考序列{U。」}中各个UQj=l，j = {1、...J}。
5.根据权利要求3所述一种台风灾害风险预估方法，其特征在于:所述步骤II中，针对台风灾害风险等级集合K与台风灾害参评指标集合J的对应关系进行无量纲化处理的操作通过如下公式实现:
6.根据权利要求1所述一种台风灾害风险预估方法，其特征在于:所述步骤3包括如下步骤: 步骤a.分别将致灾因子危险性的值H、孕灾环境敏感性的值S、承灾体易损性的值R和防灾减灾能力的值V四个评测指标根据台风灾害风险等级集合D={ch、…(K}进行划分，并根据四个指标的隶属函数W= {f\，f2, f3, f4}确定相应每个评测指标相对于台风灾害风险 等级集合的隶属度，构建隶属关系矩阵
7.根据权利要求1所述一种台风灾害风险预估方法，其特征在于:所述步骤3之后，还包括如下步骤: 步骤4.通过WebGIS将该监测区域未来台风灾害风险的预估结果与地图进行叠置分析，将台风灾害风险的未来 预估结果与地图相结合。
全文摘要
本发明涉及一种台风灾害风险预估方法，针对指定监测区域的台风灾害所造成的损失数据进行统计分析，选择致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力作为台风灾害风险评估指标体系，用模糊变换理论建立台风灾害风险预估模型，把台风预报结果作为预估模型的启动条件和输入条件，经过预估模型的计算和分析，得到未来一段时间被预估地区是否致灾以及致灾的灾害风险等级，从而提高气象灾害的预警能力。
文档编号G06Q10/04GK103177301SQ20131007896
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者耿焕同, 贾婷婷, 薛丰昌, 吴正雪 申请人:南京信息工程大学