自然灾害动态风险分析基本原理的探讨

随着自然环境的变化和人类社会的发展,自然灾害的风险必然发生变化。变化着的风险,称为动态风险。该文概述了动态风险研究的现状,指出更新算法和趋势预测法只适于研究惯性型动态风险,没有触及动态风险的本质,进而界定随着综合环境和内在属性的变化而变化的风险才是动态风险。人们所能研究的仅仅是认知动态风险。提出了以"研究综合环境和内在属性变化对风险源和风险承受体的影响"为核心,并对风险源和风险承受体进行耦合的自然灾害动态风险分析基本原理。     

风险分析基本方法探讨

面对未来不利事件的不确定性,对其情景的认识只能进行风险分析。人们研究出了许多的风险分析方法,但基本方法只有5种:发生概率计算法、暴露评价法、危险辨识法、期望值计算法和经验合成法。它们的共同点是:(1)明确具体风险内涵,框定风险问题涉及的系统;(2)涉及风险源、影响和后果;(3)进行不确定意义下的量化分析。由此我们总结出风险分析基本原理,并确认了自然灾害风险分析基本原理和自然灾害风险分析的基本模式。     

自然灾害的模糊风险

分析了自然灾害风险的本质含义，提出自然灾害分析的瓶颈在于系统的复杂性，解决或缓解这一问题的途径之一是用模糊系统的观点看待自然灾害风险，进行模糊风险分析。介绍了模糊风险的研究现状，给出模糊风险的一般性定义。对最简单的一类模糊风险－可能性－概率风险的定义和表达方法作了介绍。     

自然灾害动态风险分析的一个虚拟案例

以浙江历史台风经济损失为背景,虚拟了一个以月份变化和登陆情况不同的台风动态风险案例,用源于概率风险模型的动态风险分析模型,并采用正态扩散方法处理虚拟案例数据,对其进行了分析。主要工作是估计不同月份条件下台风强度的概率分布,估计风险承受体在不同强度台风和不同登陆情况下的损失,并由条件概率分布和损失矩阵耦合成期望值意义上的动态风险。非动态风险分析只能给出年内单一风险值,而动态风险分析能提供更多的信息。该文还讨论概率风险的系统误差问题,讨论了智联网用于动态风险分析的问题。     

城市供水系统风险传播机理模型研究

根据城市供水系统不同子系统结构功能关系的高度关联性及水流流向的单向性特征,将风险传播理论用于供水系统风险分析研究。通过对供水系统风险传播条件和传播基本模式的分析,建立了供水系统风险传播数学模型,提出了一种新的城市供水系统风险分析方法。该方法根据不同子系统面临的风险,基于风险传播递归算法逐级计算,最终得到供水系统的总风险,很好地解决了供水系统总体风险评价的系统性问题,可用于设计或改造供水系统时的风险分析评价。     

自然灾害风险评价初步研究

自然灾害风险评价是减灾研究的重要组成部分，可为风险区土地的合理利用与投资、灾害预防与管理、灾害保险制度的建立以及灾期的快速评估和辅助决策提供科学依据。本文在分析自然灾害风险评价发展历史的基础上，提出了自然灾害风险评价不仅应包括自然灾害发生的可能性，而且还应包括由此而引起的可能的后果的风险分析概念，并且探讨了将自然灾害与风险区价值及抗灾性能作为整体进行风险评价的理论和方法。     

自然灾害动态风险分析的一个形式化模型

根据自然灾害动态风险分析基本原理,将概率风险模型改造成一个动态风险分析的形式化模型。由条件概率密度函数和动态脆弱性函数耦合而成的风险,随着综合环境和内在属性的变化而变化。我们建议用正态信息扩散方法估计条件概率密度函数和动态脆弱性函数。这两个重要函数的估计都不依赖人为假设,分析过程透明,结果可解释性强,具有一定的可靠性。     

基于PPD的辽宁省暴雨灾害风险分析

根据辽宁省1976-2006年逐日降水和暴雨灾害损失数据,基于自然灾害风险理论,利用PPD(可能性-概率分布),分析不同等级暴雨发生的可能性;通过建立灾损指标体系获得暴雨灾损指数,结合Arc GIS技术,进行了辽宁省暴雨灾害风险评价与区划。结果表明:1辽宁省暴雨发生的可能性,随暴雨等级的增加而降低,主要发生一到四级暴雨,五级暴雨很少见,而发生2~5级暴雨概率基本由东南向西北递减(一级由西北向东南递减);2全省而言,暴雨灾害损失及风险与暴雨发生可能性区域分布特征总体吻合,即呈现南高北低、东高西低、由东南向西北递减的趋势;3PPD适用于风险分析中计算致灾因子发生的可能性,因为以该模型为基础的研究结果与近年来辽宁省暴雨发生风险事实一致。     

自然灾害风险分析的时空尺度初探

自然灾害风险存在着显著的动态特性,即灾害风险会随时间与空间的变化而呈现出差异。研究自然灾害风险的时空差异是对自然灾害风险研究的进一步深化。其中,时空差异研究的一个重要前提条件是选择恰当的灾害风险分析的时空尺度。广度与粒度是时空尺度的两个孪生指标,时空广度限定了灾害风险评估在时间和空间上的有效范围,而时空粒度则是量度灾害风险时间和空间差异的最小单元。列出了风险时空差异的表达式,深入探讨自然灾害风险的时空尺度,并对我国三种典型的自然灾害(地震、洪涝和台风)风险分析的时空尺度选择进行了讨论,为进一步深入开展自然灾害风险时空差异分析奠定了基础。     

情景驱动的区域自然灾害风险分析

随着近年来自然灾害发生频次的增加与巨灾效应的不断涌现,人们对自然灾害风险分析提出了更高的要求与期望。然而,由于人们对"风险"认识的不全面与不系统,导致了灾害风险分析理论与技术水平的停滞不前。"风险是与某种不利事件有关的一种未来情景"是我们对"风险"的诠释。据该定义可知,风险不仅仅只是着眼于过去,更重要的是要展望未来;风险不再只是历史灾难的统计,而是未来不利事件情景的分析。因此,"情景分析"成为风险研究的一项新手段,它不仅摒弃了传统方法仅着眼"过去"的局限性而实现从"过去"到"现在"到"未来"合理过渡的研究思路,而且摒弃了传统方法仅限于因子统计分析的局限性而实现系统分析的研究理念。以"情景分析"为技术手段,提出了情景驱动的区域自然灾害风险分析方法,旨在探讨对风险研究思路与技术的创新。     

基于情景的自然灾害风险时空差异多维表达框架

时空差异是风险的一种本源特性。自然灾害作为一种自然和社会现象,其风险时空差异的研究有助于微观地认识灾害规律性和风险动态性,为有效防范灾害与规避风险提供强有力的支持。综述了国内外自然灾害风险时空方面的研究,从情景出发构建了具有普适性的自然灾害风险时空差异的多维表达框架,提出了灾害风险时空差异评估技术框架,所提理论和方法可供后续应用研究参考。     

自然灾害风险区划图的一个潜在发展方向

由于自然灾害系统的复杂性及数据资料的不完备性,人们不可能精确估计任何自然灾害发生的概率,"概率值估不准"是现有超越概率风险区划图的致命弱点.简要回顾了针对这一问题已进行的提高估计精度和进行模糊风险计算的有关研究,并将模糊风险研究引入风险区划图的编制,给出了自然灾害软风险区划图的定义和一个初步的样式.讨论了这种风险图在体现风险值估不准方面,以及在为用户提供更多风险信息,为决策者提供调整余地等方面的优点.研究结果表明,软风险区划图是自然灾害风险区划图的一个潜在发展方向.为推进这一研究领域的发展,对今后的工作提出了一些建议.     

自然灾害风险定义及其表征方法

自然灾害风险及风险管理是灾害学科的重要研究领域,但是自然灾害风险的定义及其表征方法仍未得到统一认识。归纳分析了现有的几种自然灾害风险的定义,给出自然灾害风险定义的要点,即风险概率、潜在损失大小和评价时间基准,据此提出了自然灾害风险三维表达式;分析了风险概率、损失的构成要素及其计算方法;总结得出自然灾害风险的三种表征方法,即风险图法、风险曲线法和公式法。研究对自然灾害风险定量评价具有理论意义。     

从科技论文数量和内容看自然灾害风险度评估方法的转变

灾害风险评估是灾害管理的有效手段之一,如何使评估的内容更加贴近灾害管理的需求是我们关注的焦点。通过统计20年来自然灾害主流期刊的251篇有关自然灾害风险评估的文献,将风险度计量方法归纳为两种,一是指标综合风险度,二是损失概率风险度。系统地总结了两种方法应用数量的总体占比和发展趋势,并分析其变化原因。结果显示,从自然灾害系统的角度出发,考虑到致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性和承灾体暴露度的求解指标综合风险度的论文占比53%,数目逐年上升;关注灾害可能性与后果的严重程度的求解损失概率风险度的论文占比23%,2006年以来有较大的上升趋势。应用损失概率风险度方法的论文数量的快速上升显示研究内容从风险识别向着减少损失的风险评价发生转变。这表明中国正有更多的学者在关注求解灾害损失概率的风险度。     

辽西北玉米不同生长阶段干旱灾害风险阈值的确定

以辽宁省西北6个市为研究区,选取玉米为研究对象,将其划分为播种期、苗期、拔节期、抽穗期和灌浆成熟期几个重要的生长阶段,综合气象与气候学、自然地理学、灾害科学、作物生态学和自然灾害风险科学等多学科的理论和方法,在充分考虑影响玉米干旱灾害动态风险的自然因素和人为因素的基础上,利用AHP、加权综合评价法、自然灾害指数法建立了玉米干旱灾害动态风险评价指标体系及模型;通过选取典型干旱案例年,运用最优分割理论在综合考虑玉米产量损失的基础上确定了玉米不同生长阶段的干旱灾害风险阈值,并用于玉米不同生长阶段干旱灾害风险值与玉米因旱减产损失的相关分析中。结果表明:辽西北地区玉米因旱减产损失与苗期干旱灾害风险值相关系数最大,玉米受苗期干旱灾害影响最严重;在灌浆成熟期相关性也较显著,受其影响也较大,这与辽西北地区春旱发生频率最高,伏旱时常发生的事实相符合。     

用智联网缓解风险分析中的4个问题

风险是一种扑塑迷离的现象。概率风险是能够用量化手段进行分析的主要风险种类,但有4个问题尚待解决:假设规律、数据不足、风险变化、难保可靠。智联网是由智能体和数学模型构成,由互联网支撑,能对客户提出的问题进行在线风险分析服务的系统。智联网通过柔性感知、智联万千、实时动态、虚拟现实等途径可以缓解概率风险中的问题。能高效处理小样本的信息扩散技术是智联网的核心技术。     

自然灾害保险风险分析

在考虑自然灾害的危险性、灾害的经济与社会易损性和风险区的工程防御能力的基础上，建立了自然灾害保险风险分析的数学模型。选择给人类社会造成重大损失的地震、地质灾害、洪水和台风等4种自然灾害作为灾害危险度评判的灾种，利用所建立的数学模型，对中国由然灾害保险风险进行了评判。并根据评判结果绘制了中国自然灾害保险风险区划图。     

年度洪涝灾害风险评估模型及其应用——以湖南为例

依据灾害概率风险评估理论,考虑汛期降水的可预报性,基于历史洪涝灾害事件,尝试性地构建了年度洪涝灾害风险评估模型,以湖南为例,对评估模型进行了检验与应用。结果表明:模型建立了前期海温和环流指数等因子与汛期区域降水时空分布的回归预报方程,应用概率风险分析得到年度不同降水下直接经济损失分布,结合蒙特卡洛仿真模拟求解损失的超越概率曲线,评估年度洪涝灾害单次最大可能损失、年度总损失以及年期望损失;模型集"未来年度汛期降水预测"、"降水与损失分布关系拟合"、"损失超越概率评估"于一体,是对全过程年度洪涝灾害风险评估方法的新探索;湖南年度洪涝灾害评估案例表明该模型可操作,结果与实际情况相符。研究可为完善灾害风险评估内容与技术方法提供新视角,亦可为开展业务实践提供方法借鉴。     

台风暴雨灾害风险区划更新实证分析

在缺失原始资料情况下,通过加权处理旧区划图和新的资料,是区划图更新的一个重要途径。以广东省台风暴雨灾害为例,说明如何应用加权更新模型进行区划图更新,并对其进行了检验。实例证明,在原区划理论和方法不变的情况下,通过加权处理新旧资料,可以满意地更新自然灾害风险区划图。     

地面沉降对蓄滞洪区洪灾风险的影响

严重的地面沉降可能导致洪灾风险评价结果发生改变。为完善双重灾害作用下的蓄滞洪区风险分析,基于灾害系统理论构建了天津大黄堡蓄滞洪区洪灾风险评价指标体系。为降低指标权重的人为干扰,建立了基于熵权法的洪灾风险模糊综合评价模型,模型中通过评价指标值构成的判断矩阵来确定指标权重,使评价结果更接近实际情况。将模型运用于地面沉降前、后大黄堡蓄滞洪区洪灾风险的对比研究。计算结果显示:不考虑分区滞洪的影响因素,地面沉降使得蓄滞洪区的洪灾风险呈现整体增大的趋势,尤其是启用顺序优先的滞洪分区,遭遇50年一遇洪水时各评价单元的平均洪灾风险等级由Ⅲ级增加到Ⅳ级。实例研究表明:模型合理可信,可供解决地面沉降影响下的洪灾风险问题参考。