沿海地区台风灾害系统脆弱性过程诊断与评估以福建省为例——以福建省为例

基于自然灾害系统理论，分析了导致和影响台风灾害系统脆弱性过程的主要因素，并提出了脆弱性的诊断思路。通过分析，建立了台风灾害发生过程和灾害发生以后的脆弱性评估指标体系和评估模型，构建了台风灾害系统脆弱性综合指数模型，并以福建县域为单元，对福建省台风灾害系统脆弱性过程进行评价。研究表明，福建省台风灾害系统脆弱性呈上升趋势，空间上高值区集中分布在沿海地区，有从东部沿海向西部扩展的趋势。反映台风强度和福建人口、经济地区差异显著，建议应该制定区域综合减灾模式，逐步降低脆弱性，提高防御台风灾害能力。     

福建省台风灾害时空变化分析

根据福建省灾害性气象年鉴和福建省气候影响评价资料,建立以县域为单元的福建省台风灾害数据库,运用Excel软件和M ap info技术,重建了1980~2005年福建台风灾害时空动态格局。研究表明:福建台风灾害年际变化总体呈波动上升趋势,年内80%左右集中在7~9月份,群发性强。空间上集中在沿海地区,灾情明显存在3个高值中心,即闽中的莆田、福清、长乐和平潭,闽南的漳浦、云霄和诏安,闽东北的霞浦和福鼎;致灾因子与灾情灾次比空间分布错位,体现承灾体脆弱性对台风灾害的影响。分阶段研究表明:台风灾害致灾因子变化不太明显,但灾情呈明显增强趋势,进一步反映环境不稳定性和承灾体脆弱性对台风灾害的影响机制。     

灾损度指数法在灾害经济损失评估中的应用——以福建台风灾害经济损失趋势分析为例

采用灾损度DLD和环境不稳定度EI两个要素,构建了灾害经济损失指数DELI(灾损度指数)指标对灾害经济损失进行评估。并应用它对福建省台风灾害经济损失趋势变化进行分析。研究表明:利用灾损度指数对灾害经济损失评估方法可取,它不受灾害发生的时间和地点限制,可比性强,资料信息源多,计算方便,适用范围广;福建省台风灾害灾损度指数呈波动上升,反映福建台风灾情加重与灾害本身损失加大和福建省环境不稳定度加大有关,与实际情况相符。     

福建台风灾害风险分布的初步估计

建议了一个较简单的台风灾害风险评价模型，对福建台风灾害危险性、脆弱性和风险进行评价，应用Mapinfo7．0软件，编制了福建台风灾害风险分布图。结果表明：致灾因子危险性高值区主要分布在东部沿海，这一地区应该采取预留高风险区，与“台风灾害风险”共存的对策，提高台风预报准确性；承灾体脆弱性高值区集中分布在东部沿海的厦门、泉州、福州、莆田和漳州等地，还零散分布在三明、龙岩等地级市，这些地区应该采取生态安全条件下的土地利用结构调整、提高防御台风灾害能力和人口素质等对策，以降低承灾体脆弱性；风险高值区位于闽南沿海的漳州、长泰、龙海和厦门市，闽中的泉州东南沿海、莆田市和福州东南沿海，这些地区应该成为福建省防御台风灾害的重点区域。     

基于机器学习方法的浙江省台风灾害风险评估和动态风险预报

利用机器学习方法建立以区县为基本研究单元的浙江省台风灾害风险评估模型,并进一步结合气象预报与实测数据形成覆盖全省、时空连续的台风过程动态风险预报,为科学应急减灾提供决策支持。首先,本研究以浙江省各区县为研究对象,考虑危险性、孕灾环境、暴露性和脆弱性等风险要素选择台风灾害风险评估模型的预测变量;其次,基于10个重大历史灾害的灾损数据(直接经济损失)划分风险等级作为输出变量;最后,采用机器学习模型XGBoost建立台风灾害风险评估模型。同时,以利奇马为例,进一步探索该模型的实战应用潜力,即以气象预报和实测数据为模型驱动,实现浙江省全域各区县台风灾害风险的实时更新预报。     

中国沿海地区台风灾害损失评估研究

沿海地区作为人口积聚、国民经济和社会发展的重要区域和战略中心,在台风灾害中遭受的损失往往是惨重和致命的,所以亟待开展沿海地区台风灾害损失评估研究。根据1990-2007年的台风灾情资料,选取代表性指标尝试构建了台风灾情评估模型,并对沿海省市的台风灾害损失及其与致灾因子的关系进行分析评价。结果显示:除个别区域外,沿海地区台风灾害损失都呈下降趋势,但各区域下降的幅度不等,其中浙江省、江苏省和海南省下降幅度较低,均不足10%;浙江省、福建省和广东省18年间平均台风灾害损失较大;上海市以南各区域台风大风和暴雨的频次多、强度大,灾害损失大。     

基于信息扩散的东南沿海台风灾害风险评估

台风灾害频发对东南沿海人民群众的生命财产安全构成了严重威胁。基于信息扩散理论的风险评估模型,根据2001-2015年期间的台风受灾、成灾和绝收面积,对我国东南沿海的山东、上海、江苏、浙江、福建、广东、广西和海南的台风灾害展开风险评估。评估结果表明:台风灾害对风险水平的影响是随着相对损失的增大,风险概率下降;从台风灾害相对灾损量平均值来看,海南以54. 19%占据首位,山东以5. 29%垫底;广东、福建、浙江、海南、上海和广西受到台风灾害的风险很高,呈现出台风灾害高、风险发生周期短、频率高等特点。     

基于多普勒天气雷达数据的台风灾害评估系统

台风是影响我国的主要气象灾害之一,多普勒天气雷达是研究灾害性天气形成机理、结构特征的最重要手段。为进一步提高台风灾害评估的准确性和及时性,基于先进的多普勒天气雷达探测技术及时获取台风过程中的降水量、降水强度、最大风速作为动态因子,选取相对高度、坡度、经济易损性作为静态因子,利用可拓理论建立台风灾害评估模型,以ARCGIS作为开发平台,开发了台风灾害评估系统,实现了台风灾害评估的可视化和实时评估,为台风防灾减灾提供及时的决策服务。     

广东省台风暴潮灾害社会经济系统脆弱性分析——模糊数学方法

给出了台风暴潮灾害社会经济系统脆弱性的定义,应用模糊综合评价方法提供了计算台风暴潮灾害社会经济系统脆弱性的评估模式,进而探讨了脆弱性的空间分布状况,并将其应用于广东省台风暴潮灾害的脆弱性评估,所提方法可以较好地综合多种社会经济因素对台风暴潮灾害的影响.     

基于GIS的台风灾害评估系统设计开发

台风是我国东南沿海各省夏秋季中经常遭遇的自然灾害。建立浙江1949年以来的历次台风数据库，并采用ArcGIS作为台风灾害信息及评估系统的平台，进行台风路径的自动生成；相关台风信息的综合查询；雨量等值线以及雨量、风速色块图的绘制与统计；灾害评估模型建立等功能。为灾情的评估和预报，以及为台风灾害的指挥决策提供科学依据。     

农业旱灾脆弱性评价--以北方农牧交错带兴和县为例

基于区域自然灾害系统理论,构建了农业旱灾灾害系统及其脆弱性评价指标体系,建立了农业旱灾脆弱性综合评价模型,指出农业旱灾脆弱性评价是一个过程性评价:灾前-灾中强调区域农业生产系统的易损性,灾中-灾后强调区域里的人应对旱灾的适应性.以地处北方农牧交错带的兴和县为例,进行了农业旱灾脆弱性评价,结果表明:农牧交错带的农业旱灾脆弱性在县域尺度上主要受农牧用地比例的影响,在农户尺度上取决于非农牧收入比例的大小,所以合理、有效的农牧结合发展和非农牧产业发展有利于降低该地区的农业旱灾脆弱性.     

基于系统动力学的台风减灾决策研究

台风破坏性巨大,易与暴雨、洪涝、风暴潮灾害发生碰头现象,严重威胁沿海地区人民的生命和财产安全。因此,台风减灾决策研究对于保护人民生命财产安全至关重要。该文基于系统动力学和多灾种灾害建立防灾减灾模型,包括物资人员调度子块、信息传递子块、灾害系统子块。以海南省海口市台风灾情及政府防灾减灾工作为例进行数值模拟,仿真结果表明:政府资源调度能力越高,城市应急能力达到峰值速率越快;受预警等级及应急能力的影响,信息热度迅速上升至峰值,之后缓慢下降;对建筑物与电力系统进行抗灾加固,降低其脆弱性,提高水库堤坝及交通防灾减灾工作人员配比可以在很大程度上减缓灾情。该模型能为政府制定防灾减灾策略提供理论依据。     

改进的物元可拓模型在台风灾害预评估中的应用

以数值天气预报产品为信息源,选择降水量、降水强度、最大风速、经济易损性作为评价因子,建立了可拓模型,并进行了台风灾前的灾害预测性评估。针对物元可拓法在台风灾害预评估应用中的不足之处(当待评估的数据超出某一指标评价指标范围,其关联度函数就会出现无法计算的情况),对原有模型中经典域的量值作规格化处理和改变关联度计算,以海南岛的台风历史灾害数据为基础,建立了新的评估模型,并将GIS与评估模型结合开展实例应用,结果表明:该方法是可行性。     

草地畜牧业雪灾脆弱性评价 --以内蒙古牧区为例

从综合减灾和区域可持续发展的角度，建立了雪灾脆弱性评价指标体系及评价模型，并从雪灾区域孕灾环境敏感性以及区域畜牧业承灾体对雪灾的适应性两方面，对内蒙古雪灾脆弱性进行了评价。研究结果表明：内蒙古牧区雪灾脆弱性存在若明显的地域差异，中西部牧区比东部牧区脆弱性大，北部牧区比南部牧区脆弱性大，并且近10年来脆弱性提高的旗县明显增多，草地季节性干旱、北方干旱化以及草场超载过牧、退化加剧是畜牧业雪灾脆弱性呈增加趋势的直接原因。     

区域承灾体脆弱性指标体系与精细量化模型研究

灾害损失的严重程度由致灾环境的危险性、承灾体的脆弱性,以及区域的应急能力决定的。承灾体脆弱性研究对灾害风险管理、区域防灾减灾、减灾投资,以及灾害保险等有着重要的意义。建立了针对自然灾害的区域承灾体脆弱性评估指标体系;在此基础上,引入精细化土地类型,基于GIS对承灾体脆弱性做了基于精细网格的量化模型研究;并以浙江德清县自然灾害区划为例进行了试验。     

利用宽频带速度记录的频域特征研究台风

利用福建省地震台网宽频带速度记录，以1h为移动窗长，研究了台风生成、发展、消亡整个过程的波谱特征，提出了以Fourier波谱的卓越周期作为刻画台风特征的一种尺度，并以台风“海棠”和“泰利”为例，统计了在登陆台湾之前，其卓越周期与台风参数的对应关系。研究表明，在台风初始形成阶段，其卓越周期由平常噪声的2～4s跃升为7～8s，随着台风向陆地的移动，卓越周期缓慢降低，经过台湾海峡时卓越周期显著降低，随着台风登陆，卓越周期又逐步恢复为噪声水平。     

台风灾害的模糊风险评估模型

台风灾害的致灾因子具有多重性，这使得台风灾害的风险评估相对于其它灾害来说更加复杂。本文以广东省14个市辖区为例，分别从台风暴雨和台风大风的角度分析了台风致灾因子的时、空、强规律；结合进行研究区承灾体的易损性分析，即选择研究区人口密度、人均GDP和农业占GDP的比重等3个指标综合反映研究区台风灾害的潜在损失风险。在此基础上，本文进一步评估了研究区台风灾害所造成的风险水平的地区差异。结果表明，阳江、深圳、汕尾、珠海、湛江是广东省14个市辖区中受台风灾害影响风险最高的5个区域。     

基于GIS的台风灾害损失评估模型研究

由于台风灾害所造成的损失有些是无法用精确的数学模型来描述,其损失可能是一个区间值。为准确及时地了解台风灾害过程中可能造成灾害损失等级的大小,选择了降水量、降水强度、最大风速、经济易损性作为评价的指标。采用可拓分析方法,将评价指标及其特征值作为物元,通过计算综合关联度判断灾害损失的等级;建立基于GIS的台风灾害损失评估模型,以实现台风灾害的动态评估。