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。     

用计算机仿真技术检验自然灾害模糊风险模型

自然灾害模糊风险是用模糊集对自然灾害风险的一种近似表达．本文建议了一种计算机仿真方法，用来检验计算模糊风险的模型是否可靠．假定真实的概率风险可以用某个概率密度函数来表达，当用某种模型依据小样本来估计这个函数时，必然会存在误差．设给定概率密度函数的其望值为Ｅ， 用传统模型估计得到的概率密度函数的期望值为Ｅ，用某种模糊数学方法计算出来的模糊概率分布的期望值为Ｅ．如果Ｅ与Ｅ的差小于Ｅ与Ｅ的差，则说明模糊风险模型比较可靠．本文给出了计算Ｅ的公式，对计算机仿真实验进行设计．并给出了产生随机数的３个重要程序．     

中国大陆地区年最大平均风速的概率密度函数

根据中国大陆地区1951-2002年的实测风速数据资料，采用密度演化方法进行了各站点年最大平均风速的概率密度函数估计，给出了大陆地区年最大平均风速均值和标准差的等值线分布图。与常用的基于拟合优度检验的概率密度函数估计和统计量分析不同，所提方法不需要进行先验分布类型的假定，可以通过直接计算给出与基本数据经验分布函数符合得较好的概率密度函数与概率分布函数。对比研究表明，该方法给出的统计结果是可信的，具有工程实用参考价值。     

自然灾害风险的一个形态发生更新算法

自然灾害风险分析已由静态步入到动态风险分析初步阶段,而风险更新问题是动态风险分析研究的核心问题之一;并且,概率风险由于应用较为广泛,探讨其更新模型也更具有代表性。该文简述了概率风险更新问题,给出了形态发生更新算法来解决其更新问题。首先,剖析了概率风险的更新问题;其次,提出了形态发生更新原理并建立了形态发生更新算法来解决缺失原始灾害资料条件下的概率风险更新问题;最后,利用计算机仿真实验展示了形态发生更新的应用步骤,结果表明,形态发生更新能够实现有效快速的更新。本研究有助于完善自然灾害风险分析理论,并有助于风险更新理论的建立及深入研究。     

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。     

基于灰色关联度和联系数耦合的农业旱灾脆弱性评价和诊断研究

农业旱灾脆弱性评价和诊断是科学防范农业旱灾风险的关键,在区域农业旱灾风险调控实践中具有重要作用。为定量评价区域农业旱灾脆弱性强弱程度、识别影响其强度变化的主要指标,通过改进差异度系数的计算方法,建立了基于灰色关联度和联系数耦合的区域农业旱灾脆弱性评价模型,对区域农业旱灾脆弱性进行动态评估,并根据此模型提出了基于五元减法集对势的区域农业旱灾脆弱性诊断方法,用以识别影响脆弱性的主要指标。在蚌埠市的应用结果表明:蚌埠市农业旱灾脆弱性评价等级从2001-2003年的超3级水平改善到2004-2010年的3级水平,农业旱灾脆弱性呈减弱趋势,农业系统对干旱灾害的承受能力呈逐年提升趋势;通过诊断模型识别出影响蚌埠市农业旱灾脆弱性的主要指标有农民人均GDP、单位耕地面积农机动力、农业万元GDP用水量和单位农业增加值耗水量,其中单位农业增加值耗水量与农业旱灾脆弱性的相关性最大。这些结果可为区域农业旱灾风险调控提供科学依据,对促进农业旱灾风险定量研究具有重要意义。     

基于秩相关随机变量模拟的水库防洪风险估计

采用基于Spearman秩相关随机变量模拟方法,将拉丁抽样法产生的独立洪峰洪量序列转换成满足特定相关结构的洪峰洪量序列,利用模拟的洪峰和时段洪量放大修匀典型过程线生成入库洪水过程,实现了入库洪水过程随机模拟。采用Monte Carlo法估计防洪风险,构建了水库防洪风险估计模型。潘家口水库汛限水位调整防洪风险估计应用结果表明:主汛期汛限水位上限值控制在218.00 m,所建立的入库洪水过程模拟方法简便有效,非常适合于复杂洪水过程模拟,构建的防洪风险分析模型计算结果客观合理,在洪水资源安全利用系统风险分析中具有推广应用价值。     

西南地区农户旱灾脆弱性分析——基于排序选择模型的实证研究

承灾体的脆弱性是揭示旱灾成灾机理和灾害风险机制的关键,从农户家庭的微观视角出发,以西南地区的210户受灾农户的调查为基础,采用排序选择模型,研究由农户家庭特征整合而成的五大农户生计资产对农户家庭的旱灾脆弱性的影响。研究结果显示:自然、人力、金融、物质资产对农户家庭的旱灾脆弱性有显著性影响。其中,自然、人力和金融资产对农户家庭旱灾脆弱性有显著负效应,而物质资产与农户家庭旱灾脆弱性存在负相关关系。     

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。     

台风灾害风险区划模型

台风灾害发生频率高,影响严重,是人类面临的全球性重大问题之一。对台风灾害进行科学、合理的风险评估显得尤为重要。以宁波市为研究对象,在隶属函数和自然灾害风险理论的基础上,综合考虑形成台风灾害风险危险性、暴露性和脆弱性,结合GIS技术建立了台风灾害风险区划模型,绘制了宁波市台风灾害风险区划图;并利用灾级指数对模型结果进行了验证。结果表明:宁波市各区、县的台风灾害风险指数中,宁海、鄞州、余姚、奉化、象山和慈溪台风灾害的总风险指数较大,老城区(海曙区、江东区、江北区)、镇海和北仑较小;宁波市东南沿海、城镇和部分山区台风灾害风险等级较高;灾级指数与台风风险指数的相关性较好,决定系数达到0.7181,且通过了0.01的置信区间。     

基于谱修正方法的非高斯风场模拟

为克服基于H erm ite谱修正方法的缺点,减少该方法中计算H erm ite多项式系数所需耗费的大量机时,提出了一种模拟非高斯风压场的新方法,采用非高斯累积分布函数(CDF)映射技术来代替基于H erm ite的概率密度函数(PDF)修正。选择任意边缘PDF模型作为概率目标模型,采用目标功率谱密度(PSD)作为样本函数,通过迭代修正该样本函数,使其收敛于目标概率密度函数和目标功率谱密度。将该方法应用于实际结构的非高斯风场模拟,模拟结果与目标谱符合良好,表明本文方法模拟非高斯风场具有较高的精确度和计算效率。     

大坝风险研究综述

大坝风险分析将有效地提高和加强大坝安全及管理水平.本文简要地介绍了大坝风险分析的基本理论、方法以及目前的一些研究现状,这些内容包括：大坝风险分析的框架结构、风险估计方法、用于大坝风险评估的三种常见方法、基于风险概念的大坝决策、设计与管理.在介绍过程中就相关问题提出了作者的一些认识和看法.     

自然灾害风险评估国际计划述评Ⅱ——评估方法

自然灾害风险评估是综合灾害风险管理的关键途径,而评估方法又是灾害风险评估的关键.总结了近年来3个重要的自然灾害风险评估国际计划:灾害风险指标计划(DRI)、多发展指标计划(Hotspots)和美洲计划的(American Programme)分析单元、灾种选择和数据源.评述了3个国际计划采用的数据处理方法、模型和评估方法:计算DRI的指标需计算3个数值--物质暴露、相对脆弱性和社会-经济脆弱性指标;Hotspots首次利用栅格单元和地区/财富等级来计算死亡风险和经济损失风险;美洲计划分别建立了4个独立指标的计算模型,并应用到城市级别.通过比较3个国际计划的风险评估方法的优点与不足,提出了今后灾害风险评估的重点和关键应是风险的时空分布、动态风险评估和案例研究.     

河南小麦生产农业气象灾害风险分析及区划

根据农业气象灾害风险分析理论，以河南省小麦生产为例，在辨识对小麦产量影响较大的农业气象灾害风险要素和风险源的基础上，通过构造灾度函数，运用EOF和概率等分析方法，分析了河南省小麦生产中的3种主要农业气象灾害——麦播旱涝、晚霜冻、干热风与青枯雨的发生规律及其对小麦产量的定量影响程度与风险概率。在此基础上，运用多因子综合风险指数模型，对河南省小麦生产农业气象灾害风险进行了综合区划，为农业气象灾害风险探讨了一条新的定量分析及区划技术体系。分析发现，干热风与青枯雨是影响河南省大部分地区小麦高产稳产的主要灾害，其次是晚霜冻危害，第三是麦播时旱涝灾害，但总体上河南省小麦生产的农业气象灾害风险并不算太高，只要采取一定的防御措施，不会在根本上影响小麦的高产稳产。     

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。     

自然灾害社会脆弱性研究进展

随着灾害研究的不断深入,社会脆弱性已成为自然灾害脆弱性研究的重要内容,并逐渐发展成为灾害学研究的独立领域。该文系统地阐述了社会脆弱性概念及其理论内涵,辨析了社会脆弱性与风险、敏感性和适应性等相关概念之间的关系。研究归纳总结社会脆弱性量化评估的理论框架模型、研究方法及社会脆弱性因子选择的理论依据,最后探讨了社会脆弱性研究中有待解决的问题,并对未来研究方向进行展望。社会脆弱性研究可为进一步探索脆弱性产生根源,辨识社会系统内部的敏感要素和薄弱环节,完善区域综合风险防范体系提供理论依据和方法借鉴。     

河北省农业旱灾脆弱性区划与减灾

脆弱性是农业遭受干旱影响和旱灾损失的必要条件,它决定旱灾影响的强度。本文对河北省农业旱灾脆弱性进行了区划,分析了区域农业旱灾脆弱性变化的成因,针对区域农业旱灾脆弱性累进的动态压力,提出了调整人类行为、降低脆弱性、减轻灾害影响和损失的思路。     

基于网格脆弱性曲线的世界小麦旱灾风险评价

旱灾是世界上影响范围最广、造成农业损失最大的自然灾害之一,同时,在全球变化的背景下,旱灾风险呈现加重的趋势。评价农业旱灾风险并进行有效的防范是保障粮食安全的重要措施。借助EPIC模型,假定0.5°网格为均值单元,使用灌溉情景法模拟全球均值网格的小麦旱灾脆弱性曲线。结合历史气象数据评价全球小麦的干旱致灾因子,最后计算了全球小麦因旱灾导致的产量损失风险,并编绘了全球小麦旱灾风险图。结果显示:1中国、俄罗斯、美国/哈斯克斯坦为风险排名前三的国家,归一化后的风险指数分别为0.53、0.22和0.19;2春小麦的旱灾风险要高于冬小麦。在已有的作物旱灾风险评价研究基础上,同时兼顾了脆弱性评价的空间分辨率和表示精度,建立了与风险评价空间分辨率相一致的小麦旱灾脆弱性曲线,从而极大地提升了区域旱灾风险评价,特别是大尺度风险评价的准确度。     

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。     

基于DEA的中国农业旱灾脆弱性评价及时空演变分析

旱灾脆弱性是形成旱灾的基础,开展脆弱性评价对旱灾形成机理及其防治具有重要意义。运用数据包络分析方法,构建旱灾脆弱性评价模型,对我国近40年农业旱灾脆弱性时空变化特征进行分析。结果表明,上海、江苏和福建三省的旱灾脆弱性最低,脆弱度均值低于0.2;而山东、陕西、内蒙古、山西四省的旱灾脆弱性最高,脆弱性均值高于0.5,从南到北旱灾脆弱性逐渐增大,且具有空间正相关特征;旱灾脆弱性程度总体呈下降趋势,变化倾向率为-0.02/10a(P<0.05),但广西、青海、内蒙等9省旱灾脆弱性呈上升趋势;脆弱性的空间差异变小,脆弱性变异系数呈下降趋势。DEA方法运用于脆弱性评价具有较高可信度,可解决旱灾脆弱性评价指标体系复杂、权重确定较主观的问题,对把握区域旱灾脆弱性空间分异特点及时间变化趋势具有较强优势。