基于区域灾害系统论的广东省台风灾害风险评估——以“山竹”台风为例

本研究的主要目的是构建一种适用于广东省的台风灾害风险评估模型,从而能有针对性地对广东省发生台风灾害后的抗灾救灾、应急决策提供参考意见.本文在区域灾害系统论的指导下,综合了致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性3方面,构建了一套新的评估指标体系,并以加权综合法、层次分析法、自然间断点分级法构建了广东省台风灾害风险评估模型.最后以2018年第22号超强台风“山竹”为例,对广东省进行了台风灾害风险评估,并形成了1 km×1 km的综合风险区划图和评估分析结果.结果表明：1）该模型评估出的广东省“山竹”台风灾害中高风险地区与灾情报告相符合,具有较高的可靠性;2）广东省“山竹”台风灾害致灾因子危险性呈现出中东部沿海和中西部地区高,并逐渐向周围递减的分布;3）广东省台风灾害高孕灾环境敏感性地区主要集中在珠江三角洲地区以及粤东潮汕地区,这些地区地势平坦、河网密集、植被覆盖度低;4）广东省台风灾害高承灾体脆弱性地区主要集中在珠江三角洲地区、粤东潮汕地区、粤西茂湛地区,这些地区人口稠密、经济发达、耕地众多、城市化程度高;5）广东省“山竹”台风灾害综合风险呈现出中东部沿海和中西部地区高,并逐渐向周围...     

不同地形条件下的台风灾害链致灾分析——以“利奇马”台风为例

以2019年9号台风"利奇马"为例,构建了不同的台风灾害链模式,根据灾害链外部环境的输入、灾害链系统的内部状态及灾害链的对外表现行为,讨论断链减灾模式.我国的台风灾害链主要有台风-大风灾害链、台风-风暴潮灾害链和台风-暴雨-滑坡/崩塌/泥石流灾害链,由于台风灾害链中的致灾事件不可控,需要通过改善灾害链所处的孕灾环境和改变链内传递状态来减少台风灾害的消极影响.据此提出海岸和山地不同地形条件下的台风灾害减灾措施,为东南沿海和华南地区的防灾减灾提供科学参考.     

台风灾害快速评估信息系统设计与开发

以台风综合强度指数和台风风场模型的理论为基础,采用C#+ArcEngine技术进行二次开发,设计并开发了一套以台风综合强度和影响范围评估为主要功能的台风灾害快速评估系统.提出了一种更全面的台风致灾因子危险性评估方法,以期为台风灾害风险评估提供基础.     

福建省台风灾害直接经济损失预评估模型

基于2000—2009年对福建省造成灾害损失的22个台风数据,将台风分为气象型灾害和混合型灾害,利用数理统计的方法建立台风灾害直接经济损失预评估模型,在得到致灾因子和损失因子的多项式拟合关系基础上,进行了台风损失的悲观估计和乐观估计,并对台风灾害的影响等级进行了评估.研究结果显示该模型具有较高的拟合率,由误差分布和实际评估结果计算的模型的有效率均达到80%以上,能够较好地预评估台风可能造成的直接经济损失并能有效地分析台风灾害的趋势;灾害等级预报的准确性稍低于灾害经济损失预报的准确性,但总体属于同一水平.模型的建立可为防灾减灾提供科学依据,具有实际意义.     

结构台风灾害风险评估研究进展

评述了国内外近几十年来结构台风灾害风险评估的主要研究成果,包括台风危险性分析、承灾体研究、结构易损性评估、损失估算、减灾措施评估、风险评估的动态性、不确定性分析和敏感性分析.其中,台风危险性分析的致灾因子包括台风强风、降雨、风暴潮、海浪等.结构易损性评估方法归纳为定性和定量两类方法,定量方法又细分为经验分析法、逻辑假设法、结构可靠度法、人工智能法.最后,指出当前研究存在的不足,提出了今后研究的建议.     

浙江省台风灾害风险评估

台风灾害发生具有不可抗拒性和不确定性,做好台风风险研究是灾害防御的重要工作。利用空间化技术,基于浙江省土地利用类型以及社会经济统计数据,定量模拟500 m×500 m分辨率的浙江省人口和GDP产值分布情况,作为承灾体脆弱性的精细化评估指标,结合影响浙江省的64个台风数据对浙江省台风灾害进行风险规划。结果表明,人口和GDP空间化结果模拟值与统计值线性相关系数达到0.95和0.98,在市县尺度能良好地反映统计数据分布规律,将空间化技术运用到台风灾害风险评估中,可提高风险评估和区划的精度,为防灾减灾政策制定提供参考依据。     

福建省台风灾害风险区划研究

根据自然灾害系统理论,选取致灾因子危险性、孕灾环境稳定性、承灾体脆弱性以及灾后恢复性为福建省台风灾害风险评价指标,采用福建省台风灾害数据库资料和福建省社会经济数据库资料,应用综合加权法得出福建省各县域的风险度数值,将福建省台风灾害风险分为三个不同风险等级的区域,并针对风险分区提出对应的防灾减灾对策。     

福建台风灾害链分析——以2005年"龙王"台风为例

基于灾害系统理论,结合台风的风情、雨情、水情和潮情等特点,构建了福建台风大风、台风暴雨洪涝和台风风暴潮3个串发、并发性灾害链模式.对2005年"龙王"台风的分析表明:登陆台风受山脉抬升和北方弱冷空气双重影响再次强降水,地势西高东低且地表破碎、海岸曲折且山地性河流发育等是灾害链发生、发展的主要原因,灾情随灾害链过程放大,受承灾体脆弱性累积加重.提出沿海区防御大风和风暴潮、河流下游防御洪涝、山区防御洪水、滑坡和泥石流等区域模式,为减灾提供科学依据.     

台风灾害应急物资需求预测模型

为了快速科学地了解台风灾害发生后灾区所需救灾物资的类型、数量及其在时序上和空间上的需求情况,通过对中国登陆台风历史资料的统计,分析成灾因子、孕灾环境、承灾体、区域应急能力等,提出了基于精细网格的台风灾损空间模型及应急物资需求定性预测模型。根据此模型能在灾害过程中快速预测灾区受灾情况,预测灾区救援物资的定性需求。将该模型运用于台风的实例中,验证了模型科学有效。     

“麦德姆”台风灾害防御行为效益评估研究

利用2014年福建省台风"麦德姆"气象监测资料、台风灾情资料和台风灾害防御效益评估网上问卷调查资料,采用相似分析法中的平均值距平估算法,预评估台风"麦德姆"造成的影响为中等,将造成直接经济损失为12.0×109~22.0×109元,并利用台风灾害风险指数评估模型,对台风"麦德姆"进行灾害风险评估,研究分析结果表明:台风"麦德姆"预评估结果与实际灾情相符,灾害损失降到最低限度.根据网上调查评估法得出:福建省防御"麦德姆"登陆台风灾害行为,减损经济效益贡献率为66%,主要体现在船只回港避风、地质灾害易发点整治建设和网箱养殖的除险加固等环节;减少人员伤亡贡献率为64%,主要体现在渔民上岸和人员转移到安全应急避难场所等环节.据估算,这次台风灾害防御行为福建省减轻直接经济损失约为8.349×109元.应用台风灾害防御效益评估三级指标体系,通过调查研究得出:指标体系中的各级各项指数均能较好地反映和评估福建省防御台风灾害行为的实际效益和作用,政府主导在各类减灾行为中作用最大,台风预报预警及时性、工程性建设、人员转移和船只回港避风作用最有效.     

海南岛台风灾害综合危险评价

为更好地揭示海南岛台风灾害危险分布规律,耦合孕灾环境敏感和致灾因子危险两方面因素,利用海南岛1980-2019年台风数据,运用组合权重法,构建海南岛台风灾害综合危险评价模型,并按10年间隔划分为4个年代,得到海南岛不同时期台风灾害综合危险分区.结果 表明:①孕灾环境敏感程度在空间上具有从东部、西南部沿海向内陆逐渐降低趋势,以中低敏感区为主,面积占比30.88％,高敏感区面积1495.02 km2,占比为4.42％;②致灾危险程度随时间推移呈现上升一下降—上升变化趋势,空间分布具有从沿海向内陆呈逐级递减趋势特征;2001-2009年致灾因子危险程度低的范围最广,面积为25624.85 km2,占比达75.7％;2010-2019年致灾因子危险程度高的范围最广,面积占比达34.78％;③台风灾害综合危险随时间变化呈现下降—升高趋势,空间上均具有从东北部、西南部沿海向中部内陆和西北部沿海降低特征;2001-2009年综合危险指数最低,面积占比为29.61％;2010-2019年代综合危险指数最高,面积占比达42.08％;④台风灾害综合危险高值区主要分布东部、西南部沿海的文昌、陵水等6市县;中值区分布在沿海、内陆的万宁、保亭等6市县;低值区则分布在中部内陆至西北部的五指山、临高等6市县.海南岛台风灾害随时间变化具有较复杂的演变规律,随着社会经济的发展,防治台风灾害的任务将更艰巨.     

基于卫星数据的台风暴雨洪涝致灾指标的改进——以菲特(1323)台风为例

台风暴雨洪涝灾害的致灾指标改进对于防灾减灾工作具有重要意义.为分析菲特(1323)台风事件的情况,基于0.1°×0.1°分辨率的中国自动站与CMORPH降水产品融合逐时降水量网格数据集V1.0,根据台风降水分离方法,分离出整场台风的逐小时实际降水量;再结合台风暴雨洪涝灾害链理念,分别以基于日降水量指标的台风暴雨洪涝算法(D-TRF)和基于小时雨强指标的台风暴雨洪涝改进算法(H-TRF),划定了洪涝致灾分布;并对结果进行验证计算,对各算法划定的洪涝致灾分布与实际灾情数据进行对比分析.结果表明:基于小时雨强指标的台风暴雨洪涝改进算法(H-TRF)在针对集中暴雨情况时,与实际受灾情况关系更为密切.研究成果可以为实时、快速、准确预报台风暴雨洪涝致灾分布及相关灾害链研究提供技术支持.     

融合模糊评价与极限学习机的配电线路台风灾损预测

为了提升配电网线路应对台风的防灾减灾能力,提出一种台风影响下配电线路的灾损预测方法.充分考虑台风登陆位置对目标地区影响程度的复杂性,利用模糊评价方法评估台风登陆距离的影响模糊程度.并在此基础上结合台风风级、风速和风圈半径等属性作为预测模型的输入特征,构建基于极限学习机(ELM)的灾损预测模型,对台风影响下的目标地区配电线路跳闸、断线、倒杆以及断杆进行预测.通过对近几年台风历史数据的实验验证表明,本算法针对四类灾损能获得较高的预测精度;相比现有算法,对登陆距离的影响程度进行模糊评价极大提升了预测模型的精度,实现20倍以上的性能提升.算法预测结果可为台风过境时配电线路的灾害应急处理和灾后重建工作提供重要参考依据.     

长江三角洲地区1644—1949年重大台风灾害年辨识与重建

为从较长时间上探讨长江三角洲地区台风灾害的发生情况,基于灾害影响县次,对1644—1949年长江三角洲地区重大台风灾害年进行排序.结果表明:1696年台风灾害影响范围为38县次,在300a中仅此一年;1724年和1781年的台风灾害属100～300a一遇;50～100a一遇的台风灾害分别发生在1732年、1747年和1877年.1696年和1732年的受灾区域大都分布在长江口附近,1724年、1747年和1781年分布在长江口和杭州湾附近,而1877年主要集中在长江南部和杭州湾北部地区.1696年的两次台风均是由上海附近登陆,第1次的暴雨和风暴潮及第2次的风暴潮都造成洪涝灾害;1724年台风登陆地点位于上海奉贤附近,暴雨和风暴潮同时成灾;1781年台风登陆地点为嘉善县附近,主要为风暴潮致灾;1732年台风登陆地点为长江口南上海地区,台风暴雨和风暴潮同时造成洪涝灾害;1747年台风登陆地点为宝山、崇明附近,主要是台风带来的风暴潮致灾;1877年台风登陆地点为太仓、宝山、嘉定县附近,主要是大风及暴雨致灾.     

基于系统动力学的海峡西岸城市群台风灾害风险分析

以海峡西岸城市群为研究对象,以台风灾害为例,基于系统动力学的理论方法,运用Vensim软件对海峡西岸城市群的台风灾害进行仿真模拟,重点围绕建筑物脆弱性指数和政府重视程度这两个变量分析其对台风灾害损失系统的影响. 得出结论：建筑物脆弱性指数可用建筑物灾损率来表征,脆弱性指数越大,建筑物毁坏速率越快;政府重视程度越高,台风监测预警能力与应急处置能力越强. 从长远考虑,降低建筑物脆弱性指数和提高政府重视程度,对降低台风灾害风险具有较为重要的现实意义.     

9711号台风与0509号台风的对比分析

9711号台风和0509号台风是近十几年来影响我国范围最广、时间最长、灾害最为剧烈的两个台风,本文着重从环流形势、不同时间台风中心的强度变化、移动路径、物理机制等方面进行对比分析。结果表明二者生成的环流背景中,副高的变化比较相似,但西风带系统又不尽相同;二者的移动路径非常相似,对于山东以南地区造成的天气和灾害也比较接近,对于山东以北地区又差别较大。     

台风灾害脆弱性评估的分析框架研究

借鉴国际上广泛应用的VSD(The vulnerability scoping diagram)评估框架,尝试构建台风灾害脆弱性评估的分析框架,包括暴露性、敏感性和适应性3个维度的指标体系和模型,试图促进台风灾害脆弱性评估的可视化与定量化,以呈现台风灾害时空演化与其脆弱性分布特征.对相关部门制定减轻脆弱性政策提供一些有益启示.     

基于微信文本的台风灾情快速评估方法研究

利用Python程序采集了与2019年台风“利奇马”和“白鹿”相关的1 036篇有效微信文章,抽取其中的灾情信息,基于词云图分析了灾害应急信息类型并给出台风“利奇马”中各省灾情大小的排序;构建了省级台风灾情指数并以此验证上述灾情排序结果.结果表明：(1)在台风的不同阶段,大众的关注内容反映出不同的灾害应急信息类型,在台风登陆前,主要为交通信息、天气预警;台风登陆时(后)主要为交通信息、天气预警、伤亡及营救、次生灾害、电力中断、事件/人物追踪、灾后恢复等;台风消亡后,主要为伤亡及营救、灾后恢复;基于微信文本数据推测的各省灾情排序为浙江、山东、上海、安徽、江苏、福建、台湾、湖南;(2)台风“利奇马”的灾情指数为11.57,处于大灾区间范围内,台风“白鹿”灾情指数为1.33,处于轻灾区间范围内;在省级台风灾情指数中,各省灾情排序依次为浙江、山东、安徽、江苏、上海、辽宁、河北、吉林、福建,与基于微信文本数据推测的各省灾情排序基本吻合.     

基于浙江省台风灾害保险数据的农村住房易损性评价

利用浙江省农业政策性保险试点项目中的农村住房保险及理赔数据,定量分析了浙江省2007年圣帕、韦帕及罗莎3场台风灾害期间农村住房投保金额、赔付金额、保额损失率的分县汇总数据,以及与这3场台风的极大风速、过程降水量等致灾因子强度的定量关系.研究发现,浙江省农村住房的台风灾害保险金额损失率,其对数与过程降雨量有着很好的线性相关关系.依据这一关系,建立了浙江省农村住房台风易损性方程并给出相关参数.     

台风“妮妲”和“电母”移动过程中的南宁市气象及环境空气质量变化特征分析

为加深对台风和环境空气质量关系的认识,以1604号台风"妮妲"和1608号强热带风暴"电母"为例,通过分析南宁市常规地面气象要素、天气场、气流后向轨迹、边界层高度、台风路径等资料,探讨移动过程中台风中心与南宁距离以及其与AQI的关系,结果表明,"妮妲"中心与南宁市测距为938~1 939 km时,南宁处于台风外围下沉气流影响区域,实时AQI有明显上升;测距小于311 km受台风环流影响,实时AQI明显下降;"电母"中心与南宁市测距为小于324 km时,实时AQI明显下降,台风类型不同对南宁的气象和环境空气质量的影响程度也有较大差异。