基于灰色关联度-主成分法的高速公路雾灾评估模型——以沿海高速江苏段为例

基于2010—2014年沿海高速江苏路段的管制信息和气象监测数据,详细分析了大雾灾害发生时的数据特征,构建了高速公路雾灾灾情评估指标体系。进一步构建了基于色关联度-主成分法(GRA-PCA)的高速公路雾灾灾情评估模型,即运用灰色关联度分析法计算各指标样本数据的关联系数,运用主成分分析法获得各指标关联系数的权重,通过指标关联系数的加权平均值获得更加符合实际的灾害划分等级。通过对沿海高速江苏路段的实例分析,认为江苏省交通厅在雾灾预警和管制方面的工作有效降低了雾灾发生时的损失程度,但仍有可改进的空间,以杜绝Ⅰ特别重大和Ⅱ重大情况的发生。     

基于GIS的宁夏高速公路降雨灾害风险评估

基于气象数据、基础地理信息数据、交通数据和经济社会数据,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性3方面建立宁夏高速公路降雨灾害评估指标,通过模糊综合评价法和层次分析法计算各因子的权重,并结合ArcGIS技术,开展宁夏高速公路降雨灾害风险评价.结果表明,宁夏高速公路降雨灾害呈中卫市南部及固原市风险较高,而其他地区较低;高到次高风险路段位于福银高速固原段、青兰高速固原段,中等风险区位于福银高速中卫市南段、同海高速大部,其他路段风险较低.     

福建省洪涝灾害经济损失趋势分析

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,并应用它对福建省洪涝灾害经济损失趋势变化进行了分析.研究表明:利用灾损度指数对灾害经济损失评估的方法是可行的,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;福建省洪涝灾害灾损度指数呈波动上升趋势,反映出福建洪涝灾情加重、灾害本身损失加大与福建省环境不稳定度加大有关,和实际情况相符.     

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...     

广州市洪灾成灾机制与减灾对策

基于广州市洪水灾害的发生历史,研究了广州市洪灾季节分布不均匀,年际变化大,灾情严重等基本特征.运用灾害系统理论,从致灾环境、致灾因子和承灾体系统探讨了广州市洪水灾害的成灾机制.提出了工程措施和非工程措施相结合来防治洪水灾害的建议.     

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.     

一种灾情智能预测与评估系统的设计与实现

在防洪决策流程中,灾情预测与评估扮演着十分重要的角色,根据所处的不同阶段,可以划分为灾前预测、灾中决策和灾后评估.本文设计了一种灾情预测与评估的智能系统.将灰色关联度分析法、BP神经网络、基于免疫遗传算法(IGA)的RBF神经网络三种方法应用到灾情评估系统中.仿真结果表明基于IGA的RBF神经网络有较高的准确性,因而有较好的实用性.最后采用灰色关联度分析法和IGA-RBF网络模型,给出了洪水灾度评估的系统实现.     

风暴潮灾害受灾人口与直接经济损失 评估方法研究进展

基于风暴潮致灾和成灾过程,分别对风暴潮灾害受灾人口与直接经济损失评估方法进行了综述.总体上看,国内外已建立多种风暴潮受灾人口和直接经济损失的评估方法,并开发了一些业务化评估系统.但国内风暴潮灾害损失评估所需数据比较缺乏,评估方法多是对潮灾损失与影响因素间的线性关系分析,对灾情的模拟评估较少,评估结果实用性较低.风暴潮灾情的评估应增强对历史灾情数据、现场调查数据、遥感数据和保险公司业务等数据源的融合和综合利用,加强对承灾体脆弱性定量评估的研究,通过建立风暴潮巨灾模型系统,实现对风暴潮灾情的实时动态可视化评估.     

国产HJ小卫星遥感影像多特征融合用于日本海啸灾情快速监测

 针对特大地震和海啸灾害的特点与灾情监测的需求,设计和构建了一种基于多特征决策级融合的灾情快速变化检测方法,首先利用遥感影像中提取的NDVI、主成分变换分量、独立成分变换分量等特征分别提取变化信息,然后对多种变化信息进行决策级融合,获得具有更高可靠性的变化图,用于灾情分析。将所设计的方法用于国产环境与灾害监测预报小卫星HJ-1A/B数据处理分析,对日本东部沿海区域海啸灾害前后进行变化检测与灾情信息提取试验,有效地检测了海啸灾害后的海水倒灌区域、陆地积水区、植被淹没区以及建筑受损区等变化区域。研究表明,基于多源特征融合的非监督变化检测流程可以快速、有效地提取海啸受灾区域,为灾害应急响应与灾情评估提供支持。     

南方冰冻交通危险度预警评估技术

 通过对南方地区影响公路交通的冰冻过程确定，利用灰色关联方法，构建基于过程日平均降水量、日平均气温、降水持续天数、冰冻持续天数等4个因子指标量的冰冻交通危险度预警模型。为了检验危险度预警模型的可信度及预警效果，采用2016年1月21-25日中国“超级寒潮”事件南方地区地面站实况资料和实时公路阻断灾情数据，进行冰冻交通危险度预警等级结果与公路阻断灾情的对比分析。结果表明，预警最高等级（5级）区域内极高交通风险路段与区域内实际发生公路阻断路段呈现非常好的吻合关系；随着预警等级升高，更大比例的公路阻断发生在预警区域内。高速、国道、省道等不同等级道路阻断里程百分比都随预警等级的增加而呈现上升趋势，且国家高速阻断比例在等级较高时表现突出，省级道路阻断比例在等级较低时开始凸显。体现出预警模型不仅对实际公路阻断灾情有很好的关联性，而且较好地反映了模型中不同等级道路对冰冻灾害响应的区别，对公路阻断灾情的预判起到很好指示作用，为交通运行风险控制提供参考。     

承德境内高速公路交通气象服务分析

通过对承德境内高速公路各路段灾害性天气历史气候资料进行分析,确定雾、雨、雪、大风、高低温等灾害性天气的交通气象服务的关键性路段和关键期,制定高速公路安全运营气象灾害防御地方标准,制作交通气象服务应急管理发布流程,提出在高速公路沿线布设密度适宜的气象监测站和加强气象对高速公路影响机理研究等利于高速公路安全运营的建议。     

基于交通承灾体的低能见度致灾因子研究

基于灾害系统理论,通过对低能见度灾害案例梳理,构建由大雾、暴雨、沙尘暴、降雪4个灾种构成的低能见度灾害致灾因子分类系统,并提出了低能见度灾害链.以灾害发生的相对频度为低能见度灾害危险性指标,编制危险性图谱,并通过GIS空间叠加分析形成低能见度灾害类型-频度图.对低能见度灾害的空间分异及组合规律分析的结果表明:大雾和暴雨高危险性区域分别覆盖了全国高速公路的24%和18%,机场的16.6%和12.9%;其中具有4个灾种影响的低能见度致灾区域覆盖了全国38个城市和22%人口;具有3个灾种影响的致灾区域覆盖全国308个城市和57.9%人口.因此,低能见度灾害的综合评价对交通运输管理部门的风险防范有着重要的指导作用和现实意义.     

山西省农业自然灾害系统灾情形成机制研究

以区域农业灾情形成机制为突破口，以山西省农业自然灾害数据库为依托，逐一分析山西省农业自然灾害系统诸子系统──孕灾环境、承灾体、致灾因子与灾情系统的特征值，并研究了各相关要素对区域农业灾情的贡献率。以此为根据，构造了描述自然灾害系统及其子系统的定量指标。从而系统分析了山西省农业自然灾害系统灾情形成机制。得出的主要结论是：可以利用计算机进行自然灾害信息管理；区域农业相对灾情与绝对灾情意义不同，必须将两指标同时作为系统特征指标；单一的自然灾害要素难以解释灾害形成机制，自然灾害子系统的综合指标可以更好地刻画自然灾害。     

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.     

集成综合评价法的终端区管制运行效率评估

终端区管制运行效率评估中指标信息间具有差异性且量纲不统一的特点.针对传统的主成分分析法对数据做标准化处理时会消除指标间差异性的不足,基于改进的主成分分析法并结合熵值法的客观性提出了一种终端区管制运行效率的集成综合评估模型.该模型运用均值化代替标准化处理指标数据,借助SPSS23软件分别得出改进的主成分分析法和熵值法评估排序结果.将两种评估结果通过一致性检验得到最终的终端区管制运行效率集成综合评估值及排序结果.算例结果表明,所建立的评估模型可以更高效的评估终端区管制运行效率.     

海南台风灾害实时评估分析——以1816号台风“贝碧嘉”为例

以1816号台风"贝碧嘉"为例,本文选择了依据可拓理论建立的海南台风灾害实时评估系统,对1816号台风"贝碧嘉"给海南造成的灾害进行了灾前、灾中和灾后的实时动态评估,且通过与民政部门的实际灾情统计的对比分析验证了评估结果的准确性.     

广西暴雨致洪灾害的非线性预测模型研究

选取自1994—2012年来广西共87个暴雨致洪灾害过程,以暴雨时间长度、暴雨过程降水极值、暴雨过程降水均值三个指标作为致灾源因子,以暴雨洪涝造成的直接经济损失作为主要灾情因子,通过对数变换获得更加光滑的灾情因子序列.利用统计学理论建立支持向量回归模型,采用网格搜索法进行SVM的参数寻优,利用选取的致灾源因子对灾情序列进行回归预测.结果表明,基于支持向量机的回归预测模型,其拟合优度、拟合效果均优于传统的逐步回归.该研究为探讨暴雨致灾源因子与灾情因子的非线性关系提供了一条新的途径.     

基于门架数据的高速公路运行状态评价研究

高速公路信息化建设日益完善，为了能够更加详尽地掌握高速公路的交通状态，以济青高速为研究对象，通过挖掘门架数据，设计了k均值聚类算法和基于密度的噪声应用空间聚类算法相结合的两阶段聚类方法来识别驶入服务区车辆和异常行驶的车辆，再结合各车型流量占比加权的交通状态指数，从时间和空间维度分析高速公路路段交通状态。研究结果表明，两阶段聚类算法有着很好的识别效果，通过交通状态指标发现在7:00—20:00时段高速公路存在3个交通状态较拥堵的时段，精确地识别出高速公路中交通状态较拥堵的路段，并且发现路段的大车混入率与交通拥堵程度呈现密切的正相关的趋势，最后依据交通状态指数将济青高速路段交通状态划分为4个不同的等级，为交通管理部门提供了路段交通状态评估的技术支持。     

2008年中国南方低温雨雪冰冻灾害承灾体分类与脆弱性评价——以湖南省郴州市交通承灾体为例

基于灾害系统理论对承灾体进行分类,对于有效防灾减灾具有重要意义。依据北京师范大学民政部/教育部减灾与应急管理研究院的综合风险搜索引擎为灾情数据来源,从产业结构、灾害链和土地利用3个角度对中国南方低温雨雪冰冻灾害的承灾体进行分类,并以郴州市交通承灾体为例,进行了脆弱性评价。研究结果表明:第一产业承灾体种类最多、面积最大,第二产业承灾体集中在电力行业,第三产业承灾体集中在交通运输业;"结构破坏"、"断电"和"交通阻塞"在灾害链节点处的承灾体脆弱性强;土地利用中大面积的林地和园地,线网状的交通网、电网和通讯网用地的脆弱性强;郴州市交通承灾体脆弱性存在着明显的地域差异,京珠高速公路郴州段脆弱性为全市最高。本研究可为灾情评估和减灾工程布局提供科学依据。     

基于仿真的调度规则组合决策研究

针对车间调度规则组合的多目标优化问题,提出了一种基于仿真的评估决策模型. 通过仿真获得不同调度规则组合下的方案集合,在利用层次分析法获得性能指标权重的基础上,采用灰关联理论计算各结果方案对于单项指标的关联系数,实现了基于灰色关联度的方案评估,并导出了最优的调度规则组合. 调度规则组合决策体现了用户对系统性能指标的要求,解决了传统依靠经验进行调度规则选取的问题,优化了制造系统的运行.