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行業專項成果綜述-台風暴雨災害損失及服務效益評估關鍵技術與系統研發

发布者:张岳   来源:   发布时间:2019/7/30 10:28:36   标签:   浏览次数:4374

項目編號GYHY201506015

研究周期2015年1月2017年12月

國撥經費115萬元

項目負責人李廉水

項目骨幹成員孫健、衛國、吳先華、劉穎傑、黃大鵬、王軍、張穎超、王桂芝、鞏在武、于庚康

項目承擔單位南京信息工程大學

項目協作單位中國氣象局公共氣象服務中心、江蘇省氣象服務中心、國家氣候中心

主要研究成果

主要內容。基于災害損失數據,開發了深圳龍華高影響天氣氣象災害風險評估系統,系統分爲以下幾個部分:(1)城市易澇點地理信息系統。通過與香港專業信息咨詢機構合作,調查得到了深圳龍華的易澇點信息。(2)災害直接損失計算系統。首先,基于城市易澇點地理信息系統,通過數值模擬和遙感分析等方法來確定台風/暴雨的影響範圍、淹沒水深、災害曆時等致災特性;其次,搜集社會經濟調查資料、社會經濟統計資料以及空間地理信息資料,運用面積權重法、回歸分析法等對社會經濟數據進行空間求解,生成具有空間屬性的社會經濟數據庫;再次,災害情形特征分布與社會經濟特征分布通過空間地理關系進行拓撲疊加,計算災害影響範圍內不同淹沒水深下社會經濟不同財産類型的數量及分布;最後,根據調查資料估算不同淹沒水深(曆時)條件下,分析影響區內各類承災體分布和洪災損失率關系,計算出洪災經濟損失。(3)災害間接損失計算系統。通過建立投入産出表,結合各産業部門的投入-産出約束,建立計算災害間接經濟損失下限的多目標優化模型。估算災害間接損失。(4)易澇點災害防禦對策報告生成系統。報告包括災害基本信息、評估思路、災害直接經濟損失、災害間接經濟損失、災情簡述以及防禦對策等六個部分。

技術特點。(1)理論性。高影響天氣氣象災害風險評估系統是一個多學科交叉的系統,涉及到地理學、災害學、經濟學、管理學和計算機系統等多學科體系,以不同的學科理論作爲基礎,開發台風/暴雨災害損失評估系統,並使之不斷優化,具有較強的理論性。(2)實踐性。在台風/暴雨等自然災害發生後,需要對災害産生的直接和間接損失進行估算,那麽,這就需要通過一個科學的災害評價系統來對損失進行測算,從而爲災害治理和災害預防提供可靠准確的政策建議。(3)實時性。高影響天氣氣象災害風險評估系統是一個實時系統,能夠實時地對災害前期、中期和後期的災害發生情況進行監測,同時也能實時地對災害産生的經濟影響進行測算,進而爲災害治理的全過程提供有效支持。(4)可拓展性。高影響天氣氣象災害風險評估系統是基于模塊化思想來進行開發的,以深圳龍華作爲對象來進行系統開發,系統技術成熟,可以與氣象信息系統進行對接,對于其他地區而言,建立基礎的城市易澇點地理信息系統,將本系統進行遷移,並與氣象信息系統進行對接,可以實現台風/暴雨災害損失評估系統的拓展。

創新性。(1)實現了多學科的知識集成。台風/暴雨災害損失評估系統涉及到地理學、災害學、經濟學、管理學和計算機系統等多學科知識,能夠爲解決現實問題提供方法和技術基礎。(2)實現了對災害監控和經濟損失進行可視化操作。通過建立城市易澇點信息,能夠對災害發生進行實時監控,並利用經濟模型結合災害發生情況可以對災害産生的直接和間接經濟損失進行估算,基于WebGIS技術實現對于災害情況的可視化操作。

所解決的主要問題。(1)同時對台風/暴雨災害的直接和間接損失進行了評估。以往的災害評估系統只能對直接經濟損失進行估計,較少能對間接經濟損失進行估算,本系統能夠同時報告災害引起的直接經濟損失和間接經濟損失。(2)實現高分辨率的災害影響監控。基礎數據庫的構建和損失評估以易澇點爲單元,突破傳統的以城市(鎮)等行政單元爲基礎的損失評估,能夠體現行政單元內部災害損失的空間差異性。(3)能夠在災害發生時生成災害防禦對策報告。針對災害發生情形,自動生成災害直接經濟損失和災害間接經濟損失等一系列報告,同時也爲決策者提供防禦對策,從而有效地降低災害損失。

成果應用情況

成果轉化應用情況。成果已成功應用于深圳氣象局,以龍華新區爲主要監測對象,對高影響天氣氣象災害風險進行評估,爲深圳氣象局的防災減災工作提供科學可靠的支撐。

對業務發展的貢獻與效果。(1)基础数据丰富,空间分辨率高。系统采用数据库合成技术,对调研、普查、购买,以及用户实时录入的数据等多源异构数据进行集成,存储在系统的数据库中,供系统分析、调用、评估及输出,实现历史灾情数据的同步,同时,突破了传统的以行政单元为基础的损失评估,能够以更加高的分辨率对灾害损失进行估算。(2)操作便捷、交互性强。系统以网站形式登陆,利用 WebGIS 技术和动态链接手段,在不同级别用户之间、相同级别用户之间实现资源共享。基础数据均可通过地图可视化界面直观显示。用户可根据自身需求对数据进行录入、查询、分析、评估和输出等,操作简单、运行效率高,维护成本低。系统不仅为用户提供查询、调用及下载数据库中开源数据等服务,同时可以将实时的灾情等相关数据录入系统,实现灾情数据的自动报送与动态更新,开展灾害经济损失的动态评估。(3)兼容性和拓展性好。系统兼具数据库系统的一般功能和 GIS 空间显示与分析功能,具备与已有业务系统挂接或嵌入的多个接口,便于系统功能的拓展及与其他业务的合并使用。损失评估系统采用开源代码,用户可根据需求修改和增删部分源代码、评估指标体系和评估模型,并能调整模型参数。(4)经济损失评估方法科学实用。直接损失评估模型是以水深为横轴、损失率为纵轴的灾损率模型,是目前损失评估中常用的实用可靠的方法,用户可根据不同易涝点、不同资产类型选择相应模型开展评估,操作简单,结果易于对比分析。投入产出模型是目前国内外常用的评估灾害间接损失的重要模型,原理简单实用,能够较好地反映灾害带来的间接经济损失。

    转化应用中存在的主要问题。(1)災情采集過程缺乏智能化手段,當社區管理員人手和精力不足、未及時輸入易澇點的水深信息時,系統不能自動讀入易澇點的水深數據。(2)需要持續完善對于易澇點3m以下各類資産經濟價值的估算。要定期盤查和核對3m以下資産的價值,適時修正各類資産的災損率曲線,才能保證系統運行結果的可靠性。

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