风暴潮灾害损失评估研究综述

本文先根据风暴潮灾害损失评估时序、因果关系、结果形式以及灾害要素对评估对象分类,综述不同损失类别的定义、特征、方法及实践意义.在此分类的基础上,统计6类风暴潮损失评估使用的39种指标频次,并首次通过弦图对统计结果进行可视化.结果表明,我国风暴潮损失评估研究主要集中于风暴潮灾后损失和损失等级评估,其中,产业损失指标的使用...     

基于SSA-SVM模型的台风风暴潮灾害损失评估

受全球气候变化影响,台风风暴潮造成的损失显著增加,准确构建高效、合理的损失评估模型对海洋灾害防灾减灾工程具有重大现实意义。使用4组指标构建台风风暴潮指标体系,并通过主成分分析筛选出输入因子。采用麻雀搜索算法优化支持向量机模型对台风风暴潮损失分级和直接经济损失进行评估,与其他优化算法进行比较分析,发现该模型具有更好的预测精确性。对指标体系中的4组指标分别进行评估,得出指标的有效性大小为危险性指标>气候变化指标>易损性指标>防灾减灾能力指标,表明了该实验的合理性,为防灾减灾事业提供了有效的评估方式。     

基于证据理论的风暴潮灾害损失评估

本文提出了一种基于Dempster-Shafer证据理论的风暴潮灾害损失评估方法。鉴于风暴潮致灾过程中的不确定性, 选择合适的具有代表性指标(包括最大风暴潮增水、最大有效波高和防灾减灾能力)产生灾害损失评估的证据, 并根据所选指标和风暴潮直接经济损失之间的相关性大小确定证据权重, 最后采用改进的Murphy证据融合算法进行证据融合, 从而判断灾害损失等级。通过实证分析发现, 本文所提出的方法在判断风暴潮灾害损失等级上的正确率达到93.1%, 优于朴素贝叶斯、支持向量机、神经网络和决策树等常用方法, 同时本文方法计算简便, 且随着训练集样本量的增加, 损失评估结果可进一步精细化。     

无人机遥感系统在风暴潮灾害损失评估中的应用初探

无人机遥感系统由于具有响应迅速、起降方便、可低空作业、分辨率高等优点,在自然灾害调查及应急救援中有广泛的应用。文章在台风"苏力"登陆后,利用无人机遥感系统及时获取台风登陆点附近25km~2范围的高分辨遥感影像,通过对遥感影像进行分析处理,提取研究区域典型风暴潮承灾体的灾害损失信息并对其进行统计分析,为风暴潮灾害损失评估提供数据支持;对无人机低空遥感系统在风暴潮灾害调查及灾害损失评估中的应用作初步探索。结果表明,无人机低空遥感系统在风暴潮灾害调查中的应用具有一定的可行性且取得一定成果,但受制约的方面也较多,今后还需结合风暴潮灾害特点作进一步的应用探索。     

风暴潮灾害经济损失评估方法研究

本文分析了风暴潮强度与直接经济损失或灾害的关系,建立了评估风暴潮灾害损失的近似模式。     

近20年中国沿海风暴潮强度、时空分布与灾害损失

中国是世界上风暴潮灾害最为严重的国家之一,最近20年,风暴潮灾害带来的经济损失呈波动上升趋势,其造成的直接经济损失总共高达2443.64亿元;风暴潮灾害造成的伤亡人数总体呈下降趋势,其造成的死亡、失踪人数共为4128人。分析了近20年来我国沿海地区风暴潮灾害的次数和强度、时空分布及其与灾害损失的相关关系。结果表明:在全球变暖背景下,我国风暴潮灾害的次数和强度呈增加的趋势、风暴潮灾害时空分布具有相对集中性,但其发生的时间跨度有延长的趋势、风暴潮强度和时空分布与灾害损失有一定的相关关系,但不一定成正比关系。研究风暴潮灾害形成机理,评估风暴潮灾情等级,完善风暴潮灾害预警体系,加强风暴潮减灾工程建设,采取综合措施防御大规模围垦区的风暴潮灾害,对中国沿海地区可持续发展具有十分重要的意义。     

风暴潮灾害损失定量评估方法研究——以舟山市普陀区为例

风暴潮灾害成灾频率高、致灾强度大,是我国的主要海洋灾害之一。浙江省位于我国东部沿海,是我国人口分布以及社会经济发展的重要区域。本文采用脆弱性曲线法开展了适用于风暴潮灾害的受灾人口和直接经济损失定量评估方法研究。将研究成果应用于舟山市普陀区,在验证模型可靠性的基础上,开展了不同风暴潮重现期情景下的灾害损失定量评估。结果显示：受灾人口较多和直接经济损失较大的地区主要集中出现在舟山本岛的东南部区域,其中,工业仓储、住宅和交通用地更易受到风暴潮灾害的直接影响,损失值较大。定量评估结果可为进一步开展我国沿海地区风暴潮灾害损失评估提供数据基础支持,可有效地支撑沿海地区风暴潮灾害防灾减灾能力。     

基于SSA-ELM模型的台风风暴潮灾害损失预评估

近年来全球气候变化加剧,台风风暴潮灾害的频率、强度和损失逐渐加大,台风风暴潮灾害损失的预评估对海洋防灾减灾工作有重大现实意义.作者选用广东省1995年—2020年间的50组台风风暴潮数据进行研究,量化气候变化数据,建立台风风暴潮损失评估体系并通过主成分分析进行降维.采用麻雀搜索算法优化极限学习机建立预评估模型,分别对台...     

防范海洋灾害风险提高渔民收入促进农民增收

青岛市渔民收入与农民收入间关系的回归模型显示,前者对后者有着很大的促进作用,渔民收入提高可以从总体上增加农民的收入水平.而采取有效措施切实规避制约养殖渔业发展的海洋灾害、养殖病害、市场风险和引苗育种瓶颈四大问题,是促进渔民收入提高的关键所在.在用数据统计分析方法探寻渔民收入与农民收入相关关系的基础上,提出了解决海洋灾害问题的政策措施,以求有效阻止青岛市渔民收入连年递减的趋势,进而切实保障青岛市农民收入的持续增加.     

洋山深水港风暴增、减水特征

依据小洋山1997年8月至2002年12月的实测潮位,采用王骥、方国洪的分潮模式,进行潮汐调和分析,给出天文潮预报,对期间的实测潮位进行增、减水分离,获取洋山深水港区风暴增、减水特征,以及典型的风暴的增减水过程,经对1998-2002年实测资料分离,≥30cm的增水年均17.2场,≥30 cm的减水年均9场,引发严重增水的主要是台风.同时检索、比对大量的台风资料,分析引发洋山港海域严重和特大风暴潮的台风路径主要是在浙江北部到长江口沿海登陆的台风和在浙江北部、上海市近海北上或转向的台风.     

渤、黄、东海海域 9711 号风暴潮数值模拟

以整个东中国海为计算域,采用 64 个天文分潮控制外海边界,用台风中心气压、最大风速为参数,建立球面坐标系下平面二维风暴潮数学模型,模拟风暴潮与天文潮的耦合流场.数学模型采用改进的 ADI 法求解,以 9711 号台风为例,对风暴潮数学模型进行了风暴潮增水验证,数值模拟结果与实测值符合良好.     

福建沿海风暴潮特征的分析

通过普查1960-2001年正面登陆我国东南沿海的台风,分析了福建沿海风暴潮的特征及其可能原因。台湾海峡特殊地形对福建沿海风暴潮的时空分布有明显影响,登陆岸段不同,台湾海峡对风暴潮的影响作用也不同,导致福建沿海风暴潮出现明显不同的分布和变化特征。当台风位于台湾海峡时,其大风区位置利范围不同,会影响福建沿海各地风暴增水的幅度。台风横穿台湾海峡时,易使福建沿海台风大风区中心岸段出现双增水峰现象,第一个增水峰出现在台风离开台湾岛进入台湾海峡后,第二个增水峰出现在台风登陆福建沿海前后。台风横穿台湾海峡有时会引起台湾海峡北部出现奇异增水现象,风暴潮与天文潮之间的相互作用可能是其重要原因。奇异增水峰往往出现在天文潮低潮附近,此时实际潮位并不高。     

Extreme Statistics of Storm Surges in the Baltic Sea

Statistical analysis of the extreme values of the Baltic Sea level has been performed for a series of observations for 15–125 years at 13 tide gauge stations. It is shown that the empirical relation between value of extreme sea level rises or ebbs (caused by storm events) and its return period in the Baltic Sea can be well approximated by the Gumbel probability distribution. The maximum values of extreme floods/ebbs of the 100-year recurrence were observed in the Gulf of Finland and the Gulf of Riga. The two longest data series, observed in Stockholm and Vyborg over 125 years, have shown a significant deviation from the Gumbel distribution for the rarest events. Statistical analysis of the hourly sea level data series reveals some asymmetry in the variability of the Baltic Sea level. The probability of rises proved higher than that of ebbs. As for the magnitude of the 100-year recurrence surge, it considerably exceeded the magnitude of ebbs almost everywhere. This asymmetry effect can be attributed to the influence of low atmospheric pressure during storms. A statistical study of extreme values has also been applied to sea level series for Narva over the period of 1994–2000, which were simulated by the ROMS numerical model. Comparisons of the “simulated” and “observed” extreme sea level distributions show that the model reproduces quite satisfactorily extreme floods of “moderate” magnitude; however, it underestimates sea level changes for the most powerful storm surges.     

计算域的选取对风暴潮数值模拟的影响

作者以 72 0 3号台风过程中引起的黄海沿岸水文测站的风暴潮过程为例 ,选取不同计算域 ,模拟计算的同一测站的风暴潮增水值有很大差异。只有选取整个黄渤海海域 ,才能得到较精确的风暴潮增水结果。从而揭示在封闭或半封闭海域中由风暴过程激发的区域自由振荡 ,是风暴潮增水中不容忽视的量。说明该海域中的风暴潮过程是海域整体效应的响应 ,因此认为数值模拟中计算域应选取整个封闭或半封闭海域     

Simulation of Storm Surges in the Bay of Bengal Using One-Way Coupling Between NMM-WRF and IITD Storm Surge Model

The storm surge associated with severe tropical cyclones (TCs) in the Bay of Bengal (BoB) is a serious concern along the coastal regions of India, Bangladesh, Myanmar, and Sri Lanka. It is one of the most hazardous elements associated with landfalling TCs other than strong winds and heavy precipitation and about 75% of the casualities in this region are attributed to storm surges. Therefore, it is highly essential to predict the storm surges with greater accuracy at least 2 days in advance for effective evacuation. In the present study, an attempt is made to simulate the storm surges associated with severe TCs in the BoB using one-way coupling of the Non-hydrostatic Mesoscale Model core of Weather Research and Forecasting (NMM-WRF) system with the two-dimensional finite-difference storm surge model developed at the Indian Institute of Technology Delhi (IITD). The NMM-WRF model simulated track, pressure drop, and radius of maximum wind are used to calculate the wind-stress through Jelesnianski wind formulation. The results are compared with the observed/estimated values as provided by the operational/meteorological agencies of India, Bangladesh, and Myanmar. This study suggests that using simulated surface meteorological fields of a high-resolution mesoscale model, the storm surge can be predicted at least 2 days in advance of the actual landfall of TCs with reasonable accuracy. This approach will be helpful in providing disastrous storm warning well in advance in a coastal region, which will help with rapid evacuation from the vulnerable coastal region, relocation as well as protection of valuables, disaster mitigation, and coastal zone management.     

改进BP算法在风暴潮极值水位预报中的应用

提出1种基于改进BP算法的风暴潮极值水位预报方法。首先针对现有人工神经网络BP算法存在的缺陷,引入Cauchy训练方法计算连接权的调整,解决BP算法的局部极小点和网络瘫痪的问题。然后结合山东海区水文观测站每年的台风风暴潮资料,应用该改进算法建立台风强度、风速和台风移速与风暴潮极值水位的非线性网络预报模型,对该站极值水位进行预报。实验结果表明,该算法具有很好的稳定性和准确性,为风暴潮预报分析提供了1种可靠的技术手段。     

风暴潮中风与水位非线性作用效应研究

风暴潮和天文潮的非线性相互作用中风与水位效应作用明显,本文从三维全流方程组出发,引入"准定常潮汐"的假定,从动力学意义上推导风与水位效应非线性作用关系式,并由风暴潮耦合计算实例得到了支持.结果表明,潮汐高潮削弱了风应力作用,从而减弱了风暴潮,低潮时相反.     

近10多年来我国沿海海平面变化和风暴潮

近百年来全球气候显著变暖,导致世界性海平面持续波动上升。根据我国沿海验潮站潮位资料统计分析表明,近10多年(1989～2000)来我国沿海海平面也早持续上升趋势,而且有较大幅度的上升。同时,近期发生在我国沿海的风暴潮强度较前期(1975～1986)明显加大。