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...     

基于改进的神经网络方法的风暴潮灾害经济损失预测

风暴潮灾害一直以来对中国东南沿海地区的社会经济发展具有较为严重的负面影响, 是对中国造成危害最为严重的海洋灾害之一, 建立一个准确有效的损失评估模型进行风暴潮灾害损失预测, 对风暴潮灾害的预防具有重要的意义。本文在现有研究的基础上收集了2000—2018年中国东南沿海的琼、粤、闽、浙等省份记录较为完整的风暴潮灾害相关数据, 在综合考虑危险性、承灾体脆弱性、孕灾环境和防灾减灾能力的基础上, 建立起更为完整的风暴潮灾害损失的指标体系。相较于单一的BP神经网络, 本文在借鉴机器学习相关理论的基础上搭建了差分进化灰狼算法(DEGWO)优化的BP神经网络, 对样本进行训练和仿真测试。结果表明, 通过DEGWO算法优化后的模型误差更小, 数据的拟合程度更高, 对比而言, 提高了风暴潮灾害损失预测的精确性, 能够为风暴潮灾害损失预测的研究提供新的思路, 同时也为风暴潮灾害的防灾减灾管理提供了指导。     

基于KPCA-RBF模型的风暴潮灾害经济损失预测

作为破坏性最强的海洋灾害,风暴潮灾害每年都给我国沿海地区造成了巨大的经济损失,运用科学的方法模型合理预测风暴潮灾害经济损失对指导沿海地区的防灾减灾工作意义深远。本文基于风暴潮灾害的成灾特点建立了风暴潮灾害直接经济损失预评估指标体系,由于评估指标数据高度非线性,采用核主成分分析（KPCA）对高维非线性数据进行降维优化,并利用径向基函数（RBF）神经网络对降维后的数据进行训练,从而实现对风暴潮灾害直接经济损失的预测。选取广东省1996—2018年的32个风暴潮灾害损失样本对模型进行仿真测试,结果表明,KPCA-RBF预测模型集成了核主成分分析和径向基函数神经网络的优势,预测结果精度高,学习收敛速度快,对风暴潮灾害数据序列有较好的非线性拟合能力。     

0518号台风"达维"风暴潮分析

2005年9月26日凌晨4时,32年来最强的台风“达维”在海南省万宁市山根镇沿海地区登陆。“达维”一路横扫,肆虐全省18市县,重创海南,直接经济总损失达116.47亿元。本文对这次台风的风暴潮特点及其成因进行了较深入的分析,初步探讨灾情分布,为今后该类台风风暴潮预报积累经验及防灾减灾提供基础资料依据。     

广州市海洋防灾减灾信息化建设成果及其应用

阐述广州市海洋防灾减灾信息化建设现状,介绍了广州市海洋防灾减灾信息化建设成果:广州市海洋综合观测系统、风暴潮风险评估与预警系统,并以台风"妮妲"为例介绍了观测和预报预警两个系统在海洋防灾减灾中的应用。结果表明:海洋综合观测系统在台风期间可对水文及气象要素进行连续实时的观测并提供有效的灾害天气观测数据,预报预警系统可对风暴潮漫滩进行模拟并对风暴潮灾情进行预评估,为防灾减灾提供决策依据。最后对广州市海洋防灾减灾信息化建设的特点和不足进行了总结,并对未来海洋防灾减灾信息化建设提出了具体规划。     

基于因子分析的沿海地区海洋灾害损失评价——以风暴潮为例

近年来,海洋灾害不断发生,使得沿海地区经济与社会的持续发展遭受严峻的挑战。在总结有关海洋灾害研究成果的基础上,首先说明了构建灾害损失评价指标体系的基本原则,并选取了评价指标体系;其次,用因子分析法对十个沿海省份2000年到2007年所遭受的风暴潮灾害损失进行了评价;最后根据综合得分找出了遭受风暴潮灾害损失严重的地区和主要的损失因子,从而为防灾减灾提供了依据。     

台风风暴潮灾害影响下的温州平阳县脆弱性评估

浙江是频繁遭遇台风风暴潮袭击的省份,而温州地区受潮灾尤为严重,为给其防御台风风暴潮提供管理支持,文章以平阳县为例,利用气候变化脆弱性分析框架,分析灾害暴露性、脆弱性特征和适应能力,提出平阳县适应风暴潮灾害的对策。在适应能力评估上,从经济与社会发展、城市基础设施、保护性设施、灾害管理机构能力和机制等4个方面构建沿海城市防御风暴潮灾害能力评价指标体系,采用AHP层次分析法评估平阳防御灾害能力。研究结果表明:(1)平阳具有较高的灾害暴露性。(2)增加脆弱性的主要因素包括围填海新区扩张与城市建设、存在的部分低质量房屋、城市排水管网系统和部分海堤标准较低、基层社区灾害应对能力相对不足等。(3)平阳防御风暴潮灾害能力的评估值为0.796。建议将风暴潮灾害因素纳入国土空间规划考虑;健全灾害管理机构和机制;加固重点堤防,改进城市排水系统;提高农房等建筑的防洪抗台能力;提升基层社区的减灾能力。     

0709号超强台风“圣帕”风暴潮特征分析与预报

本文通过对0709号超强台风"圣帕"的主要特点、风暴潮特征及天气形势进行分析,简单阐述我台在超强台风风暴潮过程中的监测预报服务情况,总结预报经验,检验预报质量,为以后同类型台风风暴潮预报及防灾减灾提供分析依据.     

厦门风暴潮淹没风险预警系统研究

为提高厦门防御台风风暴潮灾害风险的能力,辅助政府部门开展海洋防灾减灾工作,文章基于风暴潮数值模型开发厦门风暴潮淹没风险预警系统,并以1521号台风为例模拟其淹没风险。研究结果表明：风暴潮数值模型能较好地刻画影响厦门的台风风暴潮过程,满足风暴潮淹没风险分析需求;厦门风暴潮淹没风险预警系统采用按警戒潮位预警和按高程预警2种方法分析风暴潮淹没风险,可对影响程度不同的岸段采取不同的预警和防御措施;基于数值模型的风暴潮淹没范围与实地调查区域的淹没范围基本一致,可对未开展实地调查区域的淹没范围进行补充;今后须进一步完善厦门风暴潮淹没风险预警系统,同时建立厦门风暴潮风险评价体系。     

台州沿海地区台风风暴潮淹没风险分析

台州市是我国遭受台风风暴潮灾害最为严重的地区之一,对台州地区进行风暴潮淹没风险分析对于该区域的海洋防灾减灾工作有着十分重要的意义。找出对整个评估区域各控制点均能产生较大增水的台风路径作为淹没风险分析的基础路径,同时为保守起见,保证每次台风过程的最大增水均叠加在当地天文高潮上,根据台风强度不同分为6个等级对应风暴潮的不同强度,评估分析六个不同等级的台风风暴潮叠加到台州当地天文高潮所产生的风暴潮灾害。评估中还充分考虑了实际一维海堤等对评估结果的影响,评估结果更加合理。从分析的结果来看,由于台州市区高程普遍偏低,一旦出现海水漫堤的情况,将会在评估区域内造成大面积的淹没,受灾程度视淹没深度和范围不同而不同。     

0216号台风风暴潮分析

本文着重分析了0216号台风引起的福建全省沿海风暴潮几个显著特点及其成因，初步探讨灾情分布的原因，为今后该类型台风风暴潮预报积累经验及防灾减灾提供基础资料依据。     

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。     

风暴潮灾害经济预警指标体系研究

在界定风暴潮灾害经济预警概念的基础上,按照风暴潮灾害经济预警主体性原则、逻辑科学性原则,选取风暴潮灾害经济预警评价指标,采用“目的树”层次分析法,从风暴潮灾害危险度、潜在受灾地区易损脆弱度和防灾减灾能力三个层面,构建了我国风暴潮灾害经济预警指标体系,这将为近海青岛地区风暴潮灾害风险区划,以及相关预警模型的准确有效建立与...     

近岸浪-风暴潮耦合模型在天津沿海的应用

为了精细化描述天津沿海台风天气下近岸浪和风暴潮特征,基于非结构三角网格,建立近岸浪与风暴潮的耦合模型,其中台风风场采用藤田台风模型,近岸浪采用SWAN波浪模型,风暴潮采用ADCIRC模型。通过对几次典型台风暴潮数值模拟的验证,耦合模型对风速、有效波高和增水的计算结果与实际观测资料符合性均较好,能够很好地反映台风过程中天津沿海近岸浪和风暴潮特征,可以为天津的防灾减灾工作提供科学依据。     

基于1985—2010年历史资料的山东省台风灾害风险评估

基于对1985—2010年间的多种历史资料和数据分析,对山东省成灾台风进行了灾害风险评估。为减少不同时期社会经济发展水平对灾害损失评估结果的影响,用标准化方法分析评估了各年的灾害损失。采用模糊数学的方法建立了综合定量指标,利用所建立的指标综合地考察了台风灾害的影响。在分析各致灾因子的作用时,将台风灾情与人文、社会要素相结合,并利用地理信息系统(GIS)平台进行了综合分析。评估结果表明,标准化的台风灾害损失情况呈逐年下降趋势,并呈现地域差异,具有明显的时空分布特征。本文研究结果可望为山东省沿海地区台风灾害的防灾减灾工作提供参考。     

风暴潮灾害现场调查工作机制和规范

为提高我国对风暴潮灾害的灾情评估和防灾减灾水平,文章分析风暴潮灾害现场调查的工作机制和规范。研究结果表明:风暴潮灾害现场调查主要包括前期准备、现场调查、报告编制和成果归档4项工作内容;前期准备工作包括制定调查方案、制作调查底图和配置调查装备,现场调查内容包括气象水文情况、承灾体受损情况、风暴潮淹没情况和防灾减灾措施,报告编制内容包括灾害基本情况、现场调查情况、灾害损失情况、灾害应对情况以及发现的问题和建议,成果归档类型包括记录类等6类。     

基于多源数据的台风风暴潮概率预报研究：数值预报系统

采用台风集合构建方案,基于WRF中尺度气象模型和FVCOM三维海洋模型建立了一套适用于长江口的风暴潮概率预报系统。以1909号台风"利奇马"为例,应用该概率预报系统得到丰富的预报信息,如最大和最小可能增水、平均增水及其标准差、概率增水值及增水概率值等。预报系统还能够确定不同发生概率的增水范围,为风暴潮防灾减灾工作提供更系统的技术支持和决策参考。     

浪潮耦合的舟山渔港台风暴潮数值模拟

建立能精确模拟舟山渔港台风暴潮过程的浪潮耦合模型,对渔港防灾减灾具有重要意义。基于Delft3D中的FLOW和WAVE模块,在二重嵌套网格下建立风暴潮和波浪的耦合模型。以9711号台风Winnie为背景,验证耦合模型的可靠性,结果显示,风速、天文潮潮位、风暴潮潮位和有效波高的计算值与实测值吻合良好。利用风暴潮模型与耦合模型分别计算了舟山海域的风暴潮,分析了波浪对风暴潮潮位的抬升影响,定海和镇海站最大波浪增水分别为23 cm和34 cm,耦合模型的模拟精度要高于风暴潮模型。通过模拟9711号台风期间舟山渔港的风暴潮过程,分析了风暴潮的时空分布特征,并给出了浪潮耦合作用对于风暴潮时空分布的影响。     

我国台风风暴潮灾害研究

我国是世界上台风登陆最频繁、灾害损失最多的国家之一。本文基于热带气象局发布的热带气旋资料(1990-2018)及自然资源部发布的《海洋灾害公报》(2000-2018)资料,对影响我国的台风特征及风暴潮灾害进行分析研究,结果显示:1990-2018年间登陆我国的台风不仅次数多,强度大,而且登陆的频率和强度都在增加,这对我国沿海地区的威胁进一步加剧;登陆我国的台风季节性特征明显,主要集中在7-9月份;登陆地点遍布中国沿海地区,主要集中在浙江省及其以南沿海省市;受台风风暴潮灾害影响,南部沿海地区受损严重,尤其是广东省、福建省、海南省和浙江省,这与台风登陆地点有很好的相关性。随着我国防灾减灾意识的加强,近年来台风风暴潮灾害给我国沿海地区带来的灾害损失有所减弱,但是每年的损失依旧很高,我国需要努力完善台风风暴潮风险评估体系,提高灾害预警能力,采取更多的措施来降低台风风暴潮对我国沿海地区的不良影响。     

舟山渔港风暴潮模拟分析

渔港风暴潮研究对防灾减灾具有重要意义。本文构建了舟山海域嵌套网格的风暴潮模型,经天文潮与风暴潮实测资料验证效果良好。设计5个方向共14条台风路径,计算了2017年8月8-12日大潮期12～17级台风下舟山渔港的风暴潮位。结果表明,由于向岸风作用南侧SE向比北侧E向登陆台风所造成的最高风暴潮位高35.7%,差值可达82 cm;对于两端通海的舟山渔港,南侧0.5R处登陆的SE向台风,风向与东口门朝向一致而跟渔港走向斜交,有利于水体进入并滞留,此时风暴潮位最高。南侧12级台风下ESE、SE、SSE发生漫堤,而北侧登陆台风无漫堤风险,沉降等原因造成海堤防台能力两头低于中段;数值试验显示,若在小干岛东侧设置丁坝,可将17级台风作用下的漫堤概率由26.23%减为10.66%。