一種風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)精細(xì)化評(píng)估的計(jì)算方法【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)精細(xì)化評(píng)估的計(jì)算方法，包括對(duì)受風(fēng)暴潮災(zāi)害影響的地區(qū)建立不同的分類(lèi)網(wǎng)格單元；以海岸線(xiàn)為基準(zhǔn)計(jì)算不同的網(wǎng)格單元質(zhì)心到海岸線(xiàn)的距離；利用高精度的數(shù)字高程地形，計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)的平均高程；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算風(fēng)暴潮最大增水，根據(jù)平均高程和最大增水，獲取每個(gè)格網(wǎng)單元的平均深度；根據(jù)研究區(qū)內(nèi)不同岸線(xiàn)類(lèi)型分別賦不同的易損性，計(jì)算不同網(wǎng)格單元的最大可能性損失。本發(fā)明降低了目前風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的局限性，可以在更細(xì)的空間單元上反映損失可能性差異，提高評(píng)估結(jié)果的精度?！緦?zhuān)利說(shuō)明】一種風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)精細(xì)化評(píng)估的計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本發(fā)明涉及沿海災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及針對(duì)受風(fēng)暴潮災(zāi)害影響的小尺度區(qū)域的損失率計(jì)算方法。【
背景技術(shù)：
】[0002]風(fēng)暴潮災(zāi)害不僅居我國(guó)海洋災(zāi)害之首，而且已成為威脅我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。目如國(guó)內(nèi)的風(fēng)暴潮災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)體系還不成熟，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果不足以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求。[0003]風(fēng)暴潮災(zāi)害發(fā)生的可能損失一直是災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的難題。國(guó)外研究機(jī)構(gòu)商業(yè)模型保險(xiǎn)公司等針對(duì)風(fēng)暴潮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及損失綜合評(píng)估開(kāi)發(fā)了一系列模型，用于保險(xiǎn)費(fèi)率的厘定以及災(zāi)后理賠定損。美國(guó)聯(lián)邦應(yīng)急管理署開(kāi)發(fā)的多災(zāi)種損失評(píng)估軟件MH-HAZUS模型在洪水模塊中考慮了風(fēng)暴潮引發(fā)沿岸淹沒(méi)的影響，可以評(píng)估風(fēng)暴潮及其帶來(lái)的洪水產(chǎn)生的直接破壞、間接損失評(píng)估及次生災(zāi)害影響評(píng)估，為災(zāi)后的風(fēng)暴潮應(yīng)對(duì)提供科學(xué)的決策支持。EQECAT巨災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)模型公司根據(jù)亨伯河口和泰晤士河河口等歐洲地區(qū)實(shí)際情況，采用經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法，開(kāi)發(fā)了風(fēng)暴潮災(zāi)情評(píng)估模型(石先武，譚駿，國(guó)志興，等.風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究綜述.地球科學(xué)進(jìn)展.2013，28(8):866-874.)。[0004]隨著災(zāi)害保險(xiǎn)特別是巨災(zāi)保險(xiǎn)和巨災(zāi)再保險(xiǎn)市場(chǎng)的發(fā)展，傳統(tǒng)的風(fēng)暴潮災(zāi)害損失經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)模型滿(mǎn)足不了應(yīng)用的需求，具體表現(xiàn)在風(fēng)暴潮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的系統(tǒng)性研究還不夠全面和深入，風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究成果還不能滿(mǎn)足我國(guó)風(fēng)暴潮風(fēng)險(xiǎn)管理的需求。[0005]在評(píng)價(jià)單元上，從全球和全國(guó)尺度上災(zāi)害損失過(guò)程主要以市、縣行政區(qū)作為評(píng)價(jià)單元，也有的以土地利用或者城市用地單元開(kāi)展區(qū)域綜合自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。（張斌，趙前勝，姜瑜君.區(qū)域承災(zāi)體脆弱性指標(biāo)體系與精細(xì)量化模型研究.災(zāi)害學(xué).2010，25(2):36-40;辜智慧，徐偉，葛怡，等.基于城市用地單元的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估概念模型.中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)·2012，ν·22(04):110-115·)。[0006]在評(píng)價(jià)計(jì)算方法上，對(duì)各類(lèi)建(構(gòu))筑物、基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)采取分類(lèi)清單易損性分析。但由于需要收集的資料類(lèi)型和數(shù)量比較多，工作量大，并且易損性存在地域差別，難以進(jìn)行有效比較。[0007]風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果向定量化、區(qū)域綜合化、管理空間化的方向發(fā)展，現(xiàn)有的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不能定量表現(xiàn)各區(qū)域之間的具體差別，因而不能滿(mǎn)足風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理的要求。【
發(fā)明內(nèi)容】[0008]針對(duì)上述技術(shù)不足，本發(fā)明的目的提供一種風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)精細(xì)化評(píng)估方法。[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)精細(xì)化評(píng)估的計(jì)算方法，包括以下步驟：[0010]1)將待評(píng)估地區(qū)的風(fēng)暴潮影響區(qū)域矢量圖層進(jìn)行網(wǎng)格單元分割；[0011]2)根據(jù)風(fēng)向、風(fēng)速得到該區(qū)域的風(fēng)暴潮暴增水指數(shù)f1;[0012]3)將各網(wǎng)格單元的平均高程作為各網(wǎng)格單元的風(fēng)暴潮暴露度指數(shù)D;平均高程低于心的網(wǎng)格單元執(zhí)行下一步驟；[0013]4)根據(jù)海岸線(xiàn)類(lèi)型得到風(fēng)暴潮浪對(duì)岸線(xiàn)的易損性指數(shù)f3;[0014]5)根據(jù)各網(wǎng)格單元距海岸線(xiàn)的最近距離得到風(fēng)暴潮距離衰減指數(shù)f2;[0015]6)根據(jù)風(fēng)暴潮暴增水指數(shù)fi、風(fēng)暴潮暴露度指數(shù)D、風(fēng)暴潮距離衰減指數(shù)f2和易損性指數(shù)f3得到各單元的損失率;損失率值用于表示風(fēng)暴潮災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。[0016]所述根據(jù)風(fēng)向、風(fēng)速得到該區(qū)域的風(fēng)暴潮暴增水指數(shù)通過(guò)以下公式得到：[0017]fi(F,t,9)=AFtsinB[0018]其中，fi為風(fēng)暴潮暴增水指數(shù)，λ為系數(shù)，F(xiàn)為風(fēng)速，Θ為風(fēng)向與岸線(xiàn)的角度，t為大風(fēng)持續(xù)時(shí)間。[0019]所述根據(jù)各網(wǎng)格單元距海岸線(xiàn)的最近距離得到風(fēng)暴潮距離衰減指數(shù)5通過(guò)以下公式得到：[0020][0021]其中，d為某網(wǎng)格單元質(zhì)心坐標(biāo)到矢量圖層中海岸線(xiàn)的最短距離，k為調(diào)節(jié)系數(shù)。[0022]所述根據(jù)海岸線(xiàn)類(lèi)型得到風(fēng)暴潮浪對(duì)岸線(xiàn)的易損性指數(shù)f3通過(guò)以下公式得到：<0.8-1.0,z為建設(shè)圍堤0.6-0,8,z為養(yǎng)殖圍堤[0023]f3(z)t-0:.4-0.6,z為碼1-汴線(xiàn)0.2-0.4,z為砂礫岸線(xiàn)<0-0.2,z為其他岸線(xiàn)[0024]所述損失率1^=(;1^1(?，1:，9)-〇)*1^((1)*1^3(2)。[0025]本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)：[0026]1.本發(fā)明主要針對(duì)沿海受風(fēng)暴潮嚴(yán)重影響的地區(qū)，考慮了暴風(fēng)風(fēng)向、暴風(fēng)風(fēng)速大小、暴風(fēng)持續(xù)時(shí)間等因素，同時(shí)考慮了地形、岸線(xiàn)類(lèi)型、海岸線(xiàn)走向等諸多其他因素(如圖1海水淹沒(méi)示意圖所示，表示風(fēng)暴潮損失與海水淹沒(méi)損失與高程、距岸線(xiàn)距離的關(guān)系。d為某單元網(wǎng)格A中心到海岸線(xiàn)的距離，D為某單元網(wǎng)格A內(nèi)的平均高程，Tmax為風(fēng)暴潮增水的最高增水水位），提出了一套新的風(fēng)暴潮災(zāi)害損失的計(jì)算方法，可以在沿海單元不同地形高低、不同岸線(xiàn)類(lèi)型，不同岸線(xiàn)走向情況下，該方法可以計(jì)算出風(fēng)暴潮影響的不同區(qū)域范圍的可能性損失差異，也可以在不同的風(fēng)速和風(fēng)向下，為沿海區(qū)域內(nèi)到海岸線(xiàn)不同距離的網(wǎng)格單元計(jì)算出不同的損失率。[0027]2.針對(duì)現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)在較小空間尺度并未實(shí)現(xiàn)的研究現(xiàn)狀，本發(fā)明的"精細(xì)化評(píng)估"的含義，即體現(xiàn)了比國(guó)內(nèi)外目前現(xiàn)有的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)在評(píng)估技術(shù)方法上可行，在空間尺度上分辨率更高。[0028]3.本發(fā)明綜合考慮風(fēng)、地形、岸線(xiàn)類(lèi)型等多種因素，其優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的微觀(guān)尺度的空間模擬，在空間上較好地反映了風(fēng)暴潮損害的可能性損失差異，精度較高。為沿海風(fēng)暴潮災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)災(zāi)害保險(xiǎn)的實(shí)施提供了基礎(chǔ)，同時(shí)為災(zāi)害保險(xiǎn)費(fèi)率的計(jì)算提供了依據(jù)，也為今后該地區(qū)的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域規(guī)劃等提供決策依據(jù)。【附圖說(shuō)明】[0029]圖1是風(fēng)暴潮災(zāi)害損失與影響因素示意圖；[0030]圖2是本發(fā)明的方法流程圖；[0031]圖3是沿海岸線(xiàn)生成受風(fēng)暴潮影響區(qū)域的單元格網(wǎng)（IOOmX100m)圖；[0032]圖4a是西北風(fēng)向、東北岸線(xiàn)走向之間夾角的示意圖；[0033]圖4b是東北風(fēng)向、東北岸線(xiàn)走向之間夾角的不意圖；[0034]圖5是在不同風(fēng)速下的風(fēng)暴潮淹沒(méi)范圍與可能性損失風(fēng)險(xiǎn)程度（IOOmX100m)?！揪唧w實(shí)施方式】[0035]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。[0036]風(fēng)暴潮是我國(guó)海洋災(zāi)害造成沿海地區(qū)損失最嚴(yán)重的一種災(zāi)害。本發(fā)明以自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為基礎(chǔ)，提出了微觀(guān)尺度的風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，利用歷史災(zāi)情和孕災(zāi)環(huán)境中致災(zāi)因子與災(zāi)害發(fā)生的關(guān)系大小，并以龍口市沿岸風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)為例進(jìn)行了定量化評(píng)估研究。本發(fā)明以地形、天氣等環(huán)境參數(shù)計(jì)算風(fēng)暴潮災(zāi)害可能損失，計(jì)算災(zāi)害損失率，確定承災(zāi)體災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的可能損失率，從而為風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供技術(shù)支撐，為沿海災(zāi)害財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)的基準(zhǔn)費(fèi)率制定提供了計(jì)算依據(jù)，同時(shí)也為其他洪水淹沒(méi)損失的計(jì)算提供了思路借簽。[0037]如圖2所示，本發(fā)明提供一種針對(duì)受風(fēng)暴潮災(zāi)害影響的小尺度區(qū)域的損失率計(jì)算方法。其中，首先對(duì)受風(fēng)暴潮災(zāi)害影響的地區(qū)建立不同的分類(lèi)網(wǎng)格單元，以此網(wǎng)格單元作為受風(fēng)暴潮影響差異的分類(lèi)基礎(chǔ)，其次，以海岸線(xiàn)為基準(zhǔn)計(jì)算不同的網(wǎng)格單元質(zhì)心到海岸線(xiàn)的距離，再次，利用高精度的數(shù)字高程地形，計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)的平均高程;接著，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算風(fēng)暴潮最大增水，根據(jù)平均高程和最大增水，獲取每個(gè)格網(wǎng)單元的平均深度;然后，根據(jù)研究區(qū)內(nèi)不同岸線(xiàn)類(lèi)型分別賦不同的易損性，最后在以上基礎(chǔ)上，根據(jù)建立的模型計(jì)算不同網(wǎng)格單元的最大可能性損失。這種方法降低了目前風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的局限性，可以在更細(xì)的空間單元上反映風(fēng)暴潮災(zāi)害損失可能性差異，提高了評(píng)估結(jié)果的精度。[0038]①基礎(chǔ)地理信息入庫(kù)和處理。利用地理信息系統(tǒng)軟件(arcgis10.0)軟件將評(píng)估區(qū)域的地形圖，海岸線(xiàn)矢量圖層統(tǒng)一到平面直角坐標(biāo)系下，導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù);根據(jù)實(shí)地調(diào)查或歷史資料，沿海岸線(xiàn)確定受風(fēng)暴潮影響的地區(qū)，生成淹沒(méi)面積的polygon(多邊形）圖層;對(duì)受風(fēng)暴潮災(zāi)害影響的區(qū)域進(jìn)行單元分割，采用fishnet(漁網(wǎng)）命令以100mXIOOm網(wǎng)格單元或者以所需網(wǎng)格單元進(jìn)行分割。如圖3所示單元格網(wǎng)與海岸線(xiàn)在空間上的相對(duì)位置，每個(gè)單元具有中心經(jīng)煒度坐標(biāo)等信息，經(jīng)②-⑦步驟處理后，每個(gè)網(wǎng)格單元屬性表中包括對(duì)應(yīng)岸段的最大增水、單元格平均高程、單元中心距海岸線(xiàn)的距離、淹沒(méi)水深、易損性等信息。以下步驟對(duì)每個(gè)網(wǎng)格單元進(jìn)行處理。[0039]②計(jì)算暴風(fēng)增水指數(shù)h。在海水比較淺的萊州灣地區(qū)，風(fēng)的動(dòng)力作用遠(yuǎn)大于氣壓差的作用，對(duì)增水量值的估計(jì)，主要考慮風(fēng)向α、風(fēng)速F和風(fēng)的持續(xù)時(shí)間T。風(fēng)暴潮各階段的增水量的評(píng)估采用以下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行：[0040]Tmax=AFtsinB(1)[0041]Tmax為風(fēng)暴潮增水指數(shù)，即為復(fù)相關(guān)系數(shù)，F(xiàn)為風(fēng)速，Θ為風(fēng)向與岸線(xiàn)的角度，t為大風(fēng)持續(xù)時(shí)間。λ根據(jù)驗(yàn)潮站歷史水位與風(fēng)速的關(guān)系建立統(tǒng)計(jì)模型計(jì)算可得，具體方法參見(jiàn)文獻(xiàn)：[0042][1]山義昌，張芹，楊付津，等.萊州灣風(fēng)暴潮的形成與增水量評(píng)估.山東氣象.2006(04):4-5。[0043][2]尹延英，徐振山，張勝平，等.萊州灣夏營(yíng)站溫帶風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)方案編制[J].海洋預(yù)報(bào).1996(02):58-62。[0044][3]徐振山.萊州灣溫帶風(fēng)暴潮的分析及其預(yù)報(bào).山東水利科技.1995(2):6_8。[0045][4]張勝平，徐振山，王軍，等.萊州灣溫帶風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)研究.海洋預(yù)報(bào).2002,64-72(5)。[0046]根據(jù)上述文獻(xiàn)得計(jì)算公式[0047]式中，fmax是該段岸線(xiàn)最大增水的估計(jì)值，fmar是該段岸線(xiàn)最大增水的均值。[0048]在本實(shí)例中，λ取值如下式：[0049]在東南風(fēng)階段，Tmaxl=0.005Ftsin9(3)[0050]在東北風(fēng)階段，Tmax2=0.0lFtsinQ(4)[0051]其中，Tmaxl、Tmax2為增水高度值(m);F為風(fēng)速(m/s);t為大風(fēng)持續(xù)時(shí)間(h);θ為風(fēng)向與岸線(xiàn)之間的角度。當(dāng)Θ=90°時(shí)，sin0=1，大風(fēng)的增水作用最大；當(dāng)大風(fēng)風(fēng)向偏離90°時(shí)，sin0〈l，當(dāng)風(fēng)向轉(zhuǎn)到大于180°時(shí)，大風(fēng)沒(méi)有增水作用為0，即風(fēng)暴方向由海向岸有增水作用，反之由岸向海方向起減水作用。[0052]風(fēng)暴潮增水量的大小，不僅和誘發(fā)的天氣系統(tǒng)的路徑、強(qiáng)度、風(fēng)速等因素有關(guān)，還和風(fēng)向與岸線(xiàn)走向之間的角度Θ有關(guān)。因此，風(fēng)暴潮最高水位Tmax不僅受到風(fēng)速的影響，而且受風(fēng)向α和岸線(xiàn)地形走勢(shì)邱勺影響，最大夾角Θ計(jì)算可用以下公式計(jì)算。[0053]θ=α-β，〇。<α<360。，0。<β<360。(5)[0054]圖4a和圖4b是風(fēng)向、東北岸線(xiàn)走向之間夾角的示意圖，本發(fā)明以岸線(xiàn)β不變?yōu)槔f(shuō)明風(fēng)向α變化時(shí)Θ的計(jì)算方式。以正北方向N為0軸起，α為風(fēng)向與0軸之間的角度，β為海岸線(xiàn)與〇軸之間的角度，Θ計(jì)算公式適用于任意風(fēng)向與岸線(xiàn)走向的組合。[0055]因此，利用上述經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)公式即可算出每段岸線(xiàn)的最大增水量Tmax，根據(jù)評(píng)估區(qū)域的歷史資料建立起風(fēng)力大小、風(fēng)向與增水量之間的統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式，公式為T(mén)max=AFtsinΘ，確定經(jīng)驗(yàn)參數(shù)λ(λ值一般從實(shí)測(cè)歷史風(fēng)暴潮值中反推求出，取值大致在〇.000459~0.001之間），根據(jù)風(fēng)力大小、風(fēng)向等計(jì)算出風(fēng)暴潮的最大增水位。[0056]③計(jì)算暴露度指數(shù)D:暴露性是指人、財(cái)、物直接暴露于風(fēng)暴潮洪水中。每個(gè)網(wǎng)格單元內(nèi)承險(xiǎn)體暴露度與沿岸位置與地形有關(guān)系，可用承險(xiǎn)體所處位置的平均高程D代表。如果不考慮風(fēng)直接致災(zāi)的情形，在風(fēng)暴潮水位一定的情況下，在最高潮位之上的承險(xiǎn)體不受損失，而最高潮位之下的承險(xiǎn)體則遭受淹沒(méi)的損失。[0057]各單元所在位置的平均高程可根據(jù)高精度的數(shù)字高程地形(DEM)提取。高精度的DEM可通過(guò)當(dāng)?shù)貒?guó)土測(cè)繪局購(gòu)買(mǎi)或無(wú)人機(jī)飛行實(shí)地掃描之后通過(guò)pix4dmapper提取。本步驟通過(guò)arcgis利用RasterCalculator(柵格計(jì)算器)工具將高于f1的高程值做掩膜處理，然后對(duì)低于fi的網(wǎng)格單元利用zonalstatisticsastable(以表格顯示分區(qū)統(tǒng)計(jì))工具計(jì)算得到包含每個(gè)網(wǎng)格的高程的平均值屬性表，之后按照公共字段鏈接到圖3所示的格網(wǎng)，得到各網(wǎng)格單元的平均高程。[0058]④根據(jù)②和③計(jì)算各單元的淹沒(méi)指數(shù)。計(jì)算依據(jù)按照低于風(fēng)暴潮洪水水位的區(qū)域參與計(jì)算，高于風(fēng)暴潮洪水水位的區(qū)域不參與計(jì)算。本步驟可直接在Arcgis中計(jì)算（見(jiàn)表1)，在單元網(wǎng)格內(nèi)的屬性表中，計(jì)算淹沒(méi)指數(shù)公式為T(mén)max-D。[0059]⑤計(jì)算各網(wǎng)格單元的距離衰減指數(shù)f2。由于距海岸線(xiàn)的距離d不一樣，其損失程度也不一致。各單元受風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)浪的作用范圍有能量差異，根據(jù)野外調(diào)查，在一定的距離范圍內(nèi)，一般遵循距離衰減原則，離岸線(xiàn)越近，受破壞越大，離岸線(xiàn)越遠(yuǎn)，破壞性越小。因此，以受風(fēng)暴潮影響的最大距離為基準(zhǔn)，根據(jù)各單元格內(nèi)到海岸線(xiàn)的最短距離d分段計(jì)算距離衰減指數(shù)：[0060](G)[0061]可根據(jù)實(shí)際調(diào)查確定當(dāng)?shù)刈畲箫L(fēng)暴潮海水淹沒(méi)距離，本實(shí)例取最大海水淹沒(méi)距離為SOOnuk為地面粗糙度調(diào)節(jié)系數(shù)，由于沿岸建筑、植被覆蓋等地面粗糙程度會(huì)使不同海水淹沒(méi)距離會(huì)有所區(qū)別，計(jì)算依據(jù)可參考曼寧糙率系數(shù)進(jìn)行分級(jí)(按相對(duì)大小在0~1之間）確定。[0062]本步驟通過(guò)arcgis獲取各單元的質(zhì)心坐標(biāo)，通過(guò)arcgis的〃最近距離〃工具計(jì)算出各質(zhì)心坐標(biāo)到海岸線(xiàn)的最短距離d。[0063]⑥計(jì)算風(fēng)暴潮浪對(duì)岸線(xiàn)的易損性指數(shù)f3。易損性是指承災(zāi)體易于受到致災(zāi)洪水的破壞、傷害或損壞的特性，反映了各類(lèi)承災(zāi)體對(duì)洪災(zāi)的承受能力。風(fēng)暴海浪對(duì)各種承災(zāi)體的破壞作用是不同的，損失率由于承災(zāi)體不同，其損失程度不一樣。岸線(xiàn)可分為基巖岸線(xiàn)、建設(shè)圍堤、碼頭岸線(xiàn)、砂礫質(zhì)岸線(xiàn)、養(yǎng)殖圍堤和其他類(lèi)型岸線(xiàn)，根據(jù)風(fēng)暴潮對(duì)各類(lèi)型岸線(xiàn)的破壞程度和作用強(qiáng)度，我們采取一種簡(jiǎn)單的分類(lèi)方法，即根據(jù)岸線(xiàn)地貌類(lèi)型、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等對(duì)研究區(qū)的岸線(xiàn)易損性進(jìn)行賦值：^0.8-1.0,Z為建設(shè)圍堤0.6-0.8,z為養(yǎng)殖圍堤[0064]f3(z.)=^0.4-0,6,z為碼.1-片:線(xiàn)（7)0.2_0.4,z為砂礫岸線(xiàn)、0-0.2,z為其他岸線(xiàn)[0065]本步驟在arcgis中對(duì)各岸線(xiàn)類(lèi)型作緩沖區(qū)分析，以風(fēng)暴潮海水最大淹沒(méi)距離為半徑，以buffer緩沖區(qū)工具按照800m執(zhí)行緩沖區(qū)分析，并以f3(z)類(lèi)型賦屬性值，將各類(lèi)岸線(xiàn)緩沖區(qū)的易損性值用Arcgistoolbox分析工具箱下Identify工具賦給各網(wǎng)格單元。[0066]⑦根據(jù)以下公式計(jì)算各單元的損失率[0067]在以上基礎(chǔ)上，針對(duì)風(fēng)暴潮的直接損失，我們提出了單一網(wǎng)格內(nèi)直接損失率的計(jì)算方法：[0068]LR=(fi(F，t，9)-D)*f2(d)*f3(z)(8)[0069]其中，LR(L〇SSRate)為風(fēng)暴潮的可能性直接損失率，為風(fēng)暴潮增水指數(shù)，D為風(fēng)暴潮暴露度指數(shù)，f2(d)為風(fēng)暴潮距尚裝減指數(shù)，f3(Z)為風(fēng)暴潮浪對(duì)岸線(xiàn)的易損性指數(shù)。[0070]表1網(wǎng)格屬性表?yè)p失率計(jì)算[0072]在屬性表中，公式(3)-(8)通過(guò)vb或python語(yǔ)言按照字段值進(jìn)行分類(lèi)計(jì)算。[0073]計(jì)算結(jié)果如圖5所示在風(fēng)速分別為20m/秒和25m/秒的情況下，且風(fēng)暴持續(xù)36小時(shí)，計(jì)算的風(fēng)暴淹沒(méi)的范圍和可能性損失大小，由于實(shí)例中岸線(xiàn)為砂礫質(zhì)岸線(xiàn)，取其易損性值為0.3。將結(jié)果按自然斷點(diǎn)法分為6類(lèi)，圖中值越大，損失率越大。從圖中可以看出，可能性損失呈現(xiàn)規(guī)律性的分布，離海岸線(xiàn)越近，可能性損失值越大;在沿海岸線(xiàn)方向上，受所在單元高程對(duì)海水淹沒(méi)的影響，風(fēng)險(xiǎn)值規(guī)律不明顯。但在風(fēng)速20m/秒和25m/秒兩種情況下，一方面，后者比前者淹沒(méi)的范圍大，另一方面，靠近岸線(xiàn)的同一網(wǎng)格單元內(nèi)可能性損失值后者也比前者大。【主權(quán)項(xiàng)】1.一種風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)精細(xì)化評(píng)估的計(jì)算方法，其特征在于包括W下步驟：1)將待評(píng)估地區(qū)的風(fēng)暴潮影響區(qū)域矢量圖層進(jìn)行網(wǎng)格單元分割；2)根據(jù)風(fēng)向、風(fēng)速得到該區(qū)域的風(fēng)暴潮暴增水指數(shù)fi;3)將各網(wǎng)格單元的平均高程作為各網(wǎng)格單元的風(fēng)暴潮暴露度指數(shù)D;平均高程低于fi的網(wǎng)格單元執(zhí)行下一步驟；4)根據(jù)海岸線(xiàn)類(lèi)型得到風(fēng)暴潮浪對(duì)岸線(xiàn)的易損性指數(shù)f3;5)根據(jù)各網(wǎng)格單元距海岸線(xiàn)的最近距離得到風(fēng)暴潮距離衰減指數(shù)f2;6)根據(jù)風(fēng)暴潮暴增水指數(shù)fi、風(fēng)暴潮暴露度指數(shù)D、風(fēng)暴潮距離衰減指數(shù)f2和易損性指數(shù)f3得到各單元的損失率;損失率值用于表示風(fēng)暴潮災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)精細(xì)化評(píng)估的計(jì)算方法，其特征在于所述根據(jù)風(fēng)向、風(fēng)速得到該區(qū)域的風(fēng)暴潮暴增水指數(shù)fi通過(guò)W下公式得到：fi(F,t,白）=AFtsin白其中，fi為風(fēng)暴潮暴增水指數(shù)，λ為系數(shù)，F(xiàn)為風(fēng)速，Θ為風(fēng)向與岸線(xiàn)的角度，t為大風(fēng)持續(xù)時(shí)間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)精細(xì)化評(píng)估的計(jì)算方法，其特征在于所述根據(jù)各網(wǎng)格單元距海岸線(xiàn)的最近距離得到風(fēng)暴潮距離衰減指數(shù)f2,通過(guò)W下公式得到：其中，d為某網(wǎng)格單元質(zhì)屯、坐標(biāo)到矢量圖層中海岸線(xiàn)的最短距離，k為調(diào)節(jié)系數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)精細(xì)化評(píng)估的計(jì)算方法，其特征在于所述根據(jù)海岸線(xiàn)類(lèi)型得到風(fēng)暴潮浪對(duì)岸線(xiàn)的易損性指數(shù)f3通過(guò)W下公式得到：5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)精細(xì)化評(píng)估的計(jì)算方法，其特征在于所述損失率：LR=(fi(F，t，目）-D)*f2(d)*f3(z)?！疚臋n編號(hào)】G06Q10/06GK105844427SQ201610230264【公開(kāi)日】2016年8月10日【申請(qǐng)日】2016年4月14日【發(fā)明人】于良巨,施平,侯西勇,邢前國(guó)【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所