登陆中国台风灾害损失预评估模型研究*
赵飞1,廖永丰1,张妮娜1,张云霞1,陈阳斯琪2
【摘 要】摘要:整理了2000-2008年登陆中国且灾情记录完整的34个台风案例,建立案例集;基于模糊数学法建立了台风灾害损失预评估模型。选择8项影响因子作为模型输入指标,利用层次分析法确定影响因子权重,计算案例集中每个台风的综合评价指数;通过对综合评价指数与受灾人口、农作物受灾面积及直接经济损失等典型灾情指标进行拟合;通过适当调整影响因子权重,拟合得出最优幂函数回归方程,从而实现对台风灾情的定量预评估。 【期刊名称】灾害学
【年(卷),期】2011(026)002 【总页数】5
【关键词】关键词:台风灾害;模糊数学;预评估;影响因子;中国
中国是世界上受台风影响最严重的国家之一。据近50年资料统计,平均每年登陆我国的台风有7个左右。台风登陆,常伴有狂风、暴雨等恶劣天气,导致洪涝、风暴潮、山体滑坡等灾害。对台风可能造成的灾害进行有效的预评估,对各地应急决策部门制定科学合理的防台减灾及救灾策略有着重要的意义。 目前,国内已经有不少专家、学者在台风灾害灾情预评估方面做了研究,并取得了一定成果[1-3]。其中,模糊综合评价法在预评估模型的构建中得到广泛运用,张永恒、马清云、樊琦等[4-6]分别应用模糊数学法建立了灾害评估或预评估模型,这类模型的优点是可以全面考虑致灾因子、承灾体、孕灾环境及防灾减灾能力等影响因子的作用,局限之处在于往往只能预评估得出表征台风灾害灾情等级的指数,预估结果只能让人对台风灾害的级别有一个定性的
了解。陈佩燕等[7]在分析台风灾情主要成因的基础上建立了台风灾情的预估方程,能够定量地预估出倒塌房屋数、受淹农田面积、直接经济损失率等灾情损失指标。但是其为台风灾害影响因子的分析仅局限于台风引发的大风、降雨等致灾因子的作用,没有考虑承灾体和防灾减灾能力的影响。
在综合考虑以上两类预评估方法的基础上,本文采用模糊数学法建立评估模型;引入表征台风致灾因子、承灾体、孕灾环境和防灾减灾能力的8项影响因子作为模型输入指标;利用层次分析法确定影响因子权重,计算案例集中每个台风的综合评价指数;对综合评价指数与受灾人口、农作物受灾面积及直接经济损失率等典型灾情损失指标进行拟合;通过适当调整影响因子权重,拟合得出最优幂函数回归方程,从而实现对台风灾情的定量预评估。
1 资料和因子选取
1.1 资料来源
考虑到社会经济发展及地方防灾抗灾能力变化等因素的影响,选取与当年较为接近的2000-2008年资料进行计算。整理2000-2008年登陆我国且灾情记录完整的34个台风案例建立案例集。其中热带气旋资料取自《热带气旋年鉴》[8],灾情资料来源于民政部救灾司、国家减灾中心的统计数据。 1.2 影响因子选取
参考以往研究成果,共选取8项影响因子引入模型。其中“最低气压”、“最大风速”、“过程最大降水量”、“天文大潮指数”等指标表征台风引发的风、雨、潮等致灾因子的影响;“区域人口密度”、“影响区耕地面积”表征承灾体的易损性;“地质灾害危险性”、“区域减灾能力”分别表征孕灾环境的危险性和防灾减灾能力的对灾害损失情况的影响。
1.3 灾情指标选取
防灾减灾工作中,政府及相关部门最关注的核心灾情指标包括受灾人口、因灾死亡和失踪人口、倒塌房屋、农作物受灾面积和直接经济损失等指标。我国沿海城乡各地房屋建筑质量相差比较悬殊,倒塌房屋与灾情评估的关联性并不理想;死亡失踪人数有极大的偶然性。尽管台风灾害造成的人员伤亡能够反映台风的危害,能够反映环境的脆弱性以及防灾减灾工作的成效,但是它很难作为预评估对象。因此,本文选择“受灾人口”、“农作物受灾面积”、“直接经济损失”三项指标作为进行预评估的灾情指标。
其中,台风灾害造成的直接经济损失是表征台风危害强度的重要指标,但其受货币价值变化的影响难以确定标准。为消除这种影响,在进行相关分析时,我们采用台风灾害损失率与综合评价指数进行拟合。台风灾害损失率为台风灾害的直接经济损失占同期区域国内生产总值(GDP)的比值。 1.4 资料处理
其中“最低气压”、“最大风速”、“过程最大降水量”根据气象部门发布的预测或观测值;天文大潮的处理为登陆时遇阴历初一、初二、初三或十五、十六、十七时考虑,否则不予考虑。“区域减灾能力”直接摘自文献[9],此指数在考虑社会基础支持能力、监测预警基础能力、防灾工程基础能力和抢险救灾在基础能力等四方面能力的基础上综合得出。“地质灾害危险性”引用文献[10]中数据。“区域人口密度”、“影响区耕地面积”、“地质灾害危险性”、“区域减灾能力”为风速5级以上(8.0 m/s),且过程降雨量大于50 mm的覆盖区域(以省为单位)相应指标的平均值。
模型采用典型函数法的戒下型函数作为隶属函数,建立总的评价矩阵和影响因