鄒晨曦,王曉云,王穎,王美雙
1.南京信息工程大學(xué)遙感學(xué)院,南京 210044; 2.中國(guó)氣象局綜合觀測(cè)司,北京 100089
霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃方法
鄒晨曦1,王曉云2,王穎1,王美雙1
1.南京信息工程大學(xué)遙感學(xué)院,南京 210044; 2.中國(guó)氣象局綜合觀測(cè)司,北京 100089
為霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃研究需要,在識(shí)別霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上,綜合近年來(lái)國(guó)內(nèi)外一些專家學(xué)者在災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面所取得的研究成果和相關(guān)文獻(xiàn)資料,借鑒相對(duì)成熟的地質(zhì)災(zāi)害及其他氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃的方法及經(jīng)驗(yàn),著重介紹了可用于霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、灰色關(guān)聯(lián)度法、基于信息擴(kuò)散理論的評(píng)價(jià)方法、柵格疊置分析法和層次分析法等,并對(duì)各個(gè)方法的適用性進(jìn)行比較分析。
霧災(zāi);風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃
近年來(lái),隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展,大霧天氣對(duì)人們生產(chǎn)生活的影響日趨明顯,經(jīng)常造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失等災(zāi)情,成為一種自然災(zāi)害[1]。尤其是低能見(jiàn)度大霧(<200 m)對(duì)高速公路的暢通、安全運(yùn)行造成的危害尤為突出[2]。另外,大霧易對(duì)電力傳輸系統(tǒng)造成損害,形成霧閃效應(yīng)等,還易引發(fā)人體的呼吸系統(tǒng)疾病。
國(guó)內(nèi)外對(duì)霧災(zāi)的研究取得了大量的成果。目前,國(guó)內(nèi)學(xué)者主要針對(duì)人工消霧、霧的物理化學(xué)特性、霧生消物理過(guò)程及其時(shí)空分布特征和輻射特性等方面開(kāi)展了大量的分析和探討[3-7];同時(shí),部分學(xué)者還構(gòu)建了霧災(zāi)災(zāi)害系統(tǒng)模式、災(zāi)害鏈模式和霧災(zāi)承災(zāi)體脆弱性評(píng)價(jià)體系和模型,取得了較為顯著的成果[8]。但對(duì)于大霧在交通運(yùn)輸、空氣污染、電網(wǎng)出現(xiàn)“霧閃”短路等對(duì)承災(zāi)體的影響及其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃方面的研究仍鮮見(jiàn)報(bào)道。本文借鑒相對(duì)成熟的地質(zhì)災(zāi)害及其他氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法和成果,初步探討霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃的方法,旨在推動(dòng)我國(guó)大霧災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的進(jìn)一步開(kāi)展,為政府部門(mén)制定相關(guān)的預(yù)防措施提供技術(shù)支撐,為相關(guān)的研究提供科學(xué)參考。
1.1 氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的定義
風(fēng)險(xiǎn)概念的首次提出是在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。在自然災(zāi)害領(lǐng)域中,聯(lián)合國(guó)人道主義事務(wù)部于1991和1992年兩次正式公布了自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的定義,即風(fēng)險(xiǎn)是在一定區(qū)域和給定時(shí)段內(nèi),由于某一自然災(zāi)害而引起的人們生命財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的期望損失值[9-10]。其計(jì)算方法如公式(1)。
而氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)可以定義為:氣象災(zāi)害事件發(fā)生的可能性以及由其造成后果的嚴(yán)重程度[11]。災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要是對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)遭受不同強(qiáng)度災(zāi)害的可能性及其受災(zāi)后可能造成的損失程度進(jìn)行定量的分析和評(píng)估。應(yīng)用評(píng)估結(jié)果,可直觀的反映出特定地區(qū)、不同災(zāi)種的發(fā)生規(guī)律。
1.2 大霧的等級(jí)劃分
不同等級(jí)的霧日在我國(guó)不同區(qū)域內(nèi)的時(shí)空分布具有較強(qiáng)局地性,且能見(jiàn)度低、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的濃霧、重濃霧造成的危害更大。劃分霧日等級(jí)(表1)對(duì)于掌握霧災(zāi)發(fā)生的規(guī)律和客觀評(píng)價(jià)災(zāi)情起到重要作用。
根據(jù)大霧氣象資料普查和災(zāi)情調(diào)查,當(dāng)滿足下述3個(gè)條件時(shí),通常就有災(zāi)情出現(xiàn)(航班延誤、交通事故等),因此把出現(xiàn)霧災(zāi)的氣象條件定義為:
(1)全市有一半以上測(cè)站能見(jiàn)度<1 000m(范圍);
(2)部分地區(qū)觀測(cè)到的能見(jiàn)度≤100 m(強(qiáng)度);
(3)持續(xù)時(shí)間≥6h(持續(xù)時(shí)間)。
在實(shí)際的霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中,可以根據(jù)被評(píng)估區(qū)域的實(shí)際情況來(lái)選擇制定合適的霧災(zāi)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),以求評(píng)估結(jié)果更客觀準(zhǔn)確。
1.3 霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)
評(píng)價(jià)霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)該考慮致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力等四個(gè)因子的綜合作用。
霧災(zāi)致災(zāi)因子危險(xiǎn)性是指引發(fā)霧災(zāi)危險(xiǎn)的可能性。其評(píng)價(jià)要素主要為霧災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)、影響范圍、歷史發(fā)生頻次、能見(jiàn)度等級(jí)等;孕災(zāi)環(huán)境敏感度是指在不考慮天氣背景的情況下,自然因素對(duì)某地區(qū)霧災(zāi)形成的作用程度[12]。其評(píng)價(jià)指標(biāo)包括海岸線指數(shù)、河網(wǎng)密度指數(shù)、地形地貌指數(shù)等等;易損性是指某一承災(zāi)體易于遭受自然災(zāi)害事件危害的程度,評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有路網(wǎng)密度、人口密度、人均GDP等;防災(zāi)減災(zāi)能力主要包括人類對(duì)承災(zāi)體的恢復(fù)和重建能力、政府應(yīng)急響應(yīng)能力等,地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度以及基本防災(zāi)設(shè)施的建設(shè)情況,是對(duì)防災(zāi)減災(zāi)能力評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。
迄今為止,對(duì)于如何評(píng)價(jià)霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),盡管不少學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)提出過(guò)一些方法,但尚未形成統(tǒng)一的綜合評(píng)價(jià)方法。為此,對(duì)目前常用的地質(zhì)災(zāi)害和其他氣象災(zāi)害的數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行介紹,以供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員在今后的霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中加以借鑒。
2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是20世紀(jì)末發(fā)展起來(lái)的前沿學(xué)科,其主要有兩種運(yùn)行方式:一是前向傳播,一般由輸入層、輸出層和若干中間層(隱層)組成。相鄰層間有連接權(quán)相連,使其具有對(duì)應(yīng)的輸入—輸出關(guān)系。另一種稱遞歸式或演化式,此時(shí)輸入層與輸出層合一,遞歸運(yùn)行[13]。通常情況下,解決實(shí)際問(wèn)題應(yīng)包括以下4個(gè)步驟:①根據(jù)具體問(wèn)題建立合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);②建立學(xué)習(xí)樣本集和期望輸出;③訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)直至其收斂;④用收斂的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
相對(duì)于其他災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)方法,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法能夠在完全不知道變量和自變量間確切的函數(shù)關(guān)系的情況下較好地實(shí)現(xiàn)各參數(shù)間的非線性映射,從實(shí)例樣本中提取特征、獲得知識(shí),并使用殘缺不全的或模糊隨機(jī)的信息進(jìn)行不確定性推理和預(yù)測(cè)。采用誤差反向傳播算法(Error Back Propagation,簡(jiǎn)稱BP)的多層前饋網(wǎng)絡(luò)是迄今為止應(yīng)用最廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。如成玉祥[14]等結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害特征,以天水地區(qū)為例,運(yùn)用MATLAB軟件,調(diào)用newff命令,建立基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,得出天水地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分區(qū)圖;呂遠(yuǎn)強(qiáng)[15]等以山西某煤礦礦區(qū)建設(shè)工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估為實(shí)例,給出了區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,并詳細(xì)介紹了建模過(guò)程。結(jié)果表明,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自身調(diào)節(jié)連接權(quán)值的優(yōu)點(diǎn),運(yùn)用該方法對(duì)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)相對(duì)于常用方法更準(zhǔn)確、可靠,是一種較為理想的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有很強(qiáng)的通用性,根據(jù)選定的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)可比較方便地建立相應(yīng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。所以,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法為霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了新的思路和方法,有較好的應(yīng)用前景和較大的推廣價(jià)值。
2.2 灰色關(guān)聯(lián)度法
關(guān)聯(lián)度是事物之間、因素之間關(guān)聯(lián)性的量度。依據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析方法,分別建立參考序列U0和比較序列Ui,然后計(jì)算參考序列U0和比較序列Ui的第j項(xiàng)指標(biāo)的絕對(duì)差值。絕對(duì)差值越大,說(shuō)明該單項(xiàng)指標(biāo)與參考序列中同項(xiàng)指標(biāo)的距離越大,則關(guān)聯(lián)系數(shù)越小,反之亦然。
表1 大霧能見(jiàn)度等級(jí)劃分
在自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程中,假設(shè)選擇了m項(xiàng)指標(biāo),則有m項(xiàng)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)集中體現(xiàn)在一個(gè)值上,這個(gè)數(shù)值即為關(guān)聯(lián)度。它是比較序列與參考序列中各項(xiàng)指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)總和之平均值,反映比較序列與參考序列的關(guān)聯(lián)(接近)程度。關(guān)聯(lián)度越大,則說(shuō)明災(zāi)情越重;反之,說(shuō)明災(zāi)情越輕??梢酝ㄟ^(guò)關(guān)聯(lián)度的取值進(jìn)行各區(qū)域?yàn)?zāi)害等級(jí)劃分,并根據(jù)災(zāi)害關(guān)聯(lián)度從大到小的排序,即關(guān)聯(lián)度序,得到各區(qū)域單元災(zāi)情輕重的比較關(guān)系。例如陳亞寧[16]等以新疆“96.7”洪水災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估為例進(jìn)行實(shí)例分析,建立灰色關(guān)聯(lián)災(zāi)情評(píng)估模型,計(jì)算得出了新疆“96.7”洪水災(zāi)害中部分地州市災(zāi)害等級(jí)的歸屬及其等級(jí)序列。結(jié)果表明:應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)災(zāi)情評(píng)估模型進(jìn)行自然災(zāi)害災(zāi)度等級(jí)劃分,既避免了人為的主觀任意性,又能夠很好地與實(shí)際相吻合。
在霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方面,已經(jīng)有人嘗試使用了灰色關(guān)聯(lián)度法,并取得了較好的效果。如張姝麗[17]等基于北京地區(qū)最近20年大霧天氣的觀測(cè)數(shù)據(jù)和對(duì)大霧天氣衍生的災(zāi)情調(diào)查數(shù)據(jù),應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度方法,對(duì)大霧的災(zāi)情評(píng)估指標(biāo)、災(zāi)害等級(jí)劃分等進(jìn)行分析,建立了評(píng)估模型,并對(duì)22個(gè)霧災(zāi)個(gè)例進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果表明,灰色關(guān)聯(lián)度方法具有計(jì)算量較小、不要求樣本數(shù)量和服從一定分布規(guī)律的特點(diǎn),是一種使用簡(jiǎn)便、可行性強(qiáng)的定性分析與定量估算相結(jié)合的霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。
2.3 基于信息擴(kuò)散理論的評(píng)價(jià)方法
信息擴(kuò)散是為了彌補(bǔ)信息不足而考慮優(yōu)化利用樣本模糊信息的一種對(duì)樣本進(jìn)行集值化的模糊數(shù)學(xué)處理方法,該方法可以將一個(gè)有觀測(cè)值的樣本,變成一個(gè)模糊集,即將單值樣本,變成集值樣本,其中最簡(jiǎn)單的模型是正態(tài)擴(kuò)散模型。
在氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)樣本較少,提供給我們認(rèn)識(shí)風(fēng)險(xiǎn)的內(nèi)容有限、不完備,使分析結(jié)果與實(shí)際的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)差別很大,信息擴(kuò)散法較好地解決了樣本少這個(gè)問(wèn)題。該方法在各種氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中得到了較多的應(yīng)用。如劉家福[18]等在獲取了中國(guó)在1988-2007年發(fā)生的洪水災(zāi)害次數(shù)、人口死亡數(shù)和洪水災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失三個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ)上,根據(jù)信息擴(kuò)散理論,利用一維線性信息擴(kuò)散模型將單一的樣本觀測(cè)值變?yōu)榧禈颖?,進(jìn)行洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析,定量地評(píng)價(jià)了中國(guó)水災(zāi)風(fēng)險(xiǎn);劉引鴿[19]等研究了以災(zāi)害樣本為集值的基于信息擴(kuò)散的模糊數(shù)學(xué)理論模型的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法,利用西北五省區(qū)主要農(nóng)作物旱災(zāi)面積資料,對(duì)西北農(nóng)業(yè)旱災(zāi)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分析,通過(guò)比較表明西北農(nóng)業(yè)受旱指數(shù)、成災(zāi)指數(shù)發(fā)生災(zāi)損的概率風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)值與實(shí)際農(nóng)業(yè)旱災(zāi)較吻合。
信息擴(kuò)散法對(duì)于發(fā)展研究小樣本集的風(fēng)險(xiǎn)分析方法有重要應(yīng)用價(jià)值,但就目前運(yùn)用此方法進(jìn)行災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果來(lái)看,還有待進(jìn)一步改進(jìn),特別是擴(kuò)散系數(shù)的選取只是理論研究值,對(duì)于年限更長(zhǎng)一些的資料,需要對(duì)擴(kuò)散系數(shù)作修正,以保證估計(jì)概率值更接近于實(shí)際發(fā)生值。基于信息擴(kuò)散理論的霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)例還鮮見(jiàn)報(bào)道,但根據(jù)該方法的原理與其在其他災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用情況,可以在今后的霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作中進(jìn)行嘗試。
2.4 柵格疊置分析法
自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)與地理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)關(guān)系密切,所以其與GIS的有機(jī)結(jié)合成為必然的趨勢(shì)。應(yīng)用GIS技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、多源數(shù)據(jù)采集、數(shù)字化輸入和繪圖輸出,建立數(shù)字高程模型、數(shù)字地面模型以及GIS結(jié)合災(zāi)害評(píng)價(jià)模型的擴(kuò)展分析等,逐步發(fā)展并深入應(yīng)用[20]。在ARCGIS的平臺(tái)上,利用其空間疊加、分析、圖斑合并以及屬性數(shù)據(jù)庫(kù)操作等功能,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)評(píng)估區(qū)域的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)并劃分出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),完成風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃,區(qū)劃結(jié)果具體直觀,一目了然。
例如張克中[21]等利用德清及其周邊的常規(guī)站、自動(dòng)站的氣象要素資料,歷史災(zāi)情數(shù)據(jù)資料,結(jié)合孕災(zāi)環(huán)境數(shù)據(jù),先將德清縣劃分出1000乘以1000m的格網(wǎng),將所有的數(shù)據(jù)落實(shí)到格網(wǎng)上進(jìn)行處理。指標(biāo)數(shù)據(jù)網(wǎng)格化后,設(shè)定各自權(quán)重,根據(jù)GIS的圖層疊置法,經(jīng)過(guò)三次樣條函數(shù)插值得到100乘以100m網(wǎng)格距的柵格分布圖。對(duì)德清縣境內(nèi)臺(tái)風(fēng)、洪澇、雷電、低溫凍害、地質(zhì)災(zāi)害等13種氣象災(zāi)害以及氣象次生災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析并得到風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖和氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖,對(duì)當(dāng)?shù)氐姆罏?zāi)減災(zāi)工作具有重要指導(dǎo)意義。
應(yīng)用柵格疊置分析法來(lái)評(píng)價(jià)霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)已有先例,如扈海波[22]等,運(yùn)用GIS軟件,在研究區(qū)域范圍內(nèi)劃分一定大小的正方形網(wǎng)格單元。通過(guò)選用多年的大霧觀測(cè)資料,分析大霧的年月際的變化情況,并根據(jù)每個(gè)測(cè)站的年平均大霧日數(shù),做出大霧在城市地區(qū)的年平均日數(shù)分布圖,年平均日數(shù)值內(nèi)插到每個(gè)評(píng)估網(wǎng)格單元,每個(gè)網(wǎng)格單元內(nèi)的年平均日數(shù)與最大年平均日數(shù)的比值作為網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)可產(chǎn)生霧災(zāi)的危險(xiǎn)性指數(shù)。
2.5 層次分析法
層次分析法是對(duì)較為復(fù)雜、較為模糊的問(wèn)題做出決策的簡(jiǎn)易方法??梢园丛u(píng)估因素和各因素間的相互關(guān)系把參與評(píng)估的指標(biāo)進(jìn)行分層,建立一種分析結(jié)構(gòu),使指標(biāo)體系條理化,從而達(dá)到評(píng)估的目的。同時(shí),還可以在每一層次中按已確定的準(zhǔn)則對(duì)該元素進(jìn)行相對(duì)重要性的判別,并輔之以一致性檢驗(yàn)以保證評(píng)價(jià)人的思維判斷的符實(shí)性?;静襟E為:(1)建立層次結(jié)構(gòu)模型;(2)建立判斷矩陣;(3)由判斷矩陣計(jì)算各指標(biāo)相對(duì)權(quán)重值;(4)對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。
層次分析法是氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的常用方法,如扈海波[23]等選用北京地區(qū)近10年的雷電監(jiān)測(cè)資料,利用層次分析模型,以災(zāi)害歷史發(fā)生頻次、人口密度和人均GDP等作為評(píng)估的主要指標(biāo), 以此建立雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方程(2)。
式中:W為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù),m為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)總數(shù),R(j)為各評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重值,X(i,j)為指標(biāo)的歸一化指數(shù)值。計(jì)算得出的風(fēng)險(xiǎn)估算值變化與該地區(qū)近10年中實(shí)際的雷電災(zāi)害發(fā)生頻次的區(qū)縣間的變化趨勢(shì)大體一致。李春梅[24]等利用1949~2003年登陸和嚴(yán)重影響廣東省的熱帶氣旋的特征參數(shù)、氣象資料和災(zāi)情損失等資料,對(duì)參與評(píng)估的指標(biāo)分4個(gè)亞評(píng)估指標(biāo)和17個(gè)單項(xiàng)評(píng)估分指標(biāo),建立并應(yīng)用“熱帶氣旋綜合影響指數(shù)”對(duì)熱帶氣旋災(zāi)害的影響程度進(jìn)行分級(jí)評(píng)判,做出了熱帶氣旋災(zāi)害影響的預(yù)評(píng)估。
層次分析法原理簡(jiǎn)單易于應(yīng)用,但同時(shí)也存在不足,例如當(dāng)評(píng)價(jià)對(duì)象、因素比較多時(shí),運(yùn)用該方法結(jié)果會(huì)有所偏差。因此,通常將層次分析法與其他方法結(jié)合起來(lái)應(yīng)用,可以將評(píng)價(jià)問(wèn)題做得更科學(xué)、合理、可行。
從霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃的研究現(xiàn)狀來(lái)看,要真正發(fā)揮其在城市規(guī)劃建設(shè)、道路運(yùn)營(yíng)與管理和防災(zāi)減災(zāi)決策等領(lǐng)域的作用,無(wú)論是在理論研究方面還是在業(yè)務(wù)應(yīng)用方面,還有很多技術(shù)問(wèn)題需要研究、一些具體工作需要跟進(jìn)。研究和工作的重點(diǎn)應(yīng)主要集中在以下三個(gè)方面。
(1)國(guó)內(nèi)的霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃研究應(yīng)用工作起步較晚,其相關(guān)的理論和技術(shù)還很不成熟。盡管國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者在做了大量工作,也取得一些成果,但可操作性強(qiáng)的霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃系統(tǒng)還較少。從這項(xiàng)工作的實(shí)際開(kāi)展來(lái)看,提高霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃水平,需要解決的問(wèn)題很多,為此,一方面要加強(qiáng)霧災(zāi)形成機(jī)理的研究,為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作提供可靠的依據(jù);另一方面要不斷總結(jié)、提煉、完善前人的評(píng)價(jià)與分析方法,力求評(píng)估具有科學(xué)性和合理性,并建立起統(tǒng)一的、操作性強(qiáng)、適用面廣的霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系。
(2)對(duì)于現(xiàn)有的霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,包括可借鑒的地質(zhì)災(zāi)害和其他氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法還存在很多需要完善之處??梢钥紤]在霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中同時(shí)采用多種方法,促進(jìn)災(zāi)害評(píng)價(jià)定性與定量緊密結(jié)合。例如,金菊良[27]等提出用BP算法與遺傳算法交替優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的新方法——BPAGA混合算法,不僅加快了BP網(wǎng)絡(luò)的收斂速度,同時(shí)可改善局部最小問(wèn)題,并在洪水災(zāi)害承災(zāi)體易損性建模中得到成功應(yīng)用;又如將層次分析法與熵技術(shù)結(jié)合起來(lái),可以一定程度上提高層次分析法的評(píng)價(jià)質(zhì)量[25];另外,GIS與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種方法結(jié)合來(lái)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也已被成功運(yùn)用。
(3)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估較依賴于數(shù)據(jù)的獲得與處理分析,而這也是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的基礎(chǔ)。大霧對(duì)交通運(yùn)輸業(yè)特別是對(duì)高速公路和機(jī)場(chǎng)航班的影響評(píng)價(jià)是霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中極其重要的一部分,而普通的氣象站點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)可能對(duì)于高速公路和機(jī)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)說(shuō)并不具有代表性和說(shuō)服力,因此獲得高速公路沿途和機(jī)場(chǎng)周邊的氣象觀測(cè)資料極其必要。近幾年,少數(shù)地區(qū)建立了高速公路自動(dòng)氣象觀測(cè)站,如滬寧高速、膠州灣高速等。自動(dòng)氣象站所采集的氣溫、風(fēng)向、風(fēng)速、降水、能見(jiàn)度、濕度等要素,為交通氣象預(yù)報(bào)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供及時(shí)、準(zhǔn)確的資料,也為避險(xiǎn)救災(zāi)提供可靠的參考依據(jù)。在全國(guó)范圍內(nèi)大力加強(qiáng)交通氣象綜合觀測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)將是一個(gè)必然的趨勢(shì)。
借鑒前人的研究成果,整合各種方法來(lái)取長(zhǎng)補(bǔ)短,尋求一種更簡(jiǎn)便可行、結(jié)果可靠的霧災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,還是一個(gè)有待長(zhǎng)期研究的課題。
[1] 王志強(qiáng), 王靜愛(ài). 關(guān)于霧災(zāi)幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的探討[J]. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào).2004, 13(2): 134-139
[2] 馮民學(xué), 袁成松, 卞光輝, 等. 滬寧高速公路無(wú)錫段春季濃霧的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和若干特征[J]. 氣象科學(xué). 2003,23(4): 435-445
[3] 李子華. 輻射霧發(fā)展的爆發(fā)性特征[J]. 大氣科學(xué). 1999, 23(5): 623-631
[4] 李子華,等. 西南地區(qū)和長(zhǎng)江下游霧的時(shí)空分布和物理結(jié)構(gòu)[J]. 地理學(xué)報(bào). 1992, 47(3): 242-251
[5] 李子華. 中國(guó)近40年來(lái)霧的研究[J]. 氣象學(xué)報(bào). 2001,59(5): 616-623
[6] 王麗萍,等. 中國(guó)霧區(qū)的分布及其季節(jié)變化[J]. 地理學(xué)報(bào). 2005, 60(4): 689-697
[7] 劉小寧, 張洪政, 李慶祥, 等. 我國(guó)大霧的氣候特征及變化初步解釋[J]. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2005, 16(2):221-230
[8] 王志強(qiáng), 王靜愛(ài). 關(guān)于霧災(zāi)幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的探討[J]. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào).2004, 13(2): 134-139
[9] United Nations Department of Humanitarian Affairs Mitigating Natural Disasters: Phenomena,Effects and Options-AManual for Policy Makers and Planners[M].New York:United Nations, 1991, 1-164
[10] United Nations Department of Humanitarian Affairs [J]. Internationally Agreed Glossary of Basic Terms Related to Disaster Management, DNA/93 /96,Geneva, 1992.
[11] 劉小艷, 孫嫻, 杜繼穩(wěn), 等. 氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究進(jìn)展[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào).2009, 21(8): 123-125
[12] 扈海波, 董鵬捷, 熊亞軍, 等.北京奧運(yùn)期間冰雹災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].氣象. 2008, 34(12): 85-89
[13] 李祚泳, 汪嘉楊, 熊建秋, 等.可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)模型與應(yīng)用[M]. 四川: 科學(xué)出版社. 2007. 213-239
[14] 成玉祥, 任春林, 張駿. 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法探討——以天水地區(qū)為例[J]. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào). 2008,19(2), 100-104
[15] 呂遠(yuǎn)強(qiáng), 林杜軍, 羅偉強(qiáng). 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)[J]. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào). 2007,18(1): 95—98, 114
[16] 陳亞寧, 楊思全. 自然災(zāi)害的灰色關(guān)聯(lián)災(zāi)情評(píng)估模型及應(yīng)用研究[J].地理科學(xué)進(jìn)展. 1999, 18(2): 159-162
[17] 張姝麗, 丁德平, 付治龍, 等.灰色關(guān)聯(lián)度在北京地區(qū)霧災(zāi)評(píng)估中的應(yīng)用[J]. 災(zāi)害學(xué). 2008(3): 54-56,61
[18] 劉家福, 梁雨華. 基于信息擴(kuò)散理論的洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析. 吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科 學(xué)版[J]. 2009(3),78-80
[19] 劉引鴿, 繆啟龍, 高慶九. 基于信息擴(kuò)散理論的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法[J]. 氣象科學(xué). 2005, 25(1): 85-89
[20] 朱良峰, 殷坤龍, 張梁, 等. 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析與GIS技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 地理學(xué)與國(guó)土研究. 2002, 18(4): 10-13
[21] 張克中, 顧麗華, 萬(wàn)奎, 等. 德清縣氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃技術(shù)方法研究及其應(yīng)用[A]. 第26屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)公共氣象服務(wù)與災(zāi)害管理分會(huì)場(chǎng)論文集[C] . 2009
[22] 扈海波, 熊亞軍, 張姝麗. 北京地區(qū)大霧災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[R]. 第26屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)氣象災(zāi)害與社會(huì)和諧分會(huì)場(chǎng)論文集[A]. 2009
[23] 扈海波, 王迎春, 熊亞軍. 基于層次分析模型的北京雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J]. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2010, 19(1):104-109
[24] 李春梅, 羅曉玲, 劉錦鑾, 等.層次分析法在熱帶氣旋災(zāi)害影響評(píng)估模式中的應(yīng)用[J]. 熱帶氣象學(xué)報(bào).2006, 22(3): 223-228
[25] 金菊良, 魏一鳴, 楊曉華. 基于遺傳算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在洪水災(zāi)害承災(zāi)體易損性建模中的應(yīng)用[J]. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 1998, 7(2): 53-60
中國(guó)科協(xié)與學(xué)會(huì)負(fù)責(zé)人相約懇談 共謀學(xué)會(huì)發(fā)展大計(jì)
1月21日,中國(guó)科協(xié)全國(guó)學(xué)會(huì)負(fù)責(zé)人懇談會(huì)在中國(guó)科技會(huì)堂舉行。中國(guó)科協(xié)書(shū)記處書(shū)記、黨組成員馮長(zhǎng)根同志就學(xué)會(huì)工作與學(xué)會(huì)負(fù)責(zé)人進(jìn)行深入探討。會(huì)議由中國(guó)科協(xié)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)部副部長(zhǎng)朱雪芬同志主持。中國(guó)紡織工程學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)孫瑞哲,副理事長(zhǎng)王竹林、施楣梧,秘書(shū)長(zhǎng)龔進(jìn)禮等學(xué)會(huì)主要負(fù)責(zé)同志受邀到會(huì),中國(guó)科協(xié)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)部有關(guān)同志參加了會(huì)議。
中國(guó)紡織工程學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)孫瑞哲向馮長(zhǎng)根書(shū)記介紹了學(xué)會(huì)一年來(lái)在學(xué)術(shù)交流、科技評(píng)價(jià)、社會(huì)服務(wù)及自身建設(shè)等方面取得的成績(jī),總結(jié)了學(xué)會(huì)工作的成功經(jīng)驗(yàn)。中國(guó)紡織工程學(xué)會(huì)在近幾年發(fā)展勢(shì)頭良好,在中國(guó)科協(xié)學(xué)會(huì)創(chuàng)新發(fā)展示范項(xiàng)目支持下,積極組織建立了紡織科技人才服務(wù)戰(zhàn)略聯(lián)盟,以提高科技人才素質(zhì)、促進(jìn)科技人才成長(zhǎng)、滿足行業(yè)發(fā)展對(duì)科技人才的需求為目的,在促進(jìn)紡織行業(yè)人才培養(yǎng)、鼓勵(lì)相關(guān)學(xué)科技術(shù)創(chuàng)新、加快科技與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合等方面起到積極的作用。學(xué)會(huì)負(fù)責(zé)人還就學(xué)會(huì)發(fā)展中的問(wèn)題與學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)部負(fù)責(zé)同志進(jìn)行了探討。
馮長(zhǎng)根指出,學(xué)會(huì)應(yīng)該充分發(fā)揮在行業(yè)內(nèi)的決策咨詢作用,重視自身研究能力的建設(shè),積極推進(jìn)學(xué)會(huì)思想庫(kù)建設(shè),創(chuàng)建隸屬于學(xué)會(huì)的實(shí)體性研究機(jī)構(gòu)。依靠以招聘等形式建起的專業(yè)研究隊(duì)伍,既可以承擔(dān)產(chǎn)業(yè)宏觀規(guī)模的大型綜合性質(zhì)的戰(zhàn)略項(xiàng)目,也可以研究學(xué)科前沿的具體科研項(xiàng)目,全面提升學(xué)會(huì)為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù),為提高全民科學(xué)素質(zhì)服務(wù),為科學(xué)技術(shù)工作者服務(wù)的能力。
此次懇談會(huì)是按照書(shū)記處領(lǐng)導(dǎo)同志的指示舉辦的,以全面了解全國(guó)學(xué)會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀、深入剖析學(xué)會(huì)在運(yùn)行發(fā)展中的問(wèn)題、加強(qiáng)科協(xié)與學(xué)會(huì)高層負(fù)責(zé)人的溝通為會(huì)議目的,會(huì)議進(jìn)一步創(chuàng)新了業(yè)務(wù)主管單位與學(xué)會(huì)負(fù)責(zé)人之間的交流形式,加深了彼此的了解。今后中國(guó)科協(xié)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)部還將繼續(xù)以多種形式加強(qiáng)與所屬各全國(guó)學(xué)會(huì)的交流和協(xié)作。
“十一五”863計(jì)劃生物和醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域?qū)n}課題驗(yàn)收會(huì)在北京召開(kāi)
2月23-24日,“十一五”863計(jì)劃生物和醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域?qū)n}課題驗(yàn)收會(huì)在北京召開(kāi)。本次會(huì)議對(duì)2007-2008年立項(xiàng)的“基因操作和蛋白質(zhì)工程技術(shù)”、“新一代工業(yè)生物技術(shù)”、“生物信息與生物計(jì)算技術(shù)”和“現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)”四個(gè)專題的全部課題進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)收??萍疾可镏行鸟R宏建副主任、安道昌副主任以及社發(fā)司、計(jì)劃司的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)參加了會(huì)議。
本次課題驗(yàn)收工作共邀請(qǐng)包括領(lǐng)域?qū)<?、同行技術(shù)專家在內(nèi)的約60位專家,按照任務(wù)書(shū)中規(guī)定的任務(wù)和目標(biāo)、課題進(jìn)展及任務(wù)完成情況、主要成果及應(yīng)用、課題經(jīng)費(fèi)使用、固定資產(chǎn)購(gòu)置等幾個(gè)方面進(jìn)行了檢查。檢查共分為7個(gè)小組,22個(gè)?。ɑ蛑陛犑校┑慕?30家單位參加此次課題驗(yàn)收。
“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃“跨海特大跨徑鋼箱梁懸索橋關(guān)鍵技術(shù)研究及工程示范”項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收
近日,科技部高新司組織專家在舟山市召開(kāi)了“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“跨海特大跨徑鋼箱梁懸索橋關(guān)鍵技術(shù)研究及工程示范”的驗(yàn)收會(huì)。該項(xiàng)目由交通運(yùn)輸部作為組織部門(mén),有14個(gè)單位參與共同完成。
該項(xiàng)目主要針對(duì)跨海特大跨徑懸索橋的建設(shè),重點(diǎn)開(kāi)展了結(jié)構(gòu)體系與抗風(fēng)性能、關(guān)鍵材料與施工控制關(guān)鍵技術(shù)、建設(shè)管養(yǎng)技術(shù)等方面的研究與應(yīng)用示范攻關(guān)。驗(yàn)收專家組聽(tīng)取了項(xiàng)目承擔(dān)單位關(guān)于項(xiàng)目研究的相關(guān)匯報(bào),審閱了相關(guān)資料,視察了依托工程現(xiàn)場(chǎng)。
專家認(rèn)為項(xiàng)目研究形成的海洋環(huán)境特大跨徑鋼箱梁懸索橋勘察設(shè)計(jì)、抗風(fēng)、關(guān)鍵材料、施工、結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、養(yǎng)護(hù)管理等建設(shè)核心技術(shù),體現(xiàn)了當(dāng)代橋梁的最新建設(shè)理念,支撐了世界最大跨度鋼箱梁懸索橋-西堠門(mén)大橋的安全、優(yōu)質(zhì)和高效建成,并在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和多座大跨徑懸索橋梁建設(shè)中得到了推廣應(yīng)用,對(duì)于現(xiàn)代橋梁技術(shù)發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用,社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益顯著,項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。驗(yàn)收專家組同意該項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收。
通過(guò)本項(xiàng)目研究共總結(jié)技術(shù)報(bào)告98篇,出版專著7部,研發(fā)大跨徑懸索橋設(shè)計(jì)、施工分析軟件7套,發(fā)表論文120篇,開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品4項(xiàng),取得專利26項(xiàng),其中發(fā)明專利9項(xiàng),取得工藝、工法6項(xiàng),形成生產(chǎn)線2條,編制標(biāo)準(zhǔn)、指南13部,培養(yǎng)了一批橋梁建設(shè)高科技人才。
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.06.007
國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(2008BAK50B02);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40901297)
鄒晨曦(1985-),女,遼寧鞍山人,碩士研究生,主要研究方向?yàn)闅庀鬄?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。