气象灾害指数构建方法、终端设备及存储介质与流程

1.本发明涉及气象技术领域，是一种气象灾害指数构建方法、终端设备及存储介质。


背景技术：

2.当今世界水资源和自然灾害是两大研究热点，而气象灾害是最活跃最频繁的自然灾害。气象灾害所造成的破坏和损害包括多个方面，它们可以是人员死亡(人)、倒塌房屋(间)、倒塌棚圈(座)、倒塌大棚(座)、牲畜死亡(头)、农作物和林果受灾面积(公顷)等6个灾情要素。
3.由于这些灾情要素具有不同的单位(量纲)，不能直接相加，这就造成同一种气象灾害、以及不同种气象灾害的各个灾害事件无法直接比较，进而阻碍了对气象灾害进行系统、综合地定量分析。
4.现有技术中，公开号为cn111626599a、名称为“一种气象灾害风险研判方法及系统”的中国发明专利申请中，公开了一种气象灾害风险研判方法及系统，包括以下步骤：采集预设的监测区域对应的气象灾害数据，并确定气象灾害数据对应的承灾体信息；获取预先构建的与气象灾害数据对应的灾害场景模型；基于灾害场景模型对气象灾害数据和承灾体信息进行分析，得到气象灾害数据对应的气象灾害风险等级。该气象灾害风险研判方法能够根据采集到的气象灾害数据确定对应的灾害场景模型，进而根据灾害场景模型对气象灾害影响进行分析，得到气象灾害风险等级，从而提升了对于受到气象灾害影响事件的预警预报的准确性。但是，该气象灾害风险研判方法不能对同一种气象灾害、以及不同种气象灾害的各个灾害事件进行比较，不能对气象灾害进行系统综合地定量分析。
5.因此，需要设计一种气象灾害指数构建方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种气象灾害指数构建方法、终端设备及存储介质，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决同一种气象灾害、不同种气象灾害的各个灾害事件无法直接比较，阻碍对气象灾害进行系统、综合地定量分析的问题。
7.本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种气象灾害指数构建方法，包括以下步骤：
8.确定灾情要素，其中，灾情要素为单次灾害事件的若干个灾情要素，根据气象灾害所造成的破坏和损害类型进行确定；
9.构建气象灾害指数，通过无量纲百分比权重法结合无量纲线性组合法，构建能综合反映灾害强弱的灾害指数。
10.下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
11.上述灾情要素可为人员死亡、倒塌房屋、倒塌棚圈、倒塌大棚、牲畜死亡、农作物和林果受灾面积。
12.构建上述气象灾害指数时，可包括灾情要素权重的确认和灾害指数的构建，具体
公式如下：
[0013][0014][0015][0016][0017][0018][0019][0020][0021]
上式中，pa、pb、pc、pd、pe、pf分别是灾情要素的最大值与最小值的差，σa、σb、σc、σd、σe、σf分别是灾情要素的均方差，q为中间值，a、b、c、d、e、f分别是灾情要素的权重，zi为第i个灾害事件的灾害指数。
[0022]
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器上存储有可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的气象灾害指数构建方法。
[0023]
本发明的技术方案之三是通过以下措施来实现的：一种存储介质，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述的气象灾害指数构建方法。
[0024]
本发明利用单次灾害事件的多个灾情要素，通过无量纲百分比权重法，结合无量纲线性组合法，构建能综合反映灾害强弱的灾害指数，灾害指数的构建使得灾害分析工作走向一个新的里程。本发明可以方便同一种气象灾害、以及不同种气象灾害的各个灾害事件之间进行比较，有利于对气象灾害进行系统、综合地定量分析。
具体实施方式
[0025]
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0026][0027]
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
[0028]
实施例1：该气象灾害指数构建方法，包括以下步骤：
[0029]
确定灾情要素，其中，灾情要素为单次灾害事件的若干个灾情要素，根据气象灾害
所造成的破坏和损害类型进行确定；
[0030]
构建气象灾害指数，通过无量纲百分比权重法结合无量纲线性组合法，构建能综合反映灾害强弱的灾害指数。
[0031]
在本发明实施例中，灾情要素可为人员死亡、倒塌房屋、倒塌棚圈、倒塌大棚、牲畜死亡、农作物和林果受灾面积。
[0032]
在本发明实施例中，具体的，可设某类气象灾害包括人员死亡(人，a)、倒塌房屋(间，b)、倒塌棚圈(座，c)、倒塌大棚(座，d)、牲畜死亡(头，e)、农作物和林果受灾面积(公顷，f)等6个灾情要素，构建气象灾害指数时，包括6个灾情要素权重的确认和灾害指数的构建两个部分的内容，具体公式如下：
[0033][0034][0035][0036][0037][0038][0039][0040][0041]
上式中，pa、pb、pc、pd、pe、pf分别是6个灾情要素(a、b、c、d、e、f)的最大值与最小值的差，σa、σb、σc、σd、σe、σf分别是6个灾情要素的均方差，q为中间值，a、b、c、d、e、f分别是6个灾情要素的权重，zi为第i个灾害事件的灾害指数。
[0042]
本发明实施例以新疆风沙灾害为例进行演绎，所用资料时间为1991年1月1日至2020年12月31日，区域为新疆范围，风沙灾害的灾情要素包括6个，分别是人员死亡(人，a)、倒塌房屋(间，b)、倒塌棚圈(座，c)、倒塌大棚(座，d)、牲畜死亡(头，e)、农作物受灾面积(公顷，f)，样本长度n＝1768。表1给出灾情要素的最大值与最小值差、权重和均方差。
[0043]
表1风沙灾害灾情要素的最大值与最小值差、权重和均方差
[0044][0045]
灾害指数z构建后，需要验证z能否全面表达6个灾情要素。经计算，灾害指数z与6
个灾情要素的相关系数分别为0.5932、0.6019、0.6370、0.2340、0.5549、0.6772，6个相关系数的显著水平(p)均小于0.0001。因而，由相关系数的大小和p值充分说明，灾害指数z不仅能综合表达灾情要素，而且灾害指数z的大小也能指示灾害事件的强弱。
[0046]
本发明实施例利用单次灾害事件的多个灾情要素，通过无量纲百分比权重法，结合无量纲线性组合法，构建能综合反映灾害强弱的灾害指数(z)，灾害指数的构建使得灾害分析工作走向一个新的里程。本发明实施例可以方便同一种气象灾害、以及不同种气象灾害的各个灾害事件之间进行比较，有利于对气象灾害进行系统、综合地定量分析。
[0047]
实施例2：本发明实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括存储器、处理器、通信接口以及通信总线，在存储器上存储有可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现上述实施例中气象灾害指数构建方法的步骤。
[0048]
处理器可以为中央处理器，处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
[0049]
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及单元，如本发明上述方法实施例中对应的程序单元。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及作品数据处理，即实现上述方法实施例中的气象灾害指数构建方法。
[0050]
存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。所述一个或者多个程序存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行上述实施例中所述的气象灾害指数构建方法。
[0051]
实施例3：本发明实施例提供了一种存储介质，用于计算机可读存储，存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上述方法实施例中提供的任意一项所述的气象灾害指数构建方法。
[0052]
其中，存储介质可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。存储介质也可以是终端设备的外部存储设备，例如终端设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡、安全数字卡、闪存卡等。
[0053]
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

技术特征：
1.一种气象灾害指数构建方法，其特征在于包括以下步骤：确定灾情要素，其中，灾情要素为单次灾害事件的若干个灾情要素，根据气象灾害所造成的破坏和损害类型进行确定；构建气象灾害指数，通过无量纲百分比权重法结合无量纲线性组合法，构建能综合反映灾害强弱的灾害指数。2.根据权利要求1所述的气象灾害指数构建方法，其特征在于灾情要素为人员死亡、倒塌房屋、倒塌棚圈、倒塌大棚、牲畜死亡、农作物和林果受灾面积。3.根据权利要求2所述的气象灾害指数构建方法，其特征在于构建气象灾害指数时，包括灾情要素权重的确认和灾害指数的构建，具体公式如下：括灾情要素权重的确认和灾害指数的构建，具体公式如下：括灾情要素权重的确认和灾害指数的构建，具体公式如下：括灾情要素权重的确认和灾害指数的构建，具体公式如下：括灾情要素权重的确认和灾害指数的构建，具体公式如下：括灾情要素权重的确认和灾害指数的构建，具体公式如下：括灾情要素权重的确认和灾害指数的构建，具体公式如下：括灾情要素权重的确认和灾害指数的构建，具体公式如下：上式中，pa、pb、pc、pd、pe、pf分别是灾情要素的最大值与最小值的差，σa、σb、σc、σd、σe、σf分别是灾情要素的均方差，q为中间值，a、b、c、d、e、f分别是灾情要素的权重，z
i
为第i个灾害事件的灾害指数。4.一种终端设备，包括存储器和处理器，存储器上存储有可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至3任意一项所述的气象灾害指数构建方法。5.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至3中任意一项所述的气象灾害指数构建方法。

技术总结
本发明涉及气象技术领域，是一种气象灾害指数构建方法、终端设备及存储介质，其包括以下步骤：确定灾情要素，其中，灾情要素为单次灾害事件的若干个灾情要素，根据气象灾害所造成的破坏和损害类型进行确定；构建气象灾害指数，通过无量纲百分比权重法结合无量纲线性组合法，构建能综合反映灾害强弱的灾害指数。本发明利用单次灾害事件的多个灾情要素，通过无量纲百分比权重法，结合无量纲线性组合法，构建能综合反映灾害强弱的灾害指数，可以方便同一种气象灾害、以及不同种气象灾害的各个灾害事件之间进行比较，有利于对气象灾害进行系统、综合地定量分析。综合地定量分析。


技术研发人员：王昀
受保护的技术使用者：中国气象局兰州干旱气象研究所
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/16