一種區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法，該方法包括：調(diào)用區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)模型；根據(jù)該區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)模型創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件；向風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件輸入從不同數(shù)據(jù)源獲取的感興趣區(qū)域內(nèi)的針對至少一個(gè)感興趣點(diǎn)的至少一個(gè)孕災(zāi)因子、至少一個(gè)致災(zāi)因子、至少一個(gè)承災(zāi)體易損性評價(jià)因子和旱災(zāi)區(qū)劃指數(shù)；以及風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件用于執(zhí)行以下操作：基于至少一個(gè)孕災(zāi)因子計(jì)算旱災(zāi)敏感性指數(shù)；基于至少一個(gè)致災(zāi)因子計(jì)算旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)；基于至少一個(gè)承災(zāi)體易損性評價(jià)因子計(jì)算旱災(zāi)脆弱性指數(shù)；對旱災(zāi)區(qū)劃指數(shù)、旱災(zāi)敏感性指數(shù)、旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)和旱災(zāi)脆弱性指數(shù)進(jìn)行加權(quán)求和以計(jì)算旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；以及根據(jù)計(jì)算出的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)來估計(jì)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說明】一種區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]災(zāi)害是天體、地球大氣系統(tǒng)中能量交換、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)在生態(tài)圈的一個(gè)客觀事件。地球大氣系統(tǒng)圈層由巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈組成，自然災(zāi)害由大氣災(zāi)害、生物災(zāi)害及地質(zhì)災(zāi)害相互有機(jī)結(jié)合而成一個(gè)系統(tǒng)。
[0003]其中，干旱是指由水分收支或供求不平衡所形成的水分短缺現(xiàn)象。當(dāng)其危及人群的生命財(cái)產(chǎn)和生存條件時(shí)，就成為干旱災(zāi)害。中國通常將農(nóng)作物生長期內(nèi)因缺水而影響正常生長稱為受旱，受旱減產(chǎn)三成以上稱為成災(zāi)，經(jīng)常發(fā)生旱災(zāi)的地區(qū)稱為易旱地區(qū)。干旱可以分為氣象干旱、農(nóng)業(yè)干旱、水文干旱和社會(huì)經(jīng)濟(jì)干旱等。
[0004]以中國為例，干旱在中國分布雖最為廣泛，但各地受旱程度不一。由1900-2000年資料統(tǒng)計(jì)，中國有3個(gè)明顯的干旱區(qū)域。
[0005]I)東北干旱區(qū)，該區(qū)緯度高，氣溫低，農(nóng)作物生長期較短，因常受低氣壓影響，降水較穩(wěn)定，干旱發(fā)生頻率相對低些，多數(shù)年份干旱屬于一般性干旱。50年中大部地區(qū)干旱出現(xiàn)次數(shù)達(dá)15-25次，西部地區(qū)為15-23次，加上水土流失較嚴(yán)重和灌溉條件差，旱情嚴(yán)重。該區(qū)干旱主要出現(xiàn)在4-8月的春、夏季節(jié)，一般春季出現(xiàn)干旱的概率為66%、夏季為50%。
[0006]2)黃淮海干旱區(qū)，包括西北東部、華北地區(qū)以及東北南部，本區(qū)降水較少、變率大，是中國最大的干旱區(qū)，干旱發(fā)生次數(shù)居全國之首。近50年中，大部地區(qū)的干旱發(fā)生次數(shù)30-40次，其中華北平原最多，有40-45次，水資源短缺狀況僅次于西北干旱區(qū)。該區(qū)在作物生長期間的3-10月均可能出現(xiàn)干旱，往往是春旱、春夏連旱或夏旱、夏秋連旱，少數(shù)年份的局部地區(qū)還出現(xiàn)春夏秋連旱等，但以春旱為主，幾乎每年都有不同程度的春旱發(fā)生。
[0007]3)西南地區(qū)，本區(qū)干旱范圍較小，干旱一般從上年的10月或11月開始，到下年的4月或5月，個(gè)別年份的局部地區(qū)持續(xù)到6月份；但主要干旱出現(xiàn)在冬春季節(jié)，出現(xiàn)概率約為 78%ο
[0008]目前遙感干旱監(jiān)測技術(shù)從土壤水分、作物長勢、溫度等角度，從能量平衡、水分平衡等方面建立了多種監(jiān)測模型。但是由于土壤、水分、植被之間關(guān)系的復(fù)雜性各種監(jiān)測模型的適用性和精度都有待于進(jìn)一步的改進(jìn)和提高。例如熱慣量法監(jiān)測土壤水分的理論已趨于成熟，在裸土或低植被覆蓋土地上取得了良好的監(jiān)測結(jié)果，高植被覆蓋區(qū)的監(jiān)測精度并不高；作物長勢與旱情在時(shí)間上存在著一定的滯后性，所以利用各種植被指數(shù)法難以對作物前期的旱情進(jìn)行監(jiān)測。植被指數(shù)與溫度相結(jié)合的干旱監(jiān)測模型對研究區(qū)域的要求比較高，必須滿足土壤表層含水量應(yīng)從萎焉含水量到田間持水量的條件?；谵r(nóng)作物區(qū)域蒸散量的干旱監(jiān)測方法需要較多的常規(guī)氣象和地面觀測資料，涉及作物與大氣、地表之間的能量交換及平衡，其監(jiān)測的實(shí)時(shí)性不能夠完全保證。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法，該方法包括:調(diào)用區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)模型；根據(jù)該區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)模型創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件；向所述風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件輸入從不同數(shù)據(jù)源獲取的感興趣區(qū)域內(nèi)的針對至少一個(gè)感興趣點(diǎn)的至少一個(gè)孕災(zāi)因子、至少一個(gè)致災(zāi)因子、至少一個(gè)承災(zāi)體易損性評價(jià)因子和旱災(zāi)區(qū)劃指數(shù)；以及所述風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件用于執(zhí)行以下操作:基于所述至少一個(gè)孕災(zāi)因子計(jì)算旱災(zāi)敏感性指數(shù)；基于所述至少一個(gè)致災(zāi)因子計(jì)算旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)；基于至少一個(gè)承災(zāi)體易損性評價(jià)因子計(jì)算旱災(zāi)脆弱性指數(shù)；對所述旱災(zāi)區(qū)劃指數(shù)、所述旱災(zāi)敏感性指數(shù)、所述旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)和所述旱災(zāi)脆弱性指數(shù)進(jìn)行加權(quán)求和以計(jì)算旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；以及根據(jù)計(jì)算出的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)來估計(jì)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
[0010]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法的流程圖；
[0013]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件執(zhí)行的步驟的流程圖；以及
[0014]圖3是按照地貌一級區(qū)劃進(jìn)行的區(qū)域劃分的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法的流程圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法，該方法包括:
[0017]調(diào)用區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)模型；
[0018]根據(jù)該區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)模型創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件；
[0019]向所述風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件輸入從不同數(shù)據(jù)源獲取的感興趣區(qū)域內(nèi)的針對至少一個(gè)感興趣點(diǎn)的至少一個(gè)孕災(zāi)因子、至少一個(gè)致災(zāi)因子、至少一個(gè)承災(zāi)體易損性評價(jià)因子和旱災(zāi)區(qū)劃指數(shù)；以及
[0020]所述風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件用于執(zhí)行區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)。
[0021]在本發(fā)明的實(shí)施方式中，可以根據(jù)所需功能建立區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)模型，并可以給該模型分配ID以方便查找并調(diào)用。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，可以通過插件的形式來執(zhí)行該模型。建立區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)模型所用到的建模方法以及程序語言可以是編程領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法和程序語言。
[0022]另外，該方法還可以包括:
[0023]根據(jù)所述風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件產(chǎn)生用戶界面；
[0024]將所述風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件與所述用戶界面相關(guān)聯(lián)。
[0025]可以通過用戶界面進(jìn)行用戶交互以觸發(fā)插件事件，從而啟用/停用該插件。
[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件執(zhí)行的步驟的流程圖。如圖2所示，具體來說，風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件可以執(zhí)行以下操作:[0027]基于所述至少一個(gè)孕災(zāi)因子計(jì)算旱災(zāi)敏感性指數(shù)；
[0028]基于所述至少一個(gè)致災(zāi)因子計(jì)算旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)；
[0029]基于至少一個(gè)承災(zāi)體易損性評價(jià)因子計(jì)算旱災(zāi)脆弱性指數(shù)；
[0030]對所述旱災(zāi)區(qū)劃指數(shù)、所述旱災(zāi)敏感性指數(shù)、所述旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)和所述旱災(zāi)脆弱性指數(shù)進(jìn)行加權(quán)求和以計(jì)算旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；以及
[0031]根據(jù)計(jì)算出的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)來估計(jì)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
[0032]這里所述的孕災(zāi)因子是指孕育產(chǎn)生災(zāi)害的自然環(huán)境，其中舉例來說，孕災(zāi)因子可以包括但不限于地貌類型指數(shù)、土壤類型指數(shù)、土地利用指數(shù)、農(nóng)作物類型指數(shù)。
[0033]這里所述的致災(zāi)因子是指導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生的因素，例如可以包括但不限于降水量距平百分率指數(shù)、土壤相對濕度指數(shù)、土壤熱慣量指數(shù)、距平植被指數(shù)、植被供水指數(shù)。
[0034]這里所述的承災(zāi)體是指災(zāi)害作用的對象，是人類及其活動(dòng)所在的社會(huì)與各種資源的集合。承災(zāi)體易損性評價(jià)因子可以包括但不局限于:人口密度指數(shù)、GDP密度指數(shù)、綜合抗災(zāi)能力指數(shù)。
[0035]所述不同的數(shù)據(jù)源可以例如是已經(jīng)開放的一些關(guān)于天氣、氣候、資源環(huán)境、生態(tài)等的數(shù)據(jù)庫，例如NASA SRTM、地球科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)、氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)、國土資源數(shù)據(jù)共孚平臺(tái)等。
[0036]1、下面介紹常用到的幾種致災(zāi)因子的概念。
[0037]I)距平植被指數(shù)
[0038]距平植被指數(shù)(AnomalyVegetation Index, AVI)的定義:
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法，該方法包括: 調(diào)用區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)模型； 根據(jù)該區(qū)域旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)模型創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件； 向所述風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件輸入從不同數(shù)據(jù)源獲取的感興趣區(qū)域內(nèi)的針對至少一個(gè)感興趣點(diǎn)的至少一個(gè)孕災(zāi)因子、至少一個(gè)致災(zāi)因子、至少一個(gè)承災(zāi)體易損性評價(jià)因子和旱災(zāi)區(qū)劃指數(shù)；以及 所述風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件用于執(zhí)行以下操作: 基于所述至少一個(gè)孕災(zāi)因子計(jì)算旱災(zāi)敏感性指數(shù)； 基于所述至少一個(gè)致災(zāi)因子計(jì)算旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)； 基于所述至少一個(gè)承災(zāi)體易損性評價(jià)因子計(jì)算旱災(zāi)脆弱性指數(shù)； 對所述旱災(zāi)區(qū)劃指數(shù)、所述旱災(zāi)敏感性指數(shù)、所述旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)和所述旱災(zāi)脆弱性指數(shù)進(jìn)行加權(quán)求和以計(jì)算旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；以及根據(jù)計(jì)算出的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)來估計(jì)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括: 根據(jù)所述風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件產(chǎn)生用戶界面； 將所述風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)插件與所 述用戶界面相關(guān)聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于所述至少一個(gè)孕災(zāi)因子計(jì)算旱災(zāi)敏感性指數(shù)包括: 對所述至少一個(gè)孕災(zāi)因子進(jìn)行歸一化處理； 對處理后的每個(gè)孕災(zāi)因子賦予權(quán)值； 將每個(gè)孕災(zāi)因子和對應(yīng)的權(quán)值進(jìn)行加權(quán)求和，以計(jì)算出所述旱災(zāi)敏感性指數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于所述至少一個(gè)承災(zāi)體易損性評價(jià)因子計(jì)算旱災(zāi)脆弱性指數(shù)包括: 對所述至少一個(gè)承災(zāi)體易損性評價(jià)因子進(jìn)行歸一化處理； 對處理后的每個(gè)承災(zāi)體易損性評價(jià)因子賦予權(quán)值； 將每個(gè)承災(zāi)體易損性評價(jià)因子和對應(yīng)的權(quán)值進(jìn)行加權(quán)求和，以計(jì)算出所述旱災(zāi)脆弱性指數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)計(jì)算出的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)來估計(jì)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)包括: 采用最小方差法和因子組合法對所述旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行等級劃分，以生成旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中: 所述孕災(zāi)因子包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):地貌類型指數(shù)、土壤類型指數(shù)、土地利用指數(shù)、農(nóng)作物類型指數(shù)； 所述致災(zāi)因子包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):降水量距平百分率指數(shù)、土壤相對濕度指數(shù)、土壤熱慣量指數(shù)、距平植被指數(shù)、植被供水指數(shù)； 承災(zāi)體易損性評價(jià)因子包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):人口密度指數(shù)、GDP密度指數(shù)、綜合抗災(zāi)能力指數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中:所述感興趣區(qū)域基于地貌一級區(qū)劃來確定；或 所述感興趣區(qū)域基于農(nóng)作物生產(chǎn)類型一級區(qū)劃來確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1上述的方法，其中，基于感興趣區(qū)域的植被情況來確定用于計(jì)算旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)的致災(zāi)因子。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述植被情況是基于旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)的時(shí)間和歸一化植被指數(shù)NDVI的值來判斷的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1上述的方法，其中: 該方法是針對不同的時(shí)間尺度被執(zhí)行的；或 該方法是針對不同的空間尺度被執(zhí)行的。
【文檔編號】G06F19/00GK103577720SQ201310631976
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】范一大, 楊思全, 和海霞, 張薇, 趙文吉, 劉三超, 林月冠, 吳瑋, 楊佩國, 廖永豐 申請人:民政部國家減災(zāi)中心