宁波市台风灾情评估和基于层次分析法的风险评估

顾小丽; 陈有利; 钱燕珍; 朱佳敏; 蒋璐璐

doi:10.16032/j.issn.1004-4965.2018.04.006

宁波市台风灾情评估和基于层次分析法的风险评估

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.04.006

1.
宁波市气象台，浙江宁波 315012
2.
北仑区气象局，浙江宁波 315800

基金项目:

宁波市科技计划项目 2014C50024

宁波市科技计划项目 2017C50027

浙江省气象科技项目 2016YBY03

详细信息

通讯作者:
陈有利, 男，浙江省人，高级工程师，主要从事灾害性天气预报服务、海洋气象预报服务研究。E-mail:echo.dgl@gmail.com

中图分类号: P429
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出版历程
- 收稿日期: 2017-07-31
- 修回日期: 2018-04-19
- 刊出日期: 2018-08-01

EVALUATION OF TYPHOON DISASTER IN NINGBO AND RISK ASSESSMENT BASED ON ANALYTICAL HIERARCHY PROCESS

1.
Ningbo Meteorological Observatory of Zhejiang Province, Ningbo 315012, China
2.
Beilun Meteorological Bureau of Ningbo, Ningbo 315826, China

摘要

摘要: 筛选了1956—2016年间对宁波地区影响大、具有较完整灾情记录的台风个例30个，分析了台风灾情特征，并进行灾情评估；利用模糊算法和层次分析法，建立宁波地区台风风险评估模型。结果表明：近年来台风导致的死亡人数、倒塌房屋数量、水利和农作物受灾呈下降趋势；但是经济损失越来越大，浙江登陆台风造成养殖业的损失也有增大趋势。实际灾情指数(ADI)达到1级特重的台风有4个，达到2级(严重)及以上的有9个，ADI总体呈减小趋势。风险评估指数(RAI)与实际灾情指数(ADI)的相关系数为0.78，二者等级的一致率为73%；不一致的样本中，2000年之前风险评估等级小于灾情等级，2000年之后风险评估等级大于灾情等级。风险评估指数RAI和直接经济损失率的相关系数为0.7。业务中，可根据风险评估模型计算即将影响台风的RAI，利用直接经济损失率与RAI的拟合方程或者相近RAI的历史台风，估算其可能造成的经济损失。
- 台风 /
- 灾情评估 /
- 风险评估模型 /
- 层次分析
Abstract: This paper selects 30 typhoon cases which had great impact on Ningbo area and had complete disaster records from 1956 to 2016. The characteristics of typhoon disaster are analyzed and the disaster assessment is carried out. Then, a risk assessment model of typhoon disaster in Ningbo is established by using fuzzy algorithm and Analytic Hierarchy Process (AHP).The results show that the confirmed death toll, the number of collapsed houses, the water conservancy facilities and crop damage have been declining in recent years. However, the economic losses are increasing, and the losses of aquaculture are also increasing. There are 4 typhoons' Actual Disaster Index (ADI) reached Grade 1 (extreme heavy), and 9 typhoons belong to Grade 2 (serious) or above. The trend of ADI is decreasing. The correlation coefficient between the Risk Assessment Index (RAI) and ADI is 0.78, and the consistency rate of grad is 73%. As for the inconsistent cases, prior to the year of 2000, the grade of RAI was lower than the grade of ADI, but the situation was reversed after 2000. In addition, the correlation coefficient between RAI and the direct economic loss rate is 0.7. Therefore, the RAI of typhoon will be calculated by the risk assessment model. Then, using the fitting results of the direct economic loss rate to RAI or historical typhoons of similar RAI, it is possible to estimate the direct economic losses caused by it.
- Typhoon /
- Evaluation of Disaster /
- the Risk Assessment Model /
- Analytic Hierarchy Process

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图 1 台风造成的死亡人数

5612台风死亡3 897人，黑色柱为浙江登陆个例，红色柱为福建登陆个例。

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图 2 倒塌房屋、损坏堤防塘坝、农作物受灾和养殖受灾

a.浙江登陆台风个例；b.福建登陆台风个例。

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图 3 直接经济总损失、直接经济总损失率的变化

a.浙江登陆台风个例；b.福建登陆台风个例。

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图 4 台风灾情指数

黑色实线为2级等值线，黑色柱为登陆浙江个例，红色柱为登陆福建个例。

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图 5 宁波市影响台风灾害影响层次结构

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图 6 台风RAI和ADI比较

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图 7 风险评估指数与直接经济损失率的散点图

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表 1 随机一致性指标

判断矩阵阶数n	1	2	3	4	5	6	7	8	9
RI值	0	0	0.58	0.90	1.12	1.24	0.32	1.41	1.45

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表 2 台风特征因子与灾情的相关系数粗体为通过0.05的显著检验。

特征因子	受灾人口	倒塌房屋	死亡人数	农作物受灾面积	养殖受灾面积	损坏堤防塘坝	损坏水闸	直接经济损失率
登陆时中心最大风速	0.05	0.37	0.57	0.37	0.08	0.22	0.13	0.48
七级风圈半径	-0.10	0.43	0.39	0.28	0.11	0.25	0.21	0.37
移动路径	0.25	0.19	0.19	0.51	0.60	0.46	0.35	0.36
过程平均雨量	0.41	0.09	0.07	0.62	0.44	0.36	0.30	0.33
过程最大雨量	0.46	0.15	-0.04	0.62	0.57	0.37	0.44	0.26
天文大潮指数	0.23	0.39	0.22	0.10	-0.16	0.25	0.21	0.38
陆地最大风速	0.23	0.29	0.20	0.28	0.48	0.54	0.43	0.33
陆地极大风速	0.22	0.43	0.35	0.27	0.59	0.58	0.45	0.45

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表 3 1~9标度法

标度	含义	标度	含义
1	表示两个元素具有相同的重要性	7	表示前者比后者强烈重要
3	表示前者比后者稍微重要	9	表示前者比后者绝对重要
5	表示前者比后者明显重要	2、4、6、8	表示上述相邻判断的中间状态
倒数	表示如果因素i与因素j标度为a_ij，那么因素j与因素i的重要性之比为a_ij=1/a_ij

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表 4 11个指标的权重

指标C	C₁	C₂	C₃	C₄	C₅	C₆	C₇	C₈	C₉	C₁₀	C₁₁
权重a_i	0.139 0	0.057 8	0.069 0	0.171 3	0.106 3	0.112 2	0.077 6	0.167 4	0.043 6	0.016 8	0.039 0

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表 5 宁波市台风灾害风险评估等级和灾情等级

风险评估指数(RAI)	灾情指数(ADI)	灾情等级
RAI≥0.65	ADI≥0.9	1级特重
0.55≤RAI＜0.65	0.6≤ADI＜0.9	2级严重
0.45≤RAI＜0.55	0.3≤ADI＜0.6	3级较重
0.35≤RAI＜0.45	0.1≤ADI＜0.3	4级一般
RAI＜0.35	ADI＜0.1	5级较轻

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表 6 台风“泰利”和“卡努”风险评估结果检验台风名称

台风名称	风险评估指数 RAI	灾情指数 ADI	RAI预估经济损失 /亿元	相近RAI台风经济损失/亿元	实际经济损失/亿元	死亡人数 /人
泰利	0.292 1(5级)	0(5级)	4.1	0.59~5.32	0	0
卡努	0.292 4(5级)	0.000 02(5级)	4.4	0.59~5.32	1.492 4	0

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参考文献(18)

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