一种台风灾害评估系统技术方案

本发明专利技术提出了一种台风灾害评估系统，包括：灾害事件模拟及强度计算模块用于模拟生成随机台风灾害事件，并计算随机台风灾害事件的灾害强度；工程模块用于建立针对各种灾害种类和建筑物结构体系的多个易损性函数，计算该随机台风灾害事件对应的总损失；损失预期模块用于将所述随机台风灾害事件对应的总损失以预设保险计算方式转换为保险损失。本发明专利技术为巨灾风险管理提供了科学实用，完整安全的巨灾损失预期模型，提出对台风、风暴潮所造成的直接经济损失进行定量预评估尤其具有重要的现实意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及台风风险管理
，特别涉及一种台风灾害评估系统。
技术介绍
台风是地球上一种破坏力极强的一种自然灾害，通常风、洪、潮一起爆发不仅毁坏江河海堤防等水利设施和影响交通、通讯、船舶、水产养殖等工农业生产，而且使建筑物和人民生命财产等遭受重大损失。我国位于太平洋西岸海域辽阔大陆海岸线长18800km多，沿海地区特别是长江口以南沿海经常遭受台风、暴潮袭击，随着沿海地区经济的发展每年造成的台风灾害损失也越来越大。风险管理是指如何在一个肯定有风险的环境里把风险减至最低的管理过程如何对灾害进行风险管理研究具有重要的实践意义。在我国虽然相关学者对风险管理进行了一定的研究但针对台风灾害系统风险管理的研究很少，对我国这样一个台风多发的国家而言，对台风灾害系统进行风险管理有着重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种台风灾害评估系统，为巨灾风险管理提供了科学实用，完整安全的巨灾损失预期模型，提出对台风、风暴潮所造成的直接经济损失进行定量预评估尤其具有重要的现实意义。为了实现上述目的，本专利技术的实施例提供一种台风灾害评估系统，包括：灾害事件模拟及强度计算模块，用于根据历史灾害数据并结合气象学分析，模拟生成随机台风灾害事件，并计算所述随机台风灾害事件的灾害强度；工程模块，所述工程模块与所述灾害事件模拟及强度计算模块相连，用于建立针对各种灾害种类和建筑物结构体系的多个易损性函数，其中，每个易损性函数分别针对一种灾害种类或建筑物结构体系，用于表示灾害损失和灾害强度之间的函数关系，所述工程模块分析所述随机台风灾害事件对应的易损性函数，根据对应的易损性函数和灾害强度计算该随机台风灾害事件对应的总损失；损失预期模块，所述损失预期模块与所述工程模块相连，用于将所述随机台风灾害事件对应的总损失以预设保险计算方式转换为保险损失。进一步，所述历史灾害数据包括：台风路径数据、风速数据、降水数据、数值高程数据、土地覆盖和使用数据、土壤类型数据。进一步，所述灾害事件模拟及强度计算模块模拟生成随机台风灾害事件，包括：根据所述历史灾害数据模拟以下参数以构成所述随机台风灾害事件：台风年发生频次、台风登陆点、移动路径、中心气压、移动速度和最大风速半径。进一步，所述灾害事件模拟及强度计算模块对所述历史灾害数据中的历史频次数据进行负二项分布拟合得到所述台风年发生频次，对所述历史灾害数据中的历史登陆点数据进行平滑移动平均算法以确定所述台风登陆点，对所述历史灾害数据中的历史台风路径逐段建立一阶马尔科夫时间序列过程来模拟所述移动路径，对所述历史灾害数据中的中心气压用历史数据进行韦伯分布以模拟所述中心气压，对所述历史灾害数据进行对数正态分布拟合以模拟所述移动速度，根据平均半径和所述中心气压以及纬度之间的回归关系模拟所述最大风速半径。进一步，所述灾害事件模拟及强度计算模块计算所述随机台风灾害事件的灾害强度，包括：计算台风风场、降雨场和洪水淹没水深，其中，所述灾害事件模拟及强度计算模块计算台风风场，包括：利用Willoughby风场模型计算随机模拟台风沿路径动态风场，并用对数律计算垂直风速廓线；所述灾害事件模拟及强度计算模块计算降雨场，包括：利用修正R-Clipper模型计算随机模拟台风沿路径动态降水场，并对整个台风过程降雨量进行累加以计算出过程降雨量；所述灾害事件模拟及强度计算模块计算洪水淹没水深，包括：采用径流曲线数法将挥发和渗透从降水量中扣除以计算径流数据，以及将地面栅格化，利用栅格高程数据计算水流方向，并在各栅格上进行叠加以获得各栅格点上的累计洪水淹没深度。进一步，所述灾害事件模拟及强度计算模块计算所述随机台风灾害事件的灾害强度，还包括：计算风暴潮，其中，所述灾害事件模拟及强度计算模块根据海潮潮位和台风风速急半径计算得到风暴潮。进一步，所述灾害种类包括：风灾和洪水淹没；所述建筑物结构体系包括：砖混结构、钢筋混凝土结构、钢结构、土结构和木结构。进一步，所述工程模块基于lognormal的累积分布函数建立所述易损性函数，包括：针对不同灾害种类或不同结构体系，建立对应参数的lognormal的累积分布函数的易损性函数。进一步，所述损失预期模块还用于将计算得到的所述保险损失进行排序以获得不同回归期对应的保险赔付，输出至保险管理人员。进一步，所述损失预期模块还用于向所述保险管理人员输出预期平均损失、方差、极端事件损失、不同回归期下的损失预期的风险曲线、历史事件损失表和模拟事件损失表。根据本专利技术实施例的台风灾害评估系统，灾害事件模拟及强度计算模块模拟随机台风灾害时间并计算灾害强度。工程模块由灾害事件模拟及强度计算模块和风险暴露数据库整合得到。损失预期模块由工程模块、保险和再保险结构及条款整合得到。损失预期模块将工程模块中输出的总损失转化为考虑保险条款后的保险损失，然后以保险业界适宜的方式输出。上述三个模块合并整合成一个完整的、科学的、合乎实际巨灾风险管理需求的巨灾损失预期模型，需要多方面的数据支持，同时需要多年专业的气象数值模拟经验，以及对巨灾管理实际问题的深刻理解，本专利技术提供了多方面的数据支持，能够完整的、科学的、合乎实际的将三个模块整合成符合巨灾风险管理需求的巨灾损失预期模型。本专利技术为巨灾风险管理提供了科学实用，完整安全的巨灾损失预期模型，提出对台风、风暴潮所造成的直接经济损失进行定量预评估尤其具有重要的现实意义，对于我国这样的风暴潮灾害高发地区，本专利技术的应用将有利于沿海防灾减灾工作的开展。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术实施例的台风灾害评估系统的结构图；图2为根据本专利技术实施例的台风灾害评估系统的逻辑关系图；图3为根据本专利技术实施例的台风灾害事件库模拟参数的示意图；图4为根据本专利技术实施例的不同地面粗糙度风场变化梯度的示意图；图5为根据本专利技术实施例的典型的洪水易损性曲线的示意图；图6为根据本专利技术实施例的风险曲线的示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种台风灾害评估系统，其特征在于，包括：灾害事件模拟及强度计算模块，用于根据历史灾害数据并结合气象学分析，模拟生成随机台风灾害事件，并计算所述随机台风灾害事件的灾害强度；工程模块，所述工程模块与所述灾害事件模拟及强度计算模块相连，用于建立针对各种灾害种类和建筑物结构体系的多个易损性函数，其中，每个易损性函数分别针对一种灾害种类或建筑物结构体系，用于表示灾害损失和灾害强度之间的函数关系，所述工程模块分析所述随机台风灾害事件对应的易损性函数，根据对应的易损性函数和灾害强度计算该随机台风灾害事件对应的总损失；损失预期模块，所述损失预期模块与所述工程模块相连，用于将所述随机台风灾害事件对应的总损失以预设保险计算方式转换为保险损失。

【技术特征摘要】
1.一种台风灾害评估系统，其特征在于，包括：
灾害事件模拟及强度计算模块，用于根据历史灾害数据并结合气象学分析，模拟生成
随机台风灾害事件，并计算所述随机台风灾害事件的灾害强度；
工程模块，所述工程模块与所述灾害事件模拟及强度计算模块相连，用于建立针对各
种灾害种类和建筑物结构体系的多个易损性函数，其中，每个易损性函数分别针对一种灾
害种类或建筑物结构体系，用于表示灾害损失和灾害强度之间的函数关系，所述工程模块
分析所述随机台风灾害事件对应的易损性函数，根据对应的易损性函数和灾害强度计算该
随机台风灾害事件对应的总损失；
损失预期模块，所述损失预期模块与所述工程模块相连，用于将所述随机台风灾害事
件对应的总损失以预设保险计算方式转换为保险损失。
2.如权利要求1所述的台风灾害评估系统，其特征在于，所述历史灾害数据包括：台
风路径数据、风速数据、降水数据、数值高程数据、土地覆盖和使用数据、土壤类型数据。
3.如权利要求1或2所述的台风灾害评估系统，其特征在于，所述灾害事件模拟及强
度计算模块模拟生成随机台风灾害事件，包括：根据所述历史灾害数据模拟以下参数以构
成所述随机台风灾害事件：台风年发生频次、台风登陆点、移动路径、中心气压、移动速
度和最大风速半径。
4.如权利要求3所述的台风灾害评估系统，其特征在于，所述灾害事件模拟及强度计
算模块对所述历史灾害数据中的历史频次数据进行负二项分布拟合得到所述台风年发生频
次，对所述历史灾害数据中的历史登陆点数据进行平滑移动平均算法以确定所述台风登陆
点，对所述历史灾害数据中的历史台风路径逐段建立一阶马尔科夫时间序列过程来模拟所
述移动路径，对所述历史灾害数据中的中心气压用历史数据进行韦伯分布以模拟所述中心
气压，对所述历史灾害数据进行对数正态分布拟合以模拟所述移动速度，根据平均半径和
所述中心气压以及纬度之间的回归关系模拟所述最大风速半径。
5.如权利要求1所述的台风灾害评估系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何华，黄国庆，
申请(专利权)人：武汉小禾芃芃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42