一种不可移动文物大风灾害风险图编制方法技术

本发明专利技术公开了一种不可移动文物大风灾害风险图编制方法，涉及文物保护领域，包括以下步骤：第一步：数据采集与数据整理；第二步：危险性分析、脆弱性分析、敏感性性分析；第三步：形成不可移动文物的大风灾害风险评估结果；第四步：面向用户的风险图编绘，包括不同行政尺度不可移动文物综合风灾风险图、文物保护单位风灾风险评价图、文物本体风险识别图；第五步：不可移动文物大风灾害风险图出图。本发明专利技术通过该风险图编制方法，研究不可移动文物大风灾害发生的可能性，从而能较为完善的预测不可移动文物在受灾害威胁地区可能遭受灾害影响的强度和频度，从而可以判断不可移动文物在某地区可能受到损失风险和潜在影响。可能受到损失风险和潜在影响。可能受到损失风险和潜在影响。

【技术实现步骤摘要】
一种不可移动文物大风灾害风险图编制方法


[0001]本专利技术涉及文物保护领域，具体是涉及一种不可移动文物大风灾害风险图编制方法。

技术介绍

[0002]灾害风险可定义为不同强度灾害发生的概率及其可能造成的灾害损失。显然，这一定义确切地反映灾害本身的自然属性和社会属性。基于这一定义，不可移动文物灾害风险概括起来具有以下特征：灾害风险的客观性。灾害发生既有随机性，又具有可预测性。灾害风险的空间性。自然灾害具有明显的空间分异特征。灾害风险是可测算性。灾害风险的可测算性主要是指：灾害致灾因子——灾害发生概率(洪水、地震)可以测算；承灾体(不可移动文物)价值及易损性可以测算；灾害对承灾体的损害程度可以测算，从而可以综合确定灾害的风险。灾害风险具有动态性。
[0003]现有对于不可移动文物大风灾害风险的预测及分析较为缺乏，无法判断不可移动文物在受灾害威胁地区可能遭受灾害影响的强度和频度，从而无法判断不可移动文物在某地区可能受到的损失，进而无法预先对不可移动文物进行相应的保护。为解决上述问题，有必要提供一种不可移动文物大风灾害风险图编制方法。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，提供一种不可移动文物大风灾害风险图编制方法，本技术方案解决了上述
技术介绍
中提出的现有对于不可移动文物大风灾害风险的预测及分析较为缺乏，无法判断不可移动文物在受灾害威胁地区可能遭受灾害影响的强度和频度的问题。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种不可移动文物大风灾害风险图编制方法，包括以下步骤：
[0007]第一步：数据采集与数据整理；主要收集文物本体数据、致灾因子数据、孕灾环境数据，并对收集的数据进行一致性分析和误差分析，保证数据的有效性。
[0008]第二步：危险性分析、脆弱性分析、敏感性性分析，包括：
[0009]S21：计算大风灾害文物本体脆弱性趋势关系：
[0010]进一步的，包括，S211：承灾体数据采集，S212：承灾体数据整理，S213：形成不可移动文物大风灾害承灾体数据库，S214：进行大风灾害文物本体脆弱性评估；S215：绘制基于设定时间为横轴，脆弱性数值为纵轴的曲线，并计算曲线斜率；
[0011]S22：计算大风灾害孕灾环评敏感性趋势关系：
[0012]进一步的，包括，S221：孕灾体数据采集，S222：孕灾体数据整理，S223：形成不可移动文物大风灾害孕灾体数据库，S224：进行大风灾害文物孕灾环评敏感性评估；S225：绘制基于设定时间为横轴，脆弱性数值为纵轴的曲线，并计算曲线斜率；
[0013]S23：计算大风灾害致灾因子危险性趋势关系：
[0014]进一步的，包括，S231：致灾体数据采集，S232：致灾体数据整理，S233：形成不可移动文物大风灾害致灾体数据库，S234：进行大风灾害文物致灾危险性性评估；S235：绘制基于设定时间为横轴，脆弱性数值为纵轴的曲线，并计算曲线斜率；
[0015]第三步：综合上述三个分析的结果形成不可移动文物的大风灾害风险评估结果，包括：
[0016]S31：根据不可移动文物历时灾害对于文物的影响程度，确定承灾体、孕灾因子、致灾因子在文物风险中的权重，权重确定采用AHP层次分析法和德尔菲方法，其基本步骤为：建立由不可移动文物历时灾害的组成要素所形成的层次结构，通过专家打分比较承灾体、孕灾因子、致灾因子的重要性，据此构造比较判断矩阵，计算权向量以及检验一致性，根据比较判断矩阵，计算出承灾体、孕灾因子、致灾因子在文物风险中的权重i1、i2、i3，公式为：
[0017][0018][0019]其中，m
lj
为比较判断矩阵第l行第j列的元素，m
11
、m
12
、m
13
由专家对承灾体、孕灾因子、致灾因子打分的结果直接得出，3为比较判断矩阵维数；
[0020]不可移动文物大风灾害风险评估结果，根据设定时间将S21、S22和S23数值，代入S31的权重计算评估结果：
[0021]不可移动文物大风灾害风险评估结果＝本体脆弱性
×
i1+大风灾害孕灾环评敏感性
×
i2+大风灾害致灾因子危险性
×
i3；
[0022]设定时间是指根据项目需要趋势性，可以设定以年或月或日为单位的时间。
[0023]第四步：面向用户的风险图编绘，包括不同行政尺度不可移动文物综合风灾风险图、文物保护单位风灾风险评价图、文物本体风险识别图，包括：
[0024]S41：区域不可移动文物编码方法和GIS进行不可移动文物大风灾害成图；
[0025]S42：图幅、图例、图式设计；
[0026]第五步：不可移动文物大风灾害风险图出图，包括纸质版图和电子图。
[0027]优选的，所述S21～S23及S31之后，根据各类别实时数据进行各类别的灾害评估:
[0028]第一步：计算大风灾害文物本体脆弱性趋势关系；
[0029]第二步：实时采集不可移动文物承灾体数据采集；
[0030]第三步：实时大风灾害文物本体脆弱性风险评估；
[0031]第四步：进行实时不可移动文物大风灾害风评评估结果。
[0032]优选的，所述S41中基于区域不可移动文物编码方法如下，该文物编码综合了文物单位数量和大风灾害风险评估结果：
[0033]根据S31中确定的权重，以及区域文物单位数量，以及文物单位，基于GIS确定文物编码顺序，计算公式为：
[0034]B＝N+S(p，q，z)
[0035]S(p，q，z)＝p
×
i1+q
×
i2+z
×
i3
[0036]其中，B为文物编码综合值，N为区域不可移动文物数量，S为大风灾害风险评估结果，p为本体脆弱性趋势，q为大风灾害孕灾环评敏感性趋势，z为大风灾害致灾因子危险性趋势。
[0037]优选的，S21大风灾害文物本体脆弱性趋势关系、S22大风灾害孕灾环评敏感性趋势关系和大风灾害致灾因子危险性趋势关系，采用机器学习方法，针对数据进行时间标记、训练、验证，再次验证确定三大因子最佳的趋势关系；
[0038]比如：通过卷积神经网络模型，计算文物历史数据，确定最佳的文物脆弱性时间关系模型，对未来某时间文物脆弱性进行代入计算；也可以通过以下步骤运用其他机器算法计算。
[0039]基于卷积神经网络模型计算文物脆弱性趋势具体步骤为：
[0040]S1：获取文物历史数据；
[0041]S2：数据整理；
[0042]S3：设定时间实际测算脆弱值；若历史数据中没有脆弱值，则以计算时刻脆弱性值代替历史实际测算脆弱值；
[0043]S4：卷积神经网络模型训练，得到训练后的卷积神经网络；
[0044]S5：将时间输入卷积模型即可得到某文物本体脆弱性趋势关系，孕灾环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不可移动文物大风灾害风险图编制方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：数据采集与数据整理；主要收集文物本体数据、致灾因子数据、孕灾环境数据，并对收集的数据进行一致性分析和误差分析，保证数据的有效性。第二步：危险性分析、脆弱性分析、敏感性性分析，包括：S21：计算大风灾害文物本体脆弱性趋势关系：进一步的，包括，S211：承灾体数据采集，S212：承灾体数据整理，S213：形成不可移动文物大风灾害承灾体数据库，S214：进行大风灾害文物本体脆弱性评估；S215：绘制基于设定时间为横轴，脆弱性数值为纵轴的曲线，并计算曲线斜率；S22：计算大风灾害孕灾环评敏感性趋势关系：进一步的，包括，S221：孕灾体数据采集，S222：孕灾体数据整理，S223：形成不可移动文物大风灾害孕灾体数据库，S224：进行大风灾害文物孕灾环评敏感性评估；S225：绘制基于设定时间为横轴，脆弱性数值为纵轴的曲线，并计算曲线斜率；S23：计算大风灾害致灾因子危险性趋势关系：进一步的，包括，S231：致灾体数据采集，S232：致灾体数据整理，S233：形成不可移动文物大风灾害致灾体数据库，S234：进行大风灾害文物致灾危险性性评估；S235：绘制基于设定时间为横轴，脆弱性数值为纵轴的曲线，并计算曲线斜率；第三步：综合上述三个分析的结果形成不可移动文物的大风灾害风险评估结果，包括：S31：根据不可移动文物历时灾害对于文物的影响程度，确定承灾体、孕灾因子、致灾因子在文物风险中的权重，权重确定采用AHP层次分析法和德尔菲方法，其基本步骤为：建立由不可移动文物历时灾害的组成要素所形成的层次结构，通过专家打分比较承灾体、孕灾因子、致灾因子的重要性，据此构造比较判断矩阵，计算权向量以及检验一致性，根据比较判断矩阵，计算出承灾体、孕灾因子、致灾因子在文物风险中的权重i1、i2、i3，公式为：灾因子在文物风险中的权重i1、i2、i3，公式为：其中，m
lj
为比较判断矩阵第l行第j列的元素，m
11
、m
12
、m
13
由专家对承灾体、孕灾因子、致灾因子打分的结果直接得出，3为比较判断矩阵维数；不可移动文物大风灾害风险评估结果，根据设定的时间标准将S21、S22和S23数值，代入S31的权重计算评估结果：不可移动文物大风灾害风险评估结果＝本体脆弱性
×
i1+大风灾害孕灾环评敏感性
×
i2+大风灾害致灾因子危险性
×
i3；设定的时间标准是指根据项目需要，可以设定以年或月或日为单位的趋势性关系需要；第四步：面向用户的风险图编绘，包括不同行政尺度不可移动文物综合风灾风险图、文物保护单位风灾风险评价图、文物本体风险识别图，包括：S41：区域不可移动文物编码方法和GIS进行不可移动文物大风灾害成图；
S42：图幅、图例、图式设计；第五步：不可移动文物大风灾害风险图出图，包括纸质版图和电子图。2.根据权利要求1所述的一种不可移动文物大风灾害风险图编制方法，其特征在于：所述S21～S23及S31之后，根据各类别实时数据进行各类别的灾害评估:第一步：计算大风灾害文物本体脆弱性趋势关系；第二步：实时采集不可移动文物承灾体数据采集；第三步：实时大风灾害文物本体脆弱性风险评估；第四步：进行实时不可移动文物大风灾害风评评估结果。3.根据权利要求1所述的一种不可移动文物大风灾害风险图编制方法，其特征在于：所述S41中基于区域不可移动文物编码方法如下，该文物编码综合了文物单位数量和大风灾害风险评估结果：根据S31中确定的权重，以及区域文物单位数量，以及文物单位，基于GIS确定文物编码顺序，计算公式为：B＝N+S(p，q，z)S(p，q，z)＝p
×
i1+q
×
i2+z
×
i3其中，B为文物编码综合值，N为区域不可移动文物数量，S为大风灾害风险评估结果，p为本体脆弱性趋势，q为大风灾害孕灾环评敏感性趋势，z为大风灾害致灾因子危险性趋势。4.根据权利要求1所述的一种不可移动文物大风灾害风险图编制方法，其特征在于：所述S21大风灾害文物本体脆弱性趋势关系、所述S22大风灾害孕灾...

【专利技术属性】
技术研发人员：万金红，乔云飞，郭小东，宫阿都，刘业森，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：