本发明专利技术公开了一种海浪灾害风险评估和区划方法及系统，涉及自然灾害评估技术领域。该方法包括：获取并根据海浪灾害评估和区划需求采集目标地区的基础资料数据及历史观测资料数据；根据历史观测资料数据进行海浪要素特征值统计与时空分布特征分析，以得到对应的统计数据和特征数据；构建并将逐小时的历史台风浪数据集作为模拟结果；根据模拟结果分别计算每个格点上四级灾害性浪高的年平均出现频次和占比频率；根据模拟结果对目标地区的海浪灾害进行风险评估与区划，以得到目标海浪灾害危险等级评估数据和目标海浪灾害危险区划数据。本发明专利技术可进行高效精准的海浪灾害评估和区划，为海洋防灾减灾提供有利支撑；还可为海洋建设提供有效的数据参考。供有效的数据参考。供有效的数据参考。
【技术实现步骤摘要】
一种海浪灾害风险评估和区划方法及系统
[0001]本专利技术涉及海洋灾害评估
，具体而言，涉及一种海浪灾害风险评估和区划方法及系统。
技术介绍
[0002]海浪灾害是指因海浪作用造成的灾害，海浪系海面的波动现象。海浪灾害是沿海地区频发的自然灾害，因此做好海浪灾害风险评估和区划是海洋防灾减灾的重要基础性工作，对各级地方政府有效应对海浪灾害和规划布局沿海经济及社会发展均具有重要的指导作用。
[0003]目前的海浪灾害风险评估主要是针对大范围的地区，但是没有一套针对于近岸海域的市县级海浪灾害风险评估和区划的技术方法，无法对市县级的防灾减灾及海洋建设提供支撑。
技术实现思路
[0004]为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供一种海浪灾害风险评估和区划方法及系统，可进行高效精准的海浪灾害评估和区划，为海洋防灾减灾提供有利支撑；还可为海洋建设提供有效的数据参考。
[0005]本专利技术的实施例是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供一种海浪灾害风险评估和区划方法，包括以下步骤：获取并根据海浪灾害评估和区划需求采集目标地区的基础资料数据及历史观测资料数据；根据历史观测资料数据进行海浪要素特征值统计与时空分布特征分析，以得到对应的统计数据和特征数据；基于基础资料数据采用SWAN波浪模型耦合ADCIRC浪潮耦合模型模拟预置的时间段内目标地区的台风浪过程，以构建逐小时的历史台风浪数据集，并将其作为模拟结果；根据模拟结果分别计算SWAN波浪模型中每个格点上四级灾害性浪高的年平均出现频次和占比频率；根据模拟结果对目标地区的海浪灾害进行风险评估与区划，以得到目标海浪灾害危险等级评估数据和目标海浪灾害危险区划数据。
[0006]为了解决现有技术中没有一套针对于近岸海域的市县级海浪灾害风险评估和区划的技术方法，无法对市县级的防灾减灾及海洋建设提供支撑的技术问题，本专利技术基于海浪灾害评估和区划需求中的目标地区（市县级）海域信息，采集对应的基础资料数据及历史观测资料数据，为后续分析提供全面的数据，并基于此进行目标地区海域的海浪要素特征值统计与时空分布特征分析；并构建逐小时的历史台风浪数据集，对目标地区海域的台风浪进行模拟，基于模拟结果分别计算每个格点上四级灾害性浪高的年平均出现频次和占比频率；并对目标地区的海浪灾害进行风险评估与区划，构建海浪灾害危险等级分布图和海
浪灾害风险区划图。直观清晰的反应出目标地区的海浪灾害情况，评价市县级别研究海域的海浪的危险性，排查海浪灾害风险点和风险环节，为海洋防灾减灾提供有利支撑；还可为海洋建设提供有效的数据参考。
[0007]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述根据历史观测资料数据进行海浪要素特征值统计与时空分布特征分析，以得到对应的统计数据和特征数据的方法包括以下步骤：根据历史观测资料数据分别统计各测站的年平均波高、月平均波高、各级波高出现频率和各向波出现频率；根据历史观测资料数据分析波高和周期的联合分布特征。
[0008]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述根据模拟结果对目标地区的海浪灾害进行风险评估与区划，以得到目标海浪灾害危险等级评估数据和目标海浪灾害危险区划数据的方法包括以下步骤：基于模拟结果，统计确定每个格点上的波高的年极值序列，然后用 Pearson III 型分布极值推算方法计算确定每个格点上典型重现期的有效波浪高，根据重现期的浪高计算结果，绘制目标地区的管辖海区的典型重现期的浪高等值线分布图；根据预置的市县级海浪灾害评估等级划分标准，计算目标地区的管辖海区的格点的海浪灾害4级危险指标；采用方差标准化公式将计算得到的每个格点的危险指标进行标准化；基于标准化后的危险指数根据预置的海浪灾害危险等级划分标准确定每个格点上的海浪灾害危险等级，以得到目标海浪灾害危险等级评估数据；按照预置的栅格单元对目标地区进行区块划分，并基于目标海浪灾害危险等级评估数据构建得到目标海浪灾害危险区划数据。
[0009]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述方差标准化公式为，其中：表示转换后的危险指数，表示转换前的危险指标，表示目标地区内所有危险指标样本的中位数，表示相对中位数的标准差。
[0010]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，该海浪灾害风险评估和区划方法还包括以下步骤：根据目标海浪灾害危险等级评估数据和目标海浪灾害危险区划数据分别建立目标地区的海浪灾害危险等级分布图和海浪灾害危险区划图。
[0011]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述基础资料数据包括基础地理信息数据、社会经济和用海现状数据、水文和气象观测资料、历史海洋灾害数据以及承灾体和防御设施资料。
[0012]第二方面，本专利技术实施例提供一种海浪灾害风险评估和区划系统，包括资料采集模块、特征分析模块、数据集构建模块、浪高计算模块以及评估与区划模块，其中：资料采集模块，用于获取并根据海浪灾害评估和区划需求采集目标地区的基础资料数据及历史观测资料数据；特征分析模块，用于根据历史观测资料数据进行海浪要素特征值统计与时空分布特征分析，以得到对应的统计数据和特征数据；
数据集构建模块，用于基于基础资料数据采用SWAN波浪模型耦合ADCIRC浪潮耦合模型模拟预置的时间段内目标地区的台风浪过程，以构建逐小时的历史台风浪数据集，并将其作为模拟结果；浪高计算模块，用于根据模拟结果分别计算SWAN波浪模型中每个格点上四级灾害性浪高的年平均出现频次和占比频率；评估与区划模块，用于根据模拟结果对目标地区的海浪灾害进行风险评估与区划，以得到目标海浪灾害危险等级评估数据和目标海浪灾害危险区划数据。
[0013]为了解决现有技术中没有一套针对于近岸海域的市县级海浪灾害风险评估和区划的技术方法，无法对市县级的防灾减灾及海洋建设提供支撑的技术问题，本系统通过资料采集模块、特征分析模块、数据集构建模块、浪高计算模块以及评估与区划模块等多个模块的配合，基于海浪灾害评估和区划需求中的目标地区（市县级）海域信息，采集对应的基础资料数据及历史观测资料数据，为后续分析提供全面的数据，并基于此进行目标地区海域的海浪要素特征值统计与时空分布特征分析；并构建逐小时的历史台风浪数据集，对目标地区海域的台风浪进行模拟，基于模拟结果分别计算每个格点上四级灾害性浪高的年平均出现频次和占比频率；并对目标地区的海浪灾害进行风险评估与区划，构建海浪灾害危险等级分布图和海浪灾害风险区划图。直观清晰的反应出目标地区的海浪灾害情况，评价市县级别研究海域的海浪的危险性，排查海浪灾害风险点和风险环节，为海洋防灾减灾提供有利支撑；还可为海洋建设提供有效的数据参考。
[0014]第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器。当一个或多个程序被处理器执行时，实现如上述第一方面中任一项的方法。
[0015]第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项的方法。
[0016]本专利技术实施例至本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海浪灾害风险评估和区划方法，其特征在于，包括以下步骤：获取并根据海浪灾害评估和区划需求采集目标地区的基础资料数据及历史观测资料数据；根据历史观测资料数据进行海浪要素特征值统计与时空分布特征分析，以得到对应的统计数据和特征数据；基于基础资料数据采用SWAN波浪模型耦合ADCIRC浪潮耦合模型模拟预置的时间段内目标地区的台风浪过程，以构建逐小时的历史台风浪数据集，并将其作为模拟结果；根据模拟结果分别计算SWAN波浪模型中每个格点上四级灾害性浪高的年平均出现频次和占比频率；根据模拟结果对目标地区的海浪灾害进行风险评估与区划，以得到目标海浪灾害危险等级评估数据和目标海浪灾害危险区划数据。2.根据权利要求1所述的一种海浪灾害风险评估和区划方法，其特征在于，所述根据历史观测资料数据进行海浪要素特征值统计与时空分布特征分析，以得到对应的统计数据和特征数据的方法包括以下步骤：根据历史观测资料数据分别统计各测站的年平均波高、月平均波高、各级波高出现频率和各向波出现频率；根据历史观测资料数据分析波高和周期的联合分布特征。3.根据权利要求1所述的一种海浪灾害风险评估和区划方法，其特征在于，所述根据模拟结果对目标地区的海浪灾害进行风险评估与区划，以得到目标海浪灾害危险等级评估数据和目标海浪灾害危险区划数据的方法包括以下步骤：基于模拟结果，统计确定每个格点上的波高的年极值序列，然后用 Pearson III 型分布极值推算方法计算确定每个格点上典型重现期的有效波浪高，根据重现期的浪高计算结果，绘制目标地区的管辖海区的典型重现期的浪高等值线分布图；根据预置的市县级海浪灾害评估等级划分标准，计算目标地区的管辖海区的格点的海浪灾害4级危险指标；采用方差标准化公式将计算得到的每个格点的危险指标进行标准化；基于标准化后的危险指数根据预置的海浪灾害危险等级划分标准确定每个格点上的海浪灾害危险等级，以得到目标海浪灾害危险等级评估数据；按照预置的栅格单元对目标地区进行区块划分，并基于目标海浪灾害危险等级评估数据构建得到目标海浪灾害危险区划...
【专利技术属性】
技术研发人员：周水华，江丽芳，曾丽红，赵军鹏，
申请(专利权)人：国家海洋局南海预报中心国家海洋局广州海洋预报台，
类型：发明
国别省市：
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