暴雨洪涝灾害引发的房屋损坏比例核查样本确定方法技术

本发明专利技术提供一种暴雨洪涝灾害引发的房屋损坏比例核查样本确定方法，其包括以下步骤：S1、收集暴雨洪涝灾害发生后受灾各个待调查行政单元的平均降雨量、最大降雨量、径流量、砖木结构房屋比例及房屋损坏比例，记待调查行政单元的数量为n；S2、对数据进行处理；S3、在四维属性空间矩阵X内计算并生成房屋损坏比例矩阵Y随距离变化的半变异散点图；S4、确定抽样样本。本发明专利技术的方法使度量样本空间相关性更加合理，解释性较强，能够减少实际调查时所需样本量，有助于在暴雨洪涝灾害发生后对损失做出更加快速和准确的评估，并且保证评估结果的正确度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
暴雨洪涝灾害引发的房屋损坏比例核查样本确定方法


[0001]本专利技术涉及地球空间信息
，具体涉及一种暴雨洪涝灾害引发的房屋损坏比例核查样本确定方法。

技术介绍

[0002]暴雨洪涝是严重威胁人类生命和财产的一种重要自然灾害，当洪涝灾害发生时，灾情评估的准确性、时效性和科学性是社会和行业部门面临的迫切需求。现有的方法中，地方上报和抽样调查是两种常用的评估方法，地方上报由于统计口径、信息掌握准确性等问题使得上报结果可能存在一定的不确定性，需要结合抽样调查方法。
[0003]传统的随机抽样或者根据专家知识/经验的抽样方法对房屋损坏比例等灾害损失指标在不同统计单元之间的空间相关性考虑不足。尽管在近年来的重大自然灾害中越来越多的新技术和新方法在灾害评估中得以应用，但是灾情评估的及时性和准确性仍是灾害损失评估中的难题，而且现在的准确性一般需要依赖大量样本，这就对及时性造成严重影响，继续研究一种能够减少样本依赖量但仍能保证评估结果准确度的方法。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种暴雨洪涝灾害引发的房屋损坏比例核查样本确定方法，同时考虑平均降雨量、最大降水量、径流量以及砖木结构房屋等对房屋损坏关键影响因素，构造高维度空间优化样本，使度量样本空间相关性更加合理，能够在最少样本基础上保证损失评估的准确度，在灾害发生后能够及时且准确的进行评估。
[0005]具体地，本专利技术提供一种暴雨洪涝灾害引发的房屋损坏比例核查样本确定方法，其包括以下步骤：/>[0006]S1、收集各个待调查行政单元的平均降雨量、最大降雨量、径流量、砖木结构房屋比例及房屋损坏比例，记待调查行政单元的数量为n；
[0007]S2、将平均降雨量、最大降水量、径流量以及砖木结构房屋比例数据分别归一化到[0,1]范围内，以归一化后数据构成四维属性空间矩阵记为X，X大小为n
×
4，将房屋损坏比例数据进行对数化预处理，处理后的房屋损坏比例矩阵记为Y，Y大小为n
×
1；
[0008]S3、在四维属性空间矩阵X内计算并生成房屋损坏比例矩阵Y随距离变化的半变异散点图，进行理论半变异函数的拟合，其中，半变异散点图横坐标为待调查行政单元之间的距离，纵坐标为对应的待调查行政单元的房屋损坏比例差值平方的一半；
[0009]其中，待调查行政单元之间的距离d
ij
的计算公式如下式(3)所示：
[0010][0011]式中，d
ij
是第i个行政单元与第j个行政单元之间的距离，分别是第i个行
政单元、第j个行政单元的第k个坐标，k＝1,
…
,4；
[0012]待调查行政单元的房屋损坏比例差值平方的一半r
ij
的计算公式如公式(4)所示：
[0013][0014]式中，r
ij
是第i个行政单元与第j个行政单元之间的房屋损坏比例值的半方差，y
′
i
、y
j
′
分别是第i个行政单元、第j个行政单元的房屋损坏比例对数值；
[0015]S4、确定抽样样本，具体包括以下子步骤：
[0016]S41、从某个选定最小样本量开始，设样本量为m，从n个待调查行政单元中选择m个样本的组合共有个，遍历这些组合，从这些组合中每次任意选出一个不重复的组合，根据步骤S3计算的横坐标和纵坐标分别计算不同样本组合对总体平均房屋损坏比例估计时的估计方差，选择估计方差最小的一组样本组合作为该样本量下的最优样本组合；
[0017]S42、逐步增加样本量后重复步骤S41，记录每个样本量下的最优样本组合以及其对总体房屋损坏比例的估计方差；
[0018]S43、根据不同样本量对应的估计方差，绘制样本量与估计方差散点图，得到样本量m与估计方差σ(m)之间的拟合函数σ(m)＝a
·
m
b
，其中，a、b为拟合参数；
[0019]S44、当某一样本量m对应的估计方差满足下式(5)时，取该样本量m对应的最优样本组合作为最终的抽样样本；
[0020](σ
m
‑
σ
m+1
)/σ
m
＜θ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0021]其中，σ
m
为第m个样本量的估计方差，σ
m+1
为第m+1个样本量的估计方差，θ为阈值。
[0022]优选地，阈值θ为0.01或0.05。
[0023]优选地，步骤S2中数据归一化的公式如下式(1)所示：
[0024][0025]式中，x
i
、x
′
i
分别是第i个原始数据和归一化数据，max(x)和min(x)分别为解释变量x的最大值和最小值。
[0026]优选地，步骤S2中房屋损坏比例数据进行对数化预处理的公式如下式(2)所示：
[0027]y
′
i
＝log
10
(y
i
+10
‑6)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0028]式中，y
i
、y
′
i
分别是第i个调查行政单元的房屋损坏比例原始数据和对数化数据。
[0029]优选地，步骤S41中计算不同样本组合对总体平均房屋损坏比例估计时的估计方差的具体方法为利用Block Kriging模型，计算不同组合情况下对总体平均房屋损坏比例估计时的估计方差。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0031](1)本专利技术在构建样本时，同时考虑平均降雨量、最大降水量、径流量以及砖木结构房屋等对房屋损坏关键影响因素，从而能够构造高维度空间优化样本，确保样本的合理性，达到科学合理的选取样本的目的。
[0032](2)与传统方法相比，本专利技术的方法使度量样本空间相关性更加合理，解释性较强，能够减少实际调查时所需样本量，减少对大量样本的依赖，并且能够在低样本量的基础上满足评估的准确度，并不会因为样本量少就对评估结果造成影响，有助于在暴雨洪涝灾害发生后对损失做出更加快速和准确的评估，并且保证评估结果的正确度，能够及时且准
确的对灾害发生后的损失进行评估。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的流程示意图；
[0034]图2为本专利技术的实施例的具体步骤图；
[0035]图3为本专利技术的实施例的样本量
‑
估计方差关系散点示意图。
具体实施方式
[0036]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。
[0037]本专利技术提供一种暴雨洪涝灾害引发的房屋损坏比例核查样本确定方法，如图1所示，其包括以下步骤：
[0038]S1、收集暴雨洪涝灾害发生后受灾各个待调查行政单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种暴雨洪涝灾害引发的房屋损坏比例核查样本确定方法，其特征在于：其包括以下步骤：S1、收集各个待调查行政单元的平均降雨量、最大降雨量、径流量、砖木结构房屋比例及房屋损坏比例，记待调查行政单元的数量为n；S2、将平均降雨量、最大降水量、径流量以及砖木结构房屋比例数据分别归一化到[0,1]范围内，以归一化后数据构成四维属性空间矩阵记为X，X大小为n
×
4，将房屋损坏比例数据进行对数化预处理，处理后的房屋损坏比例矩阵记为Y，Y大小为n
×
1；S3、在四维属性空间矩阵X内计算并生成房屋损坏比例矩阵Y随距离变化的半变异散点图，进行理论半变异函数的拟合，其中，半变异散点图横坐标为待调查行政单元之间的距离，纵坐标为对应的待调查行政单元的房屋损坏比例差值平方的一半；其中，待调查行政单元之间的距离d
ij
的计算公式如下式(3)所示：式中，d
ij
是第i个行政单元与第j个行政单元之间的距离，分别是第i个行政单元、第j个行政单元的第k个坐标，k＝1,
…
,4；待调查行政单元的房屋损坏比例差值平方的一半r
ij
的计算公式如公式(4)所示：式中，r
ij
是第i个行政单元与第j个行政单元之间的房屋损坏比例值的半方差，y
′
i
、y
j
′
分别是第i个行政单元、第j个行政单元的房屋损坏比例对数值；S4、确定抽样样本，具体包括以下子步骤：S41、从某个选定最小样本量开始，设样本量为m，从n个待调查行政单元中选择m个样本的组合共有个，遍历这些组合，从这些组合中每次任意选出一个不重复的组合，根据步骤S3计算的横坐标和纵坐标分别计算不同样本组合对总体平均房屋损坏比例估计时的估计方差，选择估计方差最小的一组样本组合作为该样本量下的最优样本组合；S42、逐步增加样本量后重复步骤S41，记录每个样本量下的最优样本组合以及其对总体房屋损坏比例的估计方差；S43、根据不同样...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡茂桂，徐成东，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：