基于重特大极端干旱演进过程的旱情动态评估方法技术

本发明专利技术提供了一种基于重特大极端干旱演进过程的旱情动态评估方法，包括：步骤1：采用最优分割法对研究区重特大旱情灾害演进过程进行时间阶段分级；步骤2：采用模糊层次综合法评价法对分级后的不同时间阶段的旱情进行第一动态评估；步骤3：引入状态变权函数并与所述模糊层次综合法结合，建立权重在指标状态值动态变化时变权评估模型；步骤4：基于所述变权评估模型对第一动态评估结果进行优化，获取对应时间阶段的旱情的第二动态评估结果。最终进行旱情演化过程中各个时间阶段旱情风险等级动态评估。态评估。态评估。

【技术实现步骤摘要】
基于重特大极端干旱演进过程的旱情动态评估方法


[0001]本专利技术涉及动态评估
，特别涉及一种基于重特大极端干旱演进过程的旱情动态评估方法。

技术介绍

[0002]随着全球变暖现象日益加剧，气候变化产生的极端灾害事件不断增加已成为21世纪人类所面临的严峻挑战之一。由于人类对自然资源的过度开采，已严重地破坏当前地球上的生态环境。干旱灾害带来的经济损失非常严重，据记载，21世纪以来，旱灾发生持续时间变长，影响范围大，旱灾损失也逐渐加重。干旱灾害已成为影响我国粮食产量的重要影响因子，同时也是抑制我国农业快速发展的重要胁迫因子，因此合理、科学、定量地评估干旱地区旱情风险等级是抗旱减灾的重要举措，对我国的抗旱减灾工程具有十分重要的意义。
[0003]国内外关于旱情风险动态评估方法有很多，对上述研究有利于针对旱情区域的风险评估、抗旱减灾、干旱治理等有着十分重要的意义。但是大多数学者在进行旱情风险动态评估的过程中往往忽略了旱情指标常随着旱情演进的变化而变化，从而造成旱情的评估结果误差较大。
[0004]本专利技术为了合理、科学、定量地动态评估重特大极端干旱演进过程旱情风险结果，研究提出了一种基于重特大极端干旱演进过程的旱情动态评估方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于重特大极端干旱演进过程的旱情动态评估方法，用以采用Fisher最优分割法干旱演进过程时间阶段分级，实现“轻旱
‑
中旱
‑
重旱
‑
特旱”演进过程中不同时间阶段的划分，且各个时间阶段评估指标存在差异，采用模糊层次综合法实现不同时间阶段的旱情动态评估，同时引入变权函数并与模糊层次综合法结合，建立权重在指标状态值动态变化时变评估模型，最终进行旱情演化过程中各个时间阶段旱情风险等级动态评估。对我国干旱区域风险评估、抗旱减灾、救灾赈灾等工程有着十分重要的意义。
[0006]本专利技术提供一种基于重特大极端干旱演进过程的旱情动态评估方法，包括：
[0007]步骤1：采用最优分割法对研究区重特大旱情灾害演进过程进行时间阶段分级；
[0008]步骤2：采用模糊层次综合法评价法对分级后的不同时间阶段的旱情进行第一动态评估；
[0009]步骤3：引入状态变权函数并与所述模糊层次综合法结合，建立权重在指标状态值动态变化时变权评估模型；
[0010]步骤4：基于所述变权评估模型对第一动态评估结果进行优化，获取对应时间阶段的旱情的第二动态评估结果。
[0011]优选的，采用最优分割法对研究区重特大旱情灾害演进过程进行时间阶段分级，包括：
[0012]对研究区重特大旱情灾害演进过程涉及到的不同评估指标的指标数据进行归一
化处理；
[0013]根据归一化处理结果，确定不同评估指标的类直径；
[0014]按照最优分割法并结合类直径，将所述研究区重特大旱情灾害演进过程的目标样本进行分类，并确定最优分类的数目，实现时间阶段的分级。
[0015]优选的，引入状态变权函数并与所述模糊层次综合法结合，建立权重在指标状态值动态变化时变权评估模型，包括：
[0016]采用模糊层次综合法，确定对应时间阶段的各个评估指标的初始权重；
[0017]基于对各个评估指标的相对重要性构建判断矩阵；
[0018]计算所述判断矩阵的最大特征值，并进行一致性检验；
[0019]基于预设查找表确定随机一致性指标；
[0020]根据一致性检测结果与随机一致性指标确定检验系数；
[0021]若所述检验系数小于预设阈值，则判定所述判断矩阵合格，并结合归一化处理后的各个评估指标以及对应的初始权重，确定初始权重向量；
[0022]确定指标状态值变动变化时所对应的变权均衡函数的参数区间，并采用局部惩罚
‑
激励型变权函数，确定所述变权评估模型的局部惩罚型基于各个评估指标的状态变权函数；
[0023]基于状态变权函数，并结合所述初始权重向量中的每个初始权重，计算变权处理后的各个评估指标的指标权重，并重新构建得到变权向量；
[0024]根据所述变权向量，构建对应时间阶段的变权评估模型。
[0025]优选的，基于所述变权评估模型对第一动态评估结果进行优化，获取对应时间阶段的旱情的第二动态评估结果，包括：
[0026]确定对应时间阶段的重特大干旱风险等级的评价集合；
[0027]计算所述评价集合中每个层次中每个被评价对应对应评价等级的隶属度，得到与重特大干旱风险等级的隶属度矩阵；
[0028]基于所述变权评估模型与隶属度矩阵的结合，且根据最大隶属度原则，对第一动态评估结果进行优化，获取得到对应时间阶段的第二动态评估结果。
[0029]优选的，采用模糊层次综合法评价法对分级后的不同时间阶段的旱情进行第一动态评估，包括：
[0030]确定分级后的不同时间阶段的旱情对应的评价指标集合；
[0031]按照对应评价指标集合，并采集所述模糊层次综合法评价法，对对应时间阶段的旱情进行第一动态评估。
[0032]优选的，按照最优分割法并结合类直径，将所述研究区重特大旱情灾害演进过程的目标样本进行分类，并确定最优分类的数目，包括：
[0033]将n个目标样本分成k类；
[0034]根据分类结果，绘制目标函数F(n，k)随分类数k变化的曲线示意图，根据所述曲线示意图寻找曲线转折处的目标函数对应的k值，k值即为最优分类的数目；
[0035]其中，根据所述曲线示意图寻找曲线转折处的目标函数对应的K值，包括：
[0036]计算每个分割点对应的类直径总值，当所述类直径总值为最小时，确定获取对应分割点的最优解；
[0037]其中，所述最优解为曲线转折处的目标函数对应的K值。
[0038]优选的，所述不同时间阶段的旱情包括：轻旱阶段、中旱阶段、重旱阶段以及特旱阶段。
[0039]优选的，所述评估指标包括：受灾人口指标、受灾耕地指标、综合干旱指数指标、生态指标以及社会经济指数指标。
[0040]优选的，获取对应时间阶段的旱情的第二动态评估结果之后，还包括：
[0041]建立对应时间阶段的旱情与第二动态评估结果的第一关系；
[0042]将所述第一关系与对应时间阶段的预设旱情映射表进行匹配，确定与所述第一关系相关的旱情映射信息；
[0043]若所述旱情映射信息中包含仅有一个映射匹配点，将所述映射匹配点作为所述第二动态评估结果的最终旱情等级；
[0044]若所述旱情映射信息中包含两个映射匹配点，则确定所述第二动态评估结果与第一映射匹配点的第一距离值以及与第二映射匹配点的第二距离值；
[0045]同时，确定第一映射匹配点与第二映射匹配点的第三距离值；
[0046]根据第一距离值与第三距离值的第一比值以及第二距离值与第三距离值的第二比值，锁定匹配位置，作为第三映射匹配点；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于重特大极端干旱演进过程的旱情动态评估方法，其特征在于，包括：步骤1：采用最优分割法对研究区重特大旱情灾害演进过程进行时间阶段分级；步骤2：采用模糊层次综合法评价法对分级后的不同时间阶段的旱情进行第一动态评估；步骤3：引入状态变权函数并与所述模糊层次综合法结合，建立权重在指标状态值动态变化时变权评估模型；步骤4：基于所述变权评估模型对第一动态评估结果进行优化，获取对应时间阶段的旱情的第二动态评估结果。2.如权利要求1所述的基于重特大极端干旱演进过程的旱情动态评估方法，其特征在于，采用最优分割法对研究区重特大旱情灾害演进过程进行时间阶段分级，包括：对研究区重特大旱情灾害演进过程涉及到的不同评估指标的指标数据进行归一化处理；根据归一化处理结果，确定不同评估指标的类直径；按照最优分割法并结合类直径，将所述研究区重特大旱情灾害演进过程的目标样本进行分类，并确定最优分类的数目，实现时间阶段的分级。3.如权利要求1所述的基于重特大极端干旱演进过程的旱情动态评估方法，其特征在于，引入状态变权函数并与所述模糊层次综合法结合，建立权重在指标状态值动态变化时变权评估模型，包括：采用模糊层次综合法，确定对应时间阶段的各个评估指标的初始权重；基于对各个评估指标的相对重要性构建判断矩阵；计算所述判断矩阵的最大特征值，并进行一致性检验；基于预设查找表确定随机一致性指标；根据一致性检测结果与随机一致性指标确定检验系数；若所述检验系数小于预设阈值，则判定所述判断矩阵合格，并结合归一化处理后的各个评估指标以及对应的初始权重，确定初始权重向量；确定指标状态值变动变化时所对应的变权均衡函数的参数区间，并采用局部惩罚
‑
激励型变权函数，确定所述变权评估模型的局部惩罚型基于各个评估指标的状态变权函数；基于状态变权函数，并结合所述初始权重向量中的每个初始权重，计算变权处理后的各个评估指标的指标权重，并重新构建得到变权向量；根据所述变权向量，构建对应时间阶段的变权评估模型。4.如权利要求1所述的基于重特大极端干旱演进过程的旱情动态评估方法，其特征在于，基于所述变权评估模型对第一动态评估结果进行优化，获取对应时间阶段的旱情的第二动态评估结果，包括：确定对应时间阶段的重特大干旱风险等级的评价集合；计算所述评价集合中每个层次中每个被评价对应对应评价等级的隶属度，得到与重特大干旱风险等级的隶属度矩阵；基于所述变权评估模型与隶属度矩阵的结合，且根据最大隶属度原则，对第一动态评估结果进行优化，获取得到对应时间阶段的第二动态评估结果。5.如权利要求1所述的基于重特大极端干旱演进过程的旱情动态评估方法，其特征在
于，采用模糊层次综合法评价法对分级后的不同时间阶段的旱情进行第一动态评估，包括：确定分级后的不同时间阶段的旱情对应的评价指标集合；按照对应评价指标集合，并采集所述模糊层次综合法评价法，对对应时间阶段的旱情进行第一动态评估。6.如权利要求2所述的基于重特大极端干旱演进过程的旱情动态评估方法，其特征在于，按照最优分割法并结合类直径，将所述研究区重特大旱情灾害演进过程的目标样本进行分类，并确定最优分类的数目，包括：将n个目标样本分成k类；根据分类结果，绘制目标函数F(n，k)随分类数k变化的曲线示意图，根据所述曲线示意图寻找曲线转折处的目标函数对应的k值，k值即为最优分类的数目；其中，根据所述曲线示意图寻找曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷添杰，刘布春，李翔宇，王嘉宝，杨晓娟，朱宣谕，李昊阳，王麒粤，陈迪，陈东攀，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，
类型：发明
国别省市：