一种干旱风险评估与区划方法、系统、介质、设备及终端技术方案

本发明专利技术属于干旱风险评估技术领域，公开了一种干旱风险评估与区划方法、系统、介质、设备及终端，建立涵盖危险性、易损性和防灾减灾能力的三维度指标体系；对指标值进行归一化，利用层次分析法确定指标权重，通过加权计算综合指标值；利用自然断点法将各指标划分为高、中高、中、中低和低五个风险等级，形成干旱灾害五级风险区划；根据干旱灾害综合风险区划和抗旱减灾能力等级评估区划，查询干旱灾害防治区划表，得到干旱灾害防治区划。本发明专利技术综合考虑气象和社会经济的多方面指标，从易损性、危险性两方面综合、全面地衡量干旱风险总体水平，可以对大范围区域进行干旱风险和抗旱减灾能力评估，并根据区划结果采取适宜的抗旱措施。并根据区划结果采取适宜的抗旱措施。并根据区划结果采取适宜的抗旱措施。

【技术实现步骤摘要】
一种干旱风险评估与区划方法、系统、介质、设备及终端


[0001]本专利技术属于干旱风险评估
，尤其涉及一种干旱风险评估与区划方法、系统、介质、设备及终端。

技术介绍

[0002]目前，我国根据本国国情主要分为气象干旱、农业干旱、水文干旱和社会经济干旱四类。现有干旱风险评估的方法以针对一种类型的干旱为主，与实际旱情表现不符，不能实现对干旱风险的全面评估。同时，现有评估方法采用的数据源较为单一，只选择能够反映干旱一个或若干个方面的数据，如降雨、气温等，然后通过这个数据计算出一种能够表征干旱的指数来评估干旱，通过单一指标评估干旱的科学性和合理性不强。另外，现有建立综合指标体系评估干旱的方法也有，但对社会经济干旱指标体系的研究较少。
[0003]广东省是我国降雨比较丰沛的省份，但近几年干旱频发，主要是由于水资源时空分布不均、人口分布集中，从而引发社会经济干旱。针对广东省旱情特点缺少针对性强的评估指标体系，现有干旱评估方法多是针对区域近期实际发生的干旱情况，评估旱情水平，不能有效衡量一个地区总体上的易受旱风险、受旱危险性和抗旱减灾能力。因此，亟需设计一种新的干旱风险评估与区划方法。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0005](1)现有干旱风险评估方法以针对一种类型的干旱为主，与实际发生旱情后果表现不符，不能实现对干旱风险的全面评估。
[0006](2)现有评估方法采用的数据源较为单一，只选择能够反映干旱一个或若干个方面的数据，通过这个数据计算出一种能够表征干旱的指数来评估干旱，通过单一指标评估干旱的科学性和合理性不强。
[0007](3)现有针对社会经济干旱指标体系的技术较少。
[0008](4)现有干旱评估方法多针对区域近期实际发生的干旱情况评估旱情水平，不能有效衡量一个地区总体上的易受旱风险、受旱危险性和抗旱减灾能力。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种干旱风险评估与区划方法、系统、介质、设备及终端，尤其涉及一种基于耦合气象和综合社会经济指标的干旱风险评估与防治区划方法、系统、介质、设备及终端。
[0010]本专利技术是这样实现的，一种干旱风险评估与区划方法，干旱风险评估与区划方法包括：建立涵盖危险性、易损性和防灾减灾能力的三维度指标体系；对指标值进行归一化，利用层次分析法确定指标权重，加权计算综合指标值；利用自然断点法将各指标划分为高、中高、中、中低和低五个风险等级，形成干旱灾害五级风险区划；根据干旱灾害综合风险区划和抗旱减灾能力等级评估区划，查询干旱灾害防治区划表，得到相应的干旱灾害防治区划。
[0011]进一步，干旱风险评估与区划方法包括以下步骤：
[0012]步骤一，选取并计算评价指标，建立干旱灾害风险评估与区划指标体系；
[0013]步骤二，指标归一化，计算指标权重和综合指标值，实现干旱风险评估；
[0014]步骤三，将干旱灾害风险值进行等级划分，形成干旱灾害五级风险区划；
[0015]步骤四，通过查询干旱灾害防治区划表，得到干旱防治区划。
[0016]进一步，步骤一中的评价指标选取及计算包括：
[0017]通过克里金空间插值方法，得到降雨量C1、气温C2、枯水期降雨占比C3、土地利用C4以及经济密度C6指标；根据文献经验对各个历时的图层数据进行耦合，得到C1～C3指标；利用ArcGIS空间分析技术进行统计数据空间化，得到C1～C4评价指标；其余评价指标根据统计数据与地类相对应的原则，形成干旱灾害评价指标图层。
[0018]降雨量C1：利用中国区域1km分辨率逐月降水量数据集计算多年平均降雨。
[0019]气温C2：利用中国区域1km分辨率逐月近地表平均气温数据集，计算多年平均气温。
[0020]枯水期降雨占比C3：根据C1数据计算得到多年平均逐月降雨，推求得到枯水期降雨占比。
[0021]土地利用C4：根据30m分辨率土地利用分类数据，土地利用现状分为农用地、建设用地和未利用地三大类，分别赋值90、50、10，用于反映受旱情影响的容易程度，给农用地赋予最高值，对未利用地赋予最低值。
[0022]人口密度C5：利用各镇(街道、场)人口数与面积的比值反映人口密度。
[0023]经济密度C6：利用GDP格网数据反映经济密度。
[0024]人均设计供水能力C7：利用人均设计供水能力表征，通过各镇(街道、场)的水厂及农村集中供水设计供水能力总和与人口数的比值计算。
[0025]河网密度C8：利用单位面积内自然与人工河道的总长表征，通过河长制河湖名录中镇级河长负责的长度与各镇(街道、场)面积的比值计算。
[0026]政府一般公共预算C9：是以税收为主体的财政收入，安排用于保障和改善民生、推动经济社会发展、维护国家安全、维持国家机构正常运转方面的收支预算，用于反映政府抗旱投入能力，数据来源于各县区人民政府网站。
[0027]进一步，步骤二中的干旱风险评估包括：
[0028](1)指标归一化
[0029]在全部评估区域的指标数据的范围内进行归一化处理。
[0030]正向指标包括气温C2、土地利用C4、人口密度C5以及经济密度C6，正向指标值越大，代表综合干旱风险越高，归一化处理公式如下：
[0031][0032]负向指标包括降雨量C1、枯水期降雨占比C3、人均设计供水能力C7、河网密度C8以及政府一般公共预算C9，负向指标值越大，代表综合干旱风险越低，归一化处理公式如下：
[0033][0034]x表示当前评估区域指标值，x
i
表示第i个评估区域指标值，x
’
表示当前评估区域
归一化指标值。
[0035](2)指标权重确定
[0036]依照层次分析法建立的指标体系和权重对各指标层的指标进行汇总。层次分析法根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成多层次的分析结构模型，从而最终使问题归结为最低层相对于最高层的相对重要权值的确定或相对优劣次序的排定。
[0037]其中，层次分析法的计算过程包括：
[0038]1)建立干旱灾害风险评价层次结构模型；其中，干旱灾害风险评价层次结构模型包括目标层A、准则层B和变量层C；目标层A包括干旱灾害综合风险评价A1；准则层B包括危险性B1、易损性B2和抗旱减灾能力B3；变量层C包括降雨量C1、气温C2、枯水期降雨占比C3、土地利用C4、人口密度C5、经济密度C6、人均设计供水能力C7、河网密度C8和政府一般公共预算C9。
[0039]2)构造判断矩阵
[0040]利用一致矩阵法，采用相对尺度将因素进行两两相互比较，并按重要性程度评定等级；a
ij
为要素i与要素j重要性比较结果，按两两比较结果构成的矩阵称作判断矩阵，判断矩阵具有性质
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干旱风险评估与区划方法，其特征在于，干旱风险评估与区划方法包括：建立涵盖危险性、易损性和防灾减灾能力的三维度指标体系；对指标值进行归一化，利用层次分析法确定指标权重，通过加权计算综合指标值；利用自然断点法将各指标划分为高、中高、中、中低和低五个风险等级，形成干旱灾害五级风险区划；根据干旱灾害综合风险区划和抗旱减灾能力等级评估区划，查询干旱灾害防治区划表，得到相应的干旱灾害防治区划。2.如权利要求1所述的干旱风险评估与区划方法，其特征在于，干旱风险评估与区划方法包括以下步骤：步骤一，选取并计算评价指标，建立干旱灾害风险评估与区划指标体系；步骤二，指标归一化，计算指标权重和综合指标值，实现干旱风险评估；步骤三，将干旱灾害风险值进行等级划分，形成干旱灾害五级风险区划；步骤四，通过查询干旱灾害防治区划表，得到干旱防治区划。3.如权利要求2所述的干旱风险评估与区划方法，其特征在于，步骤一中的评价指标选取及计算包括：通过克里金空间插值方法，得到降雨量C1、气温C2、枯水期降雨占比C3、土地利用C4以及经济密度C6指标；根据文献经验对各个历时的图层数据进行耦合，得到C1～C3指标；利用ArcGIS空间分析技术进行统计数据空间化，得到C1～C4评价指标；其余评价指标和抗旱减灾能力评价指标根据统计数据与地类相对应的原则，形成干旱灾害评价指标图层；降雨量C1：利用中国区域1km分辨率逐月降水量数据集计算多年平均降雨；气温C2：利用中国区域1km分辨率逐月近地表平均气温数据集，计算多年平均气温；枯水期降雨占比C3：根据C1数据计算得到多年平均逐月降雨，推求得到枯水期降雨占比；土地利用C4：根据30m分辨率土地利用分类数据，土地利用现状分为农用地、建设用地和未利用地三大类，分别赋值90、50、10，用于反映受旱情影响的容易程度，给农用地赋予最高值，对未利用地赋予最低值；人口密度C5：利用各镇或场人口数与面积的比值反映人口密度；经济密度C6：利用风险普查GDP格网数据反映经济密度；人均设计供水能力C7：利用人均设计供水能力表征，各镇或街、场的水厂及农村集中供水设计供水能力总和与人口数的比值；河网密度C8：利用单位面积内自然与人工河道的总长表征，通过河长制河湖名录中镇级河长负责的长度与各镇或场面积的比值计算；政府一般公共预算C9：是以税收为主体的财政收入，安排用于保障和改善民生、推动经济社会发展、维护国家安全、维持国家机构正常运转方面的收支预算，用于反映政府抗旱投入能力，数据来源于各县区人民政府网站。4.如权利要求2所述的干旱风险评估与区划方法，其特征在于，步骤二中的干旱风险评估包括：(1)指标归一化在全部评估区域的指标数据的范围内进行归一化处理；正向指标包括气温C2、土地利用C4、人口密度C5以及经济密度C6，正向指标值越大，代表综合干旱风险越高，归一化处理公式如下：
负向指标包括降雨量C1、枯水期降雨占比C3、人均设计供水能力C7、河网密度C8以及政府一般公共预算C9，负向指标值越大，代表综合干旱风险越低，归一化处理公式如下：(2)指标权重确定依照层次分析法建立的指标体系和权重对各指标层的指标进行汇总；层次分析法根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成多层次的分析结构模型，从而最终使问题归结为最低层相对于最高层的相对重要权值的确定或相对优劣次序的排定；其中，层次分析法的计算过程包括：1)建立干旱灾害风险评价层次结构模型；其中，干旱灾害风险评价层次结构模型包括目标层A、准则层B和变量层C；目标层A包括干旱灾害综合风险评价A1；准则层B包括危险性B1、易损性B2和抗旱减灾能力B3；变量层C包括降雨量C1、气温C2、枯水期降雨占比C3、土地利用C4、人口密度C5、经济密度C6、人均设计供水能力C7、河网密度C8和政府一般公共预算C9；2)构造判断矩阵利用一致矩阵法，采用相对尺度将因素进行两两相互比较，并按重要性程度评定等级；a
ij
为要素i与要素j重要性比较结果，按两两比较结果构成的矩阵称作判断矩阵，判断矩阵具有性质3)一致性检验对应于判断矩阵最大特征根的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄本胜，谭超，李宁宁，赵璧奎，刘达，程涛，
申请(专利权)人：广东省水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：