台风灾害风险评估指标体系和台风灾害综合风险评估模型开题报告

大学毕业设计（论文）开题报告姓 名： 学 号： 学 院： 专 业 题 目： 指导教师： 年 月 日开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及院、系审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2005年4月26日”或“2005-04-26”。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1本课题的目的及研究意义（一） 研究目的在台风灾害风险评价方面,目前大部分的研究,多侧重于对某一次台风的暴雨,大风过程进行分析,或单独对台风影响地区致灾因子危险性、承灾体脆弱性等某个方面进行评价，而且由于台风多发生在沿海地区,经常与孕灾环境相关的暴雨、洪涝、风暴潮等灾害同时成灾,然而鉴于孕灾环境复杂性及数据获取难度,很多风险评估方法都对孕灾环境没有全面考虑以及从灾害系统理论角度对台风灾害综合风险评估系统地从台风致灾因子，承灾体及孕灾环境以及防灾减灾能力四个方面综合考虑还较少。另外，在指标的选取上（尤其是在致灾因子和孕灾环境指标）不够全面科学，有待进一步深入研究。本文根据台风灾害系统理论,选取与海南省台风灾害相关多年平均的气象以及社会经济等数据，再从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、暴露易损性以及防灾减灾能力四个方面进行综合分析，全面考虑台风灾害的实际影响机制，科学选取相关指标，是对单独考虑某次台风或者某个指标的致灾因子论和承灾体论的补充和完善，有助于进一步加深对自然灾害理论的认识，对台风灾害风险性的分析和评价更加系统和科学。（二）现实意义 自然灾害是制约当代社会经济发展的重要的环境问题之一,是各类风险分析、风险评价和风险管理规划的重要对象,特别是自20世纪90年代以来,灾害风险评估析与风险规划管理在防灾减灾中的作用和地位日益突出10。由台风引起的台风灾害是自然灾害的重要表现形式之一，也是影响我国最严重的自然灾害之一，具有发生频率高、影响范围广、突发性强、灾害强度大等特征。海南岛四面环海，处于热带北端，属热带湿润季风气候，为热带气旋、台风多发区，台风侵人不但次数多，而且季节长,每年约达七个月,素有“台风走廊”之称16。每年的台风在为海南带来丰富降水的同时也给海南造成了巨大的经济损失，特别是农业生产，由台风灾害造成的损失占到自然灾害直接经济损失的八成左右12。同时又由于台风灾害系统的不确定性，因此，及时分析和评价台风灾害可能带来的危害以及通过科学掌握台风灾害变化规律，全面总结灾害损失经验，系统的进行灾害风险分析对于提高海南省的防灾应急能力以及减少台风灾害造成的实际和潜在的社会经济损失，为海南省防灾减灾决策和经济发展规划提供科学依据等方面都有着重要的研究价值和现实意义。2本课题的国内外的研究现状1.1 国外研究现状从长期来看,国外通常利用数理统计的方法和计算机模拟来对台风灾害进行危险性分析1。国外学者对台风灾害风险性的评价研究就其灾害影响因子或者评价对象来讲既有单方面考虑某个或者少数几个指标因子（比如致灾因子和承载体脆弱性）而进行风险评价，又有对造成台风灾害各个方面指标因子系统综合的风险评价。 针对某个或者少数几个指标因子对台风灾害风险评价的有：Watson和Murnane就承灾体脆弱性或者暴露易损性和致灾因子危险性分别建立飓风损失评估模型和飓风风速评估模2-3。要Pielke&Landsea认为社会经济因素与台风灾害有直接关系，提出造成灾害损失的重因素包括人均收入、人口数量、城市化水平、通货膨胀率等在对美国沿海城市多年台风灾害损失分析的基础上，通过标准化法对与社会经济因素密切关联的台风灾害风险定量化评估4。在对台风灾害成灾机理、致灾因子及其造成的危害以及对台风灾害风险评估等方面，Emanuel、Webster等提出降雨、暴风、风暴潮是直接的致灾因子，并认为台风强度越大、暴风雨越强，造成的经济损失和人员伤亡越严重5-6。对台风灾害风险系统综合评价的有：国外学者Poswel1等通过利用气象指标、社会经济指标、与飓风登陆相关的指标等进行多元回归分析，建立回归模型，并利用该模型实际的灾情损失与灾害风险进行了评估。联合国环境署和全球资源信息数据库建立的危险性险评估、承灾体脆弱性、信息和预警计划和风模型被用以对台风灾害风险评估以及灾害损失数据库的建设7。1.2 国内研究现状国内近年来，我国学者也对台风的气象特征、形成原因以及致灾因子的时空分布特征和强度以及对研究区域的社会经济水平，台风灾害受损度等开展了大量的研究工作并以此为根据对台风灾害风险进行定量化评估，并且一直尝试着从不同的角度和层面去分析、评价和预测台风灾害风险，因此对台风灾害风险性的研究方法具有多样性，比如有回归分析法、模糊数学评价法、层次分析法、神经网络法、可拓理论方法、加权叠加评估法等。基于模糊数学评价方法的有：丁燕、史培军等以广东省14 个市辖区为研究区域综合考虑了台风致灾因子的危险性以及承灾体的暴露易损性对研究区台风灾害风险进行了评估8；俞布根据相关的台风灾害理论，利用GIS空间分析技术对各指标进行空间叠置分析,并运用模糊综合评价方法对研究区的台风灾害风险状况进行分析,并对杭州市台风灾害风险进行了等级区划9。段忠东、肖玉凤等对基于数值模拟的台风危险性分析所采用的随机台风概率模型、随机抽样模拟方法和极值风速预测进行了评述分析，并对我国东南沿海地区建立台风危险性分析数值模拟模型提供了相关建议10。基于神经网络法的有：张广平、谢忠等通过广义动态模糊神经网络(GD FNN)设计了一种模糊神经网络模型并把该模型应用于台风灾害损失的预测，从而对台风灾害的灾情损失状况实现了定量化评估，还将该预测模型应用于201119“尼格”台风的灾害损失预测，结果表明，该预测模型拟合程度较高，预测效果较好11。基于可拓理论方法的有：刘少军、张京红等运用可拓方法的基本理论,建立台风灾害危险性评价的物元模型。在选取海南岛台风灾害中的综合灾度、风速和降水的危险性作为评价因子基础上,构建台风灾害危险性评价的经典物元和节域物元,应用建立的物元模型,利用可拓模型计算不同单元格内的灾害等级,得到海南岛台风灾害的危险性评估结果12。基于回归分析法的有：赵飞，廖永丰等利用层次分析法确定指标权重，计算选取的8个指标的综合评价指数；对综合评价指数与受灾人口、农作物受灾面积及直接经济损失等灾情指标进行相关性分析，通过适当调整指标权重，拟合得出最优幂函数回归方程，从而实现对台风灾情的定量化评估13。基于层次分析方法与加权叠加评估法的有：周亚飞、程霄楠等综合考虑台风灾害的危险性、脆弱性、暴露性和当地的防灾减灾能力，构建了台风灾害的灾害风险评价指标体系，得出台风灾害的风险等级区划图，最后以浙江省为实际案例对台风灾害风险进行了评价研究14。宗宁、刘敏等根据1949-2009年的历史资料，在系统研究上海市台风风灾的时空变化规律的基础上，综合了考虑了台风大风危险性、承灾体脆弱性等方面对台风风灾风险进行评价15。刘少军，张京红等以台风过程中发生的暴雨危险性指数、地形指数和社会经济易损性指数为主要评估指数，得出了海南岛台风过程中洪灾的风险综合等级区划图16。郭滕蛟从致灾因子危险性（主要指台风次数）以及承灾体脆弱性（主要指人口、GDP、道路、与土地利用等社会经济因子）两个方面，采用层次分析法以及加权综合评价法进行台风风险性的评估研究17。邓泽文在台风灾害系统论的指导下,基于台风灾害风险评估概念模型，运用加权综合叠加评估模型对广东省台风灾害的致灾因子危险性，孕灾环境敏感性，暴露易损性，防灾减灾能力及灾害风险进行评估,并且对灾害风险的评估结果进行了验证18。上述国内外学者从不同的角度和层面，对台风灾害风险进行了动态评估，并探讨了各种理论和方法，其中，层次分析方法在台风风险评价中应用较为广泛。但是如果单从灾害风险指标选取以及灾害风险评估模型的创建这个角度来看，学者们大多数进行的是静态评估，且选用的模型多数是针对单一灾种的。此外，上述学者对台风灾害风险的研究有些只局限在某个方面，对台风灾害风险综合评价不够全面。有些虽然是考虑到台风灾害过程中对承灾区域可能产生影响的各个方面,但是其对各个方面具体指标的选取上可能有失可靠性和科学性（可能考虑到数据搜集的难度和可获取性），与台风灾害风险过程中造成的真实损失存在一定偏差。本文综合考虑台风过程中致灾因子危险性，孕灾环境敏感性，暴露易损性，防灾减灾能力四个方面，并对各个方面选取了在一定程度上能够反映台风灾害实际状况的指标，较为科学地对海南省台风灾害风险进行了综合评估。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告3本课题的研究内容本研究从地形地貌、气候、社会经济状况以及人口分布情况进行综合分析，建立起台风灾害风险评估指标体系和台风灾害综合风险评估模型，运用专家打分法、层次分析法和加权综合叠加评估法对建立的模型体系进行评价，并对模型进行优化处理，确立适合的权重系数。进而评估台风灾害致灾因子危险性、台风灾害孕灾环境敏感性、台风灾害暴露易损性、防灾减灾能力和台风灾害综合风险，并提出建议和对策。4本课题的实行方案、进度及预期效果实行方案：通过网上搜集资料、遥感卫星影像、历史研究成果了解海南的气候特征、经济分布、地形地貌特征；利用回归分析建立台风灾害程度与上述特征之间的相关关系，并确定权重系数。利用SPSS和MATLAB进行因子分析，解析出其中影响较大的因子，建立方程模型。检验模型的准确性。进度：年 月初选定论文方向、论文题目、搜集资料年 月初交文献综述和开题报告年 月底交论文初稿年 月初交论文中稿年 月底交论文终稿预期效果：建立气候因素、地形地貌因素以及经济因素对台风灾害影响的模型，用以分析其中影响较大的因素，进而提出减少台风受灾情况的建议。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告5、已查阅参考文献：参考文献1 张眉,韩照全,金有杰.浙江省台风灾害风险评J.2014,14(10):123-128.2 丁燕,史培军. 台风灾害的模糊风险评估模型J.自然灾害学报,2002,2（1）：34-43.3 周亚飞,程霄楠,蔡靖等.台风灾害综合风险评价研究J.2013,1（30）：31-36.5 陈香, 陈静. 福建台风灾害风险分布的初步估计J.自然灾害学报，2007,16(3):18-23.7 刘少军,张京红等.台风过程引发洪涝灾害的风险评估-以海南岛为例J,自然灾害学报,2010，19(3):146-150.8 刘少军,张京红等.基于GIS的台风灾害损失评估模型研究J.灾害学报，2010，25（2）:64-67. 9 郭滕蛟.基于GIS的中国台风灾害风险评估研究D.山东师范大学.2014:1-45.10 方玉. 福建省台风灾害危险性评估和气象指数保险D.南京信息工程大学.2012:1-56.12 张忠伟.基于RS与GIS海南岛台风灾害对橡胶影响的风险性评价研究D.海南师范大学.2011:1-64.13 PIELKE JR,LANDSEA. Normalized Hurricane Damages in the United States: 192595J.1998:121-131.14 P.J.Webster, G.J.Holland. American Association for the Advancement of Science StableJ.2005,1844-1846.15 Kerry Emanuel. Increasing destructiveness of tropical cyclones over the past 30 yearsJ.2005,686-688.16 陈光兴.海南岛的台风与暴潮R. 海南省水文总站.17 黄蕙，温家洪，司瑞洁等自然灾害风险评估国际计划述评II一评估方法J灾害学，2008，23(3)：96-101.18 邓泽文.广东省台风灾害风险评佑研究D.华中师范大学.2011:1-61.19 俞布.杭州市台风灾害风险区划与评价D.南京信息工程大学.2011:1-112.20 郭伟尚.海南岛旅游地台风灾害风险评估D.华侨大学.2013:1-54.21 段忠东、肖玉凤等.基于数值模拟的台风危险性分析综述J.自然灾害学报，2012，21（2）:17.22张广平、谢忠等.基于模糊神经网络的台风灾害损失模型及应用J.2012,29(6):135-140.23刘少军、张京红等.可拓方法在台风灾害危险性评估中的应用J.2010,22(4):100-103.24赵飞、廖永丰等登陆中国台风灾害损失预评估模型研究J.灾害学，2011,26（2）：81-84.25 Mark Powell，George Soukup，Steve Cocke,eta1State of Florida hurricane loss projection model：Atmospheric science componentJJournal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，2005，93，65167426 Watson,c,c.，M.E.Johnsonhurricane loss estimation models：O