[发明专利]一种基于历史案例的农业旱灾灾情快速评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以历史灾害案例数据为基础，通过相似度评估模型实现自然灾害灾情快速评估的方法，具体为一种基于历史案例的农业旱灾灾情快速评估方法。

背景技术

旱灾是全球最为常见的农业自然灾害之一，具有影响范围大，持续时间长，发生频率高的特点。农业干旱灾害评估工作按照灾害演进过程可以分为三个阶段：灾前预评估、灾中跟踪评估(监测评估)和灾后损失评估，其主要内容包括旱灾风险、强度、规模、发展趋势和损失评估。损失评估即灾情评估，主要是对农作物受灾面积、成灾面积和绝收面积的定量评估。目前相关评估方法有传统的统计上报方法，基于各类干旱指数的灾情评估，基于承灾体易损性的评估和基于历史案例的灾情评估。基于干旱指数的评估又可以细分为遥感干旱指数(如ATI，CWSI，AVI，VTCI)的评估和非遥感类的干旱指数(如SPI、Palmer)的评估，其基本思路都是建立各类干旱指数，在此基础上确定干旱阈值，进而将作物种植区域划分为不同受灾等级，最终统计出受灾作物面积。

传统的统计上报和查勘定损的方法，受各行业统计标准的差异、统计调查人员的专业知识和技能差异、查勘环境等的影响，工作量大、成本高、效率低、实时性差、报损情况的准确性难以核实。

近年来，地理信息与遥感技术迅猛发展，产业不断壮大，利用空间信息技术进行干旱灾害指数的反演评估灾情已经逐渐纳入卫星技术业务应用的领域。利用地理信息与遥感技术科学客观地对在灾害灾情损失进行估计，不仅可以为地方政府抗灾减灾投入和种植效益分析提供数据支持、也可以为保险公司节约理赔成本，提高查勘定损精度，提升灾害保险的业务。但是对于空间化表现不是特别强烈的承灾体要素的评估还是难以做到遥感指数的反演，比如饮水困难人口等，而且实效性仍然受自然条件的限制较多，比如灾害发生时段的大气条件不理想，则很难获得理想的遥感影像进行灾情评估。

基于承灾体易损性的旱灾灾情评估方法基本思路是用某一致灾因子强度下的损失率乘以其影响范围内暴露的承灾体的数量，其核心和难点是承灾体易损性曲线的构建。但是因为灾害发生的诱因复杂而且多样，很难做到基于少量的灾害因子构建准确的承灾体易损性曲线，而且易损性曲线的适用条件限制较多，很难符合某一灾害发生时的环境条件。

基于历史案例的灾情评估是根据获取的少量灾害信息，以及历史案例特征，进行特征相似度评估，获取相似案例集，并对相似案例进行加权综合评价来判断当前灾害的损失情况。相对于其他评估方法来说，基于历史案例的灾情评估方法有如下两个优点：1)即使仅有少量案例也可以完成基于历史相似案例的预评估，适用于尚没有条件建立模型的预评估；2)基于历史相似案例的预评估推理方法简单，实现起来简单明了，且实时性较强，能够在灾害发生的任何时段提供灾情的损失评估数据，为抗灾救灾决策提供参考。

发明内容

本发明同时考虑历史案例灾害的灾害、灾情指标和当前灾害可获取的灾害指标数据，以最小距离法原理为建立相似度判断模型，设计相似度评估模型实现自然灾害灾情的快速评估方法，以期提高自然灾害灾情的时效性。

为实现上述目的本发明采用如下技术方案：一种基于历史案例的农业旱灾灾情快速评估方法，包括如下步骤：

(1)干旱灾害历史案例库的构建：

整理普查收集到的灾区历史资料，建立灾害数据库(基础数据库和专题数据库等)。作为基础数据库而言，其中有灾区气象数据、水文数据和统计降水变化、行政区划等构成的基础地理数据；灾区空间变化和分布位置等构成的对地观测数据；统计部门所提供的社会经济数据。而专题数据库包括了降雨量、灾害强度及持续时间等致灾因子数据；灾区的坡度、坡向、高程构成的孕灾环境数据；历史人口、农作物播种面积、大牲口数量等为代表的承灾体数据；历史灾害饮水困难人口、受灾农作物面积、绝收农作物面积等灾情数据。

(2)灾情指标和灾害指标的选取：

针对某一灾情指标，包括致灾因子相似度评价指标体系、孕灾环境脆弱性评价指标体系和承灾体相似度评价指标体系。

(3)相似案例判别方法的选择及历史案例与当前灾害的相似度计算：

包括相似度评估模型的选择，灾害指标数据的处理，历史案例与当前灾害的相似度计算。

(4)参与灾情评估案例的确定并计算权重：

根据(3)得到的相似度按照大小排列规则或阈值规则确定参与最终灾情计算的历史案例，并给予相似度归一化得到各个选定案例的权重。

(5)确定抗灾能力修正系数和承灾暴露体数量修正系数：