[發(fā)明專利]基于多源數(shù)據(jù)的空間網(wǎng)格化干旱災(zāi)情風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010574502.0
• 申請(qǐng)日: 2020-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111737651A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李清波;雷添杰;李政偉;黃錦濤;李超群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/18
• 分類號(hào): G06F17/18;G06N3/04;G06N3/08;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 崔玥

1.一種基于多源數(shù)據(jù)的空間網(wǎng)格化干旱災(zāi)情風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，所述評(píng)估方法包括如下步驟：

對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分；

獲取研究區(qū)域多個(gè)歷史年份的多源數(shù)據(jù)；

將每個(gè)歷史年份的多源數(shù)據(jù)分配至每個(gè)所述網(wǎng)格，確定每個(gè)歷史年份的每個(gè)網(wǎng)格的單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)；

根據(jù)每個(gè)歷史年份的每個(gè)網(wǎng)格的單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)，確定每個(gè)歷史年份的每個(gè)網(wǎng)格的干旱風(fēng)險(xiǎn)值，作為所述單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)的標(biāo)簽，建立每個(gè)網(wǎng)格的訓(xùn)練樣本集；

分別利用每個(gè)網(wǎng)格的訓(xùn)練樣本集訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，獲得每個(gè)網(wǎng)格的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型；

獲取預(yù)測(cè)年份的多源數(shù)據(jù)，并將預(yù)測(cè)年份的多源數(shù)據(jù)分配至每個(gè)所述網(wǎng)格，獲取每個(gè)網(wǎng)格在預(yù)測(cè)年份的單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)；

將每個(gè)網(wǎng)格在預(yù)測(cè)年份的單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)分別輸入每個(gè)網(wǎng)格的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，獲得每個(gè)網(wǎng)格在預(yù)測(cè)年份的干旱風(fēng)險(xiǎn)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源數(shù)據(jù)的空間網(wǎng)格化干旱災(zāi)情風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，所述根據(jù)每個(gè)歷史年份的每個(gè)網(wǎng)格的單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)，確定每個(gè)歷史年份的每個(gè)網(wǎng)格的干旱風(fēng)險(xiǎn)值，具體包括：

根據(jù)每個(gè)所述網(wǎng)格的單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)、孕災(zāi)環(huán)境脆弱性指數(shù)、承載體易損性指數(shù)、防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)；

采用層次分析法確定致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)、孕災(zāi)環(huán)境脆弱性指數(shù)、承載體易損性指數(shù)和防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)的權(quán)重；

根據(jù)致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)、孕災(zāi)環(huán)境脆弱性指數(shù)、承載體易損性指數(shù)和防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)與致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)、孕災(zāi)環(huán)境脆弱性指數(shù)、承載體易損性指數(shù)和防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)的權(quán)重，計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的干旱風(fēng)險(xiǎn)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多源數(shù)據(jù)的空間網(wǎng)格化干旱災(zāi)情風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，所述根據(jù)每個(gè)所述網(wǎng)格的單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)、孕災(zāi)環(huán)境脆弱性指數(shù)、承載體易損性指數(shù)、防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)，具體包括：

根據(jù)網(wǎng)格的單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)利用公式D＝p×CI×d_{死亡人數(shù)占比}×d_{經(jīng)濟(jì)損失占比}，計(jì)算網(wǎng)格的致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)D；其中，p為網(wǎng)格的干旱發(fā)生的概率，p＝w₁p_輕度干旱+w₂p_中度干旱+w₃p_重度干旱，p_輕度干旱、p_中度干旱、p_重度干旱分別為發(fā)生輕度干旱、中度干旱和重度干旱的頻率，w₁、w₂和w₃分別表示輕度干旱、中度干旱和重度干旱的權(quán)重；CI為干旱發(fā)生程度的綜合氣象干旱指數(shù)，CI＝aZ₃₀+bZ₉₀+cM₃₀，Z₃₀、Z₉₀分別表示近30天和近90天的標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)SPI值，M₃₀表示近30天的相對(duì)濕潤(rùn)度指數(shù)、a和b分別表示近30天和近90天的標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)SPI值的系數(shù)，c表示近30天的相對(duì)濕潤(rùn)度指數(shù)的系數(shù)；d_{死亡人數(shù)占比}為死亡人數(shù)占比，d_{經(jīng)濟(jì)損失占比}為經(jīng)濟(jì)損失占比；

根據(jù)網(wǎng)格的單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)利用公式B＝L_type×R_{河網(wǎng)密度}×VHI×NPP×FVC×w_{人均水資源}，計(jì)算網(wǎng)格的孕災(zāi)環(huán)境脆弱性指數(shù)B；其中，L_type為脆弱性指標(biāo)權(quán)重、L_type＝{耕地：0.4，居民用地：0.2，牧草：0.3，林業(yè)：0.1}，R_{河網(wǎng)密度}為河網(wǎng)密度、VHI為植被健康指數(shù)、NPP為植被凈初級(jí)生產(chǎn)力、FVC植被覆蓋度、w_{人均水資源}人均水資源量；

根據(jù)網(wǎng)格的單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)利用公式F＝p×e×a×w×g，計(jì)算網(wǎng)格的承載體易損性指數(shù)F；其中，p為研究區(qū)域內(nèi)的人口密度；e為研究區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)密度；a為研究區(qū)域的耕地率；w為研究區(qū)域內(nèi)的糧食單產(chǎn)；g為研究區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值密度；

根據(jù)網(wǎng)格的單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)利用公式計(jì)算網(wǎng)格的防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)P；其中，w_有效灌溉、w_{鄉(xiāng)村公路通車率}、w_{水庫(kù)總?cè)萘?/Sub>、w鉆井機(jī)數(shù)量、w農(nóng)民人均收入、w財(cái)政收入、w城鄉(xiāng)人口比重、w水利設(shè)施財(cái)政投入和w醫(yī)療人員比重分別表示研究區(qū)域內(nèi)的有效灌溉率、鄉(xiāng)村公路通車率、水庫(kù)總?cè)萘俊@井機(jī)數(shù)量、農(nóng)民人均收入、財(cái)政收入、城鄉(xiāng)人口比重、水利設(shè)施財(cái)政投入與醫(yī)療人員比重；p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8和p9分別表示研究區(qū)域內(nèi)的有效灌溉率、鄉(xiāng)村公路通車率、水庫(kù)總?cè)萘俊@井機(jī)數(shù)量、農(nóng)民人均收入、財(cái)政收入、城鄉(xiāng)人口比重、水利設(shè)施財(cái)政投入與醫(yī)療人員權(quán)重系數(shù)；M研究區(qū)域網(wǎng)格數(shù)表示研究區(qū)域網(wǎng)格數(shù)量。}