[發明專利]一種風暴潮風險評估與減災方法

在審

• 申請號: 202210574501.5
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114897395A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 陶春琛;許貴林;胡俊昊;黃永霖;賢麗婷
• 申請（專利權）人: 南寧師范大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06N3/08;G06N3/04;G06K9/62;G06V10/764;G06V10/82
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務所(普通合伙) 45129
• 代理人: 鄧世江

本發明公開了一種風暴潮風險評估與減災方法，通過在線式多參數采集設備對海洋水質、水文、氣象和時空信息進行多參數采集，對采集的多參海洋數據進行網格化存儲；選取易受海洋風暴潮與海浪影響的地物類別進行地物信息提取，獲取風暴潮與海浪影響區域的矢量圖；將風暴潮與海浪影響區域的多源遙感影像與矢量圖導入網格化存儲模型中，在同一坐標系下將多源遙感影像與矢量圖進行疊加，然后根據預設的網格分辨率進行多尺度分割，得到影響區域內具有經緯坐標的多個網格子區域圖像；采用歸一化法對理多參海洋數據與網格子區域圖像進行預處理，在RPN神經網絡模型中進行迭代訓練和驗證。本發明實現了風暴潮風高效評估臺與精細化預警，減少了預測誤差。

技術領域

本發明屬于海洋減災評估技術領域，尤其涉及一種風暴潮風險評估與減災方法。

背景技術

我國的海洋主要是近海熱帶氣旋活動較為頻繁的地區之一，臺風風暴潮給海洋牧場造成了嚴重威脅，且災害的強度有逐年增大的趨勢。為此，風暴潮引起的災害給海洋經濟發展帶來很大隱，所以隨著海洋科技產業的進一步擴大，防災減災技術的必要性和可靠性也越來越被人們所發現和重視，研究海洋風暴潮相關預測技術和分析防災減災，為地方防災減災部門提供定量化災損估算依據，對經濟發展具有重大的科學意義和社會價值。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種風暴潮風險評估與減災方法，本發明實現了高效率評估臺風風險以及風暴潮與海浪精細化預警，減少了預測誤差概率，提升風暴潮預測指標的精確度，預報精度高及適用性強；可為沿海地區未來的防災減災提供科學的決策依據。為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種風暴潮風險評估與減災方法，所述風險評估與減災方法包括以下步驟：

步驟一：通過在線式多參數采集設備對海洋水質、水文、氣象和時空信息進行多參數采集，對采集的多參海洋數據進行網格化存儲；

步驟二：選取易受海洋風暴潮與海浪影響的地物類別進行地物信息提取，獲取風暴潮與海浪影響區域的矢量圖；

步驟三：將風暴潮與海浪影響區域的多源遙感影像與矢量圖導入網格化存儲模型中，在同一坐標系下將多源遙感影像與矢量圖進行疊加，然后根據預設的網格分辨率進行多尺度分割，得到影響區域內具有經緯坐標的多個網格子區域圖像；

步驟四：采用歸一化法對多參海洋數據與網格子區域圖像進行預處理，將歸一化預處理的圖像數據作為RPN神經網絡模型的輸入參數，在RPN神經網絡模型中進行迭代訓練和驗證，能夠根據輸入參數輸出由于地物信息產生誤差的多參海洋數據的修訂信息；

步驟五：獲取多參海洋數據的修訂信息，根據修訂信息得到風暴潮移動過程中，對承災體的損害風險進行評估，根據評估結果設計最佳避災路徑。

上述方案進一步優選，對承災體的損害風險進行評估包括當前風暴潮移動過程中風力強度、風向、風量、降水量、海流速度、海浪高度和風暴潮增水分別對承災體的災害風險等級進行評估。

上述方案進一步優選，所述多參海洋數據進行網格化存儲過程為：在網格化存儲模型中創建網格數據庫表；對數據進行空間編碼和時間編碼，形成空間網格編碼段和時間網格編碼段；將空間網格編碼和時間網格編碼存入網格數據庫表，形成時空編碼索引庫；然后將各類帶有空間位置屬性和時間屬性的數據，先按照所在地理空間覆蓋范圍賦予相應的網格編碼，再按照數據產生時間賦予時間離散編碼，使數據與時空形成映射關聯。

上述方案進一步優選，在RPN神經網絡模型中進行迭代訓練和測試包括如下步驟：

將歸一化預處理的圖像數據作為樣本圖，并對樣本圖進行編號，在訓練集中隨機抽取10％的樣本圖作為驗證集進行驗證，90％的樣本圖作為訓練集進行訓練，并按順序編號后將其進行匯總存儲；