[發明專利]一種非均質城市下墊面承災體風險暴露空間模擬方法

有效

• 申請號: 202211622094.7
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN116151610B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 江威;崔師愛;呂娟;龐治國;鄭守住;楊昆;李小濤;熊政輝
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06Q10/0635
• 分類號: G06Q10/0635;G06F30/20;G06V20/10;G06V20/13;G06V10/764;G06V10/25;G06V10/766;G06T17/05;G06T17/20;G06Q50/26;G06N3/08;G06F17/18;G06F119/02;G06F
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 王玲玲

本發明公開了一種非均質城市下墊面承災體風險暴露空間模擬方法，首先采集城市的多源異構數據并進行預處理，得到預處理數據；再根據預處理數據計算城市下墊面承災體風險暴露參數，構建城市下墊面承災體風險暴露特征集；然后采集城市下墊面承災體的網格樣本數據，構建承災體重置成本暴露網格樣本；最后根據城市下墊面承災體風險暴露特征集和承災體重置成本暴露網格樣本，采用隨機森林算法進行非均質城市下墊面承災體風險暴露空間模擬。本發明突破了以行政邊界為統計單元的承災體風險暴露估算誤差較大的瓶頸問題，有助于提升城市下墊面風險暴露模擬的準確性，適用于城市防災減災和應急管理等領域。

技術領域

本發明屬于災害風險模擬技術領域，具體涉及一種非均質城市下墊面承災體風險暴露空間模擬方法的設計。

背景技術

科學準確的城市下墊面承災體風險暴露空間分布是自然災害災前防損、災中救援和災后評估的基礎數據，對于水利、建筑和保險等領域風險預警和災損評估具有重要價值。

目前城市下墊面承災體風險暴露信息獲取多以行政邊界為單元，采用定期風險普查方式調查統計，對于國家和地區宏觀了解自然災害風險暴露空間分布具有一定參考價值，然而，這種調查統計方式存在以下問題：(1)因統計口徑差異和人為主觀因素，導致城市承災體風險暴露估算信息誤差較大；(2)難以反映行政邊界內部，尤其是城市區域的非均質承災體風險暴露信息空間分布差異；(3)統計調查的周期較長，難以實現城市承災體風險暴露信息快速動態更新。因此，傳統的統計調查方式一定程度上制約著城市區域承災體風險暴露科學準確性和時效性，難以滿足城市大范圍自然災害風險動態預警和精細評估的需求。

由于城市下墊面承災體類型復雜、財產密度高及其脆弱性存在空間異質性，其遭受自然災害的承災體風險暴露存在顯著的非均質特點。當前多采用統計年鑒和土地利用數據進行城市承災體風險暴露空間模擬，難以展現土地利用單位內部城市下墊面非均質承災體風險暴露空間差異。為了突破城市承災體風險暴露空間高精度模擬的技術瓶頸，需要融合夜光燈光衛星遙感、Landsat8/9衛星遙感、土地利用、網絡興趣點、城市建筑輪廓等多源異構數據，開展非均質城市下墊面承災體風險暴露空間網格化模擬，以期為自然災害風險預警和災損理賠提供支撐。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有采用統計年鑒和土地利用數據進行城市承災體風險暴露空間模擬的方法難以展現土地利用單位內部城市下墊面非均質承災體風險暴露空間差異的問題，提出了一種非均質城市下墊面承災體風險暴露空間模擬方法。

本發明的技術方案為：一種非均質城市下墊面承災體風險暴露空間模擬方法，包括以下步驟：

S1、采集城市的多源異構數據并進行預處理，得到預處理數據。

S2、根據預處理數據計算城市下墊面承災體風險暴露參數，構建城市下墊面承災體風險暴露特征集。

S3、采集城市下墊面承災體的網格樣本數據，構建承災體重置成本暴露網格樣本。

S4、根據城市下墊面承災體風險暴露特征集和承災體重置成本暴露網格樣本，采用隨機森林算法進行非均質城市下墊面承災體風險暴露空間模擬。

進一步地，步驟S1中的多源異構數據包括夜間燈光遙感數據、Landsat8/9遙感數據和網絡興趣點數據。

進一步地，夜間燈光遙感數據的采集和預處理方法為：

A1、選取珞珈一號和可持續發展衛星的原始高分辨率夜間燈光遙感數據，選取要求如下：

(1)影像為無云數據；

(2)經過幾何和輻射精校正；

(3)無太陽和月亮炫光；

(4)空間分辨率優于130m。