(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210865211.6 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 河南省气候中心 （河南省气候变化 监测评估中心） 地址 450000 河南省郑州市金 水区金水路 110号 (72)发明人 张方　孟寒冬　朱业玉　吕锐　 王芳　郭佳文　孙梦仙　 (74)专利代理 机构 河南新风向知识产权代理事 务所(普通 合伙) 41213 专利代理师 孙春慧 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06F 16/25(2019.01) (54)发明名称 一种区域 性暴雨灾害风险评估方法 (57)摘要 本发明涉及暴雨灾害预评估技术领域， 具体 涉及一种区域性暴雨灾害风险评估 方法。 通过初 始获得区域内气象要素和地理信息相关的多样 化数据， 构建G ‑A矢量数据库； 进 一步应用卫星资 料， 完成暴雨信息提取， 生成暴雨监测图像、 暴雨 影响范围示意图及面积估算； 研究暴雨信息提取 技术以及暴雨监测标准同质化与强度的标定方 法、 静止气象卫星监测暴雨信息提取方法； 并通 过线性加权进行参数修正的暴雨影响模拟算法 进行修正， 完善模拟算法， 进而通过核心算法公 式计算得出指定区域受暴雨灾害影响的风险程 度； 并建立金字塔构架的暴雨灾害风险预评估等 级， 便于气象部门和政府相关人员在一定时间内 基于暴雨灾害风险评估等级判断， 做 好统筹安排 和防灾救灾的应急措施。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115169938 A 2022.10.11 CN 115169938 A 1.一种区域 性暴雨灾害风险评估方法， 其特 征在于： 该 方法包括以下步骤： S1： 数据采集： 对指定区域进行灾害数据调查、 收集和规整； 其中灾害数据包括指定区 域内年度雨水量统计、 植被分布图册、 年度水土流失统计和单次雨后土壤分布统计、 水文手 册、 水文气象资料以及区域内居民周边居住数据统计； S2： 构建G ‑A矢量数据库： 依托步骤S1中获取的大量数据资料和分布走势， 根据数据库 建立的原则和目标， 矢量数据库建立采用ArcGIS Desktop和 ArcGIS Server进行数据编 辑 和存储地图数据， 其中， 矢量数据库包括文本数据库和统计数据库； 文本数据库建立采用 txt系统； 统计数据库建立采用Excel系统大型数据库管理系统； 数据库的建立包括数据分 类编码， 数据录入、 扫描、 矢量 化、 编辑、 输出和校对修 正等工作； S3： 形成暴雨预警模式； 进一步应用卫星资料， 完成暴雨信息提取， 生成暴雨监测图像、 暴雨影响范围示 意图及面积估算， 配合天气图和地表资料， 开展暴 雨预警工作； S4： 提升暴雨信息提取技术： 使用卫星遥感资料， 研究暴雨信息提取技术以及暴雨监测 标准同质化与强度的标定方法、 静止气象卫星监测暴雨信息提取方法， 利用卫星遥感技术， 综合研究暴 雨影响范围； S5:建立暴雨影响模拟算法： 基于步骤S1 ‑S4中的暴雨相关统计数据， 确定相应区域内 的天气图关键区， 选择暴雨区域内的气象站的高空、 雨量、 土壤与植被 分布占比与地面土壤 硬度要素， 建立 暴雨模拟算法的分类模型； S6:对暴雨模拟算法的分类模型进行数据修正： 根据地理海拔高度， 并通过高程分段计 算得到高度修正系数h， 1.1＜h＜2； 利用遥感技术 获取植被覆盖度， 并通过植被覆盖面积与 单位土壤面积的占比形成植被修正系数z， 0.6＜z＜1.3； 根据气象站年度统计区域内降雨 量的方差值计算降雨修正系数y， 0.3＜y＜1； 根据区域内居住群众和财产分布占比的修正 系数c， 0.1＜c＜3； S7： 基于大数据分析并通过算法解析评估： 依托对区域内暴雨灾害数据的规整分析， 并 通过暴雨仿测分类模型的多样化 参数的修 正系数参与， 进 而通过核心算法公式得 出： F= *h+ 其中， F为指定区域在单位时间内受暴雨灾害影响的风险程度； 为指定区域内高程分 段计算的高度线性加权值； 为指定区域内植被的破坏情况线性加权值， 其值越大， 该 区 域内植被易损性越强； 为指定区域内单位时间、 一定高度内降雨量和 土壤吸收量的方 差情况的线性加权值； 为指定区域内、 单位高度中调查的危险范围人口和财产影响的线 性加权值， 其值越大， 该区域内人口范围和财产比重影响越大； m为暴雨模拟算法的分类模 型中设定的原 始权重系数； a为 暴雨模拟算法的分类模型中设定的风险系数； S8:建立金字塔构架的暴雨灾害风险预评估等级： 基于步骤S7中的核心算法解析参考 值得出： 0≤F≤10； 其中当0≤F≤3时， 该指定区域内的暴雨灾害风险处于低风险区； 当3＜F ≤5时， 该区域内暴雨灾害风险处于较低风险区； 当5＜ F≤7时， 该区域内暴雨灾害风险处于 中等风险区； 当7＜ F≤8.5时， 该区域内暴雨灾害风险处于较高风险区； 当8.5＜ F≤10时， 该 区域内暴 雨灾害风险处于高风险区。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115169938 A 22.根据权利要求1所述的一种区域性暴雨灾害风险评估方法， 其特征在于： 所述步骤S1 中数据采集的方法包括人工采集和卫星遥感技术 获取； 其中人工采集是工作人员依 托图书 馆存储的县志、 地域图册， 并大量走访群众获取相关灾害资料； 卫星遥感技术是依 托卫星遥 感系统拍摄的图像进行地域内相关灾害要素分布的校对和分析处理， 通过对近十年来， 相 关指定区域内主要暴雨过程的卫星云图与天气形势合成分析， 分析暴雨产生的冷空气路 径， 天气形势产生 暴雨的动力条件， 研究暴 雨的影响范围。 3.根据权利要求2所述的一种区域性暴雨灾害风险评估方法， 其特征在于： 所述步骤S1 中灾害数据还包括历史暴雨灾害、 地形变化、 流域特征变化、 涵洞和河道形态变化的地理信 息技术基础数据。 4.根据权利要求1所述的一种区域性暴雨灾害风险评估方法， 其特征在于： 所述步骤S8 中建立金字塔构架的暴雨灾害风险预评估等级还依托于暴雨模拟算法的分类模型中气象 要素的变化权重值， 该变化权重值通过研究区域内单位时间降雨比重等级评价走势图、 单 位时间的土壤流失率走势图、 单位时间的植被损伤面积走势评价图、 工作人员分布情况 的 比重值以及应急救灾能力评价图进行综合叠加分析 得出。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115169938 A 3