基于KPCA-RBF模型的风暴潮灾害经济损失预测

作为破坏性最强的海洋灾害,风暴潮灾害每年都给我国沿海地区造成了巨大的经济损失,运用科学的方法模型合理预测风暴潮灾害经济损失对指导沿海地区的防灾减灾工作意义深远。本文基于风暴潮灾害的成灾特点建立了风暴潮灾害直接经济损失预评估指标体系,由于评估指标数据高度非线性,采用核主成分分析（KPCA）对高维非线性数据进行降维优化,并利用径向基函数（RBF）神经网络对降维后的数据进行训练,从而实现对风暴潮灾害直接经济损失的预测。选取广东省1996—2018年的32个风暴潮灾害损失样本对模型进行仿真测试,结果表明,KPCA-RBF预测模型集成了核主成分分析和径向基函数神经网络的优势,预测结果精度高,学习收敛速度快,对风暴潮灾害数据序列有较好的非线性拟合能力。     

青岛地区风暴潮灾害易损性风险区划建模

风暴潮灾害风险是由风暴潮危险性、承灾体脆弱性、暴露性和防潮减灾能力决定的,其中承灾体脆弱性、暴露性和防潮减灾能力构成了风暴潮灾害的易损性.结合目前国内对风暴潮灾害危险性研究较为深入,而对易损性研究欠缺的现状,以青岛沿海风暴潮为例,建立了风暴潮灾害易损性风险区划模型.模型首先通过风险因子识别建立了风险评价指标体系,然后采用聚类分析将研究区域进行综合分类,再用熵值法、灰色关联分析及模糊综合评价法分别对各地区潮灾风险进行量化,最后应用熵值—灰色—模糊组合方法从主客观角度定性定量进行综合风险区划排名,将青岛九区市划分为4个不同风险等级,揭示了青岛近海地区风暴潮灾害风险的地域差异性,为因地制宜地制定防灾减灾措施与规划提供了科学依据.     

基于多致灾因子相似的热带气旋检索方法研究:以风暴潮-海浪灾害预评估为例

热带气旋引起的风暴潮-海浪灾害成灾频率高、致灾强度大,对我国沿海地区造成的人员和经济损失惨重。预评估阶段需要在灾前对研究区可能造成的损失等进行快速的综合判定。从历史热带气旋中检索出与目标热带气旋位置及各种致灾因子强度相似的热带气旋是快速、准确地预评估风暴潮-海浪灾害的重要方法。面向风暴潮-海浪灾害预评估,提出了一种基于多致灾因子的相似热带气旋检索方法。用于相似检索的致灾因子数据包括:从中国气象局西北太平洋热带气旋最佳路径数据集中提取并经处理得到的1949~2013年影响湛江市的112场热带气旋的路径中心点位置、中心气压、最大风速、最大风速半径及移动速度数据,112场热带气旋的模拟风场、风暴潮及海浪数据。首先,利用相似离度方法对热带气旋进行路径相似性检索;其次,利用最优相似系数方法计算中心气压、最大风速半径、最大风速、移动速度、风场、风暴潮及海浪强度指标的相似系数进行一次检索;然后,根据风场、风暴潮及海浪模拟数据的获取情况,分别基于路径-强度及风场-风暴潮-海浪综合相似性指标进行二次检索;最终给出历史热带气旋的综合相似排序。以2013年尤特热带气旋为例,利用上述方法检索了与其最为相似的5场历史热带气旋。该方法综合考虑了热带气旋路径及多种致灾因子的相似,兼顾了检索的速度及质量,是进行快速、准确的风暴潮-海浪灾害预评估的重要基础。     

青岛地区的台风暴潮灾度预报研究

本文分析了青岛地区建国以来台风暴潮灾害状况和台风导致的增水,潮位,海浪等要素对风暴潮灾害的贡献;依据青岛沿海地区的台风暴潮成灾范围和经济损失额划分了灾级;利用９４９年以来青岛地区的台风暴潮灾害个例,以潮位,海浪及它们的综合值因子,运用逐步回归方法,建立了青岛地区的台同暴潮灾害预报方程。经回报,后报和实验检验,效果很好。     

基于SSA-ELM模型的台风风暴潮灾害损失预评估

近年来全球气候变化加剧,台风风暴潮灾害的频率、强度和损失逐渐加大,台风风暴潮灾害损失的预评估对海洋防灾减灾工作有重大现实意义.作者选用广东省1995年—2020年间的50组台风风暴潮数据进行研究,量化气候变化数据,建立台风风暴潮损失评估体系并通过主成分分析进行降维.采用麻雀搜索算法优化极限学习机建立预评估模型,分别对台...     

沿海地区风暴潮灾害的脆弱性组合评价及原因探析

以典型海洋灾害风暴潮为研究对象,以国家海洋局统计公报数据、国家统计局和各省市统计数据为数据源,将粗糙集理论(RST)与组合赋权策略(CWM)结合建立了基于RST-CWM的风暴潮灾害脆弱性组合评价模型。利用粗糙集的知识简约属性、投影寻踪组合赋权思想进行沿海各省市地区海洋风暴潮灾害脆弱性的综合评价。测算结果表明:沿海地区基于RST-CWM模型的风暴潮灾害脆弱性呈现出一定的空间差异性,但研究区各省市海洋风暴潮灾害脆弱性与地理位置分布没有必然的联系,说明在沿海地区开展海洋防灾减灾工作,若只注重地理区划并不一定能改善当地风暴潮脆弱程度。研究区各省市海洋灾害脆弱程度大小排序为:山东、天津、福建、广东、广西、辽宁、江苏、浙江、海南、河北、上海,同时,各省市的脆弱性要素即暴露性、敏感性及适应性构成有所差异,说明完备海洋风暴潮防灾减灾机制的驱动力是多样的,风暴潮防治应综合考虑灾害本身和人为因素。     

无人机遥感系统在风暴潮灾害损失评估中的应用初探

无人机遥感系统由于具有响应迅速、起降方便、可低空作业、分辨率高等优点,在自然灾害调查及应急救援中有广泛的应用。文章在台风"苏力"登陆后,利用无人机遥感系统及时获取台风登陆点附近25km~2范围的高分辨遥感影像,通过对遥感影像进行分析处理,提取研究区域典型风暴潮承灾体的灾害损失信息并对其进行统计分析,为风暴潮灾害损失评估提供数据支持;对无人机低空遥感系统在风暴潮灾害调查及灾害损失评估中的应用作初步探索。结果表明,无人机低空遥感系统在风暴潮灾害调查中的应用具有一定的可行性且取得一定成果,但受制约的方面也较多,今后还需结合风暴潮灾害特点作进一步的应用探索。     

温州市海岸带变迁与风暴潮灾害风险评估

以温州市为研究对象,通过对风暴潮灾害风险性评估,分析了各市县(区)风暴潮灾害风险性等级。基于多层次评价法利用温州统计年鉴社会经济人口信息数据构建社会脆弱性指标,防灾海塘信息、潮位信息与土地利用类型数据构建自然脆弱性指标,得到温州风暴潮灾害风险性等级分布,结合海岸带变迁与风暴潮灾害损失统计,结果表明:温州21个乡镇(街道)处于4级风险区,40个乡镇(街道)处于3级风险区,37个乡镇(街道)处于2级风险区,30个乡镇(街道)处于1级风险区,其中乐清市、龙湾区、瑞安市、苍南县等地风暴潮灾害风险性较高,永嘉县、文成县、泰顺县等地风险性较低,高风险性地区具有海洋经济发达、居民用地集中的特征,风暴潮灾害造成的经济损失与海岸带开发变迁有较大关联。     

渤海风暴潮对沿岸增水的影响及灾害风险评估

近10多年来,我国围填海工程发展迅速,渤海海岸线变化明显,岸线变化会改变潮波传播并影响风暴潮增水。基于FVCOM海洋动力学模型,利用潮汐和风场强迫,建立了渤海风暴潮模型,根据2000年岸线和2010年岸线,分别模拟了包括台风风暴潮和寒潮风暴潮在内的4次典型风暴潮过程,对模拟数据和实测数据进行统计分析,模拟结果与实测数据基本一致。研究了岸线变化前后,渤海风暴潮对近岸増水的影响,并对曹妃甸港、天津港和黄骅港的风暴潮增水灾害进行了风险评估。     

基于改进的神经网络方法的风暴潮灾害经济损失预测

风暴潮灾害一直以来对中国东南沿海地区的社会经济发展具有较为严重的负面影响, 是对中国造成危害最为严重的海洋灾害之一, 建立一个准确有效的损失评估模型进行风暴潮灾害损失预测, 对风暴潮灾害的预防具有重要的意义。本文在现有研究的基础上收集了2000—2018年中国东南沿海的琼、粤、闽、浙等省份记录较为完整的风暴潮灾害相关数据, 在综合考虑危险性、承灾体脆弱性、孕灾环境和防灾减灾能力的基础上, 建立起更为完整的风暴潮灾害损失的指标体系。相较于单一的BP神经网络, 本文在借鉴机器学习相关理论的基础上搭建了差分进化灰狼算法(DEGWO)优化的BP神经网络, 对样本进行训练和仿真测试。结果表明, 通过DEGWO算法优化后的模型误差更小, 数据的拟合程度更高, 对比而言, 提高了风暴潮灾害损失预测的精确性, 能够为风暴潮灾害损失预测的研究提供新的思路, 同时也为风暴潮灾害的防灾减灾管理提供了指导。     

富钴结壳申请区块优选的模糊评判方法

选取申请区块内富钴结壳平均厚度、平均品位、矿区面积、平均坡度、平均水深和申请区块中的有效站位数等6个因素作为申请区块优劣性评判的指标,将申请区块的优劣性分为3级,建立了富钴结壳申请区块优劣性的模糊评判方法,并进行了实例研究。评判结果对于进行富钴结壳申请区块的优选提供基础。根据模糊评判结果与资源量大小排序两种区块保留结果中部分申请区块存在不一致,建议在后期对申请区块放弃工作时同时考虑模糊评判结果和资源量大小。研究结果可以为将来富钴结壳申请区块的放弃工作提供技术储备。     

利用模糊综合方法评价长江口海水富营养化水平

根据2004年4个季度的调查数据,以化学需氧量(COD)、溶解无机氮(DIN)、磷酸盐(PO4-P)、叶绿素a(Chl-a)和溶解氧(DO)作为评价指标,运用模糊综合评价模型对长江口海域海水富营养化水平进行评价。结果表明,约有一半的调查站点呈现富营养化,长江口门及冲淡水区(122.5°E以西)富营养化程度较高,外海(122.5°E以东)富营养化程度较低,富营养程度从外海向近岸增加。富营养化区域全年大部分都分布于盐度小于20的一侧,呈明显的季节分布和区域分布,表明长江口海域的富营养化水平主要受到长江冲淡水的控制。     

A fuzzy approach to the lectotype optimization of offshore platforms

Lectotype optimization of offshore platforms is of particular importance in the concept design process. Lectotype optimization involves multiple objectives with uncertainty and so is a problem of multiple attribute decision making. To date, there have been few published works on this topic in the context of offshore engineering. This paper develops a framework and methodology for evaluation of offshore platform alternatives, where a fuzzy optimum model is proposed to integrate the influence of each objective in the criteria set, and a new weight-assessing method is developed to mimic the decision maker’s experience and preference based on complementary pairwise comparisons. A case study shows that the new framework and methodology is scientific, reasonable and easy to use in practice.     

模糊层次分析法在浅剖数据质量评价中的应用

为解决浅剖数据质量评价指标不一、定量化不足的问题,本文基于层次分析法的原理,结合德尔菲法及模糊评价方法,建立了浅剖质量评价的模糊层次分析技术流程,构建了多层次的浅剖质量评价模型,确定了3个一级指标和14个二级指标,给出了各指标在质量评价中的定量权重,定出了4个质量评价等级。文章应用评价模型对深海及浅海两套浅剖数据集进行了评价,根据评价结果及最大隶属度原则,深海浅剖数据总体质量为中等,浅海浅剖数据总体质量为良好。结果显示,该模型可以有效地将专家主观经验以知识驱动的形式转成定量化评价指标,给出的评价结果客观、可量化,减少了数据质量评价过程中人为主观因素影响和片面性,可为数据进一步应用提供较为准确的应用等级建议。     

模糊线性优化在厦门湾水体总磷环境容量计算中的应用

在应用POM模型进行厦门湾水动力、污染物扩散和各排污口响应系数场模拟研究的基础上,采用最优化法对厦门湾水体总磷环境容量进行计算.根据厦门湾海区特征和使用功能,将厦门湾划分成5个海区,分别在5个海区选取水质控制点.分别以各海区水质控制点总磷浓度作为约束条件,运用普通优化和模糊优化对厦门湾内22个排污口源强进行优化设计.分析结果表明,基于模糊线性优化方法进行排污口源强优化设计和环境容量计算可以实现排污口源强再分配,且能够更充分地利用厦门湾的纳污能力.     

Water masses classification of the upper layer in the Equatorial Western Pacific using ISODATA of fuzzy cluster

-In this paper,by using ISODATA of fuzzy cluster,the water masses classification of the upper layer in the E-quatorial Western Pacific is carried out. On the basis of the degree of the membership in the obtained optima) classification matrix, the solid distribution of the detailed structure of water masses is made. The water of the upper layer,consisting of six water masses,may be divided into three layers,i, e. ,the surface,subsurface and intermediate layer. Besides analyzing the features of various water masses,a discussion on their distribution structure and formation mechanism is also made.     

Application of method of fuzzy sets to the analysis of water masses in the northern South China Sea

Some methods of fuzzy sels are applied to the analysis of water masses in the north area of the South China Sea. In distinguishing water masses with the fuzzy clustering method, the authors propose a fuzzy similar relation based on Euclidean distance, and suggest a method for determining the number of water masses by the F-test, and further adjust rationally the boundaries of water masses and the membership relation of samples by the elastic classification method. Eight water masses are distinguished in the area, i.e., Nearshore Diluted Water F, Nearshore Mixed Water M, Warm Surface Water WS, Surface Water S, Surface-Subsurface Mixed Water SU, Subsurface Water U, Subsurface-Intermediate Mixed Water UI and Intermediate Water I. These point-sets of various water masseson the (?)-S diagram may be summed up in three types, that is, the deformed elliptical convexpoint-set, the half-boundless convex point-set and the point-set with single-side concave. For them, we have proposed methods of making their member     

基于模糊聚类的海水水质监测技术研究

海水水质监测数据纷繁复杂,为了在海量的数据中提取有效数据进行分析,采用模糊聚类实现对监测数据的分析处 理。对监测数据分析结构做了简要说明,接着分析模糊聚类C 聚类均值算法（FCM） 不足之处,提出了基于不完整数据样本 的FCM 算法,最后采用海水赤潮数据不完整样本进行实例仿真,实验证明,该算法在处理不完整样本数据时有一定的优势。     

台湾大地震活动的模糊时间分维特征

本文用模糊时间分维方法探讨了台湾地区地震活动的时间分布规律。结果发现,“大地震”活动的时间序列与分维持征间有良好对应关系。台湾东,西地震带自本纪纪以来划分的４个“大地震”活动高潮时段前,都有一段时显维过程。可以认为,分维特征较好地反映了台湾地区的中长期地震活动趋势。