台风灾害损失预测方法研究及其决策支持系统设计

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我国是一个气象灾害多发的国家,其中台风是发生较频繁影响较大的一类,给我国沿海地区的人民生命财产安全造成巨大的损失。浙江省地处我国东部沿海,是受到台风影响非常大的省份之一。为了能够科学有效的加强台风预测,提高灾害预警能力,必须要加大防灾减灾决策支持系统的研究和开发。本文针对浙江省的防台减灾综合能力评价、损失预测及决策支持系统研发中的一些关键问题作了以下几个方面的研究:(1)系统的分析浙江省防台减灾能力的多方面影响因素,运用AHP理论进行筛选,建立科学合理的抗台减灾能力评估指标体系,找到抗台减灾系统中的薄弱环节,弥补不足,对抗台减灾工作具有指导意义。采用主成分分析法对多个评价指标进行客观赋权,建立基于改变的加权TOPSIS法的抗台减灾能力评估模型,对浙江省抗台减灾综合能力进行定量评估分析。结合实际台风情况进行关联分析表明,该评估结果能够客观的反映综合防台减灾现状,能为全省安全与防灾减灾体系的建设提供长期指导意义。(2)在抗台减灾能力评估的基础上分析抗台减灾能力和台风致灾能力对台风灾害损失的影响关系,采用非线性回归的方式,从统计学的角度,定量的分析两者针对不同损失类型的影响关系,最终建立直接经济损失率、农田受灾损失率、倒塌房屋损失率与两者之间的数学关系模型,开拓台风灾害损失研究的新方向。(3)通过群关联度筛选表征抗台能力的影响因子,确定输入和输出项,然后采用组合预测的方法将几种比较成熟的预测方法根据一定的规则建立相应的组合预测模型来预测损失率。实证分析结果表明,采用最优加权组合预测方法将比较合适的多个单一预测方法的结果加权组合,能够很好地减少误差,有效地提高预测台风输出损失值的可靠性。(4)构建了浙江省台风防灾减灾决策支持系统,以台风数据管理模块、模型管理模块、可视化管理模块、后台管理模块为主要功能模块。在系统中深入融合系统理论的思想,以数据库为基础,数据库管理系统为辅助,以数学模型评估预测为支撑,以减灾防御为目的。遵循系统工程的概念,对该决策支持系统做了完整的设计。
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