气象灾害综合风险普查技术规范第7部分：大风DB34／T 4637.7-2023.pdf

ICS 07.060 CCS A 47 34 安徽省地方标准 DB34/T 4637.7 2023 气象灾害 综合风险 普查技术 规范 第7 部分：大风 Specification for meteorological disaster comprehensive risk investigation technologyPart 7:High Wind 2023-10-07 发布 2023-11-07 实施 安徽省市 场监督 管 理局 发 布 DB34/T 4637.7 2023 I 前 言 本文件 按照 GB/T 1.1 2020 标 准化 工作 导则 第1 部分：标准 化文 件的 结构 和起草 规则 的 规定起草。本文件 是 DB34/T 4637 气象灾 害综合 风 险普 查技术 规范 的 第7 部分。DB34/T 4637 已经 发布 了以下部 分：第1 部 分：暴雨；第2 部 分：干旱；第3 部 分：台风；第4 部 分：高温；第5 部 分：低温；第6 部 分：冰雹；第7 部 分：大风。请注意 本文 件的 某些 内容 可能涉 及专 利。本文 件的 发布机 构不 承担 识别 专利 的责任。本文件 由 安 徽省 气象 局提出 并归 口。本文件 起草 单位：安徽 省 气象灾 害防 御技 术中 心、安徽华 云气 象灾 害风 险评 估中心、安徽 省气 候中心、安 徽气 象信 息有 限公 司、安 徽师 范大 学。本文件 主要 起草 人：陶寅、田红、程向 阳、孙 鹏、姚蕊、朱浩、鞠晓 雨、鲁 俊、李 丽、杨 春明、张脉惠、戴晓 慧、谢党。DB34/T 4637.7 2023 II 引 言 气象灾 害综 合风 险普 查是 掌握风 险隐 患底 数、客观 识别主 要灾 害风 险水 平的 重要手 段，为制 定科 学实用的 气象 灾害 防治 区划、最大 程度 减轻 气象 灾害 风险、推动 经济 社会 高质 量发展 提供 技术 支持。DB34/T 4637 旨 在规 范县 级以上 行政 区域 的气 象灾 害风险 普查 工作，拟 由九 个部分 构成。第1 部 分：暴雨。目 的在 于规定 暴雨 灾害 风险 普查 的 资料 收集、数 据处 理、致灾危 险性 评估和灾害 风险 评估。第2 部 分：干旱。目 的在 于规定 干旱 灾害 风险 普查 的 资料 收集、数 据处 理、致灾危 险性 评估和灾害 风险 评估。第3 部 分：台风。目 的在 于规定 台风 灾害 风险 普查 的 资料 收集、数 据处 理、致灾危 险性 评估和灾害 风险 评估。第4 部 分：高温。目 的在 于规定 高温 灾害 风险 普查 的 资料 收集、数 据处 理、致灾危 险性 评估和灾害 风险 评估。第5 部 分：低温。目 的在 于规定 低温 灾害 风险 普查 的 资料 收集、数 据处 理、致灾危 险性 评估和灾害 风险 评估。第6 部 分：冰雹。目 的在 于规定 冰雹 灾害 风险 普查 的 资料 收集、数 据处 理、致灾危 险性 评估和灾害 风险 评估。第7 部 分：大风。目 的在 于规定 大风 灾害 风险 普查 的 资料 收集、数 据处 理、致灾危 险性 评估和灾害 风险 评估。第8 部 分：雷电。目 的在 于规定 雷电 灾害 风险 普查 的 资料 收集、数 据处 理、致灾危 险性 评估和灾害 风险 评估。第9 部 分：雪灾。目 的在 于规定 雪灾 风险 普查 的 资 料收集、数 据处 理、致灾 危险性 评估 和灾害风险 评估。DB34/T 4637.7 2023 1 气象灾害 综合风 险普查技 术规范 第7 部分：大风 1 范围 本 文件 规定 了大风 灾害 风 险普查 的资 料收 集、数据 处理、致灾 危险 性评 估和 灾害风 险评 估。本文件 适用 于大 风灾 害的 风险普 查。2 规范性 引用 文件 本文件 没有 规范 性引 用文 件。3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。大风 high wind 由非台 风天 气系 统导 致发 生的极 大风 速大 于或 等于 17.2 m/s（八级）的 风。极大风 速 extreme wind speed 给定时 间段 内 3 秒 钟平 均 风速的 最大 值。注：给定时段可包括时、日、月、年等。来源：GB/T 31724 2015，2.28 大风灾 害 high wind disaster 因大风 造成 人类 生命、财 产、社 会功 能和 生态 环境 等损害 的事 件或 现象。承灾体 hazard-affected body 承受大 风灾 害的 对象。暴露度 exposure 承受大 风影 响的 承灾 体的 数量和 价值 量。脆弱性 frangibility 受到大 风不 利影 响的 倾向 或趋势。风险普查 risk investigation 收集气 象灾 害相 关信 息，经数据 处理 后，对致 灾危 险性和 灾害 风险 进行 评估。评估单 元 assessment unit 评估对 象的 区域 范围，可 为县（市、区）、乡 镇（街道）。DB34/T 4637.7 2023 2 4 资料收 集 资料收 集包 括但 不限 于：地面气 象观 测站 建站 以来 的逐日 极大 风速、风 向资 料等，见附 录A；人口数、国 土面 积、国内 生产总 值（GDP）、主要 农 作物（小麦、水 稻、玉米、大豆）播 种面积 等 最新 承灾 体资 料；历次或 历年 大风 导致 的受 灾人口、农 作物 受灾 面积、直接 经济 损失 等灾 情资 料，资 料年 限不少于10 年；行政边 界矢 量数 据和 分辨 率不低 于 30 弧 秒的 数字 高 程模型。5 数据处 理 大风事 件统 计分 析内 容见 附录B。6 致灾危 险性 评估 大风强 度指 数 按公式（1）计 算：(1)式中：Q 大风 强度 指数；G 归一 化的 年极 大风 速 多年平 均值，归 一化 处理 方法见 附录C；wg 年极 大风 速多 年平 均值的 权重 系数；P 归一 化的 年大 风日 数 多年平 均值，归 一化 处理 方法见 附录C；wp 年 大 风日 数多 年平 均值的 权重 系数。权重系 数确 定方 法见 附录D，w g+w p=1。孕灾环 境指 数 按公式（2）计 算：(2)式中：S 孕灾 环境 指数；H 归一 化的 海拔 高度，归一化 处理 方法 见附 录C；wh 海拔 高度 的权 重系 数；R 归一 化的 地表 粗糙 度，归一 化处 理方 法见 附录C；wr 地表 粗糙 度的 权重 系数。权重系 数确 定方 法见 附录D，w h+w r=1。致灾危 险性 指数 按公式（3）计 算：(3)式中：DB34/T 4637.7 2023 3 H 致灾 危险 性指 数；Q 大风 强度 指数；wq 大风 强度 指数 的权 重系数；S 孕灾 环境 指数；ws 孕灾 环境 指数 的权 重系数。权重系 数确 定方 法见 附录D，wq+ws=1。致灾危 险性 区划 采用自 然断 点法（见 附录D）对致 灾危 险性 指数 进行 分类，将致 灾危 险性 划分 为高危 险、较高 危险、较低危 险和 低危 险等 4 个 等级，可依 据致 灾危 险性 等级制 作危 险性 区划 图。7 灾害风 险评 估 承灾体 暴露 度和 脆弱 性评 估 7.1.1 指标 承灾体 暴露 度和 脆弱 性评 估指标 见表1。表1 承灾体 暴露 度和 脆弱 性 评 估指标 承灾体 暴露度 脆弱性 人口 人口密度（）人口受灾率（）GDP GDP 密度（）直接经济损失率（）农作物 农作物播种密度（）农作物受灾率（）7.1.2 计算 7.1.2.1 人口密 度按 公式（4）计 算：(4)式中：评估 单元 人口 密度，单位 为 人/km2；评估 单元 人口 数，单位 为 人；评估 单元 国土 面积，单位 为 km2。7.1.2.2 GDP 密 度按 公式（5）计 算：(5)式中：评估 单元GDP密度，单位 为 万元/km2；评估 单元GDP，单位 为 万 元；评估 单元 国土 面积，单位 为 km2。7.1.2.3 农作物 播种 密度 按公 式（6）计算：(6)式中：DB34/T 4637.7 2023 4 评估 单元 农作 物播种 密度；评估 单元 农作 物 播 种 面积，单位 为 km2；评估 单元 国土 面积，单位 为 km2。7.1.2.4 人口受 灾率 按公 式（7）计 算：(7)式中：评估 单元 人口 受灾 率，单位 为；评估 单元 受灾 人口，单位 为 人；评估 单元 人口 数，单位 为 人。7.1.2.5 直接经 济损 失率 按公 式（8）计算：(8)式中：评估 单元 直接 经济 损 失率，单位 为；评估 单元 直接 经济 损 失，单 位 为 万 元；评估 单元GDP，单位 为 万 元。7.1.2.6 农作物 受灾 率按 公式（9）计算：(9)式中：评估 单元 农作 物受 灾 率，单 位 为；评估 单元 农作 物受 灾 面积，单位 为 km2；评估 单元 农作 物播 种 面积，单位 为 km2。风险指 数 7.2.1 风险指 数分 为以 人口 为承 灾体的 风险 指数（）、以 GDP 为 承灾 体的 风险 指数（）和 以农 作物为承 灾体 的风 险指 数（）。7.2.2 风险指 数计 算前 应对、进行归 一化 处理，得 到、。归 一化 处理 方法 见附 录 C。7.2.3 按公式（10）计 算：(10)式中：以人 口为 承灾 体的 风 险指数；归一 化的 致灾 危险 性 指数；致灾 危险 性指 数的 权 重系数；归一 化的 评估 单元 人 口密度；人口 密度 的权 重系 数；归一 化的 评估 单元 人 口受灾 率；人口 受灾 率 的 权重 系 数。权重系 数确 定方 法见 附录D，。7.2.4 按公式（11）计 算：DB34/T 4637.7 2023 5(11)式中：以GDP 为承 灾体 的 风 险指数；归一 化的 致灾 危险 性 指数；致灾 危险 性指 数的 权 重系数；归 一化 的评 估单 元GDP 密度；GDP密度 的 权重 系数；归一 化的 评估 单元 直 接经济 损失 率；直接 经济 损失 率 的 权 重系数。权重系 数确 定方 法见 附录D，。7.2.5 按公式（12）计 算；(12)式中：以 农作 物为 承灾 体的 风险指 数；归 一化 的 致 灾危 险性 指数；致 灾危 险性 指数 的权 重系数；归 一化 的评 估单 元农 作物播 种密 度；农作 物播 种密 度 的 权 重系数；归 一化 的评 估单 元农 作物受 灾率；农作 物受 灾率 的权 重 系数。权重系 数确 定方 法见 附录D，。风险区 划 采用自 然断点 法（见附录D）对风 险指数 进行 分类，将风险 划分为 高风 险、较 高风险、中等 风险、较低风 险和 低风 险等 5 个 等级，可依 据风 险等 级制 作风险 区划 图。DB34/T 4637.7 2023 6 A A 附录A（资料 性）大风事 件调 查内 容 大风事 件调 查内 容见 表A.1。表A.1 大风事 件调 查内 容 某站大风日（填写站点号和 站点名称）大风1 大风2 说明 开始时间 单位：年月日，可根据实际记录精细到分钟级 结束时间 单位：年月日，可根据实际记录精细到分钟级 影响地区 调查国家级气象观测站大风事件时，可选择自动站点风要素数据辅助判断该次大风事件的影响地区 经度 填写站点经度（单位：度分秒）纬度 填写站点纬度（单位：度分秒）日极大风速 单位：m/s 日极大风速风向 填写方位 注1：根据大风日获取当日极大风速出现时间的情况。注2：一个气象观测站填写一张表格。DB34/T 4637.7 2023 7 B B 附录B（资料 性）大风事 件统 计分 析内 容 B.1 大风频 次和 强度 见 表B.1。表B.1 大风频 次和 强度 站名 站号 时间范围 大风频次 大风强度 注1：大风频次指调查时间范围内的平均年大风发生次数。注2：大风强度指调查时间范围内的日极大风速极值年均值。B.2 各季节 大风 占比 见 表B.2。表B.2 各季节 大风 占比（）季节 八级（17.2 m/s）以上大风出 现比例 十级（24.5 m/s）以上大风出 现比例 春（3 5 月）夏（6 8 月）秋（9 11 月）冬（12 至次年 2 月）全年 注1：季节占比为各季节大风日数/全年大风日数。注2：全年占比为全年大风日/年日数。注3：“十级（24.5 m/s）以上大风 出现比例”为可选项。DB34/T 4637.7 2023 8 C C 附录C（资料 性）归一化 处理 方法 归一化 是将 有量 纲的 数值 经过变 换，化 为无 量纲 的 数值，进 而消 除各 指标 的 量纲差 异。归 一化 计算方法见 式（C.1）为：(C.1)式中：x 归 一化 后的 数据；x 样本 数据；xmax 样 本数 据中 的最 小值；xmin 样 本数 据中 的最 大值。DB34/T 4637.7 2023 9 D D 附录D（资料 性）层次分 析法 层次分 析法（Analytic Hierarchy Process,AHP）是将定 量分 析与 定性 分析 结合起 来，用决 策 者的 经 验判 断 各衡 量 日标 之间 能 否实 现 的标 准 之间 的相 对 重要 程 度，并 合理 地给 出 每个 决 策方 案 的每个标准的 权数。运用层 次分 析法 解决 问题 的基本 步骤 如下：（1）建立 层次 结构 模型；（2）构造 判断（成 对比 较）矩阵。通过各 因素 之间 的两 两比 较确定 合适 的标 度。在建 立层次 结构 之后，需 要比 较因子 及下 属指 标的 各个比重，为实 现定 性向定 量转化 需要有 定量 的标度，此过 程需要 结合 专家打 分最终 得到判 断矩 阵表格。设要比 较 n 个因 素y=(y1,y2,y2yn）对目 标 z 的影响，从 而确 定它 们在 z 中 所占的 比重，每 次取两个 因素 yi 和 yj 用 aij 表示 yi 与 yj 对 z 的影 响程度 之比，按 19 的 比例标 度（下表）来 度 量 aij。n 个被 比较 的元 素构 成一个 两两 比较（成 对比 较）的 判断 矩阵 A=(aij)nn。显然，判 断矩 阵具 有 性质：表D.1 比例标 度表 标度 定义（比较因素i 与j）1 因素i 与j 同样重要 3 因素i 与j 稍微重要 5 因素i 与j 较强重要 7 因素i 与j 强烈重要 9 因素i 与j 绝对重要 2、4、6、8 两个相邻判断因素的中间值 倒数 因素i 与j 比较得判断矩阵 aij，则因素j 与i 相比的判断为 aij=1/aij（3）计算 权重 向量 并做 一 致性检 验 判断矩 阵 A 对 应于 最大 特 征值max、的特 征向 量W，经归一 化后 便得 到同 一层 次相应 因素。对于 上一层次 某因 素相 对重 要性 的权值。计 算判 断矩 阵最 大特征 根和 对应 特征 向量，并不 需要 追求 较高 的 精 确度，这是 因为 判断 矩阵 本 身有相 当的 误差 范围。而 且优先 排序 的数 值也 是定 性概念 的表 达，故 从应 用 性来考虑 也希 望使 用较 为简 单的近 似算 法。DB34/T 4637.7 2023 10 完成单 准则 下权 重向 量的 计算后，必 须进 行一 致性 检验。定义 一致 性指 标为：CI=0，有完 全的 一致 性；CI 接 近于0，有 满意 的一 致性；CI 越 大，不一 致越 严重。（4）层次 总排 序及 其一 致 性检验 计算某 一层 次所 有因 素对 于最高 层相 对重 要性 的权 值，称 为层 次总 排序。这 一 过程是 从最 高层 次 到最低层 次依 次进 行的。DB34/T 4637.7 2023 11 E E 附录E（资料 性）自然断 点法 E.1 分类子 集总 偏差 平方 和计 算 针对分 类结 果中 的某 一子 集的数 组按 式（E.1）计 算 总偏差 平方 和（SDAM）。(E.1)式中：SDAM 总偏 差平 方和；数 组序 列中 所有 元素 的均值，按 公式（E.2）计 算；n 数组 中元 素个 数；xi 第i 个元 素的 值。(E.2)式中：数 组序 列中 所有 元素 的均值；n 数组 中元 素个 数；xi 第i 个元 素的 值。E.2 分类范围 确定 将数据 中所 有 M 个 元素 分 为 K 个子 集，其中 K 个 子集共 有 C 种 分类 结果，其中一 种分 类结 果为X1 X2 Xi，Xi+1 Xi+2 Xj，Xj+1 Xj+2 Xm。按 公 式（E.1）计算 每种分 类结 果中 每个 子集的总偏 差平 方和，并按 公式（E.3）求和 每种分 类结 果的 总偏 差平方和（）。(E.3)式中：SDCMp第p个 分类 结果 的总偏 差平 方和；K 子集 数量；第p个 分类 结果 第i 个 子集的 总偏 差平 方和。选择，中最小 的一 个值（SDCM,min）作为 最优 范 围，SDCM,min 所 对应 的分类 范 围即为最 佳分 类。DB34/T 4637.7 2023 12 参考文 献 1 GB/T 263762010 自然灾 害管 理基 本术 语 2 GB/T 317242015 风能资 源术 语 3 QX/T 405 2017 雷 电灾害 风险 区划 技术 指南