灾害性气象事件影响预评估理论与方法研究

The project focuses on pre-assessment theory and methods affected by disastrous weather events，including 4 aspects:1) Temporal and spatial variation of disastrous weather events. Build relational model about meteorological factors and disastrous weather events, establish evaluation index system, warning thresholds and classification techniques of disastrous weather events induced by meteorological factors.2) Information integration and expression of multiple disaster-affected bodies. Study information integration, extraction and expression of multiple disaster-affected bodies based on ontology, build ontology model of disaster-affected bodies. 3) Dynamic risk assessment of meteorological disasters. Build spatial and temporal dynamic evolution model of a disaster magnitude and the resilience, build meteorological disasters dynamic risk assessment model. 4) Meteorological disaster response and decision-making pre-assessment. Study dynamic inference methods of meteorological disasters, build pre-assessment model of meteorological disaster response plan. The project results will provide a scientific basis for response of meteorological disasters in China, and provide support for integration sublimation platform of major research program” unconventional emergency management”.

本项目针对灾害性气象事件影响预评估理论与方法展开研究，研究内容包括：1）灾害性气象事件时空变化规律。构建“气象因子-灾害性气象事件”关系模型，建立气象因子诱发灾害性气象事件的评价指标体系和预警阈值与等级划分技术方法；构建灾害性气象事件的时空分布场模型。2）多重承灾载体信息融合与表达模式。基于本体论的思想，研究多重承灾载体的信息融合、提取与表达方法，建立承灾载体的本体模型。3）气象灾害动态风险评估方法。对致灾强度与承灾体抗灾能力之间的时空动态演化过程进行建模，建立气象灾害动态风险评估模型。4）气象灾害应对决策预评估方法。研究气象灾害应对方案动态推演方法和气象灾害应对方案预评估模型。项目成果将为我国气象灾害的应对提供科学依据，为重大研究计划“非常规突发事件应急管理研究”的集成升华平台提供支撑。

近年来，因为社会经济发展、全球气候变化、生态环境影响，全球气象灾害频发，我国是世界上受灾害性气象事件影响最严重的国家。针对气象灾害防御存在的问题和挑战，项目按项目申报书和资助项目计划书，围绕灾害性气象事件影响预评估理论与方法研究，从气象灾害系统的三个维度：危险性、承灾载体、应急管理展开研究。研究内容包括：1）灾害性气象事件时空变化规律。构建“气象因子-灾害性气象事件”关系模型，建立气象因子诱发灾害性气象事件的评价指标体系和预警阈值与等级划分技术方法；构建灾害性气象事件的时空分布场模型。2）多重承灾载体信息融合与表达模式。基于本体论的思想，研究多重承灾载体的信息融合、提取与表达方法，建立承灾载体的本体模型。3）气象灾害动态风险评估方法。对致灾强度与承灾体抗灾能力之间的时空动态演化过程进行建模，建立气象灾害动态风险评估模型。4）气象灾害应对决策预评估方法。研究气象灾害应对方案动态推演方法和气象灾害应对方案预评估模型。围绕上述研究内容，项目首先开展了全国和区域范围内持续性极端降水、强降水、暴雨、暴雪、大风、持续性低温雨雪、持续性冻雨等典型灾害性气象事件分布特征和规律研究，并提出了一种结合先验知识和观测数据的气象因子时空分布估计与危险性分析方法。其次，对多重承灾载体分类、信息融合与表达模式进行了研究，提出了基于元作用（共性基础作用）的承灾载体静态和动态分类方法，并构建了承灾载体脆弱性解析模型。此外，针对气象灾害防御方案，提出了基于场景元的表达和推演模型，并提出了以方案执行行为和效果为导向的应急方案预评估模型。针对现有灾害性气象事件风险评估存在的问题和不足，构建了一种基于本体的气象灾害系统语义表达模型，并与风险理论结合，实现了基于语义提取和逻辑推理的气象灾害风险评估模型。项目研究成果在国家应急平台体系建设，北京、天津、广西等地气象预警发布平台建设中进行了推广应用和示范，取得了显著的社会经济效益。