一种玉米低温冷害历史风险评估方法

专利2025-05-26  23


本发明涉及区域灾害风险评估,具体为一种玉米低温冷害历史风险评估方法。


背景技术:

1、

2、现有的技术中,对灾害风险评估、抗灾避灾和灾后恢复等灾害有效应对技术较为匮乏,并且在分析过程中,难以结合环境、脆弱性、暴露性和危险性进行综合的分析,降低了分析的准确性和科学性。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种玉米低温冷害历史风险评估方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种玉米低温冷害历史风险评估方法,包括以下步骤:步骤一,冷害危险性评价模型构建;步骤二,脆弱性确定;步骤三,暴露性刻画;步骤四,防灾减灾指标确定;步骤五,各因子层权重确定;步骤六,风险评估及划分;

3、其中在上述步骤一中,依据现有的北方春玉米冷害评估规范,以东北不同热量区域的玉米生长发育期平均气温之和的距平值作为冷害判识指标,将冷害强度的轻度、中度和重度分别赋值为1、2、3,逐网格冷害出现的年份与统计年数的比值为冷害发生的平均频率,依据冷害强度和频率构建冷害危险性评价模型;

4、其中在上述步骤二中,当步骤一中模型构建完成后,此时以产量损失率作为敏感性,根据系统受到外部扰动之后作物的敏感性和对扰动的适应能力构建脆弱性;

5、其中在上述步骤三中,监测当地的玉米种植面积比例作为实际暴露度刻画暴露性;

6、其中在上述步骤四中,当步骤三中的暴露性刻画完成后,此时确定当地农用机械总动力为农业投入水平,gdp、夜间灯光分布以及农业机械总动力作为防灾减灾能力指标;

7、其中在上述步骤五中,当步骤四中的防灾减灾能力指标确定完成后,此时综合主客观加权法以理想点法确定各因子层权重;

8、其中在上述步骤六中,当步骤五中的各因子层权重确定后,此时根据确定的权重构建玉米低温冷害风险评估模型,使用arcgis10.4按照各地区的实际生产情况进行风险评估及区域划分。

9、优选的,所述步骤一中,冷害危险性评价模型的构建如下:

10、h=pi×ii

11、其中hi为冷害危险性指数,i表示延迟型冷害发生的强度,p表示对应强度i时延迟型冷害发生的频率。

12、优选的,所述步骤二中,产量损失率是产量气象影响指数,由不同的气象产量变化率来获得。

13、优选的,所述步骤二中,脆弱性表征如下:

14、v=s/a

15、式中:为作物生长季的脆弱性,和分别为作物发育对低温冷害的敏感性和适应能力;

16、yw=y-yt-ε

17、s=(yw1-yw2)/yw1

18、其中,yw是气象产量,y是玉米产量,yt是趋势产量,ε是随机“噪声”,忽略不计,s为产量气象影响指数,yw1和yw2为不同年份玉米的气象产量,当系统受到环境变化时做出的调整或减缓可能带来损失的能力为系统的适应能力,研究利用历年平均单位面积产量和ndvi植被指数表示当地的生产力水平,值越高说明适应能力越强。

19、优选的,所述步骤三中,暴露度由逐像元耕地面积中玉米种植地的占比统计来完成。

20、优选的,所述步骤三中,计算玉米暴露性的玉米种植面积比例表征如下:

21、

22、其中e为暴露性,n为5000m×5000m格网的面积中包含的大小为1000m×1000m玉米格网面积的数量。

23、优选的,所述步骤四中,防灾减灾能力指标由经济发展水平和农业投入水平作为衡量指标。

24、优选的,所述步骤五中,主观加权法为ahp方法,客观加权法为熵权法。

25、优选的,所述步骤六中,模型公式为:

26、

27、其中r为每日的低温冷害的风险值,其值越大代表风险越高,h、v、e、c分别表示风险四因子中的危险性、脆弱性、暴露性和防灾减灾能力,hw、vw、ew、cw分别为危险性、脆弱性、暴露性和防灾减灾的权重,当取值范围不在0至1时,需对其进行标准化处理。

28、优选的,所述步骤六中,评估划分时利用以反距离权重为插值手段采用分位数法划分为轻,中,重,极重四个风险等级。

29、与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明相较于现有的玉米低温冷害历史风险评估方法,依据冷害强度和频率构建冷害危险性评价模型,同时结合脆弱性、敏感性、暴露性以及防灾减灾能力指标进行综合性的分析,并且利用ahp方法和熵权法来确定各因子层权重,根据确定的权重构建玉米低温冷害风险评估模型,采用模型进行评价,并以反距离权重为插值手段采用分位数法划分为轻,中,重,极重四个风险等级,有利于实现玉米低温冷害风险的科学评估和区域划分,提升了评估划分的科学性和可靠性。



技术特征:

1.一种玉米低温冷害历史风险评估方法,包括以下步骤:步骤一,冷害危险性评价模型构建;步骤二,脆弱性确定;步骤三,暴露性刻画;步骤四,防灾减灾指标确定;步骤五,各因子层权重确定;步骤六,风险评估及划分;其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种玉米低温冷害历史风险评估方法,其特征在于:所述步骤一中,冷害危险性评价模型的构建如下:

3.根据权利要求1所述的一种玉米低温冷害历史风险评估方法,其特征在于:所述步骤二中,产量损失率是产量气象影响指数,由不同的气象产量变化率来获得。

4.根据权利要求1所述的一种玉米低温冷害历史风险评估方法,其特征在于:所述步骤二中,脆弱性表征如下:

5.根据权利要求1所述的一种玉米低温冷害历史风险评估方法,其特征在于:所述步骤三中,暴露度由逐像元耕地面积中玉米种植地的占比统计来完成。

6.根据权利要求1所述的一种玉米低温冷害历史风险评估方法,其特征在于:所述步骤三中,计算玉米暴露性的玉米种植面积比例表征如下:

7.根据权利要求1所述的一种玉米低温冷害历史风险评估方法,其特征在于:所述步骤四中,防灾减灾能力指标由经济发展水平和农业投入水平作为衡量指标。

8.根据权利要求1所述的一种玉米低温冷害历史风险评估方法,其特征在于:所述步骤五中,主观加权法为ahp方法,客观加权法为熵权法。

9.根据权利要求1所述的一种玉米低温冷害历史风险评估方法,其特征在于:所述步骤六中,模型公式为:

10.根据权利要求9所述的一种玉米低温冷害历史风险评估方法,其特征在于:所述步骤六中,评估划分时利用以反距离权重为插值手段采用分位数法划分为轻,中,重,极重四个风险等级。


技术总结
本发明公开了一种玉米低温冷害历史风险评估方法,包括以下步骤:步骤一,冷害危险性评价模型构建;步骤二,脆弱性确定;步骤三,暴露性刻画;步骤四,防灾减灾指标确定;步骤五,各因子层权重确定;步骤六,风险评估及划分;本发明依据冷害强度和频率构建冷害危险性评价模型,同时结合脆弱性、敏感性、暴露性以及防灾减灾能力指标进行综合性的分析,并且利用AHP方法和熵权法来确定各因子层权重,根据确定的权重构建玉米低温冷害风险评估模型,采用模型进行评价,并以反距离权重为插值手段采用分位数法划分为轻,中,重,极重四个风险等级,实现了玉米低温冷害风险的科学评估和区域划分,提升了评估划分的科学性和可靠性。

技术研发人员:苏日古嘎,张继权,伊博乐,道日敖,佟志军,刘兴朋
受保护的技术使用者:东北师范大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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