DB34T4637.6-2023气象灾害综合风险普查技术规范 第6部分：冰雹.docx

ICS07.060CCSA 4734安徽省地方标准DB34/T 4637.62023气象灾害综合风险普查技术规范第 6 部分：冰雹Specification for meteorological disaster comprehensive risk investigationtechnologyPart 6: Hail2023 - 10 - 07 发布2023 - 11 - 07 实施安徽省市场监督管理局发 布前言本文件按照 GB/T 1.12020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6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。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。本文件主要起草人：唐为安、田红、程向阳、谢五三、刘晓蓓、王胜、吴蓉、丁小俊、戴娟、张脉惠、戴晓慧、谢党。本文件起草单位：安徽省气候中心、安徽省气象灾害防御技术中心、淮河流域气象中心、安徽气象信息有限公司。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 旨在规范县级行政区域以上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 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。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。气象灾害综合风险普查技术规范 第 6 部分：冰雹1 范围本文件规定了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。本文件适用于冰雹灾害的风险普查。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。QX/T 511-2019 气象灾害风险评估技术规范 冰雹3 术语和定义冰 雹 hail坚硬的球状、锥形或不规则固体降水物。来源：GB/T 279572011，2.1冰雹灾害 hail disaster因冰雹造成生命、财产、社会功能和生态环境等损害。最大冰雹直径 diameter of the maximum hail一次降雹过程中观测到的最大冰雹的最大直径。注：取整数，单位为毫米。来源：QX/T 5112019，2.2降雹持续时间 duration of hailfall从降雹开始至终止的持续时间。注：单位为分钟。来源：QX/T 5112019，2.3降雹时极大风速 extreme wind speed during hailfall降雹过程中出现的最大瞬时风速值。注：单位为米每秒。来源：QX/T 5112019，2.4下列术语和定义适用于本文件。承灾体 hazard-affected body承受冰雹灾害的对象。暴露度 exposure承受冰雹影响的承灾体的数量和价值量。脆弱性 frangibility受到冰雹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）。4 资料收集资料收集包括但不限于：直径、降雹开始时间和结束时间、降雹时极大风速等，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）播种面积等的最新承灾体资料；历次或历年冰雹导致的受灾人口、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 数据处理气象资料气象资料应按下列方法处理：a) 按照 QX/T 5112019 中表 1 的规定，将最大冰雹直径的定性描述转换成定量数据；b) 根据降雹开始时间和结束时间计算得到降雹持续时间。灾损指数按公式（1）计算：𝐼 = L(1)𝐺式中：I 灾损指数；L 一次冰雹灾害造成的直接经济损失，单位为 万元；G 评估单元GDP，单位为 万元。地面气象观测站建站以来的冰雹观测数据及相关文献资料中的冰雹发生记录，包括冰雹最大6 致灾危险性评估 冰雹强度指数冰雹强度指数按下列两种方法计算：a) 样本中同时具备最大冰雹直径、降雹持续时间、降雹时极大风速和直接经济损失 4 个要素，且样本量不少于 30 个，按照 QX/T 5112019 中 4.1.1 的方法识别冰雹灾害致灾因子，按公式𝑖=1（2）计算：式中：Is 冰雹强度指数；k 识别的致灾因子个数；𝐼𝑠 = 𝑘𝑏𝑖 𝑖 + 𝑏0(2)hi归一化的第i个致灾因子的多年平均值，归一化处理方法见附录B；bi和b0 以I为因变量，致灾因子为自变量，构建的回归方程的回归系数。回归系数确定方法见QX/T 5112019中附录C。b) 其它情况，按公式（3）计算：𝐼s = 𝑑 𝑤d + 𝑡 𝑤t(3)式中：Is 冰雹强度指数；d 归一化的最大冰雹直径的多年平均值，归一化处理方法见附录B；𝑤d 最大冰雹直径的多年平均值的权重系数；t 归一化的降雹持续时间的多年平均值，归一化处理方法见附录B；𝑤t 降雹持续时间的多年平均值的权重系数。权重系数确定方法见附录C，𝑤d+𝑤t=1。 冰雹日数修正对海拔大于和等于 400 米的区域，冰雹日数按公式（4）修正：D= 15.561ln (𝐸) 68.227(4)式中：D 冰雹日数，单位为天；E 海拔，单位为米。 致灾危险性指数按公式（5）计算：式中：H 致灾危险性指数；Is 冰雹强度指数；𝐻 = 𝐼s 𝑤s + 𝐹r 𝑤f(5)𝑤s 冰雹强度指数的权重系数；Fr归一化的冰雹日数，归一化处理方法见附录B；𝑤f 冰雹日数的权重系数。权重系数确定方法见附录C，𝑤s+𝑤f=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（𝑑p）人口受灾率（𝑟p）GDPGDP密度（𝑑g）直接经济损失率（𝑟g）农作物农作物播种密度（𝑑c）农作物受灾率（𝑟c）7.1.2 计算𝑑p = 𝑃(6)𝑆式中：𝑑p 评估单元人口密度，单位为 人/km2；𝑃 评估单元人口数，单位为 人；𝑆 评估单元国土面积，单位为 km2。7.1.2.2 GDP 密度按公式（7）计算：𝑑g = 𝐺(7)𝑆式中：𝑑g 评估单元GDP密度，单位为 万元/km2；𝐺 评估单元GDP，单位为 万元；𝑆 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（8）计算：𝑑c = 𝐶(8)𝑆式中：𝑑c 评估单元农作物播种密度；𝐶 评估单元农作物播种面积，单位为 km2；𝑆 评估单元国土面积，单位为 km2。7.1.2.4 人口受灾率按公式（9）计算：𝑟 = 100% (9)Lpp𝑃式中：7.1.2.1 人口密度按公式（6）计算：𝑟p 评估单元人口受灾率，单位为 ；𝐿p 评估单元受灾人口，单位为 人；𝑃 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（10）计算：𝐺式中：𝑟g= Lg 100%(10)𝑟g 评估单元直接经济损失率，单位为 ；𝐿g 评估单元直接经济损失，单位为 万元；𝐺 评估单元GDP，单位为 万元。7.1.2.6 农作物受灾率按公式（11）计算：𝐶𝑟c = Lc 100%(11)式中：𝑟c 评估单元农作物受灾率，单位为 ；𝐿c 评估单元农作物受灾面积，单位为 km2；𝐶 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（𝑅𝑝）、以 GDP 为承灾体的风险指数（𝑅𝑔）和以农作物为承灾体的风险指数（𝑅𝑐）。7.2.2 风险指数计算前应对𝐻、𝑑p、𝑑g、𝑑𝑐、𝑟p、⻖3;g、𝑟c进行归一化处理，得到𝐻、𝑑p、𝑑g、𝑑𝑐、𝑟p、𝑟g、𝑟c。归一化处理方法见附录 B。7.2.3 𝑅𝑝按公式（12）计算：式中：𝑅𝑝 = 𝐻𝑤1 𝑑p𝑤2 𝑟p𝑤3(12)𝑅𝑝以人口为承灾体的风险指数；𝐻 归一化的致灾危险性指数；w1致灾危险性指数的权重系数；𝑑P 归一化的评估单元人口密度； w2人口密度的权重系数；𝑟p 归一化的评估单元人口受灾率； w3人口受灾率的权重系数。权重系数确定方法见附录C，𝑤1 + 𝑤2 + 𝑤3 =1。7.2.4 𝑅𝑔按公式（13）计算：式中：𝑅𝑔 = 𝐻𝑤4 𝑑𝑔𝑤5 𝑟𝑔𝑤6 (13)𝑅𝑔以GDP为承灾体的风险指数；𝐻归一化的致灾危险性指数；w4致灾危险性指数的权重系数；𝑑𝑔归一化的评估单元GDP密度；w5GDP密度的权重系数；𝑟g归一化的评估单元直接经济损失率；w6直接经济损失率的权重系数。权重系数确定方法见附录C，𝑤4 + 𝑤5 + 𝑤6 =1。7.2.5 𝑅𝑐按公式（14）计算：式中：𝑅𝑐 = 𝐻𝑤7 𝑑𝑐𝑤8 w903;𝑐𝑤9 (14)𝑅𝑐以农作物为承灾体的风险指数；𝐻归一化的致灾危险性指数；w7致灾危险性指数的权重系数；𝑑𝑐 归一化的评估单元农作物播种密度； w8 农作物播种密度的权重系数；𝑟𝑐归一化的评估单元农作物受灾率； w9 农作物受灾率的权重系数。权重系数确定方法见附录C，𝑤7 + 𝑤8 + 𝑤9 =1。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。AA附 录 A（资料性） 冰雹事件调查内容冰雹事件调查内容见表A.1。表A.1 冰雹事件调查内容字段记录说明观测站名站号经度格式为 000000纬度格式为 000000海拔高度/米降雹日期格式为 yyyymmdd，示例 19780101降雹开始时间格式为时:分，示例 12:00降雹结束时间格式为时:分，示例 12:02降雹持续时间/分钟降雹时极大风速/米每秒最大冰雹直径/毫米资料来源BB附 录 B（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。归一化计算方法见公式（B.1）：w909; = 5 + 5 𝑥𝑥𝑚𝑖𝑛(B.1)𝑥𝑚𝑎𝑥𝑥𝑚𝑖𝑛式中：x 归一化后的数据；x 样本数据；xmin 样本数据中的最小值；xmax 样本数据中的最大值。CC附 录 C（资料性） 专家打分法专家打分法也称为德尔菲法（Delphi），是指通过匿名方式征询有关专家的意见，对专家意见进行统计、处理、分析和归纳，客观地综合多数专家经验与主观判断，对大量难以采用技术方法进行定量分析的因素做出合理估算，经过多轮意见征询、反馈和调整后，来确定各因子的权重系数。该方法确定的权重系数能较好的反映出实际情况下各致灾因子在灾害形成过程的作用，但存在一定的主观因素。DD附 录 D（资料性） 自然断点法D.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公式（D.1）计算总偏差平方和（SDAM）。𝑆DAM = 𝑛 (𝑥𝑖 𝑥)2(D.1)𝑖=1式中：SDAM总偏差平方和；𝑥 数组序列中所有元素的均值，按公式（D.2）计算；n 数组中元素个数；xi 第i个元素的值。w909; = 1 𝑛𝑥𝑖(D.2)𝑛 𝑖=1式中：𝑥 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。D.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（D.1）计算每种分类结果中每个子集的总偏差平方和𝑆DAM1，𝑆DAM1，𝑆DAM1 ，𝑆DAM𝐶 ，并按公式（D.3）求和每种分类结果的总偏差平方和（𝑆DCM𝑝）。12𝐾𝐾𝑆DCM𝑝 = 𝐾𝑖=1𝑆DAM𝑝(D.3)𝑖式中：SDCMp第p个分类结果的总偏差平方和；K子集数量；𝑖选择𝑆DCM1，𝑆DCM2，𝑆DCM𝐶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。𝑆DAM𝑝第p个分类结果第i个子集的总偏差平方和。参 考 文 献1 GB/T 279572011 冰雹等级