气象灾害综合风险普查技术规范：冰雹

气象灾害综合风险普查技术规范：冰雹范围本文件规定了气象灾害综合风险普查（冰雹）的基本要求、资料收集与处理、致灾危险性调查与评估、风险评估与区划。本文件适用于XX省气象灾害综合风险普查（冰雹）工作。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/T511—2019气象灾害风险评估技术规范冰雹术语和定义下列术语和定义适用于本文件。风险普查riskinvestigation对产生风险的致灾因子及其危险性、承灾体及其暴露度和脆弱性、防灾减灾能力等相关重要信息的收集、调查。［来源：GB/T39195—2020，3.2］冰雹hail坚硬的球状、锥形或不规则固体降水物。[来源：GB/T27957—2011，2.1]冰雹灾害haildisaster因冰雹对人们生命财产、农业生产等造成损害的事件。最大冰雹直径diameterofthemaximumhail一次降雹过程中观测到的最大冰雹的最大直径。取整数，单位为毫米。［来源：QX/T511—2019，2.2］降雹持续时间durationofhailfall从降雹开始至终止的持续时间。单位为分钟。［来源：QX/T511—2019，2.3］降雹时极大风速extremewindspeedduringhailfall降雹过程中出现的最大瞬时风速值。单位为米每秒。［来源：QX/T511—2019，2.4］冰雹灾害致灾因子haildisasterhazardfactor造成冰雹灾害的自然异变因素。多指造成冰雹灾害的最大冰雹直径、降雹持续时间、降雹时极大风速。［来源：QX/T511—2019，2.5］冰雹灾害致灾危险性评估disasterhazardriskindex冰雹灾害致灾因子综合强度的量化评估。承灾体hazard-affectedbody承受灾害的对象。［来源：QX/T405—2017，3.3］承灾体暴露度hazard-affectedbodyexposure可能受到灾害影响的人口、经济、农业等承灾体的数量和价值量。承灾体脆弱性hazard-affectedbodyvulnerability某一承灾体对某一强度的灾害致灾因子可能遭受的伤害或损失程度。冰雹灾害风险评估riskassessment综合冰雹灾害致灾危险性、承灾体暴露度和脆弱性，对特定承灾体的冰雹灾害风险的量化评估。冰雹灾害风险区划riskzoning根据冰雹灾害风险评估结果，结合行政区划，对冰雹灾害风险进行基于空间单元的划分。基本要求综合考虑冰雹灾害的致灾机理、承灾体暴露度与脆弱性指标等，开展冰雹灾害致灾危险性调查与评估、风险评估与区划。资料来源、数据精度及数据质量应有明确的描述，对不同来源的资料应进行标准化处理，并采用权威部门发布的资料。冰雹灾害风险评估应根据评估区域的实际特点，选择适用的方法开展冰雹灾害致灾危险性评估、风险评估。分省级、市级、县级开展冰雹灾害致灾危险性调查与风险评估。资料收集与处理资料收集气象资料气象站建站以来地面气象月报表、气象灾害年鉴、气象志、地方志及相关文献中的冰雹发生记录，包括冰雹最大直径、降雹开始时间和结束时间、降雹时极大风速。承灾体资料国务院第一次全国自然灾害综合风险普查领导小组办公室制作的国内生产总值（GDP）、农作物面积、人口等格网数据。灾情资料政府部门发布的有冰雹过程的历次风雹灾害直接经济损失。地理信息资料分辨率不低于1:250000的数字高程模型（DEM）数据和行政边界。资料处理气象资料气象资料宜按下列方法处理。按照QX/T511—2019第3.2.1节中表1的要求将最大冰雹直径的定性描述转换成定量数据。根据降雹开始时间和结束时间计算得到降雹持续时间。灾情资料以评估区域内一次冰雹灾害造成的直接经济损失除以当年该区域的GDP，按公式（1）求得灾损指数。 I=DE （AUTONUM式中：I——灾损指数；D——一次冰雹过程造成的直接经济损失，单位为万元；E——当年评估区域的GDP，单位为万元。气象资料、承灾体资料、地理信息资料进行归一化处理（见附录B）。资料空间化处理在地理信息系统（GIS）平台上将气象资料、承灾体资料、地理信息资料处理成统一的空间分辨率和空间投影坐标系统的栅格数据，建立冰雹灾害风险评价GIS数据库。致灾危险性调查按附录A开展冰雹灾害致灾危险性因子调查。致灾危险性评估冰雹强度指数计算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个要素的样本量不少于30个，按照QX/T511—2019中第4.1.1节方法识别冰雹灾害致灾因子，按公式（2）计算冰雹强度指数。 Is=i=1kbi式中：Is——冰雹强度指数；k——识别的致灾因子个数；hi——第i个致灾因子的多年平均值。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。回归系数确定方法参见附录C。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个要素的样本量少于30个，按公式（3）计算冰雹强度指数。 Is=d×wd+t×wt （AUTONUM）式中：Is——冰雹强度指数；d——最大冰雹直径的多年平均值；wd——最大冰雹直径的多年平均值的权重系数；t——降雹持续时间的多年平均值；wt——降雹持续时间的多年平均值的权重系数。推荐采用信息熵赋权法或专家打分法确定权重系数。信息熵赋权法参见附录D。专家打分法参见附录E。冰雹日数修正a） 对海拔大于和等于150m区域的冰雹日数，根据冰雹日数和海拔之间的定量关系进行修正。冰雹日数与海拔之间的定量关系根据国家级地面气象观测站点海拔与该站点所在县（区）级行政区域内的冰雹日数的散点图，采用线性或非线性方法拟合得到。b） 对海拔小于150m区域的冰雹日数不修正。致灾危险性指数计算按公式（4）计算致灾危险性指数。 H=Is×ws+Fr式中：H——致灾危险性指数；Is——冰雹强度指数；ws——冰雹强度指数的权重；Fr——冰雹日数；wf——冰雹日数的权重。推荐采用信息熵赋权法或专家打分法确定权重。致灾危险性区划基于冰雹致灾危险性指数，综合考虑研究行政区划，采用自然断点分级法，将冰雹灾害致灾危险性划分为高、较高、较低和低4个等级，制作致灾危险性区划图并分区评述。风险评估与区划承灾体评估承灾体评估包括暴露度评估和脆弱性评估。承灾体暴露度评估承灾体暴露度指数按公式（5）计算： E=SmS×100% （式中：E——承灾体暴露度指数；Sm——评估区域内多年平均的人口、GDP或某一农作物种植面积；S——评估区域总面积或耕地面积。承灾体脆弱性评估承灾体脆弱性指数按公式（6）计算： V=SvS×100% （式中：V——承灾体脆弱性指数；Sv——S——评估区域内总人口、GDP或某一农作物种植面积。风险评估冰雹灾害风险评估指数按公式（7）计算： RI=HWH×EW式中：RI——某承灾体冰雹灾害风险评估指数；H——致灾危险性指数；WH——致灾危险性指数的E——承灾体暴露度指数；WE——V——承灾体脆弱性指数；WV——采用层次分析法（见附录F）确定致灾危险性指数权重系数、某承灾体暴露度权重系数和脆弱性指数权重系数，三者之和为1。风险区划依据冰雹灾害风险指数大小，采用自然断点分级法（见附录G），将冰雹灾害风险划分为高、较高、中、较低和低5个等级，制作风险区划图并分区评述。

（规范性）

冰雹灾害致灾危险性因子调查冰雹灾害致灾危险性因子调查要素观测站名站号经度纬度海拔高度降雹日期降雹频次降雹开始时间降雹结束时间降雹持续时间降雹时极大风速最大冰雹直径单位\\度分秒度分秒米年月日\时：分时：分分钟米每秒毫米资料来源：当某日降雹频次≥1时，应分别填写每次降雹的开始时间、结束时间、持续时间、极大风速、最大冰雹直径。通过气象灾害年鉴、气象志、地方志等途径获取的冰雹记录可以填入该表。填表人：复核人：审查人：联系电话：单位：省市县填表日期：年月日

（资料性）

归一化处理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。归一化处理见公式（B.1）。 x'=0.5+0.5×x−xminxmax式中：——归一化后的数据；——样本数据；——样本数据中的最小值；——样本数据中的最大值。

（资料性）

回归系数确定方法设因变量与自变量有线性关系，那么建立的元线性回归模型： （C.1）式中：——模型系数；——遵从正态分布的随机误差。在实际问题中，对与作次观测，即，，即有： （C.2）由观测值确定模型系数的估计，得到对的线性回归方程： （C.3）式中：——的估计；——回归系数；——误差估计或称为残差。根据最小二乘法，要选择这样的，使残差平方和（（C.4）式）达到极小。 （C.4）式中：——残差平方和。为此，将分别对求偏导数，并使得： （C.5）得到关于正规方程组，解方程组即可得到回归系数。

（资料性）

信息熵赋权法信息熵表示系统的有序程度。在多指标综合评价中，熵权法可以客观的反映各评价指标的权重。一个系统的有序程度越高，则熵值越大，权重越小；反之，一个系统的无序程度越高，则熵值越小，权重越大。即对于一个评价指标，指标值之间的差距越大，则该指标在综合评价中所起的作用越大；如果某项指标的指标值全部相等，则该指标在综合评价中不起作用。设评价体系是由m个指标n个对象构成的系统，首先计算第i项指标下第j个对象的指标值rij所占指标比重Pij： Pij=rijj=1nr式中：Pij——第i项指标下第j个对象的指标值rij所占指标比重；rij——第i项指标下第j个对象的指标值；i——评价体系中指标数，i=1、2、3、┅、m；j——评价体系中对象数，j=1、2、3、┅、n。由熵权法计算第i个指标的熵值Si。 Si=−1lnnj=1n式中：Si——第i个指标的熵值；i——评价体系中指标数，i=1、2、3、┅、m；j——评价体系中对象数，j=1、2、3、┅、n；Pij——第i项指标下第j个对象的指标值rij所占指标比重。计算第i个指标的熵权，确定该指标的客观权重ωi。 ωi=1−Sii=1m式中：ωi——第i个指标的熵权确定的客观权重；i——评价体系中指标数，i=1、2、3、┅、m；Si——第i个指标的熵值。

（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。

（资料性）

层次分析法层次分析法（AHP），将决策问题按总目标、各层子目标、评价准则直至具体的备投方案的顺序分解为不同的层次结构，然后用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重，最后再加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重，此最终权重最大者即为最优方案。计算步骤如下：1、建立层次结构模型；2、构造判断（成对比较）矩阵；3、层次单排序及其一致性检验；4、层次总排序及其一致性检验。

（资料性）

自然断点分级法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（G.1）计算总偏差平方和（SDAM）。 SDAM=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（G.2）计算；n——数组中元素个数；xi——第i个元素的值。 x=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。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[X1X2…Xi]，[Xi+1Xi+2…