自然灾害与风险管理

•自然灾害 系统中的不 确定性
•随机不确定 性•模糊不确定 性
•概率论
•信息扩散技 术
•
2.2 提高风险估计精度的信息扩散技术
♫信息扩散技术原理：令X是一个给定的样本，
假定用它可以估计一个在论域U 上的关系。 当且仅当X不完备时，必定存在一个适当的扩 散函数和相应的算子，使得扩散估计比非扩 散估计更靠近真实关系。
•
•2.4 内集－外集模型
•1-qj1,j
•qj2
,j
•...
•...
•uh
•ui•xi
•uj
•uk
•ul
1•xi •xj1 xj2 xj3 xk1 xk2
D
2 •xi ...
3
•_
•_
•令 Qj =def [(1-qj1,j), (1-qj2,j), (1-qj3,j)] sort(Qj) = [(1-qj2,j), (1-qj3,j), (1-qj1,j)]
•图8 可能性－概率分布图
•
，然后将隶属度 来。令
的元素即 挑选出
•称有限闭区间
•(4-2) •(4-3)
•是 集。
关于 的 水平截
•
可能性－概率分布的模糊集截集示意图
•
令
•称 和 分别是 和 。•令
的归一化
•称
•是 关于 的 水平截集的期望区间。
•
•(4-5)
•(46) •(47)
表5 某一地区的灾害模糊风险值
•令 Q•j+=def [qi1,j, qi2,j, qi3,j, qk1,j, ... ] sort(Qj) = [q•i+3,j, qk1,j, qi2,j, qi1,j, ... ]
•_
•|Qj | = nj = n - nj
•+ |Qj |
•
•2.4 内集－外集模型
•令 pk = k/n , k = 0, 1, ..., n
•
主要内容
1 风险区划研究现状与展望 2 基于信息扩散技术的模糊风险理论与方法综
述 3 软风险区划图模型设计 4 应用实例 5 软风险区划图与概率风险区划图的比较 6 结论和讨论
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1 风险区划研究现状与展望
1.1 研究现状 1.2 存在问题 1.3 发展趋势
•
1.1 研究现状
• 自然灾害区划:
•
1.2 现有风险区划图及其不足
图4 某个研究区
•
•极值风险区划
图5 极值风险分析及极值风险区划示意图
※ ①令
;② 是 的估计值。
不足： 极值风险区划对风险的描述采用确定性的 方法，没有顾及到灾害发生的不确定性。
•
概率风险区划
图6 超越概率风险分析及超越概率风险区划示意图 不足：表达了风险的随机不确定性，而忽视了模糊
♫目的：挖掘出尽可能多的有用信息，提高系统
识别精度。
♫最简单的方法是信息分配方法，最简单的扩散
函数是正态扩散函数。
•
2.3 自然灾害模糊风险
设I={Ij}是自然灾害论域，P={pk}是概率 论域，为Ij的概率是pk的可能性分布，
是一个可能性－概率分布（PossibilityProbability Distribution, PPD），称作I的 模糊风险（Fuzzy Risk）。
•灾害强度分析
•风险区划基本单元
•模糊风险计算 •编制软风险区划图
•灾情分布图
•空间叠加
•现有风险图基础数据 •设防标准研究
•用户需求 •区划图应用政策研究
软风险区划图编制技术方案
•
3.4 软风险区划图模型
•
3.3 软风险区划图的总思路和技术途径
总思路：
以自然灾害模糊风险为约束条件，综合模糊 集截集技术、GIS技术和超越概率区划图技术 在表达不确定性方面的优势，给出既能指明 风险值可信度的信息，又包含传统风险图的 信息的风险图图型模式。
•
•选取研究区
•建立历史灾害数据库
•历史灾情分析
•孕灾环境分析
2
4 ...
•Q•+j
5 last element of
•
p = p0 p = p1
p = pnj – p = pnj
p = pnj + p = pnj +
p = pn
•表4 可能性－概率分布表达的模糊风 险
•模糊风险相对于概率风险的主要区别在于：对超越概 率引入可能性分布，指明了风险事件以某概率出现的 可能性，从而既体现了超越概率估算并不精确这一事 实，又为模型容纳模糊信息提供了一条途径。
自然灾害与风险管理
2020年4月29日星期三
论文题目 新一代自然灾害风险区划
原理与方法研究
——以地震灾害为例
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•选题原因
❖国内外的减灾实践表明，用风险的理念认识和管理灾 害，才能在最大程度减轻灾害影响的同时，谋求社会经 济的持续发展。 ❖人们永远不可能准确估计任何自然灾害的风险。“风险 值估计不准”是自然灾害风险区划的一大难题。如何在风 险区划图中将“风险值估计不准”这一信息揭示出来，让 用户在决策分析时清楚何处数据有质量问题及其严重程 度，是新的风险区划图图型设计时应关注的问题。
自然灾害区划图，实际上是自然灾害分布图， 以自然灾害分布的空间特点进行区划。
•
自然灾害风险区划
• 随着对自然灾害研究的深入，逐步将灾 害的量级概念引入区划图，以某一地区 可能发生的灾害最大等级划分区划等级.
•
• 进一步的研究，又将概率概念引入区划 图，以某一地区可能发生的灾害最大等 级的概率或超越某一概率的灾害最大等 级为基础编制灾害区划图。
•
3 软风险区划图模型设计
3.1 不确定性可视化的相关技术分析 3.2 可能性－概率分布的模糊期望值 3.3 软风险区划图的总思路和技术途径 3.4 软风险区划图模型
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3.1 不确定性可视化的相关技术分析
•超越概率区划图技术 •GIS制图技术 • 模糊集截集技术
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3.2 可能性－概率分布的模糊期望值
pj(p) =
•_ • 1st (smallest) •e_lemen•tQojf • 2nd element •oQf j
• ... •_
• last (largest) elemen•tQojf
1
1 2
1st
1
(largest)
e•Ql•e+jment•Qo•+fj
3 2nd element of
不确定性（小样本情况下）。
•
1.3 发展趋势
•软计 算
•＋ •风险
•模糊风险
•风险区划
•软风险区 划
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ห้องสมุดไป่ตู้
2 基于信息扩散技术的模糊风险 理论与方法综述
2.1 自然灾害风险系统中的不确定性 2.2 提高风险估计精度的信息扩散技术 2.3 自然灾害模糊风险 2.4 内集－外集模型
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2.1 自然灾害风险系统中的不确定性