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中国农村金融 2024年第7期 23-24页

作者：方伟华北京师范大学应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院

政府财政资金应是巨灾保费的主要来源,由于巨灾保险产品的公共物品特性,没有中央和地方政府的保费补贴机制,目巨灾保险制度很难实现广覆盖和可持续发展。

关键词：巨灾保险制度保费补贴公共物品可持续发展北京师范大学应急管理广覆盖

中国岛礁区热带气旋不同空间分辨率风场模拟比较研究

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热带地理 2024年第6期44卷 1001-1015页

作者：胡晓方伟华北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875

中国岛礁数量众多,地形复杂,受热带气旋灾害影响大。高空间分辨率热带气旋风场模拟有助于表达风速空间异质性,对面积相对较小的岛礁地区开展高分辨率模拟具有重要意义。文章利用热带气旋路径、岛礁分布、土地覆盖以及数字高程数据,按照1... 详细信息

中国岛礁数量众多,地形复杂,受热带气旋灾害影响大。高空间分辨率热带气旋风场模拟有助于表达风速空间异质性,对面积相对较小的岛礁地区开展高分辨率模拟具有重要意义。文章利用热带气旋路径、岛礁分布、土地覆盖以及数字高程数据,按照1000、90和30 m分辨率风场模型模拟了中国岛礁区历史热带气旋风速,分地形类型对比分析了各分辨率下岛礁模拟风速大小的差异性,并比较了不同空间分辨率热带气旋100 a一遇风速的差异。结果表明:1)30 m空间分辨率风速模拟准确率更高,模拟风速与8个站点实测风速的均方根误差为4.28 m/s,比90和1000 m模拟结果误差分别降低了0.08和1.04 m/s;2)不同空间分辨率模拟风速误差与地形类型相关,浙江省舟山市朱家尖岛90和1000 m模拟风速与30 m模拟风速的对比表明,平均风速模拟差异比例在山峰地形下分别为6.57%和7.61%,山谷地形下分别为21.28%和17.35%,峭壁地形下分别为22.85%和23.37%,且30 m模拟风速对于迎风坡与背风坡地形转换更敏感;3)对于100 a一遇热带气旋风速,30 m模拟风速会出现最大的风速值且空间差异更大。以浙江省舟山市朱家尖岛为例,1000、90、30 m分辨率下的模拟风速最大值分别为71.13、73.18和79.97 m/s,标准差分别为3.88、3.72和7.18 m/s。

关键词：热带气旋风场空间分辨率复杂地形岛礁区中国

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“台风灾害链综合评估”专刊序言

热带地理 2024年第6期44卷 I0001-I0002页

作者：方伟华北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875

中国深受西北太平洋热带气旋(台风)的影响,是世界上台风灾害损失最严重的国家之一。沿海地区各省经常遭受台风直接影响,内陆地区也可能因台风及其外围环流水汽的叠加而形成重大的洪涝及滑坡泥石流灾害。受全球气候变化的影响,未来的台... 详细信息

中国深受西北太平洋热带气旋(台风)的影响,是世界上台风灾害损失最严重的国家之一。沿海地区各省经常遭受台风直接影响,内陆地区也可能因台风及其外围环流水汽的叠加而形成重大的洪涝及滑坡泥石流灾害。受全球气候变化的影响,未来的台风灾害变化趋势存在很大的不确定性。受《热带地理》邀请,我们组织了以“台风灾害链综合评估”为主题的专刊,旨在深入推动台风灾害风险评估方面的理论研究与实践应用,为台风灾害的防灾减灾救灾提供新方法和新视角。

关键词：台风灾害气候变化的影响灾害风险评估综合评估变化趋势沿海地区滑坡泥石流灾害不确定性

基于机器学习算法的热带气旋灾害县级直接经济损失等级评估:以福建省为例

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热带地理 2024年第6期44卷 1064-1078页

作者：邵婧妍方伟华北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875

为了探索机器学习模型在热带气旋灾害损失评估中的作用,基于2009—2020年福建省县级热带气旋灾害损失数据,分别采用LightGBM(Light Gradient Boosting Machine,LightGBM)、随机森林(Random Forest,RF)、极限梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、BP神经网络(Back-Propagation Neural Network,BP)等5种算法,优化了直接经济损失等级评估模型参数,并用不同的热带气旋事件进行验证。结果表明:基于LightGBM算法性能最佳,其准确率、精确率、召回率和F1分数(精确率和召回率的调和平均值)均在79%以上,具有较好的泛化能力;最大小时降雨量、3 s极值风速是最重要的2个致灾指标,固定资本存量是比GDP更重要的指标;通过4种登陆点/路径和2种风雨强度的热带气旋事件的对比,发现评估结果与实际结果较为一致,模型具有较好的适用性。

关键词：热带气旋直接经济损失损失评估机器学习评估指标福建省

台风灾害输电线路杆塔脆弱性与风险评估:以浙江省为例

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热带地理 2024年第6期44卷 1113-1126页

作者：李颖杨程方伟华姜瑜君王振国浙江省气象科学研究所杭州310008 中国气象科学研究院浙江分院杭州311300 北京师范大学减灾与应急管理研究院北京100875 中国气象科学研究院北京100081 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014

台风大风可导致输电线路杆塔断裂倒塌等事故,影响电力系统运行安全,因而台风灾害输电线路杆塔风险评估具有重要意义。以浙江省全域杆塔为例,基于杆塔属性、地理信息及台风灾情资料,提出了一种基于“超额损失”的针对连续型和离散型变量... 详细信息

台风大风可导致输电线路杆塔断裂倒塌等事故,影响电力系统运行安全,因而台风灾害输电线路杆塔风险评估具有重要意义。以浙江省全域杆塔为例,基于杆塔属性、地理信息及台风灾情资料,提出了一种基于“超额损失”的针对连续型和离散型变量的输电线路台风灾害杆塔脆弱性评估模型;利用68 a台风参数风场再分析数据,基于极值理论,建立了台风大风危险性评估模型;基于区域灾害系统理论,通过台风大风、杆塔脆弱性之间耦合分析,建立了台风输电线路杆塔风险评估模型。结果显示:台风大风危险性呈从东南向西北递减态势,随重现期增大呈非线性增大趋势,以20和100 a一遇极大风速为例,浙江省全域风速强度分别为23.5~50.9和32.6~68.9 m/s;台风影响下的杆塔综合脆弱性总体呈南高北低且与地形联系紧密的分布态势,脆弱性高值(>1)区域主要在浙中南和沿海地区;输电线路杆塔风险总体呈南高北低、沿海高内陆低的特点,局部差异性较大。应根据具体线路特点采取差异性较大的抗风策略。

关键词：台风灾害输电线路杆塔脆弱性风险评估浙江省

低泡型非离子Gemini表面活性剂的合成及性能研究

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高分子学报 2024年

作者：马杰文张之钧李雅琪胡斌邢攸美尹云舰方伟华吴振王国杰北京科技大学材料科学与工程学院杭州格林达电子材料股份有限公司

低泡型非离子双子(Gemini)表面活性剂在工业清洗、光刻胶显影等领域有着广泛的应用.以二叔戊基氢醌为母体在碱催化的条件下与环氧乙烷通过开环反应合成了3种(P1,P2和P3)不同聚氧乙烯链长度的非离子Gemini表面活性剂，通过表面张力仪、... 详细信息

低泡型非离子双子(Gemini)表面活性剂在工业清洗、光刻胶显影等领域有着广泛的应用.以二叔戊基氢醌为母体在碱催化的条件下与环氧乙烷通过开环反应合成了3种(P1,P2和P3)不同聚氧乙烯链长度的非离子Gemini表面活性剂，通过表面张力仪、接触角测量仪等研究了不同聚氧乙烯链长度对表面张力、润湿性能、乳化性能、泡沫性能的影响.在相同浓度下，随着聚氧乙烯链长度的增加，表面张力和接触角增加，乳化能力逐渐增强，发泡体积逐渐增加.此外，3种非离子Gemini表面活性剂均具有优异的低泡性能，表面活性剂P1发泡量低于传统表面活性剂Tween-80的1%，在工业清洗、光刻胶显影等领域中具有巨大的应用潜力.

关键词：非离子Gemini表面活性剂低泡性表面张力润湿性能乳化性能

1980—2015年中国沿海地区热带气旋暴露度变化分析

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自然灾害学报 2023年第3期32卷 102-117页

作者：苏朝晖方伟华北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875

承灾体的暴露度水平是影响灾害风险和损失的重要因素之一,基于历史热带气旋风场、降水、风暴潮和海浪四类致灾因子的网格数据计算重现期表达致灾因子危险性,以沿海县为研究单元,分析1980—2015年中国沿海10 km范围的土地利用、人口密度... 详细信息

承灾体的暴露度水平是影响灾害风险和损失的重要因素之一,基于历史热带气旋风场、降水、风暴潮和海浪四类致灾因子的网格数据计算重现期表达致灾因子危险性,以沿海县为研究单元,分析1980—2015年中国沿海10 km范围的土地利用、人口密度和GDP的变化。基于危险性变化和海岸线变化,研究1980—2015年中国沿海10 km范围的土地利用、人口密度和GDP在不同危险性等级下暴露度水平的变化。研究表明:中国沿海地区热带气旋灾害危险性总体上风雨综合危险性大于潮浪综合危险性;1980—2015年中国沿海地区热带气旋灾害暴露度水平在时间范围上呈逐年上升的趋势,且承灾体受热带气旋大风、降水的影响大于受风暴潮、海浪的影响;中国沿海地区热带气旋致灾因子危险性在0.99置信水平下除了广东省南部沿海地区海浪危险性有上升趋势,海南省南部沿海地区海浪危险性有下降趋势,其余地区没有显著的变化趋势。由于总体危险性变化趋势不明显,因而承灾体量的变化是暴露度水平变化的关键,也是造成中国沿海地区因热带气旋损失增加的原因之一。

关键词：热带气旋暴露度中国沿海地区致灾因子重现期

面向可能最大洪水-风暴潮复合情景的热带气旋强度-降水参数设定方法研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2023年第2期59卷 328-336页

作者：张海霞程锰方伟华童行伟北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学统计学院北京100875

为开展可能最大洪水(PMF)-风暴潮灾害情景设定,在已有可能最大热带气旋(PMTC)参数设定研究的基础上,引入热带气旋降水气象参数,并探索了热带气旋强度-降水参数设定的方法框架.基于中国气象局的热带气旋最佳路径-强度、美国联合台风预警... 详细信息

为开展可能最大洪水(PMF)-风暴潮灾害情景设定,在已有可能最大热带气旋(PMTC)参数设定研究的基础上,引入热带气旋降水气象参数,并探索了热带气旋强度-降水参数设定的方法框架.基于中国气象局的热带气旋最佳路径-强度、美国联合台风预警中心的最大风速半径,以及中国自动站与CMORPH融合降水等数据,统计分析了热带气旋最大风速、中心最低气压、最大风速半径、每小时降水量等参数间的定量关系,并构建了PMTC关键参数设定的方法.结果表明:1)基于已有PMTC参数设定方法,引入降水参数后,能够设定不同等级热带气旋登陆时的关键参数,为PMF-风暴潮复合情景模拟提供输入数据;2)通过线性拟合以及多倍标准差,能够确定参数可能的最大上限,MSW与最低气压、最大风速半径呈负相关关系,与每小时降水的最大值、第99百分位值,以及总和存在明显的负相关外包络线;3)若样本分布较分散,可通过分段研究与极值函数拟合相结合的方法,探索数据分布的不确定性及参数间相关关系,在此基础上,探索不同概率水平的每小时降水总量以及外包络线.研究结果可为沿海地区热带气旋防灾减灾救灾和风险管理提供决策依据.

关键词：热带气旋可能最大洪水-风暴潮可能最大降水参数设定 Gumbel函数拟合

基于高精度房屋类型数据的海口市台风次生洪涝灾害损失评估

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灾害学 2022年第4期37卷 155-165页

作者：曾鹏苏朝晖方伟华张海霞余璐北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 应急管理部—教育部减灾与应急管理研究院北京100875

采用高分辨率房屋建筑物轮廓栅格数据、城市规划以及百度POI等资料构建了海口市房屋建筑物的使用类型及经济价值分布;基于实地调研的损失数据及参考现有研究,拟合了海口市各类房屋建筑物脆弱性曲线;结合模型模拟的海口市历史台风事件和... 详细信息

采用高分辨率房屋建筑物轮廓栅格数据、城市规划以及百度POI等资料构建了海口市房屋建筑物的使用类型及经济价值分布;基于实地调研的损失数据及参考现有研究,拟合了海口市各类房屋建筑物脆弱性曲线;结合模型模拟的海口市历史台风事件和台风暴雨-洪涝-风暴潮联合概率情景的洪涝淹没数据,开展了海口市台风次生洪涝情景下的房屋建筑物损失评估。研究表明:①高精度的承灾体数据可以实现对单体房屋的损失估算及空间分布规律分析。江东新区、海甸岛以及新埠岛等沿海区域的房屋洪涝灾害暴露度较高,商业用地、工业用地及在建工程等房屋使用类型发生洪涝损失的概率较大。②相同台风暴雨-洪涝-风暴潮重现期水平下,海口市房屋室内财产损失率呈现北高南低的分布格局,损失率较高的区域主要分布海甸岛、新埠岛以及江东新区等南渡江入海口附近。③相同台风暴雨-洪涝-风暴潮重现期水平下,海口市房屋建筑物洪涝损失主要集中在北部沿海及河流沿线,空间分布与洪涝危险性空间分布趋同。

关键词：台风次生灾害洪涝灾害损失评估室内财产价值海口市

未来土地利用变化情景下海南暴雨灾害的社会经济暴露度分析

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灾害学 2022年第4期37卷 225-234页

作者：文小兰李赞奉莉军郭浩方伟华浙江师范大学地理与环境科学学院浙江金华321004 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875 应急管理部——教育部减灾与应急管理研究院北京100875

基于历史气象数据和耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)8个全球气候模式的未来气象模拟结果分析海南地区在不同重现期和不同排放情景下暴雨灾害危险性,并结合未来经济、人口、土地利用数据,进行暴露度研究,为研究区未来建设提供防灾减灾... 详细信息

基于历史气象数据和耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)8个全球气候模式的未来气象模拟结果分析海南地区在不同重现期和不同排放情景下暴雨灾害危险性,并结合未来经济、人口、土地利用数据,进行暴露度研究,为研究区未来建设提供防灾减灾思路和参考。结果表明:①台风对历史暴雨频次的影响明显,贡献率约为26.15%。未来暴雨频次在RCP4.5浓度路径下呈上升趋势,增长速率约为0.16次/10年。20年一遇时,暴雨频次均值约为11次,100年一遇时,均值约为12次;以海口市、琼海市、儋州市、保亭市为高值中心。②在惯性、生态、高速三种社会发展情景下,建设用地分别保持约29.91km^(2)/年、6.85 km^(2)/年、31.72 km^(2)/年的增速。在生态保护发展情景下,林地、草地、水域分别保持2.69 km^(2)/年、0.25 km^(2)/年、2.91 km^(2)/年的增速,而在另外两种情景中都呈减少趋势。未来土地暴露量林地最大,耕地次之。③未来人口和经济暴露度空间分布上表现出一定的共性,呈点状分布,多集中在市区的城镇中心。随着时间的推移,暴露量高值区明显扩大,海口市变化最为明显。经济效应的贡献率达到90%以上,人口效应的占85%以上,气候效应占比小。④综合暴露度的高值区主要分布在海口市、三亚市等经济发达、人口密集、建设用地占比高的区域,次高值主要分布在沿海地区,内陆地区受人文因素等影响小,暴露度低。

关键词：暴雨灾害土地利用变化暴露度贡献率海南省