第七章自然灾害风险评估1_自然灾害风险评估

7自然灾害风险评估7.1自然灾害风险评估概念7.2自然灾害风险评估步骤7.3自然灾害风险评估的关键问题7.4自然灾害风险评估实例7.1自然灾害风险评估概念自然灾害风险评价是指通过风险分析的手段或观察外表法，对尚未发生的自然灾害之致灾因子强度、受灾程度等进行评定和估计，是风险分析技术在自然灾害学中的应用。（黄崇福，2005）概念17.1自然灾害风险评估概念自然灾害风险评估是对灾害风险区不同强度灾害的可能性及其可能造成的后果进行定量和评估。（孙绍骋，2001）概念27.1自然灾害风险评估概念风险评估最早出现在经济领域，起初只是定性分析。定量性质的风险评估研究最早可以追溯到1736年，即贝叶斯概率理论诞生时。20世纪30年代的世界性经济危机促使人们思考，怎样才能控制风险？——对风险的全面认识即风险评估。风险评估作为一个正式的学科是在20世纪40-50年代随着核工业的兴起而出现的。（下表列出了风险评估发展过程中的一些重大事件）风险评估的发展历程7.1自然灾害风险评估概念风险评估发展过程中的里程碑事件时间事件1938年美国开展了联邦食品、药物与化妆品行动20世纪40-50年代概率论在原子能、航空领域中得到发展与应用1975年WASH-1400（美国著名的和核反应堆安全报告）的公布1981年风险分析学会主办的刊物《风险分析》（RiskAnalysis）创刊1986年规范了风险评估的标准1988年“日本风险研究会”成立，风险评估扩大到跨学科研究领域和国际间交流的范围与风险概念相比，风险评估是一个相对一致的概念，即它就是回答：“我们面临的风险是怎样的？”的过程——主要回答如：“什么会变得有害？”“为什么会变得有害？”“可能性有多少？”“最大会有害到什么程度？”通过回答这些问题，以得到一个对风险的全面具体的理解，为风险管理能够最终回答“我们应该怎么做？”提供科学支撑7.1自然灾害风险评估概念-小结7.2自然灾害风险评估步骤现在国际上普遍采用的风险评估程序还是美国国家科学院国家研究委员会于1983年公布的“联邦政府的风险评估”报告中制定的四个步骤（下图）。风险辨识Hazardidentification查找出可能造成风险的各种因素及这些因素的性质――确定性的性质与不确定性的性质暴露评估Exposureassessment确定潜在的接受者的数量及位置。当人或者财产接触到致灾因子时，就看作是“暴露”(exposure)，也就是说暴露是指致灾因子与接受者在时间和空间上的一种重合，仅当存在这种接触或暴露时，一个致灾因子(hazard)才构成了一种风险(risk)强度－反应评估Dose-responseassessment目的是确立暴露群体对一种致灾因子的暴露范围与其反应的范围及可能性之间的一种关系风险评价Riskcharacterization将暴露评估的结果与强度－反应评估的结果综合起来，并参考公众价值，得到一个定量的风险估计，一些关键的假定与不确定的来源都要清楚地表达出来。这一步是风险评估与风险管理之间的桥梁7.2自然灾害风险评估步骤图：风险评估的程序7.2自然灾害风险评估步骤安全风险评估健康风险评估生态/环境风险评估1、风险辨识（hazardidentification）物质、设备、过程，如财产目录、大小、位置，初始事件（设备错误使用、人类的错误、限制失败等）1、数据分析/风险辨识（Dataanalysis/hazardidentification）某地区化学、物理、生物剂的数量与密度；所关心的化学品的选择1、问题规范化（Problemformulation）所研究范围内受到威胁的种群的调查2、原因的概率/频率估计（Probability/frequencyestimationofcauses）源自内部原因与外部原因的各初始事件的概率分布2、暴露评估（Exposureassessment）路线，包括敏感子群、暴露比率及时间在内的潜在接受者2、暴露评估（Exposureassessment）路线，接受者的数量，特别是珍惜的受保护的种群；暴露点的集中性3、后果分析（Consequenceanalysis）有害影响的性质、程度与概率3、剂量-反应评估（Dose-responseortoxicityassessment）剂量与有害影响之间的关系3、毒性影响评估（Toxicityeffectsassessment）水生、陆生及微生物测试4、风险评价（Riskevaluation）将概率与后果综合起来得到安全风险的定量表达4、风险评价（Riskcharacterization）将剂量与暴露数据综合起来得到健康风险的定量或定性的表达4、风险评价（Riskcharacterization）将场地调查、毒性与暴露数据综合起来以评价重要的生态风险不同类型风险评估的步骤表中安全风险评估的第二步“原因的频率估计”实际上是图中第一步(风险辨识)的延续。表中的第三步则是将图中第二步“暴露评估”与第三步“强度-反应评估”结合在一起。不同风险评估类型比较安全风险评估的结果是比较确定的，它具体到人员伤亡与经济损失，不安全事件的影响迅速而清楚，原因-结果之间的关系比较清晰。如灾害风险评估。健康风险与生态风险评估结果却有相当多的不确定性，有的影响甚至无法预计，似乎要等到事情发生后才能知道后果，因此健康与生态风险评估都是单点的、确定性的分析。7.2自然灾害风险评估步骤广义概念：孕灾环境稳定性评估致灾因子危险性评估承灾体脆弱性评估狭义概念：致灾因子及其可能造成的灾情之超越概率的估算Risk=Probability×Consequences(风险)（事件概率）（可能灾情）DangerHazardRisk(危险)（危险性）（风险）灾害系统风险评估灾害风险评估7.2自然灾害风险评估步骤ciirixPSPPSRisk)()),((,00（刘新立）Si－－第i种致灾因子；Pr(Si)－－第i种致灾因子发生的概率（Probability）；P0(Pr(Si))－－Pr(Si)的可能性分布（Possibility）；xi－－第i种灾害造成的损失；P0(xi)－－xi表示第的可能性分布。风险分析RAN风险评价RAS风险管理RMA风险因子识别灾频分析风险估计灾情分析灾种确定灾种空间分布圈定灾害持续时间厘定风险值确定风险评价方案分析指标体系决策方案指标体系预警系统动态监测风险控制狭义风险评估程序7.2自然灾害风险评估步骤广义灾害系统风险评价1）不完备性（Incomplete）或（Imperfect）不完整性不确定性（Uncertainty）不精确性（Imprecision）模糊性（Vagueness）不一致性（Inconsistency）7.2自然灾害风险评估步骤广义灾害系统风险评价2）风险的“三联体”模型广义灾害风险评估ciirixPSPPSRisk)()),((,00Si－－第i种致灾因子；Pr(Si)－－第i种致灾因子发生的概率（Probability）；P0(Pr(Si))－－Pr(Si)的可能性分布（Possibility）；xi－－第i种灾害造成的损失；P0(xi)－－xi表示第i种灾害的可能性分布。7.2自然灾害风险评估步骤孕灾环境致灾因子历史表现财产类型财产结构财产质量建筑物价值固定资产价值内部财产价值自然灾害模型p=f（I）抗灾性能模型s=f（I）风险区价值（v）频率—毁损率关系p=f（s）风险评价模型E=f（p、s、v）期望损失值计算风险等级初步划分风险等级修订防灾、抗灾措施社会经济特征容许风险度成果输出风险区划图文字报告图：自然灾害风险评价中的决策过程注：p——灾害发生频率I——灾害强度S——毁损率V——风险区价值E——期望损失值灾害发生点位图（如：地震、火山喷发、滑坡等）符号法、质底法、量底法综合法指标体系、符号体系编制灾害分布图灾害发生频次图（如：等级、等直线等）灾害发生强度图（如：等级、等值线等）7.3灾害风险评估中的关键工作编制灾害风险图1.灾害制图理论地图投影论——球面展成平面的数学法则制图综合论——真实模型概括为地图模型地图符号论——真实地物表达为符号语言地图感受论——真实情景的地图视觉表达地图传输论——编/制/读者间地图信息传递编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作灾害系统图式及变化灾害系统理论孕灾环境致灾因子承载体灾情编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作自然灾害传统地图传输模式A-孕灾环境；B-致灾因子；C-承灾体；D-灾情1-编图者；2-制图者；3-读图者D=AnBnC23123地图素材与结构传统地图与语言择码传统地图传统地图语言分析语言设计编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作自然灾害数字地图传输模式123数字地图素材与结构数字地图语言译码数字地图数字地图语言D=AnBnC231A-孕灾环境B-致灾因子C-承灾体D-灾情1-编图者2-制图者3-读图者灾害信息传输线交互/超媒体动态管理编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作2.灾害制图表示方法灾害现象分布模式点状线状地图符号表达模式片状分布连续分布分散分布符号表示方法现象•分布•数量•类别•结构•变化面状编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作2.1点状现象——定位符号法编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作2.2线状现象——线状符号法编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作2.3成片分布现象——范围法编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作2.4连续分布现象——质底法编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作2.5连续分布现象——等值线法编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作2.6连续分布现象——量底法编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作2.7分散分布现象——点法1黑点代表10000人编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作2.8各种分布统计——比值分级法编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作2.9各种分布统计——分区统计图法编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作2.10运动现象——动态符号法编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作3.灾害制图图例基本原则科学性明辨性艺术性反映类别差异反映数量差异基本图例编制灾害风险图7.3灾害风险评估中的关键工作编制灾害“频率—强度”分布曲线编制灾害“强度—灾情”曲线编制灾害“灾情—损失”分布曲线编制灾害“频率—强度”累积曲线强度高底底高频率小大强度100%频率%小大灾情水平频率%灾情重轻小大强度7.3灾害风险评估中的关键工作风险估计完备样本的风险估计0)()(ddddPDE0)()(dddDPDEE(D)：灾害损失期望值P(d)：洪灾损失（d）的概率分布灾害损失超越概率分布P(D=d)（洪灾损失超过d的概率）7.3灾害风险评估中的关键工作实际应用中的离散形式为：1112)()(iiiiiddPPDEniiiiiddPPDE1112)()(i=1对应与灾害损失不为零的最小致灾损失Pi表示灾害大于或等于di的概率考虑特殊地区最大灾损总有一个极限（通常为全损）方差用积分形式表示为：)()()()(22202DEDEdddPDEd上式中E（D2）可写成离散形式为：niiiiiddPPDE12112)2)(()(风险估计不完备样本的风险估计时间序列不完备（样本）信息扩散方法空间序列不完备（样本）GIS校正方法nikiuPuP1)()(单位时间内，灾情指数达到或超过ui的概率值。7.3灾害风险评估中的关键工作7.4自然灾害风险评估实例介绍1）水灾风险评估2）台风灾害风险评估