(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211335670.X (22)申请日 2022.10.28 (71)申请人 中国电建集团北京勘测设计 研究院 有限公司 地址 100024 北京市朝阳区定福庄西街1号 (72)发明人 瞿帅　李善飞　王晓航　刘慧文　 杨淏尘　赵一同　胡小青　张佩纶　 李宋玲　李泽　陈禹竺　 (74)专利代理 机构 北京市盛峰律师事务所 11337 专利代理师 席小东 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 多灾种集成的自然灾害风险评估分析系统 (57)摘要 本发明提供一种多灾种集成的自然灾害风 险评估分析系统， 包括多灾种数据集成模块、 致 灾风险评估模块和承灾体风险评估模块； 多灾种 数据集成模块， 用于获取自然灾害调查评估数 据， 以及承灾体调查评估数据； 致灾风险评估模 块， 用于形成多灾种自然灾害致灾风险分区分类 分级结果； 承灾体风险评估模块， 用于划分出承 灾体风险区， 形成自然灾害承灾体风险评估成 果。 本发明可 实现多种自然灾害风险的综合评估 分析， 可同时实现致灾风险与承灾体风险的自动 化评估分析； 同时解决自然灾害致灾风险聚类初 始化参数及参数优化问题和承灾体风险聚类空 间隔离的问题， 提高自然灾害风险评估工作效 率， 评估结果更加准确， 对于灾害防治更具指导 意义。 权利要求书3页 说明书9页 附图1页 CN 115545543 A 2022.12.30 CN 115545543 A 1.一种多灾种集成的自然灾害风险评估分析系统， 其特征在于， 包括多灾种数据集成 模块、 致灾风险评估 模块和承灾体风险评估 模块； 所述多灾种数据集成模块， 用于获取研究范围中每种自然灾害的自然灾害调查评估数 据， 以及每种自然灾害影响范围内的承灾体调查评估数据； 所述致灾风险评估模块， 用于根据每种所述自然灾害的自然灾害调查评估数据， 得到 每种所述自然灾害的单灾种风险指数和单灾种风险等级； 对研究范围中各个所述单灾种风险指数进行聚类分析， 得到多灾种风险特征聚类结 果， 划分出自然灾害风险分区； 将所述自然灾害风险分区与各单灾种风险等级进行叠加， 统计各区域风险等级特征 值， 得到各区域的风险综合 等级； 对各区域的风险综合等级进行判定， 形成多灾种自然灾害致灾风险分区分类分级结 果； 所述承灾体风险评估模块， 用于对所述承灾体调查评估数据进行分析， 得到每种承灾 体的风险等级评定结果； 然后， 统计每种行政区域中风险承灾体的数量及比例， 作为每种行 政区域的特 征参数； 利用层次聚类算法， 对各行政区域的特征参数进行聚类， 从而划分出承灾体风险区， 形 成自然灾害承灾体风险评估成果。 2.根据权利要求1所述的多灾种集成的自然灾害风险评估分析系统， 其特征在于， 所述 自然灾害包括地震灾害、 地质灾害、 水旱灾害、 海洋灾害、 气象灾害、 森林和草原火灾灾害； 所述承灾体包括房屋建筑、 市政设施和交通设施。 3.根据权利要求1所述的多灾种集成的自然灾害风险评估分析系统， 其特征在于， 所述 多灾种数据集成模块还用于： 预先规定每种自然灾害的自然灾害调查评估数据的标准， 包括： 空间坐标系、 空间数据 分辨率、 属性字段名称、 属性字段类型和 属性字段 数值范围； 根据每种自然灾害的自然灾害调查评估数据的标准， 对实际获取到的自然灾害的自然 灾害调查评估数据进行自动校核； 在校核通过后， 对获取到的自然灾害调查评估数据进行标准化处理， 具体方法为： 采用 统一的空间分辨率， 将各自然灾害调查评估数据按照地理坐标划分为格网数据， 然后存储 于数据库。 4.根据权利要求3所述的多灾种集成的自然灾害风险评估分析系统， 其特征在于， 对获 取到的自然灾害调查评估数据进行 标准化处理， 具体为： 由于自然灾害调查评估数据同时具备空间特性与时间特性， 因此， 采用时空双重离散 法的并行计算方法， 对自然灾害调查评估数据在时间域和空间域双重层面上进行格网化处 理； 更具体为： 将研究范围的地理空间剖分为n个层级的格网， 按自上向下方向， 分别为： 第1层级格 网， 第2层级格网, …,第n层级格网； 其中， 第1层级格网， 第2层级格网, …,第n层级格网， 其 网格尺寸逐渐 变小； 对于某个第1层级格网， 其包含多个第2层级格网作为其下级子格网； 对于每个第2层级权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115545543 A 2格网， 其包 含多个第3层级格网作为 其下级子格网， 依此类 推， 形成层级结构； 因此， 对第1层级格网内属于时间段T1的自然灾害调查评估数据进行标准化处理， 得到 标准化调查评估数据， 标准 化完成后， 分别执 行以下两个操作： 操作1： 对第1层级格网内属于下个时间段T2的自然灾害调查评估数据进行标准化处 理； 操作2： 将标准化调查评估数据传递给其下级子格网， 对下级子格网内属于时间段T1的 标准化调查评估数据进行空间离 散和标准 化处理； 因此， 操作1和操作2并行操作。 5.根据权利要求1所述的多灾种集成的自然灾害风险评估分析系统， 其特征在于， 每种 所述自然灾害的自然灾害调查评估数据， 包括： 地震动峰值加速度、 地震场地类型、 地质灾 害危险性评价图、 洪水灾害综合风险R值分布图、 台风危险性等级图、 可能最大风暴潮淹没 水深图、 森林和草原火灾 危险性等级图。 6.根据权利要求1所述的多灾种集成的自然灾害风险评估分析系统， 其特征在于， 所述 对研究范围中各个所述单灾种风险指数进行聚类分析， 具体为： 步骤1， 对于研究范围中的每个网格， 将该网格具有的所有自然灾害的单灾种风险指数 构成的集合， 作为一个样本， 给定聚类数目初始值k0； 采用K‑means算法对各个样本进行聚 类， 得到k0个聚类； 步骤2， 计算得到k0个聚类中每 个聚类的聚类中心； 步骤3， 设定类间距离阈值d； 步骤4， 对于步骤2得到的k0个聚类中心， 查找得到距离最近的两个聚类中心， 并判断此 两个聚类中心之间的距离， 是否小于类间距离阈值d， 如果小于， 则合并此两个聚类中心对 应的两个聚类， 使聚类数目减小， 并令k0＝k0‑1； 然后返回步骤2； 如果不小 于， 则结束对聚类 的合并操作， 此时得到的k0即为最终的聚类数目， 将最终得到的聚类数目表示 为k。 7.根据权利要求6所述的多灾种集成的自然灾害风险评估分析系统， 其特征在于， 还包 括： 采用Canopy算法对各个样本进行初始聚类， 得到k0个聚类， 每个 聚类的中心点， 作为K ‑ means算法初始聚类时的中心点。 8.根据权利要求6所述的多灾种集成的自然灾害风险评估分析系统， 其特征在于， 步骤 4之后， 还 包括： 步骤5， 输入K ‑means算法聚类结果， 记聚类结果中样本总数为S， 聚类类别数目为k， 每 一聚类类别形成一个样本子集合， 因此， 共得到k个样本子集合， 表示为： 样本子集合Cn， 其 中， n＝1,2,…,k； 步骤6， 对于每 个样本子集合Cn， 计算该样本 子集合Cn包含的所有样本的标准差Vn； 步骤7， 若Vn>1且Vn≤1.5， 则分别 计算该样本子集合Cn中每个样本距离该样本子集合Cn 的中心的欧式距离， 查找到距离该样本 子集合Cn的中心最远的样本， 表示 为： 样本qfar(Cn)； 分别计算样本qfar(Cn)与其他k ‑1个样本子集合的中心的欧式距 离， 查找到距离样本qfar (Cn)最近的样本 子集合， 然后将 样本qfar(Cn)合并到距离最近的样本 子集合中； 步骤8， 若Vn>1.5， 则对于该样本子集合Cn中每个样本， 计算其与其他各个样本子集合中 心的欧式距离， 并将该样本合并到距离其 最近的对应 类别样本 子集合中；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115545543 A 3