基于贝叶斯网络模型的泥石流灾害经济损失风险评估 ——以云南三江并流区为例

论文摘要

近年来,随着气候环境的不断恶化,全球自然灾害频繁发生。我国国土面积广阔,气候环境多样,是受自然灾害影响最为严重的国家。云南地处我国西南边疆,地理自然环境特殊,是全国自然灾害发生较频繁的省份,云南三江并流区是当地受自然灾害影响最为严重的地区。由于地处横断山脉和板块交界地带,地势起伏较大,气候条件特殊,当地极易引发泥石流等自然灾害的发生。由于泥石流灾害具有较强的破坏性和突发性,会严重损毁流经地区的财产设施和自然环境,对当地居民的生命安全构成了巨大威胁,造成了大量经济损失,因灾返贫的现象较为普遍,亟需深入研究当地面临的泥石流灾害风险,实现灾害风险的有效分散。在灾害风险管理过程中,分析和评估灾害风险是实现风险分散的重要一步。根据现有研究成果,泥石流灾害经济损失的发生既与灾害自身的发展有关,又与人类社会相关,在进行泥石流灾害风险评估的过程中需综合考虑泥石流灾害的危险性和人类社会的易损性,对评估模型具有较高要求。贝叶斯网络模型由于具有较强对不确定性问题的分析能力,在灾害风险评估中不仅能综合多种因素完成评估,还能以图的方式直观展现因素间的逻辑关系,在灾害风险管理中得到了广泛应用。本文在分析云南三江并流区泥石流灾害基本特征的基础上,首先结合研究区泥石流灾害相关数据学习和构建贝叶斯网络,通过不同的算法以及与人工神经网络模型和支持向量机模型的对比,发现树增强型贝叶斯网络在泥石流灾害风险评估中具有较好表现,基于网络结构得出了当地泥石流灾害的主要影响因素可划分为地理因素、气候因素、人口因素和经济因素,并利用建立的网络模型实现了泥石流灾害的危险性预测。其次,得出了当地泥石流灾害单次经济损失服从阈值为480的POT模型,结合贝叶斯网络预测结果和经济损失概率分布,按风险高低选取不同的置信水平计算出了各县区的VaR值以及ES值,实现了灾害经济损失风险的货币化表示。最后,根据风险高低对云南三江并流区面临的泥石流灾害经济损失风险进行了风险区划和分散层级划分,以此提出了建立区域性多层次泥石流灾害风险分散体系的对策建议,为当地未来的灾害风险管理提供参考依据。

论文目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 文献综述

1.2.1 风险与灾害风险的定义

1.2.2 灾害风险评估

1.2.3 贝叶斯网络模型

1.2.4 研究评述

1.3 研究内容与研究方法

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究框架

1.4 可能的创新点和不足

1.4.1 可能的创新点

1.4.2 不足之处

2 云南三江并流区泥石流灾害概况

2.1 研究区概况

2.1.1 自然条件

2.1.2 社会经济条件

2.2 研究区泥石流灾害概况

2.2.1 泥石流灾害发生情况

2.2.2 泥石流灾害损失情况

2.3 本章小结

3 泥石流灾害经济损失风险评估简介

3.1 自然灾害风险

3.1.1 风险与自然灾害风险

3.1.2 自然灾害经济损失风险

3.2 贝叶斯网络模型

3.2.1 基本概念和原理

3.2.2 模型建模步骤

3.3 自然灾害经济损失风险评估

3.3.1 POT模型建模方法简介

3.3.2 基于POT模型的VaR值和ES值计算

3.3.3 基于VaR的风险分散层级划分

4 研究区泥石流灾害经济损失风险评估

4.1 数据选取与处理

4.1.1 指标选取

4.1.2 构建数据集

4.1.3 数据预处理

4.2 贝叶斯网络模型的构建及应用

4.2.1 构建网络结构

4.2.2 模型可靠性检验

4.2.3 泥石流灾害危险性预测与风险区划

4.3 泥石流灾害经济损失风险评估

4.3.1 泥石流灾害单次损失数据描述统计分析

4.3.2 基于POT模型的泥石流灾害单次经济损失数据分布拟合

4.3.3 泥石流灾害经济损失风险计算与风险区划

5 研究结论与展望

5.1 研究结论

5.2 防灾减灾对策建议

5.3 研究展望

参考文献

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 姜毅

导师: 何树红

关键词: 泥石流灾害,经济损失风险,贝叶斯网络,风险价值

来源: 云南大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备

单位: 云南大学

分类号: P642.23

总页数: 66

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基于贝叶斯网络模型的泥石流灾害经济损失风险评估 ——以云南三江并流区为例

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