T_PSC 13-2022 风暴潮灾害情景库构建技术导则.docx

T/PSC 132022目次前言 . II1范围 . 12规范性引用文件 . 13术语和定义 . 14情景库构建原则 . 25情景库构建内容 . 25.15.25.35.45.5情景库组成 . 2情景索引 . 2情景要素 . 2三维模型库要求 . 3模型规则库要求 . 36情景库构建 . 36.1情景要素库结构 . 36.2关键属性情景构建 . 3附录 A（规范性）情景要素库表 . 5A.1 孕灾环境要素表 . 5A.2 致灾因子要素表 . 6A.3 承灾体要素表 . 7A.4 应急资源要素表 . 8参考文献 . 10IT/PSC 132022风暴潮灾害情景库构建技术导则1范围本文件确立了风暴潮灾害情景库构建原则，提出了情景库构建内容和要求。本文件适用于风暴潮灾害情景库的建设工作。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1风暴潮 storm surge由热带气旋、温带天气系统、海上飑线等风暴过境所伴随的强风和气压骤变而引起的局部海面振荡或非周期性异常升高（降低）现象。注1：风暴潮中局部海面振荡或非周期异常升高现象称为风暴增水，简称增水；风暴潮中局部海面振荡或非周期异常降低现象称为风暴减水，简称减水。来源：GB/T 19721.12017，3.13.2风暴潮灾害 storm surge disaster风暴潮、天文潮和海浪等因素相互叠加作用引起的沿岸涨水造成的灾害统称。来源：HY/T 02732019，3.43.3孕灾环境 disaster-formative environment由自然与人文环境所组成的综合地球表层环境以及在此环境中的一系列物质循环、能量流动以及信息、与价值流动的过程响应关系。来源：MZ/T 0272011，3.43.4致灾因子 hazard可能造成人员伤亡、财产损失、资源与环境破坏、社会系统混乱等孕灾环境中的异变因子。来源：MZ/T 0272011，3.53.5承灾体 exposure承受灾害的对象。来源：MZ/T 0272011，3.63.6应急资源 emergency resources应急资源是指在突发事件应急救援和处置过程中所用到的各类物资和人员的总称。3.7风暴潮灾害情景 storm surge disaster scenario指特定时间段和区域内的风暴潮灾害致灾因子、孕灾环境、承灾体和应急资源的状态。3.8情景推演 scenario deduction1字段名字段含义数据类型Number情景编号字符型Name情景名称字符型Time时间日期型StudyArea研究区域ShapefileHazards致灾因子索引BearingBody承灾体索引Environment孕灾环境索引EmergencyResponse应急资源索引T/PSC 132022综合考虑事件内部因素、外部环境因素以及应急决策因素，通过假设、预测、模拟、可视化等技术手段推演出未来可能的情景，并分析其对目标可能产生的影响。3.9情景库 scenario library存储情景的数据库，由于情景的复杂性另扩充了情景要素库、模型库和规则库。3.10情景要素 scenario elements情景里面最小的单位元素，以用一个整体结构模型来表示，包括要素名称、特征集和属性状态集。4情景库构建原则构建原则：a)  一致性原则：对情景的来源进行统一、系统的分析与设计，保证情景的一致性；b)  完整性原则：指库中情景逻辑的正确性和相容性。防止合法用户使用情景库时向情景库加入不合规范的情景；c)  规范化原则：情景库应进行规范化设计，降低数据冗余度；d)  可扩展性原则：情景库结构的设计应充分考虑发展的需要、移植的需要，具有良好的扩展性、伸缩性和适度冗余。5情景库构建内容5.1情景库组成情景库主要由情景索引、情景要素、三维模型和规则组成。情景要素、三维模型和规则之间通过情景索引的方式进行组织管理。5.2情景索引情景索引主要包含对致灾因子、承灾体、孕灾环境和应急资源等情景要素的索引，情景索引见表1。表1情景索引表5.3情景要素情景要素主要包括：a)  孕灾环境要素：海洋、大气和陆地的属性数据；b)  致灾因子要素：热带气旋（台风）、风暴潮、增减水等属性数据；c)  承灾体要素：堤防工程（包括海堤、水闸、泵站等）、重点保护目标（主要是包括海水养殖区、港口及其设施、电力设施、下沉式交通隧道以及沿岸重点保护目标）、生态保护区和沿岸房屋等；2T/PSC 132022d)  应急资源要素：应急资源类型、应急资源的位置信息和基本情况。5.4三维模型库要求三维模型库是用于存储情景要素的三维可视化数据库，主要要求：a)  三维实体模型数据格式可采用 3D Tiles 格式，贴图分辨率宜采用( 512*512)pixels；b)  DEM 数据采用 tiff 格式，格网间距（分辨率）优于 30 m；c)  DSM 数据格式采用 TIFF 格式，倾斜三维模型采用 OSGB（Open Scene Gragh Binary）数据格式。5.5模型规则库要求主要包含风暴潮灾害情景推演与应对过程中的数学逻辑规则。构建规则时，以IF-THEN的形式组织规则，并使用XML文件存储规则。6情景库构建6.1情景要素库结构情景要素库结构分别为：a） 孕灾环境库结构见附录 A 中的表 A.1表 A.3；b） 致灾因子库结构见附录 A 中的表 A.4表 A.6；c） 承灾体库结构见附录 A 中的表 A.7表 A.10；d） 应急资源库结构见附录 A 中的表 A.11表 A.13。6.2关键属性情景构建风暴潮关键属性包括台风登陆点、台风强度、台风登陆方向、增水高度等。a） 按台风登陆点构建：将海岸线按照 15 km 左右的距离划分，根据不同登陆点构建台风登陆前后的风暴潮情景。b） 按台风强度构建：将台风按照风速和风力划分为热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风等六个等级（见表 2），根据不同强度构建台风登陆前后的风暴潮情景。c） 按台风登陆方向构建：将台风登陆方向按照垂直于海岸登陆、与海岸夹角 45。d） 按增水高度构建：利用专业软件模拟不同登陆方向、不同登陆点、不同强度的组合风暴潮水位，根据不同级别的风暴潮水位构建不同的风暴潮灾害情景，增水高度按照150 cm、(150300)cm、(300450)cm、450 cm 分为 I 级、II 级、III 级、IV 级四个等级，可根据不同级别的增水高度构建不同的风暴潮增水情景。3台风强度底层中心附近最大平均风速m/s底层中心附近最大风力级热带低压10.817.167热带风暴17.224.489强热带风暴24.532.61011台风32.741.41213强台风41.550.91415超强台风51.016T/PSC 132022表2热带气旋（台风）强度等级划分4字段名字段含义数据类型Number要素编号字符型Name要素名称字符型Time时间日期型Square面积浮点型Location地理位置NetCDF/tiff 文件GeologicalProperty海岸带地质属性字符型Depth海水深度NetCDF/tiff 文件Transparecy透明度浮点型Temperature海面温度NetCDF/tiff 文件FlowField流场NetCDF/tiff 文件字段名字段含义数据类型Number要素编号字符型Name要素名称字符型Time时间日期型Temperature气温浮点型Humidity湿度浮点型AirPressure气压浮点型WindField风场NetCDF/tiff 文件Rainfall降水NetCDF/tiff 文件字段名字段含义数据类型Number要素编号字符型Name要素名称字符型Time时间日期型T/PSC 132022附录A（规范性）情景要素库表A.1孕灾环境要素表表A.1表A.3给出了孕灾环境要素内容及其属性字段。表 A.1  海洋环境属性表（可以引用其他标准）表 A.2  大气环境属性表表 A.3 陆地属性表5字段名字段含义数据类型Number要素编号字符型Name要素名字符型Time时间日期型Location位置Shapefile/NetCDF/tiff 文件Direction移动风向字符型CenterPressure中心气压浮点型WindSpeed中心风速浮点型WindCircle_7七级风圈半径浮点型WindCircle_10十级风圈半径浮点型WindCircle_12十二级风圈半径浮点型Track移动路径Shapefile 文件Intensity强度字符型Recurrence重现期浮点型字段名字段含义数据类型Number要素编号字符型Name要素名字符型Time时间日期型Location位置Shapefile/NetCDF/tiff 文件Typhoon热带气旋属性索引Surge增减水属性索引字段名字段含义数据类型Square面积浮点型Location地理位置Shapefile/NetCDF/tiff 文件AdjoinSea邻接海域字符型T/PSC 132022表A.3陆地属性表（续）A.2致灾因子要素表表A.4表A.6给出了致灾因子要素内容及其属性字段。表 A.4  风暴潮属性表表 A.5  热带气旋属性表6字段名字段含义数据类型Number要素编号字符型Name要素名字符型Time时间日期型Height最大增水高度浮点型Loaction增水水位分布Shapefile/tiff 文件Section增水海岸线字符型字段名字段含义数据类型Number要素编号字符型Name要素名称字符型Type要素类型字符型HighTide设计高潮位整型DamMaterial筑堤材料字符型Loaction地理位置Shapefile 文件字段名字段含义数据类型Number要素编号字符型Name要素名称字符型Type要素类型字符型Area面积浮点型Loaction地理位置Shapefile 文件Investment总投资浮点型字段名字段含义数据类型Number要素编号字符型Name要素名称字符型Type要素类型字符型Level等级整型ProtectObj主要保护对象字符型T/PSC 132022表 A.6 增减水属性表A.3承灾体要素表表A.7表A.10给出了承灾体要素内容及其属性字段。表 A.7 堤防工程属性表表 A.8  重点保护目标属性表表 A.9 海洋保护区属性表7字段名字段含义数据类型Number要素编号字符型Name要素名称字符型Type要素类型字符型DistrictCode行政区划代码字符型Address地址字符型LocArea地理位置Shapefile 文件Elevation高程数值型Area面积数值型InUseDate投入使用时间日期型UseYearNum设计使用年限数值型MaxPersonNum可容纳人数数值型字段名字段含义数据类型ID编号字符型Name名称字符型Type类型字符型Count物资数量长整型LocArea归属地位置Shapefile 文件RespPer负责人字符型ContactTel联系电话字符型字段名字段含义数据类型ID编号字符型Name名称字符型Department所属部门字符型字段名字段含义数据类型Area面积浮点型LocArea地理位置Shapefile 文件T/PSC 132022表A.9海洋保护区属性表（续）表 A.10  沿岸社区人口与房屋属性表A.4应急资源要素表表A.11表A.13给出了应急资源要素内容及其属性字段。表 A.11 应急资源属性表表 A.12 应急队伍属性表8字段名字段含义数据类型ID编号字符型Name名称字符型Type类型字符型LocArea位置Shapefile 文件RespPer负责人字符型ContactTel联系电话字符型MaxPersonNum可容纳人数数值型字段名字段含义数据类型LocArea归属地位置Shapefile 文件Count人员数量长整型RespPer总负责人字符型T/PSC 132022表A.12应急队伍属性表（续）表 A.13 避难场所属性表9T/PSC 132022参考文  献1 GB/T 7714-2015 信息与文献 参考文献著录规则2 GB/T 19721.12017 海洋预报和警报发布 第1部分：风暴潮警报发布3 HY/T 193-2015 海洋观测预报及防灾减灾标准体系4 HY/T 244-2018 海洋调查标准体系5 HY/T 02732019 海洋灾害风险评估和区划技术导则 第1部分：风暴潮实施反馈6 MZ/T 0272011 自然灾害风险管理基本术语7 张珞平，洪华生，陈伟琪等.海洋环境安全：一种可持续发展的观点.厦门大学学报.2004年第S1期.254-2578 国家海洋局 国家标准化管理委员会关于印发海洋标准体系的通知，国海发2017 2310