风暴潮灾害情景库构建技术导则(T-PSC 13—2022).pdf

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1、 ICS 07.060 CCS A 45 团体标准 T/PSC 132022 风暴潮灾害情景库构建技术导则 Technical guidelines of scenario library construction for storm surge disaster 2022-03-31 发布 2022-03-31 实施 中国太平洋学会 发 布 T/PSC 132022 I T/PSC 132022 I 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 情景库构建原则.2 5 情景库构建内容.2 情景库组成.2 5.1 情景索引.2 5.2 情景要素.2 5.3 三

2、维模型库要求.3 5.4 模型规则库要求.3 5.5 6 情景库构建.3 情景要素库结构.3 6.1 关键属性情景构建.3 6.2 附录 A（规范性）情景要素库表.5 A.1 孕灾环境要素表.5 A.2 致灾因子要素表.6 A.3 承灾体要素表.7 A.4 应急资源要素表.8 参考文献.10 T/PSC 132022 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由武汉大学提出。本文件由中国太平洋学会归口。本文件起草单位：武汉大学、国家海洋信息中心、清华大学、北京辰安科技股份有限公司。本文件主要起草人：罗年学、赵前胜、王家栋

3、、朱佩京、刘璐、李英冰、黄全义、栗健、刘海洋、张维、宋占龙、向先全、刘秋林、李响、武双全。T/PSC 132022 1 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

4、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 19721.12017，3.1 3.2 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 02732019，3.4 3.3 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 0272011，3.4 3.4 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

5、境中的异变因子。来源：MZ/T 0272011，3.5 3.5 承灾体 exposure 承受灾害的对象。来源：MZ/T 0272011，3.6 3.6 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 deduction T/PSC 132022 2 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

6、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

7、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 情景库组成 5.1 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。情景索引 5.2 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 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 Shapefile Hazards 致灾因子 索引 BearingBody 承灾体 索引 E

8、nvironment 孕灾环境 索引 EmergencyResponse 应急资源 索引 情景要素 5.3 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；T/PSC 132022 3 d)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。三维模型库要求 5.4 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

9、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。模型规则库要求 5.5 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 情景要素库结构 6.1 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

10、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。关键属性情景构建 6.2 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

11、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。T/PSC 132022 4 表2 热带气旋（台风）强度等级划分 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 10.817.1 67 热带风暴 17.224.4 89 强热带风暴 24.532.6 1011 台风 32.741.4 1213 强台风 41.550.9 14

12、15 超强台风 51.0 16 T/PSC 132022 5 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）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

13、 NetCDF/tiff 文件 FlowField 流场 NetCDF/tiff 文件 表 A.2 大气环境属性表 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 表 A.3 陆地属性表 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 132

14、022 6 表A.3 陆地属性表（续）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 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 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 表 A.5 热带气旋属性表 字段名 字

15、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 T/PSC 132022 7 表

16、 A.6 增减水属性表 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 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 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 S

17、hapefile 文件 表 A.8 重点保护目标属性表 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 表 A.9 海洋保护区属性表 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 8 表A.9 海洋保护区属性表（续）字段名 字段含义 数据类型 Area

18、 面积 浮点型 LocArea 地理位置 Shapefile 文件 表 A.10 沿岸社区人口与房屋属性表 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 A.4 应急资源要素表 表A.11表A.13给出了应急资

19、源要素内容及其属性字段。表 A.11 应急资源属性表 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 表 A.12 应急队伍属性表 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 T/PSC 132022 9 表A.12 应急队伍属性表（续）字段名 字段含义 数据类型 LocArea 归属地位置 Shapefile 文件 Coun

20、t 人员数量 长整型 RespPer 总负责人 字符型 表 A.13 避难场所属性表 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 T/PSC 132022 10 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.254-257 8 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 23