一种强降雨诱发洪灾事件的极端性评估方法及系统

1.一种强降雨诱发洪灾事件的极端性评估方法，其特征在于，所述方法包括：根据降雨数据，计算预设时段的降雨重现期；对预设时段的降雨重现期进行空间插值，确定预设时段的降雨极端指数以及洪灾最严重面积；获取洪灾损失系数；根据预设时段的降雨极端指数以及所述洪灾损失系数，计算洪灾的综合极端指数和平均极端指数；输出所述洪灾最严重面积、所述综合极端指数以及所述平均极端指数，以对强降雨诱发洪灾事件的极端性进行评估；所述根据降雨数据，计算预设时段的降雨重现期的步骤，包括：根据雨量站的降雨数据，构建联合序列样本，所述联合序列样本包括年最大降雨值和极端降雨值；采用概率分布函数对所述联合序列样本的频率分布进行拟合；采用K-S检验和χ2检验对拟合结果进行检验，确定所述雨量站的最优概率分布函数；根据所述雨量站的最优概率分布函数，确定预设时段的降雨重现期；其中，所述概率分布函数包括广义极值分布函数和伽马分布函数；所述采用概率分布函数对所述联合序列样本的频率分布进行拟合，包括：采用广义极值分布、伽马分布和正态分布分别对所述联合序列样本的频率分布进行拟合，并采用极大似然法进行频率参数估计；所述广义极值分布的概率密度函数和分布函数分布如下：所述k为形状参数，且所述k≠0；所述μ为位置参数；所述σ为尺度参数；所述伽马分布的概率密度函数和分布函数如下：所述x＞0，所述α为形状参数；所述β为尺度参数；所述г(α)为伽马函数；其中，所述对预设时段的降雨重现期进行空间插值，确定预设时段的降雨极端指数以及洪灾最严重面积的步骤，包括：利用地理信息系统对预设时段的降雨重现期进行空间插值，得到预设时段内的降雨评估指数与降雨影响面积之间的对应关系；将降雨评估指数的最大值确定为预设时段的降雨极端指数，将预设时段的降雨极端指数对应的降雨影响面积确定为洪灾最严重面积；其中，利用地理信息系统对预设时段的降雨重现期进行空间插值，得到预设时段内的降雨评估指数与降雨影响面积之间的对应关系，包括：利用地理信息系统对预设时段的降雨重现期进行空间插值，计算第t个预设时段内的降雨影响面积为a的所述降雨评估指数E t ，计算公式为：E t ＝P t R t ；所述P t 为第t个预设时段内暴雨事件的所述降雨影响面积a的面平均重现期，所述R t 为第t个预设时段内的所述降雨影响面积a相等面积的几何直径，所述P t 和R t 的计算公式为： 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据雨量站的降雨数据，构建联合序列样本的步骤，包括：取所述雨量站各年在预设时段内的最大降雨值，得到年最大降雨值；将所述雨量站在所有预设时段的降雨值按照升序排列，取第95百分位的降雨值作为极端降雨阈值，将所有预设时段的降雨值中大于或等于所述极端降雨阈值的降雨值确定为极端降雨值；将所述年最大降雨值和所述极端降雨值进行排列和去重处理，得到所述联合序列样本。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用地理信息系统对预设时段的降雨重现期进行空间插值，得到预设时段内的降雨评估指数与降雨影响面积之间的对应关系的步骤，包括：利用地理信息系统对预设时段的降雨重现期进行空间插值，得到预设时段内降雨影响面积对应的面平均重现期以及降雨影响直径；根据所述面平均重现期与所述降雨影响直径的乘积，得到预设时段内的降雨评估指数与降雨影响面积之间的对应关系。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用地理信息系统对预设时段的降雨重现期进行空间插值的步骤，包括：利用地理信息系统对预设时段的降雨重现期进行克里金空间插值。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取洪灾损失系数的步骤，包括：将受灾人口占总人口比例、倒塌房屋数占总房屋数的比重、农作物受灾面积占总农田面积的比例以及直接经济损失占总的国民生产总值的比例进行求和，得到所述洪灾损失系数。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设时段的降雨极端指数以及所述洪灾损失系数，计算洪灾的综合极端指数和平均极端指数的步骤，包括：根据预设时段的降雨极端指数与所述洪灾损失系数的乘积，确定预设时段的洪灾极端指数；将洪灾在所有预设时段的洪灾极端指数进行加权求和，得到综合极端指数；将所述综合极端指数在所有预设时段内求平均，得到平均极端指数。 7.一种强降雨诱发洪灾事件的极端性评估系统，其特征在于，所述系统包括：重现期计算模块，被配置为根据降雨数据，计算预设时段的降雨重现期；空间插值模块，被配置为对预设时段的降雨重现期进行空间插值，确定预设时段的降雨极端指数以及洪灾最严重面积；损失系数获取模块，被配置为获取洪灾损失系数；极端指数计算模块，被配置为根据预设时段的降雨极端指数以及所述洪灾损失系数，计算洪灾的综合极端指数和平均极端指数；极端性评估模块，被配置为输出所述洪灾最严重面积、所述综合极端指数以及所述平均极端指数，以对强降雨诱发洪灾事件的极端性进行评估；其中，所述重现期计算模块，具体用于根据雨量站的降雨数据，构建联合序列样本，所述联合序列样本包括年最大降雨值和极端降雨值；采用概率分布函数对所述联合序列样本的频率分布进行拟合；采用K-S检验和χ2检验对拟合结果进行检验，确定所述雨量站的最优概率分布函数；根据所述雨量站的最优概率分布函数，确定预设时段的降雨重现期；其中，所述概率分布函数包括广义极值分布函数和伽马分布函数；所述采用概率分布函数对所述联合序列样本的频率分布进行拟合，包括：采用广义极值分布、伽马分布和正态分布分别对所述联合序列样本的频率分布进行拟合，并采用极大似然法进行频率参数估计；所述广义极值分布的概率密度函数和分布函数分布如下：所述k为形状参数，且所述k≠0；所述μ为位置参数；所述σ为尺度参数；所述伽马分布的概率密度函数和分布函数如下：所述x＞0，所述α为形状参数；所述β为尺度参数；所述г(α)为伽马函数；其中，所述空间插值模块，具体用于利用地理信息系统对预设时段的降雨重现期进行空间插值，得到预设时段内的降雨评估指数与降雨影响面积之间的对应关系；将降雨评估指数的最大值确定为预设时段的降雨极端指数，将预设时段的降雨极端指数对应的降雨影响面积确定为洪灾最严重面积；其中，利用地理信息系统对预设时段的降雨重现期进行空间插值，得到预设时段内的降雨评估指数与降雨影响面积之间的对应关系，包括：利用地理信息系统对预设时段的降雨重现期进行空间插值，计算第t个预设时段内的降雨影响面积为a的所述降雨评估指数E t ，计算公式为：E t ＝P t R t ；所述P t 为第t个预设时段内暴雨事件的所述降雨影响面积a的面平均重现期，所述R t 为第t个预设时段内的所述降雨影响面积a相等面积的几何直径，所述P t 和R t 的计算公式为：