基于组合赋权-云模型的城市洪涝灾害韧性评价方法

基于城市系统应对洪涝灾害事件的响应过程,从基础抵御、防灾预警、应急响应和适应恢复4个方面构建了包含4个一级指标和20个二级指标的城市洪涝灾害韧性评价指标体系,在此基础上通过可拓层次分析法和熵权法对指标分别进行主观和客观赋权,结合博弈论理论进行组合赋权,提出了基于组合赋权-云模型的城市洪涝灾害韧性评价方法。南京市6个行政区的验证结果表明:该方法可有效评价城市洪涝灾害韧性水平,6个行政区中建邺区、江宁区为高韧性地区,鼓楼区、秦淮区为较高韧性地区,雨花台区为中等韧性地区,溧水区为较低韧性地区。

考虑时间变化的洪涝灾害损失评估

洪涝灾害是对我国影响最大的自然灾害之一。聚焦灾害损失评估问题,本文构建了考虑时间变化的洪涝灾害损失函数。一方面,表征灾害损失随着致灾因子强度先递增、而后增幅趋缓的静态S型曲线关系;另一方面,通过量级、形状和位置三个参数综合考虑灾害损失随时间的动态变化情况。基于《中国水旱灾害防御公报》提供的受灾人口、直接经济损失数据,对于各省级行政区2006—2021年洪涝灾害损失进行评估分析。结果表明:通过拟合洪涝灾害损失函数,洪涝灾害损失关于致灾因子强度和时间的三维空间散点图可有效地拓展成为连续的三维空间曲面及二维空间热力图。各省级行政区受灾人口整体上呈现出逐年下降的特征,但随致灾因子强度的增加而趋于增加。各省级行政区直接经济损失则表现出明显的差异,随时间呈现出大幅下降、缓慢下降和略有增加等不同特征。考虑时间变化的洪涝灾害损失函数是变化环境下灾害评估的有效工具,可为区域洪涝灾情评估提供借鉴和参考。

湖北省城市洪涝灾害韧性时空演变及驱动因素分析

洪涝灾害是湖北省主要自然灾害之一。开展湖北省城市洪涝灾害韧性研究,可加快该地区韧性城市建设,促进城市的可持续健康发展。以湖北省17个城市为研究对象,选取2010-2021年为研究期,从压力、状态、响应等维度构建城市洪涝灾害韧性评价指标体系,运用CRITIC-熵权组合赋权法分析其洪涝灾害韧性时空演变,并利用空间自相关法分析其洪涝灾害韧性空间集聚特征,再用地理探测器模型分析其驱动因素。结果表明:①研究期内湖北省城市洪涝灾害韧性指数呈波浪式上升趋势,增幅达34.82%;②城市洪涝灾害韧性的空间分布主要呈现为“西高东低”和以武汉为高值向外递减,城市洪涝灾害韧性的空间集聚效应较强;③城市洪涝灾害韧性的空间分异性为多因素共同作用。其中,人口暴露程度、地形起伏情况、地表陡缓程度、医疗保障能力为主要驱动因素。研究结果可为城市防洪减灾政策提供参考。

融合多源数据的湖北省城市洪涝灾害韧性综合评估

【目的】洪涝灾害是湖北省主要自然灾害之一,为了评估湖北省城市洪涝灾害韧性水平,以加快韧性城市建设、助力推进省域协同发展,【方法】从洪涝灾害的暴露度、敏感性、适应力和恢复力4个维度,构建湖北省城市洪涝灾害韧性评价指标体系,采用G1法(序关系法)和熵权法对评价指标进行赋权,收集气象、遥感影像、基础地理、社会经济等多源数据,应用GIS空间分析技术,对湖北省城市洪涝灾害韧性进行评估。【结果】结果显示:湖北省城市洪涝灾害韧性整体处于中等韧性水平。其中,高韧性区域主要分布在神农架林区、宜昌市和武汉市,较高和中等韧性水平区域大多位于荆门市及其以西的鄂西地区,其余地区洪涝灾害韧性水平较低,总体呈西强东弱的分布态势。【结论】融合多源数据的洪涝灾害韧性评估方法能准确高效地评估研究区洪涝灾害韧性水平,研究成果可为湖北省制定区域洪涝灾害管理及韧性城市规划提供参考。

基于随机森林优化算法的城市群洪涝灾害韧性时空演变研究

为了提升城市应对灾害的能力,对城市洪涝灾害韧性进行研究。基于“驱动力-状态-响应(DSR)”模型建立城市洪涝灾害韧性评估指标体系,采用随机森林优化算法(RF)构建城市洪涝灾害韧性评估模型,通过均方根误差(RMSE)和决定系数(R2)评价模型性能。以关中平原城市群为例,分析西安、宝鸡、咸阳、商洛、铜川、渭南、临汾、运城、平凉、天水、庆阳等11座城市2011~2020年的城市洪涝灾害韧性时空演变规律。结果表明:驱动力和状态对城市洪涝灾害韧性水平影响较大,响应对城市洪涝灾害韧性水平影响较小;在时间序列上,关中平原城市群各城市洪涝灾害韧性水平发展存在较大差异,但整体处于平稳上升的状态,其中铜川的城市洪涝灾害韧性水平提升最为明显;在空间格局上,城市群洪涝灾害韧性水平呈现出由核心城市向外围递减的空间结构特征,各城市的洪涝灾害韧性等级的空间分布存在不均衡的现象。研究结果可为关中平原城市群韧性城市建设提供指导。

考虑人群活动的城市场所洪涝灾害风险动态评估——以深圳市为例

为了揭示人群动态活动对城市洪涝灾害风险的影响,本文引入场所视角,建立了考虑人群活动的城市场所洪涝灾害风险评估模型,以深圳市福田区4个典型社区为例分析了工作日和休息日的白天、晚上4个时段下不同类型场所的洪涝灾害风险变化。结果表明:①除危险性以外,频繁的人群活动亦会增加场所的洪涝灾害风险,与人群活动相关的指标权重达0.31;②不同类型场所的洪涝灾害风险差异显著,且随着人群活动动态变化,生活场所平均风险最高,在4个时段波动较小;居住型混合场所洪涝平均风险次之,但晚上时段比白天高25%左右;商业场所、公共服务场所和办公型混合场所平均风险也较高,在工作日白天高于其他时段;绿色休闲场所在4个时段风险都最低;③居住型社区和综合型社区的洪涝风险存在显著差异,居住型社区为持续性高风险社区,其高风险场所占比在4个时段均超过40%,尤其在晚上达60%,而综合型社区风险呈现出工作日白天高于其他时段的特征,其高风险场所比例最高达54%。

基于SAR卫星遥感技术的农田洪涝灾害信息提取技术

为提高农田洪涝灾害信息提取能力,探索了SAR卫星遥感影像水体及农田边界信息的自动提取方法。以江西丰城某次强降雨过程为例,采用阈值分割法、雷达及光学影像融合法,利用Sentinel-1卫星影像对灾前水体信息进行提取,巢湖一号卫星影像对灾中的水体信息进行提取,将二者提取信息进行叠加,得到本次强降水新增水体范围;利用Sentinel-2卫星影像,叠加天地图影像提取出研究区域的农田边界范围,将该边界与新增水体范围叠加,得到受本次强降雨影响农田洪涝灾害区域的范围。经评价,该方法可有效提高地物散射特征的分类精度,提取的11处受淹农田验证地块完整率均在80%以上。SAR遥感影像不受云雨天气影响,能够在洪涝灾害应急监测中提供有力的数据支撑,该分析方法有利于相关部门全面掌握农田灾情数据,迅速做出应急响应,提高洪灾的应急救助管理能力。

考虑洪涝灾害风险的县域应急避难场所选址模型

为提升应急避难场所在灾害管理过程中的服务水平,从洪涝灾害的视角出发,选取致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承载体脆弱性、防灾减灾能力4个指标,采用层次分析法(AHP)-熵权法模型,识别出洪涝灾害风险的空间分布,并将其风险值作为权重引入最小化未覆盖风险,同时,结合最小化加权疏散距离、最小化可达性差异,从公平性、效率性、均衡性视角,构建多目标避难场所选址模型;采用改进的非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)求解模型,并以莆田市仙游县现有避难场所布局为例,验证模型。结果表明:对比现有的避难场所布局,优化后的布局方案中总疏散距离、未覆盖风险值及可达性差异性系数分别平均降低35.90%、61.47%、33.62%。

1600-1900年渭南地区洪涝灾害多尺度时序特征及对降水的响应

目的 研究1600-1900年渭南地区洪涝灾害的多尺度时序特征及其对降水的响应,为认识该区洪涝灾害的发生机制和历史时期气候变化规律提供理论依据。方法 基于《中国三千年气象记录总集》等历史文献资料,利用集合经验模态分解(EEMD)和Morlet小波分析等方法。结果 1600-1900年渭南地区的洪涝灾害具有显著的准3 a和6 a的年际,准12 a, 15 a, 28 a和57 a的年代际和准125 a和208 a的百年际周期变化;厄尔尼诺和太平洋年代际振荡可能是导致该区洪涝灾害发生的主要原因;该区洪涝灾害在年际尺度上的方差贡献率(68.34%)大于在年代际和百年尺度上的方差贡献率(24.0%和2.92%),这可能暗含着该地区洪涝灾害的年际振荡信号强于年代际和百年尺度的振荡信号。结论 1600-1900年渭南地区的洪涝灾害存在年际、年代际和百年际尺度变化特征,并与毗邻地区华山和中北地区的降水有着较好的响应。

虚拟实景洪涝灾害逃生平台设计

文章以虚拟现实技术为基础,通过模拟真实城市及流域场景洪涝演进过程,创造基于虚拟现实的洪涝逃生演练系统,增强洪水来临时人员应急逃生能力。利用Unity3D创建生动逼真的虚拟环境,让体验者身临其境,体验者通过语言、手势等与平台实时互动,让体验者更便捷、更直接地融入虚拟空间。依托Unity3D软件良好的兼容性,浏览操作和实验管理可在PC端、移动端、VR设备等多平台实现,使互联网用户可以更容易了解洪涝灾害逃生,对未来洪涝灾害人员伤亡的减少具有重大意义。

基于四维度模型的湖南省湘江流域洪涝灾害风险评估

当前极端气候事件频发,降水频次与强度剧增,致使区域洪涝风险提高。为了降低区域洪涝风险,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性和防灾减灾能力四维度分析洪涝灾害风险的形成机理,基于11项指标,综合运用ArcGIS地理信息软件与熵权法等数理统计方法客观赋权,对湖南省湘江流域的洪涝风险进行综合性评估,最终制作出区县尺度的洪涝风险分布图。结果表明:湘江流域中西部致灾因子危险性低,中游地区孕灾环境敏感性高;环长株潭地区与衡阳市的承灾体脆弱性较高,但前者凭借良好的经济基础,其防灾减灾能力相对较强;湘江流域洪涝风险分布从东北向西南呈增强趋势,高洪涝风险区位于长沙市、益阳市、衡阳市及永州市南部,不同地区洪涝风险的主导因子不同。研究结果较好地反映了多因子作用下地区洪涝风险的差异,可为区域防洪减灾提供支撑。

基于D-S证据理论改进AHP-熵权的流域洪涝灾害评估研究

考虑致灾因子危险性、孕灾环境敏感性以及承灾体易损性,选取指标构建小清河流域洪涝灾害风险评估指标体系,提出一种基于D-S证据理论的改进AHP-熵权法计算指标权重,求取洪涝灾害风险指数,运用自然断点分级法确定洪涝灾害风险等级,分析小清河流域洪涝灾害风险空间分布情况。结果表明:小清河流域洪涝灾害风险总体上表现出南低北高的趋势,其中高风险区和较高风险区分别占流域面积的8.7%和14.3%,主要分布在小清河干流以及主要支流两岸。所得评估结果同“利奇马”台风发生期间实际洪灾风险分布情况一致,对比证明基于D-S证据理论的改进AHP-熵权法优于AHP和熵权法,可为小清河流域防洪减灾决策提供依据。

自然灾害对城市经济增长的影响研究:以洪涝灾害为例

党的二十届三中全会强调,提高防灾减灾救灾能力,推进国家安全体系和能力现代化。基于“防灾责任主体”视角,构建了洪涝灾害影响经济增长的理论模型,在此基础上利用2000-2020年中国城市经济面板数据与气象站逐日数据,以洪涝灾害为例实证考察了自然灾害对城市经济增长的动态影响及其作用机制。研究发现,洪涝灾害强度对城市当年经济增长具有非线性影响,且城市防洪措施越强,经济发展韧性越强。研究结论表明,地方政府在追求经济增长目标的同时,有效地开展自然灾害防范治理工作也是提升城市经济增长的有效途径。

江苏省里下河地区洪涝灾害与综合应对策略

防洪除涝保安是保障地区经济社会稳定发展的重要前提。近年来持续变化的自然和人文条件给防洪减灾带来了一系列重大挑战,总结归纳了江苏省里下河地区洪涝治理特点及历程,在解析自然和人文因素对流域洪涝灾害主要影响基础上,从加快完善防洪除涝工程体系、升级防汛预警调度决策指挥系统、强化防洪抢险和应急救援能力、科学规范和管控人类活动4个方面探讨变化环境下强化流域防洪除涝能力与韧性的对策,为江淮平原河网完善防洪治涝体系提供了参考。

基于组合赋权的河南省洪涝灾害综合承灾力评价

为提升洪涝灾害防灾减灾能力,以河南省为例,构建涵盖防灾、抗灾、救灾和恢复能力的洪涝灾害综合承灾力评价指标体系,采用AHP-熵组合赋权法和综合评价法评估河南省洪涝灾害综合承灾力。结果表明:1)河南省洪涝灾害综合承灾力呈现一定的规律性变化,综合承灾能力、救灾能力分布特征基本一致,整体上豫中>豫西南>豫东北>豫东>豫东南≥豫西北。中等及以上综合承灾力区域占总面积的66.67%,中等以下区域占总面积的33.33%。豫南的防灾能力最强,豫北和豫中的防灾能力较弱;豫西南—东北一线抗灾能力较强,豫西北和东南地区较弱;恢复能力基本上由豫西北向豫东南递减。2)从各市(示范区)承灾力情况看,信阳市防灾能力最强,济源示范区的防灾、抗灾能力最弱;郑州市抗灾、救灾和恢复能力最强,三门峡市的救灾能力最弱,驻马店市的恢复能力最弱。河南省洪涝灾害综合承灾力整体上处于中等偏低水平,需要制定合理的策略来提升洪涝灾害综合承灾力。

空天遥感洪涝灾害应急监测的探索与实践

洪涝灾害作为常见的自然灾害,对人类生命安全、基础设施、房屋建筑、农业、自然环境和经济有着的广泛影响。洪灾发生后,抢险救灾工作迫切需要第一时间获取全局的洪涝灾害应急信息。空天遥感技术凭借视域广、数据采集快、观测距离远、实时性好、动态性强等优势,成为灾害监测预警、灾后抢险救援与调查评估的重要技术支撑手段。本文总结了空天遥感洪涝灾害应急监测的研究现状与技术挑战,介绍了该技术的探索与应用研究情况,并对其发展趋势进行了展望。

遥感技术在洪涝灾害防御中的前沿应用与面临挑战

及时全面掌握洪涝发生的关键信息是洪涝灾害防御的基础,将遥感技术与传统监测技术相结合,形成“天空地”一体化的立体监测体系,可以实现宏观观测与重点监测的互补与协同,有利于洪涝灾害的监测、预报和预警,显著提高洪涝灾害防御能力。遥感技术可应用于水体提取、水位测算、降水测量、流量估算、洪涝模拟、灾害损失估计等,但在监测数据可用性、监测方法有效性等方面还有很多问题需要解决。

基于历史长系列资料的甘肃省历史年度洪涝灾害灾情评估研究

以甘肃省长系列年度洪涝灾情资料为研究对象,对其进行全面分析,采用皮尔逊相关分析方法剔除其中的强相关性指标,进而通过死亡人口、受灾人数、农业受灾情况、以及面临的直接经济损失、农田水利项目损失占比、倒塌房屋,利用熵值法计算评价指标权重,建立甘肃省年度洪涝灾情评估指标体系和灾情等级划分标准,以1950年~2017年系列洪涝灾害灾情资料为基础,对甘肃省历史洪涝灾情进行综合评估,划分灾情等级,分析灾情主要损失类型及分布。评估结果符合甘肃省实际,方法可为管理部门制定防灾减灾措施提供科学依据。

2024年我国暴雨洪涝灾害特征与防范

今年入汛以来,广东、广西、江西、湖南、福建、黑龙江、新疆等21个省份共有538条河流发生超警以上洪水。其中,长江中下游及江南部分地区强降雨持续性、极端性和致灾性凸显。针对上半年我国暴雨洪涝灾害多发情况,本文邀请专家学者分析了暴雨洪涝成因,并从加强监测预警、提升暴雨洪涝灾害韧性强度、建设人与自然和谐共生的现代化等方面提出暴雨洪涝灾害风险应对建议,以减轻暴雨洪涝灾害带来的损失。

楚雄市洪涝灾害特征及应急管理分析

基于1991~2020年的降水量资料,利用Z指数与小波分析等对楚雄市洪涝灾害的特征进行分析,发现楚雄市洪涝灾害时有发生,呈周期性波动变化,近30年有8年发生洪涝灾害,具有12年的主周期。对楚雄市洪涝灾害应急管理现状进行调查研究,利用PPRR理论从准备、预防、响应和恢复四个阶段对楚雄市洪涝灾害应急管理进行分析,找出目前楚雄市洪涝灾害应急管理体系存在的问题,提出优化措施,为提高楚雄市洪涝灾害防灾减灾能力提供科学依据。