基于博弈论和后悔理论的城市洪涝灾害韧性评价：以西安市为例

【目的】为缩小单一赋权方法结果差异性,解决评价过程专家规避后悔心理造成评价结果失真的问题,采用博弈论和后悔理论评价城市洪涝灾害韧性。【方法】从城市洪涝灾害韧性属性和韧性维度2个方面构建22个评价指标;运用博弈论集合OWA(Ordered Weighted Average operator)算子和改进CRITIC(Criteria Importance Though Intercrieria Correlation)法,充分考虑主客观因素对权重的作用,得到指标综合权重;引入有限理性的后悔理论,通过构建效用值、后悔-欣喜值、感知效用值矩阵评价西安市主城区洪涝灾害韧性等级,并将评价结果与模糊层次分析法、OWA算子和后悔理论法,改进CRITIC和后悔理论法、后悔理论4种方法的结果进行对比,验证所采用方法的可靠性和有效性。【结果】结果表明：西安市主城区洪涝灾害韧性评价值为4.62,韧性等级为Ⅲ级,属于中等韧性。其中灞桥区为Ⅳ级,新城区和未央区为Ⅲ级,碑林区、莲湖区和雁塔区为Ⅱ级,呈现东北区域韧性强于西南区域的特点。【结论】根据博弈论赋权结果可知：透水面积占比、汛期单日最大降雨量、互联网覆盖率、排...     

基于改进赋权的山区堤防安全云模型评价方法

在综合分析山区堤防工程自身特性及其运行条件的基础上,结合行业规范及相关专业研究成果,构建了包含降水强度、河道形态、堤身材料、堤身渗透性及历史险情等17个评价指标的山区堤防安全评价指标体系,通过改进层次分析法和基于平均差的CRITIC法对评价指标进行主观和客观赋权,并基于博弈论组合赋权,提出了一种改进组合赋权的山区堤防安全云模型评价方法。对清远市某山区堤防工程安全云模型评价结果表明,该山区堤防工程的安全评分为706,安全等级为基本安全,与工程实际情况相符,验证了该评价方法的可靠性和合理性,可用于山区堤防安全评价。     

基于云模型的城市水安全评价

城市水安全评价是城市进行水资源规划和保护的基础。为了确定城市水安全的状态,以南京市为例,构建了城市水安全评价的指标体系。采用基于博弈论的组合赋权法确定各指标的权重,并利用云模型理论构建评价模型,对2015年南京市及其6个分区的水安全进行评价。结果表明:2015年南京市水安全状态处于"基本安全"的水平,6个分区中高淳处于安全的状态,其他5个分区处于基本安全的状态。     

黄河流域城市经济韧性与生态韧性的耦合协调关系研究

城市是黄河流域高质量发展的重要载体,提升城市经济韧性与生态韧性是城市高质量发展的重要内容。为了给黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的全面实施提供参考,选择沿黄67个地级市作为研究对象,以2010年、2015年、2020年为时间节点,在分析黄河流域城市经济韧性与生态韧性耦合机理的基础上,运用WSR理论构建黄河流域城市经济韧性与生态韧性评价指标体系,采用耦合协调度模型分析二者耦合协调演变趋势,运用地理探测器分析耦合协调度的主要影响因子,结果表明：1)黄河流域城市经济韧性与生态韧性耦合协调度在2010—2020年整体上先升后降但变化幅度不大,在空间上呈现下游高于中游、中游高于上游的态势;2)黄河流域城市经济韧性与生态韧性耦合协调度整体较低,对67个城市按良好协调、勉强协调、轻度失调、严重失调进行聚类的城市数量分别为4、7、41、15个;3)黄河流域城市经济韧性与生态韧性耦合协调度在不同时期的主要影响因子有所不同,除经济韧性指标中的城镇登记失业人数、专利授权数和生态韧性指标中的园林绿地面积一直是主要影响因子外,GDP在前期属主要影响因子而后期为非主要影响因子,建成区绿化率、工业废水排放量...     

基于粗糙集和集对分析的中国水资源承载力现状评价

水资源是经济社会发展的基础性资源,对其承载力进行评估可作为区域可持续发展战略制定的依据。针对水资源的自然、经济社会和生态环境等多重属性,选取了6类26项描述指标,通过粗糙集理论（RS）对指标进行约简,筛选出了产水模数、水资源开发利用率、万元GDP用水量、人口密度、河流水质Ⅰ～Ⅲ比例和生物丰度指数6个评价指标。采用层次分析和熵权法对指标进行赋权,采用集对分析（SPA）构建评价样本与评价标准的联系度,建立了水资源承载力评价RS-SPA模型,利用该模型对我国31个省级行政区的水资源承载力进行了评价,结果表明我国北方地区基本属于不可承载或准不可承载,南方地区基本属于可承载或良好可承载。     

城市排水系统韧性评估研究进展

【目的】对城市排水系统进行韧性评估,可以了解系统的性能水平,为系统优化提供基础和依据,从而更好的利用地区现有设施的排水能力。【方法】在梳理城市排水系统韧性概念、发展和应用的基础上,从评估情景、评估指标、评估对象和评估方法四个视角系统总结了城市排水系统韧性评估的研究现状,并提出了目前城市排水系统韧性评估存在的不足之处和未来研究方向。【结果】城市排水系统不仅要应对正常降雨情况,还要适应极端天气条件和未来不可预见的干扰。研究表明,除了气候变化、极端降雨导致水力过载的外部荷载,城市复杂的排水网络面临着越来越多的挑战,如由短期偶发性事件(管道坍塌、堵塞)或者长期慢性压力(管道老化)导致潜在的结构失效,这可能会增加基础设施瘫痪、财产损失和潜在生命损失的风险。【结论】目前城市排水系统韧性评估更多地关注功能和系统本身,而随着气候变化和未来多重不确定威胁,需要对城市排水系统韧性进行更加全面和综合的评估,未来将考虑从构建完整情景、选取多维评价指标和多系统协同融合等方面开展研究。     

基于组合赋权的水土保持生态效应定量评价模型研究

水土生态效应模型对于评价水土保持措施的合理性以及建立保持生态效应管控制度具有重要意义。文章以大凌河为例,考虑了土壤侵蚀、地表径流、植被覆盖率以及大气环境等方面对水土保持生态效应的影响作用,并建立项目评价体系指标。然后以组合赋权法进行权重分析计算,引入生态响应指标对研究对象改善程度进行表征,并探讨了综合评价指标的总体响应趋势。结果表明采用组合赋权法可更加准确的表征各指标权重,水土保持和调水响应时间较短,有利于改善生态环境。     

基于云模型的水利工程运行安全韧性评价

为准确评价水利工程的运行安全水平,将韧性理论引入水利工程安全运行管理,构建了水利工程运行安全韧性评价指标体系,采用序关系法(G1法)获得韧性指标的独立权重,采用决策试验和评价实验室(DEMATEL)法量化韧性指标的关联权重,并利用博弈论确定组合权重,提出了基于云模型的水利工程运行安全韧性评价方法。利用该方法对江都水利枢纽工程2017—2021年的运行安全韧性进行评价,结果表明：江都水利枢纽工程的运行安全韧性逐年提升,并达到高韧性水平;评价结果与实际情况相符,验证了方法的正确性与可靠性。     

基于BP神经网络的洪涝灾害承灾体脆弱性评估

为了降低洪涝灾害对北京市承灾体的损害,制定了一个同时考虑暴露度、敏感性和适应能力的承灾体脆弱性评估框架,运用熵权-TOPSIS算法对承灾体指标数据客观赋权并得到标准化后的脆弱性指数,将初始权重和脆弱性指数分别作为输入和输出数据集代入BP神经网络进行训练进而得到优化权重;进一步结合ArcGIS技术对洪涝灾害承灾体脆弱性进行评估,并利用自然断点法将洪涝灾害承灾体脆弱性划分为4个等级。结果表明：(1)人口密度、经济密度、城市POI密度、植被覆盖率和排水管网等指标对北京市洪涝灾害承灾体脆弱性影响显著;(2)北京市洪涝灾害承灾体脆弱性在空间上呈现东南向西北逐渐降低的趋势,城市中心区脆弱性等级高,边缘地区脆弱性低。研究成果对于降低北京市洪涝灾害承灾体脆弱性具有一定指导意义,权重优化模型及脆弱性评估模型也可应用到其他城市。     

基于模糊数学的博弈论组合赋权法边坡稳定性评价

为准确评价边坡的稳定性,降低滑坡风险,以湖北兴山蒋家淌边坡工程为例,选取地形地貌、地质结构、岩土性质、赋存环境4个一级指标;坡高、节理发育、内摩擦角、大气降雨等16个二级指标建立模糊综合评价模型,在层次分析法和熵权法的基础上采用博弈论组合赋权法对边坡稳定性评价指标体系进行赋权,通过求解模型得出评价指标最终权重值。结果表明,通过博弈论组合赋权法得到的指标权重均介于主客观赋权法之间,边坡稳定性的评价结果与实际情况相吻合,说明该方法具有较好的合理性。     

基于模糊综合评价的深圳市暴雨洪涝风险评估

近年来,城市洪涝灾害的频繁发生已引起专家学者的广泛关注.基于灾害系统理论,综合考虑致灾因子、孕灾环境、承灾体、防灾减灾能力等因素,从危险性和易损性两大风险要素出发,利用ArcGIS技术和模糊综合评价法,对洪涝频发的深圳市进行城市暴雨洪涝灾害风险评估区划,最终生成以100 m×100 m为基本评价单元的暴雨洪涝灾害风险分...     

深圳河流域内陆侧洪涝风险分析

基于致灾因子、孕灾环境、承灾体与防灾减灾能力四大风险要素对深圳河流域内陆侧的洪涝风险进行分析,构建以雨、洪、潮叠加的复杂致灾因子危险性和高度城市化带来的高易损性为特征的沿海城市洪涝灾害风险评价指标体系,用层次分析法修正熵权法以确定评价指标的权重,得到洪涝的危险性风险、易损性风险和综合风险区划。结果表明：福田区西南部至罗湖区西南部是极高危险性与极高易损性的统一体,在防洪减灾中应予以较全方位的重点防护,其他低易损性且高危险性地区只需根据主导的危险性因子给予有所侧重的防护措施;构建的沿海城市洪涝灾害风险评价指标体系可为政府防灾减灾规划与防洪应急响应提供必要的参考依据,亦可为防灾资源分配和灾后恢复重建提供有效信息。     

城市暴雨洪涝灾害脆弱性评价

基于脆弱性概念阐述暴雨洪涝灾害下的城市脆弱性内涵,从暴露度、敏感性和适应能力3个方面构建了包含11个指标的城市暴雨洪涝灾害脆弱性综合评价指标体系和评价模型,并确定脆弱性等级划分标准。以南京市秦淮区为例,针对100年一遇设计暴雨情景,基于MIKE一二维耦合模型,定量分析指标值,采用构建的评价模型计算了城市暴雨洪涝灾害脆弱性指数,对极端暴雨情景下研究区的脆弱性进行了评价,绘制了研究区脆弱性空间分布图,分析了脆弱性分布特点与成因。结果表明:MIKE一二维耦合模型可用于暴露度指标中最大淹没水深和时段末淹没水深的获取;河流沿岸且地势较为平坦的区域,交通路网中的低洼区域、立交桥下易形成积水的区域,人口稠密、GDP产值高、暴露程度较高的居民住宅区与企业中心等区域脆弱性较高。     

基于RS和GIS的县域洪涝灾害风险评估

洪涝灾害风险评价是研究洪涝灾害的重要手段之一,评价结果可为区域洪涝灾害监督预测、防洪减灾措施的制定与规划提供依据。以河北武安市为研究区域,以自然灾害风险系统理论为基础,考虑当地实际情况,从洪涝灾害的致灾危险性、灾害敏感性以及防减灾能力三个方面出发,选取降水、地形等自然因素和人口密度、经济投入水平等社会经济要素共9个评价指标,采用GIS空间分析叠加功能、加权综合评价法等方法,得出洪涝灾害风险评价结果。结果表明:武安市洪涝灾害风险分布整体呈现由中部、西南部高风险区向四周逐渐递减的特点,具体表现为河谷风险等级突出,洺河沿岸地区的风险要高于其他地区;平原风险等级明显,平原区由于易出现洪水汇入,且敏感性强的特点,易出现洪涝灾害;农耕区域的风险等级要高于林草区域。通过历史灾情数据对评价结果进行验证,本文提出的武安市洪涝灾害评估结果与实际情况一致性较高。     

河口型城市水务建设评价指标体系分析—以上海市为例

水务涉及领域众多,评价一个地区水务状况须建立符合实际,考虑多种因素的评价指标体系。上海市位于典型的平原感潮河网地区,易受上游洪水、下游高潮、区域暴雨滞水、台风等影响。在考虑上海市水务管理特色的基础上,针对防汛减灾安全和水源地水质安全两个管理目标,建立了评价体系,并利用评价体系对上海市两个管理目标进行了评价。评价结果反映了上海市各区的防汛减灾能力和各水源地水质的安全保障能力。     

基于GIS的重庆市潼南县洪水灾害危险性分析

近年来,3S技术的发展为区域洪水灾害分析提供了有效的数据管理工具、空间分析功能以及直观的表现手段,使洪水灾害研究领域有了新的突破。选择重庆市潼南县为研究区域,基于GIS平台,采用层次分析法、GIS空间分析方法,利用与洪水灾害危险性相关较大的降雨、地形、水系、水库4个因素,建立了洪水灾害危险性评价模型,并利用模型对潼南县洪水灾害危险性进行了分析,得到了潼南县洪水灾害危险性等级分布图。分布图显示,潼南县中部和东南部地区的洪水灾害危险性普遍较高于其它地区,特别是琼江和涪江两岸地区危险性最高,占研究区面积29.25%;潼南县东北部、南部地区的洪水灾害危险性相对于中部来说较低。总的来说,潼南县大多数地区处于较高危险水平。     

西宁市多尺度城市内涝风险评价方法

针对西宁市内涝风险评价的不同尺度评价需求,提出了西宁市多尺度城市内涝风险评价方法,涵盖西宁市规划管理的宏观尺度、街区预警应急的中观尺度和损失保险评估的微观尺度。采用熵权法进行宏观尺度评价,采用水文水动力模拟进行中观尺度评价,采用灾损曲线的方法进行微观尺度评价。结果表明:西宁市36个排水分区中25个位于综合中、高风险区;12个实测积水点中有75%位于综合高风险区,16.7%位于综合中风险区。     

Flood and Waterlogging Disaster Damage Evaluation in Middle-Lower Yangtze River by 3S technology

Ｔｈｅｍｉｄｄｌｅ -ｌｏｗｅｒｂａｓｉｎａｒｅａｉｎＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｉｓａｔｙｐｅｏｆｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌａｎｄｍｏｎｓｏｏｎｃｌｉｍａｔｅｚｏｎｅ，ａｎｄｉｔｓｔｏｐｏｇ ｒａｐｈｙｉｓｌｏｗａｎｄｆｌａｔ，ｗｈｅｒｅｆｌｏｏｄａｎｄｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇｏｆｔｅｎｈａｐｐｅｎｓｓｏｔｈａｔｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｄｉｓａｓｔｅｒｉｓｖｅｒｙｓｅｒｉｏｕｓｏｎｃｅｆｌｏｏｄｈａｐｐｅｎｓ．ＳｉｎｃｅｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＰｅｏｐｌｅ ｓＲｅｐｕｂｌｉｃｏｆＣｈｉｎａ…     

组合赋权2模糊聚类算法的改进及其 在洪灾风险评价的应用

针对洪水灾害风险评价中单一赋权法存在一定局限性和风险等级难以客观划分的问题, 提出改进组合赋权-模糊聚类算法, 开展洪水灾害风险评价研究。考虑洪灾危险性、敏感性和易损性等 3 个方面筛选构建评价指标体系, 并分别采用直觉模糊层次分析法和 VC-CRITIC 法赋予主、客观权重, 通过改进博弈论组合赋权法计算最优组合权重, 加权计算不同评价单元洪灾风险度, 利用高斯混合模型模糊聚类算法划分区域洪水灾害风险等级。以茨南淝左片防洪保护区遭遇淮河干流百年一遇洪水为例进行洪灾风险评价算法应用研究, 结果表明: 极高风险区和 高风险区共占保护区总面积的 24. 87 % , 基本为淹没水深较大、地形位指数较低和社会经济价值较高的区域。评价结果较为合理可靠, 所提改进组合赋权2模糊聚类算法可为防洪保护区洪水灾害风险评价和防灾减灾决策提供技术支持。     

基于3S技术的长江中下游洪涝灾情评估研究

The evaluation method, model and process for the flood and waterlogging disaster condition by GIS,RS and GPS technology and the method for setting up d isaster condition database, dyke database and historical disaster damage databas e are presented. An index of flood damage degree(FDD) used to evaluate the relat ive degree of disaster loss and divide flood and waterlogging area is suggested . The value of flood damage degree can be calculated as follows :taking the vari ous disaster losses of sample area in a base year as standard value and computin g the ratios of various disaster loss values in different areas and years to th e standard flo od disaster loss values, then summing up the weighted ratios. The computed resul t s are the value of flood damage degree in the every year. The macroscopic flood disaster distribution can be evaluated by the values of flood loss degree.