基于极端暴雨洪涝淹没模拟的城市防洪避难所选址方法技术

本发明专利技术涉及地理信息技术领域，具体涉及基于极端暴雨洪涝淹没模拟的城市防洪避难所选址方法，包括：模拟待研究区域的极端暴雨洪涝淹没过程，根据模拟结果构建暴雨洪涝灾害风险指标，进而确定需疏散居民点的位置；计算居民疏散速度，进而构建疏散路网；在高适宜区中确定已有和备选防洪避难所设施点的位置；构建多目标防洪避难所选址模型，对多目标防洪避难所选址模型进行求解，确定待研究区域内新建防洪避难所的数量和位置。本发明专利技术对减少极端暴雨洪涝灾害的人员伤亡有重大意义，提升了防洪避难所选址结果的可靠性。所选址结果的可靠性。所选址结果的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于极端暴雨洪涝淹没模拟的城市防洪避难所选址方法


[0001]本专利技术涉及地理信息
，具体涉及基于极端暴雨洪涝淹没模拟的城市防洪避难所选址方法。

技术介绍

[0002]在气候变化和快速城市化背景下，出现由极端暴雨诱发的城市洪涝灾害的可能性大大增加。人类活动造成的气候变化已影响到全球各区域的天气状态，其中，全球变暖的进一步加剧直接增加了暴雨、洪涝和海啸等极端天气事件的发生风险，同时伴随城市化进程的持续推进，持续高强度的人类活动削弱了城市自身调节和应对气候变化与暴雨洪涝灾害的能力。城市居住人口密集且建筑密度高，建筑物之间的安全空间小，一旦遭受极端洪涝灾害将会严重威胁人民群众的生命安全。应急疏散是城市防洪减灾的重要组成部分，是保障居民生命财产安全的重要手段，而防洪避难所的选址优化是确保暴雨洪涝灾害期间居民安全有效疏散的重要保障。
[0003]目前，城市应急避难场所的整体服务能力仍滞后于城市的发展速度，应急避难场所在数量上和布局上都无法满足城市整体避难需求，导致存在较大的应急避难服务人口缺口。因此，如何合理配置城市防洪避难所，使居民在暴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于极端暴雨洪涝淹没模拟的城市防洪避难所选址方法，其特征在于，包括以下步骤：模拟待研究区域的极端暴雨洪涝淹没过程，根据模拟结果构建暴雨洪涝灾害风险指标；根据洪涝灾害风险指标确定需疏散居民点的位置；根据模拟结果提取的淹没水深和积水流速，计算居民疏散速度，进而构建疏散路网；对待研究区域内防洪避难所选地址进行适宜性评价，确定防洪避难所选地址的高适宜区，在高适宜区中确定已有和备选防洪避难所设施点的位置；根据需疏散居民点的位置、疏散路网、居民疏散速度以及已有和备选防洪避难所设施点的位置，构建多目标防洪避难所选址模型；对多目标防洪避难所选址模型进行求解，确定待研究区域内新建防洪避难所的数量和位置。2.根据权利要求1所述的基于极端暴雨洪涝淹没模拟的城市防洪避难所选址方法，其特征在于，根据模拟结果构建暴雨洪涝灾害风险指标；根据洪涝灾害风险指标确定需疏散居民点的位置，包括：根据模拟结果获取待研究区域的各个评价单元和评价指标，利用层次分析法确定各个评价指标的主观权重，利用熵权法确定各个评价指标的客观权重；根据各个评价指标的主观权重和客观权重，确定各个评价指标的综合权重；基于所述评价单元、各个评价指标以及各个评价指标的综合权重，确定暴雨洪涝灾害风险指标；利用所述暴雨洪涝灾害风险指标，进行洪涝灾害风险等级划分；所述洪涝灾害风险等级包括：低风险、较低风险、较高风险和高风险；将位于较高风险和高风险的居民点的位置确定为需疏散居民点的位置。3.根据权利要求2所述的基于极端暴雨洪涝淹没模拟的城市防洪避难所选址方法，其特征在于，所述各个评价指标的主观权重的确定步骤包括：将洪涝灾害作为目标层，将致灾因子、孕灾环境和承灾体作为准则层，将各个评价指标作为指标层，进行层次分析结构模型的构建；使用专家打分法对层次分析结构模型中同层元素进行两两比较得到比较标度，进而组成比较判断矩阵；对所述比较判断矩阵的最大特性向量进行计算，将归一化后的最大特性向量确定为对应的评价指标的主观权重；所述各个评价指标的客观权重的确定步骤包括：根据待研究区域的各个评价单元和评价指标构建原始评价矩阵；采用极差对所述原始评价矩阵中的各个评价指标进行归一化处理，得到归一化后的评价矩阵；计算归一化后的评价矩阵中第i个评价单元的第j个评价指标，在所有评价单元的第j个评价指标的累加和中的占比，将所述占比记为P
ij
；利用公式计算各个评价指标的信息熵，式中，E
j
为第j个评价指标的信息熵，n为评价单元的个数，ln为指数函数；根据各个评价指标的信息熵，计算各个评价指标的客观权重，所述各个评价指标的客观权重的计算公式为：式中，w
j
″
为第j个评价指标的客观权重，m为评价指标的个数；所述各个评价指标的综合权重的计算公式为：w
j
＝αw
j
′
+βw
j
″
，式中，w
j
为第j个评价指标的综合权重，α为主观权重的偏好系数，w
j
′
为第j个评价指标的主观权重，β为客观权重的偏
好系数。4.根据权利要求2所述的基于极端暴雨洪涝淹没模拟的城市防洪避难所选址方法，其特征在于，所述暴雨洪涝灾害风险指标的计算公式为：特征在于，所述暴雨洪涝灾害风险指标的计算公式为：特征在于，所述暴雨洪涝灾害风险指标的计算公式为：R＝w
h
H+w
e
E+w
s
S式中，H为待研究区域的致灾因子危险性，U为致灾因子危险性中单项评价指标的个数，w
hu
为致灾因子危险性中第u个单项评价指标的权重，H
u
为致灾因子危险性中第u个单项评价指标标准化后的值；E为待研究区域的孕灾环境敏感性，Q为孕灾环境敏感性中单项评价指标的个数，w
eq
为孕灾环境敏感性中第q个单项评价指标的权重，E
q
为孕灾环境敏感性中第q个单项评价指标标准化后的值；S为待研究区域的承灾体脆弱性，G为承灾体脆弱性中单项评价指标的个数，w
sg
为承灾体脆弱性中第g个单项评价指标的权重，S
g
为承灾体脆弱性中第g个单项评价指标标准化后的值；R为暴雨洪涝灾害风险指标，w
h
为待研究区域的致灾因子危险性的综合权重，w
e
为待研究区域的孕灾环境敏感性综合权重，w
s
为待研究区域的承灾体脆弱性的综合权重。5.根据权利要求1所述的基于极端暴雨洪涝淹没模拟的城市防洪避难所选址方法，其特征在于，根据模拟结果提取的淹没水深和积水流速，计算居民疏散速度，进而构建疏散路网，包括：根据待研究区域的淹没水深和积水流速生成栅格图层；获取待研究区域的道路网络图层，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉龙，赖志柱，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：