【技术实现步骤摘要】
本申请属于洪水风险评价，具体地说，涉及一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法。
技术介绍
1、水动力水质模型是水环境管理的重要工具，可以获取时空连续的水质状况。基于网格的分布式水文模型是目前研究流域洪水预报的重要工具，在模型应用中，一般利用dem生成数字流域，在每个小的子流域上应用水文模型模拟产流过程来推求径流值，再进行汇流演算，最后求得每个子流域出口断面处的流量过程、峰值流量及洪水到达时间等洪水预报数据。
2、基于二维浅水动力学方程的水动力模型，常用于洪水过程模拟，可模拟复杂流态的动力过程，更加适用于具有突发性、水量集中、流速大等特点的暴雨洪水模拟，可反映出暴雨洪水特征值在空间和时间上的分布和动态变化，基于二维浅水方程的水动力学模型，尤其是采用显格式和激波捕捉数值方法的二维模型，常用于各类洪水过程模拟，可模拟复杂流态的动力过程，适用于具有突发性、水量集中、流速大等特点的暴雨洪水模拟，这类模型可以对流域的高空间异质性进行精细描述，预测暴雨洪水特征值的空间分布和动态过程，可用于分析洪水演进过程对农田、工业设施、城市基础设施及建筑物、人的生命的影响。
3、然而，目前尚未有成熟的基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法，常用的方式不能充分利用二维水动力模型的二维空间模拟结果，未考虑流域的空间异质性，即每个栅格的危险性、脆弱性、暴露性等均不相同，会直接导致空间计算结果出现较大误差，并导致计算的稳定性较差。
技术实现思路
1、为解决上述问题和技术缺陷，本
2、步骤1、使用二维水动力模型进行模拟，获取每个栅格的水深和流速数据，确定每个栅格的危险性指数；
3、步骤2、根据不同栅格对应的土地利用类型确定每个栅格的脆弱性指数；
4、步骤3、根据不同栅格对应的人和资产密度确定每个栅格的暴露性指数；
5、步骤4、根据每个栅格的危险性指数、脆弱性指数和暴露性指数确定每个栅格的洪水风险指数，获取栅格化的洪水风险图。
6、优选地，所述步骤1中每个栅格的危险性指数的确定是以水深和流速作为关键因子。
7、进一步地，所述步骤2中每个栅格的脆弱性指数的确定是以土地利用类型作为关键因子，所述不同栅格的土地利用类型包括：林地、灌木林、草地、耕地、裸地、水域和城镇。
8、更进一步地，所述步骤3中每个栅格的暴露性指数的确定以人和资产密度作为关键因子。
9、再进一步地，所述步骤4中根据每个栅格的危险性指数、脆弱性指数和暴露性指数确定每个栅格的洪水风险指数的计算公式如下：
10、r(i,j)＝hh(i,j)·hu(i,j)·v(i,j)·er(i,j)·ep(i,j)
11、其中，(i,j)为每个栅格中心点坐标，r(i,j)为栅格(i,j)的洪水风险指数，hh(i,j)为栅格(i,j)的水深相关危险性指数，hu(i,j)为栅格(i,j)的流速相关危险性指数，v(i,j)为栅格(i,j)的脆弱性指数，er(i,j)为栅格(i,j)的人口相关的暴露性指数，ep(i,j)为栅格(i,j)的资产相关的暴露性指数。
12、一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价系统，包括：
13、模型模拟模块，用于使用二维水动力模型模拟获取水深和流速的栅格数据；
14、危险性模块，用于以水深和流速作为关键因子，根据水深和流速的栅格数据，确定每个栅格的危险性指数；
15、脆弱性模块，用于根据不同栅格对应的土地利用类型确定每个栅格的脆弱性指数；
16、暴露性模块，根据不同栅格对应的人和资产密度确定每个栅格的暴露性指数；
17、洪水风险模块，用于根据每个栅格的危险性指数、脆弱性指数和暴露性指数确定每个栅格的洪水风险指数，获取栅格化的洪水风险图。
18、优选地，所述脆弱性模块中每个栅格的脆弱性指数的确定是以土地利用类型作为关键因子，所述不同栅格的土地利用类型包括：林地、灌木林、草地、耕地、裸地、水域和城镇。
19、进一步地，所述暴露性模块中每个栅格的暴露性指数的确定以人和资产密度作为关键因子。
20、一种电子设备，包括服务处理器和分布存储器，所述服务处理器连接所述分布存储器，所述分布存储器中存储有服务自管理程序，配置用于存储机器可读指令，所述服务处理器执行所述服务自管理程序，指令在由所述服务处理器执行时实现如上所述的基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法的步骤。
21、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法的步骤。
22、相比于现有技术，本申请实施例的有益效果为：
23、本申请利用二维水动力模型模拟，获取水深、流速的栅格数据，从而确定各栅格的危险性；根据不同栅格对应的土地利用类型确定脆弱性；根据不同栅格对应的人和资产密度确定暴露性；基于危险性、脆弱性、暴露性确定每个栅格的洪水风险，从而获得栅格化的洪水风险图，完全基于栅格化数据进行模拟、分析和评价，充分考虑了流域的空间异质性对洪水风险的影响；利用了二维水动力模型在二维模拟方面的优势，为中小流域洪水风险评价提供了新方法支撑。
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1.一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法，其特征在于，所述步骤1中每个栅格的危险性指数的确定是以水深和流速作为关键因子。
3.根据权利要求2所述的一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法，其特征在于，所述步骤2中每个栅格的脆弱性指数的确定是以土地利用类型作为关键因子，所述不同栅格的土地利用类型包括：林地、灌木林、草地、耕地、裸地、水域和城镇。
4.根据权利要求3所述的一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法，其特征在于，所述步骤3中每个栅格的暴露性指数的确定以人和资产密度作为关键因子。
5.根据权利要求4所述的一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法，其特征在于，所述步骤4中根据每个栅格的危险性指数、脆弱性指数和暴露性指数确定每个栅格的洪水风险指数的计算公式如下：
6.一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于二维
8.根据权利要求7所述的一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法，其特征在于，所述暴露性模块中每个栅格的暴露性指数的确定以人和资产密度作为关键因子。
9.一种电子设备，包括服务处理器和分布存储器，其特征在于，所述服务处理器连接所述分布存储器，所述分布存储器中存储有服务自管理程序，配置用于存储机器可读指令，所述服务处理器执行所述服务自管理程序，指令在由所述服务处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法，其特征在于，所述步骤1中每个栅格的危险性指数的确定是以水深和流速作为关键因子。
3.根据权利要求2所述的一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法，其特征在于，所述步骤2中每个栅格的脆弱性指数的确定是以土地利用类型作为关键因子，所述不同栅格的土地利用类型包括：林地、灌木林、草地、耕地、裸地、水域和城镇。
4.根据权利要求3所述的一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法，其特征在于，所述步骤3中每个栅格的暴露性指数的确定以人和资产密度作为关键因子。
5.根据权利要求4所述的一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价方法，其特征在于，所述步骤4中根据每个栅格的危险性指数、脆弱性指数和暴露性指数确定每个栅格的洪水风险指数的计算公式如下：
6.一种基于二维水动力模拟的中小流域洪水风险评价系统，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王月玲，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：
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