【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及韧性城市设计，尤其涉及一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法。
技术介绍
1、随着数字信息时代的来临，城市信息模型已成为城市研究的数据基础。这些模型能够收集、存储、管理和分析城市各子系统的数据，从而对城市的环境、社会和经济进行综合分析，以了解城市的实际状态和未来发展趋势。与此同时，城市洪涝模型已经得到了广泛的发展和应用，其能够收集和处理有关城市地形、地貌、气候和土壤等方面的信息，预测洪水和涝害的可能发生的时间、地点和程度。
2、然而，尽管已经有了成熟的城市信息模型和城市洪涝模型，但现有技术在进行韧性城市设计的决策时，无法很好地整合城市信息模型和城市洪涝模型，还需要通过作业员人工对数据进行分析并建模，决策的主观性强，且决策效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，能够自动化处理城市信息数据和水文数据，生成韧性城市设计方案，并客观地进行方案决策，减少了城市设计的随意性和不稳定性，提高了决策的效率和准确性。
2、为解决以上技术问题，本专利技术实施例提供一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，包括：
3、获取城市信息数据，生成若干韧性城市设计方案；其中，所述城市信息数据包括城市河道数据和城市雨水管道参数数据；
4、获取水文数据，结合所述城市信息数据，生成城市水灾害耦合模型并计算积水深度数据；其中，所述水文数据包括洪水灾害水流量数据、台风强度数据和海洋数据；所述
5、根据所述积水深度数据，对城市水灾害耦合模型的栅格进行掩膜处理，得到各栅格的积水深度；
6、将积水深度超过n的栅格，通过栅格乘法运算将积水深度转换为蓄水量；
7、基于不同土地利用类型对每一个时间间隔的蓄水量和淹没面积进行空间统计，得到各灾害阶段的水灾害韧性指标的时序数据；
8、计算各灾害阶段的时序数据的权重，从若干韧性城市设计方案中筛选最优的韧性城市设计方案。
9、作为上述方案的改进，所述获取城市信息数据，生成若干韧性城市设计方案，包括：
10、获取城市信息数据；
11、根据所述城市信息数据，依照城市子系统的规划设计要求和各子系统间的依赖关系，生成城市子系统的模拟场景数据；
12、根据所述城市子系统的模拟场景数据，生成若干韧性城市设计方案。
13、作为上述方案的改进，所述获取水文数据，结合所述城市信息数据，生成城市水灾害耦合模型并计算积水深度数据，包括：
14、获取洪水灾害水流量数据，结合城市河道数据，得到城市水灾害耦合模型的河流水文边界数据；
15、获取台风强度数据和海洋数据，得到城市水灾害耦合模型的海洋水文边界数据；
16、根据所述城市雨水管道参数数据、所述河流水文边界数据和所述海洋水文边界数据，计算城市的积水深度数据；
17、根据所述积水深度数据，得到城市水灾害耦合模型中城市交通的平均出行时间和城市土地利用数据。
18、作为上述方案的改进，所述基于不同土地利用类型对每一个时间间隔的蓄水量和淹没面积进行空间统计，得到各灾害阶段的水灾害韧性指标的时序数据，包括：
19、当土地利用类型为水域类型时，通过计算城市蓝色基础设施蓄水量；
20、当土地利用类型为绿地与广场用地类型时，通过计算城市绿色基础设施蓄水量；
21、当土地利用类型为道路与交通设施用地时，通过计算城市交通平均驾驶时间；
22、当土地利用类型为可开发用地时，通过计算城市开发用地淹没面积；
23、其中，i和j代表栅格数据的行数和列数；代表积水深度的空间分布；s代表每个栅格对应的面积；t代表交通模拟软件所模拟的各车辆驾驶时间，k代表车辆辆数；
24、统计每个时间间隔的城市蓝色基础设施蓄水量、城市绿色基础设施蓄水量、城市交通平均驾驶时间和城市开发用地淹没面积，得到各灾害阶段的时序数据。
25、作为上述方案的改进，所述计算各灾害阶段的时序数据的权重，从若干韧性城市设计方案中筛选最优的韧性城市设计方案，包括：
26、建立所述时序数据的三维矩阵；其中，c为水灾害韧性指标的数量，d表示韧性城市设计方案的数量(，t表示不同的灾害阶段；
27、使用熵权法计算所述三维矩阵，得到各灾害阶段的时序数据的权重，生成加权矩阵；
28、根据所述加权矩阵，计算若干韧性城市设计方案与正理想解的相对距离，得到得分矩阵；
29、根据所述得分矩阵，从若干韧性城市设计方案中筛选最优的韧性城市设计方案。
30、作为上述方案的改进，所述使用熵权法计算所述三维矩阵，得到各灾害阶段的时序数据的权重，生成加权矩阵，包括：
31、将所述三维矩阵进行归一化处理，得到归一化三维矩阵；
32、通过计算各灾害阶段的水灾害韧性指标的熵值；
33、通过计算各灾害阶段的水灾害韧性指标的多样化程度；
34、通过计算各灾害阶段的水灾害韧性指标的权重；
35、通过实现所述三维矩阵的加权，生成加权矩阵。
36、作为上述方案的改进，所述根据所述加权矩阵，计算若干韧性城市设计方案与正理想解的相对距离，得到得分矩阵，包括：
37、根据所述加权矩阵，确定每一水灾害韧性指标的正理想解和负理想解；
38、通过，计算加权矩阵中各值与其对应的水灾害韧性指标的正理想解的第一欧几里得距离；
39、通过，计算加权矩阵中各值与其对应的水灾害韧性指标的负理想解的第二欧几里得距离；
40、根据所述第一欧几里得距离和所述第二欧几里得距离，计算加权矩阵中各值与其对应的水灾害韧性指标的正理想解的相对距离，得到得分矩阵。
41、作为上述方案的改进，所述根据所述得分矩阵，从若干韧性城市设计方案中筛选最优的韧性城市设计方案，包括：
42、根据所述得分矩阵r，计算每一韧性城市设计方案在各灾害阶段的平均得分；
43、将平均得分最低的韧性城市设计方案作为最优的韧性城市设计方案。
44、作为上述方案的改进，灾害阶段包括第一灾害阶段、第二灾害阶段和第三灾害阶段；通过以下步骤得到各灾害阶段的时序数据：
45、将时序数据划分为未发生期、高峰期、持续期和恢复期；
46、将高峰期的时序数据减去未发生期的时序数据，得到第一灾害阶段的时序数据；
47、将持续期的时序数据减去未发生期的时序数据，得到第二灾害阶段的时序数据；
48、将恢复期的时序数据减去未发生期的时序数据，得到第三灾害阶段的时序数据。
49、与现有技术相比，本专利技术公开的一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，能够自动化处理城市信息数据和水文数据，生成韧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，其特征在于，所述获取城市信息数据，生成若干韧性城市设计方案，包括：
3.如权利要求1所述的一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，其特征在于，所述获取水文数据，结合所述城市信息数据，生成城市水灾害耦合模型并计算积水深度数据，包括：
4.如权利要求1所述的一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，其特征在于，所述基于不同土地利用类型对每一个时间间隔的蓄水量和淹没面积进行空间统计，得到各灾害阶段的水灾害韧性指标的时序数据，包括：
5.如权利要求1所述的一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，其特征在于，所述计算各灾害阶段的时序数据的权重，从若干韧性城市设计方案中筛选最优的韧性城市设计方案，包括：
6.如权利要求5所述的一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，其特征在于，所述使用熵权法计算所述三维矩阵，得到各灾害阶段的时序数据的权重，生成加权矩阵，包括：
7.如权利要求6所述的一种
8.如权利要求7所述的一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，其特征在于，所述根据所述得分矩阵，从若干韧性城市设计方案中筛选最优的韧性城市设计方案，包括：
9.如权利要求1所述的一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，其特征在于，灾害阶段包括第一灾害阶段、第二灾害阶段和第三灾害阶段；通过以下步骤得到各灾害阶段的时序数据：
...【技术特征摘要】
1.一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，其特征在于，所述获取城市信息数据，生成若干韧性城市设计方案，包括：
3.如权利要求1所述的一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，其特征在于，所述获取水文数据，结合所述城市信息数据，生成城市水灾害耦合模型并计算积水深度数据，包括：
4.如权利要求1所述的一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，其特征在于，所述基于不同土地利用类型对每一个时间间隔的蓄水量和淹没面积进行空间统计，得到各灾害阶段的水灾害韧性指标的时序数据，包括：
5.如权利要求1所述的一种面向水灾害的韧性城市设计方案决策方法，其特征在于，所述计算各灾害阶段的时序数据的权重，从若干韧性城市设计方...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙一民，卢培骏，张春阳，戴伟，吕颖仪，夏晟，方素，陈丹彤，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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