[发明专利]一种高度城市化地区内涝风险评估方法

说明书

本发明公开了一种高度城市化地区内涝风险评估方法，所述风险评估方法包括以下步骤：构建内涝风险评价体系：所述内涝风险评价体系包括二级指标；根据所述二级指标建立因素集U和评语集V；采用GIS技术将评价区域划分为网格，数据转化为栅格数据；根据模糊理论建立标准评价矩阵：确定所述步骤二中因数集U中各单项指标的权重，并构建权重分配集；为所述标准评价矩阵R引入权重分配集，模糊运算后得到内涝风险的评估值；根据隶属度最大原则，完成内涝灾害评价；本发明评价过程简单易行，能够在建模数据不完整、不精确的情况下对城市区域进行内涝风险评价，以及适用大范围、高度复杂地区的内涝风险评价。

技术领域

本发明涉及内涝风险评估技术领域，特别涉及一种高度城市化地区内涝风险评估方法。

背景技术

目前，我国城市化水平上升迅速，城市建成区的不透水区面积占比增长迅速。但城市的基础设施，特别是防洪排涝设施发展明显滞后，导致不少城市会经常面临内涝灾害的影响。这些内涝灾害往往造成巨大经济损失，甚至是人员伤亡。灾害识别是灾害风险管理的第一步，制定内涝风险地图对于城市内涝风险管理和预警十分重要，可以为防洪防涝相关的政策提供依据。目前城市内涝灾害风险评估的方法主要是基于历史灾情的数理统计、数值模拟分析、基于遥感图像和GIS技术耦合分析法、以及基于指标体系评估等。基于历史灾情的数理统计法需要广泛的收集历史灾情数据，利用时间序列来统计灾害损失和识别风险区域，但数据获取难度大，且风险评估的时效性较低；基于遥感图像和GIS技术耦合分析法通过GIS软件对内涝发生时的研究区遥感影像进行受灾信息提取，然后考虑承灾体的受灾情况，最后构建风险评估模型，但是该方法对遥感影像的空间分辨率要求较高，且GIS数据提取困难；数值模拟分析法需要精确的排水管网数据及下垫面数据来模拟地区在面临降雨时的洪涝情景，但是对于高度城市化地区排水系统和地表雨水产汇流情况十分复杂，且不易得到城市地区完整的排水管网数据来进行精确建模；基于指标体系的评估方法是分析地区内涝灾害诱发因素，选择有代表性的因素指标来构建评价体系，通过实现不同因素对内涝灾害的综合表达，来完成内涝灾害风险评估，该方法的核心是选择评价指标和对各项指标进行的权重分析。但是现有的评价方法如层次分析法会受到专家知识的强烈影响，具有高度的主观性；而熵权法并不考虑指标间的差异，往往忽略实际情况。这两种权重分析方法均具有一定的局限性。

发明内容

发明的目的在于提供一种高度城市化地区内涝风险评估方法，解决了现有技术高度城市化地区排水系统和地表雨水产汇流情况十分复杂，不易得到城市地区完整的排水管网数据，评价结果的准确性低的问题。

本发明是这样实现的，一种高度城市化地区内涝风险评估方法，所述风险评估方法包括以下步骤：

步骤一：构建内涝风险评价体系：所述内涝风险评价体系包括一级指标和二级指标；

步骤二：根据所述二级指标建立因素集U和评语集V；

步骤三：数据的转化处理：采用GIS技术将评价区域划分为网格，数据转化为栅格数据；

步骤四：根据模糊理论建立标准评价矩阵：根据所述步骤二中的因数集和评语集建立评价矩阵A；根据步骤三中数据处理结果以及当地规范，对因素集中单指标进行评判，得到单个因素的单向评价集；对单向评价集进行归一化处理后填充矩阵A，得到标准评价矩阵R；

步骤五：确定所述步骤二中因数集U中各单项指标的权重，并构建权重分配集；

步骤六：为所述标准评价矩阵R引入权重分配集，模糊运算后得到内涝风险的评估值；

步骤七：根据隶属度最大原则，完成内涝灾害评价。

本发明是基于指标体系的评估方法进行的改进，并结合GIS技术，采用模糊数学的方法，用于处理随机、模糊、不充分和不确定性问题，实现在高度城市化地区排水管网数据、下垫面数据等基础数据难以获取的情况下进行内涝风险的综合评价，以及适用大范围、高度复杂地区的内涝风险评价。