基于过程机理的洪灾生命损失评价模型框架初探

21世纪以来接连发生的印度洋海啸、美国卡特里那飓风、孟加拉强热带风暴等一系列与洪水有关的自然灾害,给人类生命和财产造成了巨大损失,说明当今世界低海拔地区的洪灾脆弱性。系统回顾了目前洪灾生命损失评估采用的经验统计法与GIS分带法,发现这些研究方法忽视了造成洪灾生命损失的过程与机理,计算结果存在较大的不确定性;根据洪灾发生的过程及其生命损失的机理构建了一种新的洪灾生命损失评估模型框架。首先采用"人口吸引动态空间化GIS模型"模拟洪水期间典型时段的人口动态空间分布;其次用基于DEM和GIS网格的"环形"洪水淹没算法进行洪水演进过程的数值模拟,获得水深-流速的洪水过程时空场;接着用GIS网络分析和线性规划方法计算灾区成功转移与转移失败的人口数量及空间分布;然后用避难场所人口空间再分配模型,计算成功避难与避难失败的人口数量及空间分布;最后用建筑物倒塌和个体水中不稳的生命损失评估模型,计算用作避难场所的高层建筑物倒塌和困于水中人员的潜在生命损失。     

基于ArcObjects的洪灾淹没模拟与避难决策系统设计与实现

利用GIS组件ArcObjects开发了洪灾淹没模拟与避难决策系统,介绍了系统的需求分析、数据来源、数据处理、系统结构及系统功能的实现。对系统涉及到的利用矢量模型与栅格模型的优点以及复杂性最短路径分析,提出了解决方法。在此基础上,系统考虑了小尺度上的灾情时空变化情况、灾民避难能力的强弱、道路的可行性等,体现了洪灾动态模拟、避难决策、损失统计的详细性、真实性;基于B/S体系结构,实现了基础数据的共享。     

潖江蓄滞洪区洪灾风险分析及避难转移安置研究

以潖江蓄滞洪区洪灾避难转移安置为研究对象,利用Mike21技术,建立潖江蓄滞洪区洪水演进数值模型,模拟北江遭遇300年一遇洪水时,在潖江口泄洪,潖江蓄滞洪区内洪水演进,分析潖江蓄滞洪区洪灾风险.通过实地调查,结合历史洪水情况,利用潖江蓄滞洪区DEM数据、Google地图及最快避难转移安置时间分析法,详细设计了潖江蓄滞洪区内各行政村落遭遇洪灾时避难转移与人员安置,为潖江蓄滞洪区启用预案科学编制及防洪减灾提供科学依据.     

城市规划中固定防灾避难人口估算研究

防灾避难场所是城市重要防灾基础设施。防灾避难场所规划越来越受到各级政府的重视。但在目前防灾避难场所规划中,固定防灾避难人口的估算往往被规划人员误用。该文介绍了固定避难人口的含义,分析了导致误用的原因,研究提出了估算防灾避难人口的方法和步骤,对一般应急避难场所规划具有参考意义。     

灾害避难行为的模拟模型研究(Ⅱ)──单人单房情况的避难模拟

在我们已建立的避难行为模拟的初步模型的基础上，为了检验该模拟模型的实用性，就单人单房避难情况进行了模拟，检验了常见的触墙移动、随机移动、大方向移动等３种避难行为模式的避难效果。文中给出了模拟过程中各种参数的计算和设定方法．模拟结果表明：在较宽阔的房屋内避难时，触墙移动是最有效的避难途径。在对单人单房避难模拟进行总结的基础上，本文还探讨了上述模型中存在的主要问题及其进一步完善的可能性。     

灾害避难行为的模拟模型研究（II）——单人单房情况的避难模拟

在我们已建立的避难行为模拟的初步模型的基础上，为了检验该模拟模型的实用性，就单人单房避难情况进行了模拟。检验了常见的墙移动，随朵移动、大力向移动等３种避难行为模式的避难效果，文中给出了模拟过程中各种参数的计算和设定方法，模拟结果表明：在较宽阔的房层内避难时，触墙移动是最有效的避难途径，在对单人单房避难模拟进行总结的基础上，本文还探讨了上述模型中存在的主要问题及其进一步完善的可能性。     

灾害避难行为的模拟模型研究（I）——基本模型的建立与计算机实现

灾害避难行为的研究，不仅直接有助于建筑物内部构造的设计、物件的布局、避难诱导装置的设计，而且也是加强市民减灾意识培养的基础，考虑到灾害实验的危险性和避难行为的不可重复性，建立计算机模拟模型来探求避难行为的规律，已成为对其进行研究的最佳途径，本文重点介绍了避难行为模拟模型建立的原则，模型的构成，基本假设，并给出了计算机袂现的途径，为进一步为实例研究创造条件。     

城市避难场所相关研究进展与展望

在阅读大量国内外文献基础上,对避难场所相关概念进行归纳总结,梳理避难场所相关研究的脉络,分析避难场所相关研究的演变与发展。重点对评价和选址两大研究主题进行深入探讨与归纳总结。已有研究成果较为丰富,但仍存在不足之处。目前,避难场所相关概念较多,尚无共识。已有研究对象多局限于绿地,而对城市中其他能够保障居民灾时安全的开敞空间挖掘不够。空间布局研究较为零散,方法有待更新,评价结果难以深入到城市内部空间结构,且忽略了居民避难行为的影响力。未来应①着力探索高效、规范的识别方法,明确城市中能真正保障居民灾时安全的避难空间;②强化灾害行为学研究,基于居民灾时行为特征进行避难空间评价与选址;③探讨避难空间在大城市蔓延与土地利用系统变化过程中的空间布局、演变特征与驱动力。     

灾害避难行为的模拟模型研究(Ⅲ)--双人单房情况的避难模拟

研究突发性灾害下的避难行为,有利于提高公众的防灾减灾意识和灾害抵御能力,在当前城市防灾减灾中具有重要的理论和现实意义.利用计算机模拟仿真试验可以多次重复、简单易行的优点,在对现有的计算机仿真模型进行改进的基础上,开展了不可视环境下双人单房任意方向下的灾害避难行为仿真模拟研究.结果表明,在双人单房的情况下,两人分头避难模式优于两人共同避难模式;同时,进一步的扩展模拟还表明,两人在分头避难又相遇后,进行正确交流也是十分有益的,这往往可以缩短发现避难出口的时间.     

考虑场所吸引度的片区震后固定避难空间优化

为改善城市老旧片区震后中长期避难空间，提高固定避难效益，针对老旧片区避难效率低、疏散无序性突出和避难资源分配失衡等问题。考虑固定避难阶段避难场所与疏散人员的吸引关系，提出了基于断裂点理论的固定避难场所责任区域划分方法，并以避难场所吸引度为切入点提出优化方案，应用复杂网络理论构建片区疏散网络进行综合分析。研究结果表明：对片区固定避难空间优化后，片区整体疏散效率得到明显提升，整体疏散时长最优可至43 min;根据避难吸引度进一步优化场所责任范围可实现片区避难资源供需均衡，片区整体固定避难效益得到有效提高。     

基于河网水系变化的水灾危险性评价——以永定河流域京津段为例

城市化过程中不合理的土地利用导致河道填塞、河网缩减现象普遍，城市水灾增加。基于灾害系统思想，构建了基于河网水系变化的水灾危险性评价体系，并以永定河京津段为例进行了实证分析。结果表明：（1）近40年来研究区水系结构简单化趋势明显，河道长度减少了20．5％，条数减少了36．4％，水系调蓄能力下降，在同样的致灾强度下水灾危险性加大；（2）在假设暴雨重现期为50年的条件下，经济密度差异决定了水灾潜在危险区的空间格局，居民用地将成为水灾重度危险区；平原段水灾重度危险区占5．7％，中度危险区占33．1％，滨海段重度危险区占13．9％，中度危险区占26．8％。研究结果可为区域综合减灾、水灾预报提供依据。     

中国洪水灾后恢复重建行动与理论探讨

基于中国洪水灾后恢复重建的实践 ,总结了中国洪灾灾后恢复重建的结构体系 ,并依此讨论了洪水灾后恢复重建的若干理论和实践问题。文章指出 ,应明确洪水灾后恢复重建与备灾和防灾的关系 ,并提出了洪水灾后恢复重建的结构体系与程序。     

基于GIS的广西农业暴雨洪涝灾害风险评估

以自然灾害风险评估理论和方法为指导,遥感本底数据、气象数据、基础地理信息数据、社会经济数据为基础数据,构建广西农业暴雨洪涝灾害风险评估指标体系,采用层次分析及加权综合法建立农业暴雨洪涝灾害风险评估模型;借助GIS技术,计算广西农业暴雨洪涝灾害致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性、防灾减灾能力及综合风险指数,并对广西农业暴雨洪涝灾害进行风险区划,采用相关分析法将广西农业暴雨洪涝灾害风险结果与广西历史暴雨洪涝灾情数据进行对比验证,研究结果表明,农业暴雨洪涝风险分布结果与洪涝灾情损失的空间分布基本吻合,南部沿海的风险性最强,西部风险性最小。     

中国水灾风险综合管理--平衡大都市区水灾致灾强度与脆弱性

中国大都市区主要分布在大江大河的中下游地区,由于区域土地利用格局的巨大变化,特别是较多的水域和湿地因城市化而被占据,因此,一方面大都市区面临严重的洪水危险,另一方面为了使大都市区尽可能减轻洪水灾害,而加强了防洪能力的建设.然而,近50年的减灾实践证明,洪水灾害却在波动中趋于上升,即大都市区对洪水的脆弱性在增大.在对中国大都市区洪水灾害的区域分析基础上,以广东省为例,构造了综合水灾致灾因子和承灾体为一体的风险评估模型体系,以此提出了平衡大都市区水灾致灾强度与脆弱性的基本土地利用模式,和"政府-企业(社区)-保险公司"相结合的企业风险管理模式.     

荆江分洪区1998年洪水转移调查分析

对荆江分洪区１９９８年洪水期间安全转移的调查表明，叶然有分洪预案，但实际转移时仍出现了相当程度的拥挤与混乱。完善分洪转移的组织与管理，已成为分洪区居民１９９８年转移后关注的焦点，分洪区居民普遍表现出对分洪洪水情不甚了解，通过各种方式开展有关洪水的宣伟，提高区内居民的防洪意识，是荆江分洪区未来防洪减灾的重点工作之一，由于是国家为保护更重要的地区而主动分洪。对分洪区历分洪蒙受的损失给预某种形式的补偿已     

基于GIS多准则评价与BP神经网络的暴雨洪涝灾害风险辨识--以闽三角地区为例

灾害风险辨识是灾害有效防控的重要环节之一,辨识体系与风险水平之间的非线性复杂关系使研究方法向精细化、智能化转型。闽三角地区是我国重要的沿海经济开放区,独特的“山-海”自然地理格局、起伏破碎的地形、高发的台风暴潮和极端短时降雨特征使其常遭受洪涝灾害侵扰。以闽三角为例,将生态服务价值纳入风险评价体系,构建基于GIS多准则评价与BP神经网络模型的风险辨识方法,旨在完善评价体系的同时,弥补传统评价方法存在的非线性缺陷和主观依赖,并以此为基础,进一步探究该地区风险空间分布规律和空间格局,为灾害风险防控提供思路。结果表明:①基于GIS多准则评价与BP神经网络模型的风险辨识方法能够系统准确的认知暴雨洪涝灾害风险水平与空间分布;②高风险区主要分布在河流沿岸、河口处、湾区,且人口、经济活动较活跃地区,城市化发展快速区与缓慢区相比,更容易遭受洪涝灾害威胁;③洪涝风险以高-高和低-低集聚为主,风险根据空间自相关性特征分为“整体随机”“局部随机-邻域集聚”和“整体集聚”三种类型。最后根据风险特征将闽三角地区高风险分为“厦门集美版块”“泉州湾区版块”“漳州县区版块”,分别提出灾害治理建议。     

区域洪水灾害风险评估体系(Ⅰ)——原理与方法

区域洪水灾害风险评估是一个新的研究领域。从洪水灾害系统的概念出发,首先阐述了洪水灾害风险管理系统、洪水风险评估及风险类型划分;然后从指标选取原则、指标层次结构、指标量化、风险等级、风险指数等方面构建了洪水灾害风险评估指标体系;接着分析了矢量面状及栅格点状的洪水灾害风险评估单元;最后,介绍了适合区域洪水灾害风险评估的层次分析法、模糊综合评价法及空间分析方法。     

区域水灾恢复力及水灾风险管理研究——以湖南省洞庭湖区为例

近年来灾害恢复力研究在领域的拓展和定义的延伸等方面取得了较大的进步。灾害恢复力作为系统的一个有价值的属性，与风险、脆弱性和适应性一起成为当前灾害综合管理和减灾研究的重要内容。但目前灾害恢复力研究仍停留在理论和概念层面，鲜有深入的实际操作性强的工作开展。为进一步理解水灾恢复力的内涵和实质，为区域恢复力建设提供切实可行的方案，作者在原有对灾害恢复力研究进展进行综述的基础上，开展了以湖南省洞庭湖区为例的洪水高风险区水灾恢复力理论和实践的研究，提出了由自然维、经济维、组织维、社会维组成的四维区域水灾恢复力概念模型，然后细致分析了区域水灾恢复力利益主体的相互关系，提供了初步的区域水灾恢复力评估模型。最后在定性分析的基础上，对洞庭湖区区域水灾风险管理进行了探讨，提出了相应的管理对策和建议，旨在为政府的防灾减灾决策提供科学依据。     

基于气象预测数据的中国洪涝灾害危险性评估与预警研究

基于自然灾害风险理论,借助GIS强大的空间分析功能,采用归一化和层次分析法,对中国全国范围尺度进行了洪涝灾害危险性评估。通过对洪涝灾害危险性因子分析,分别提取当天降雨量、前3 d降雨量、地形高程、地形标准差、河湖网络等因素作为评估因子,提出了各因子危险性指数计算方法,以及全国洪涝灾害危险性指数计算模型公式。根据统计分析危险指数的最小值、最大值,结合历史灾情,利用阈值分割法确定了风险等级分割值分别为0.3、0.45及0.6,将洪涝灾害等级划分为高风险、中风险、低风险与无风险四个等级,从而建立了类似于天气预报模式的全国洪涝灾害危险性评估模型,并以2010年8月22日为例进行了洪涝灾害危险等级评估的实际应用。最后,基于洪涝灾害的危险性评估的结果,结合危险区内人口分布、交通设施等基础数据,生成相应的预警产品。对可能发生的洪涝灾害发出预警与预测,为危险区人们乃至相关政府管理部门采取有效的防灾、减灾措施提供参考依据。     

基于GIS的灾害疏散模拟及救援调度

台风是我国东南沿海各省夏秋季中经常遭遇的自然灾害。在台风登陆之前，根据气象部门对台风发生过程及发展趋势的分析，预测防御范围，进行必要的应急疏散与救援调度，可以有效地减少人员伤亡和财产损失。研究了城市在风灾情况下进行疏散的模拟方法。将微观离散模型和宏观交通流模型相结合，采用元胞自动机原理和LW宏观交通流理论，建立了城市区域不同类型的疏散模型和应急服务规划模型，进行了人员和车辆的疏散模拟与分析，并在此基础上研制了基于GIS的灾害疏散模拟及救援调度系统，该系统可对城市防灾减灾规划和灾时应急预案的制定提供决策支持。