基于GIS和OREMS的洪灾避难系统

面对突发的灾害,人类采取避难转移的方式来减少生命和财产的损失。大范围的人口转移是一个十分复杂的过程,必须有合理的计划和有效地利用现有的交通设施。提出了基于GIS和OREMS的洪灾避难系统来模拟洪灾的避难转移过程。根据洪灾危险区的统计资料,应用基于GIS的风暴潮洪灾风险系统分析洪灾淹没范围、避难区域的人口分布、路网结构,使用OREMS避难交通模型模拟避难过程。以长兴岛为例进行洪灾避难交通模拟,得到避难耗费时间,路网拥堵路段,并且在分析模拟结果的基础上对避难计划进行优化。     

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.     

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。     

基于溃坝洪水模型的山区堰塞湖避难场所选址

针对山区堰塞湖地理条件复杂多变,溃坝时间、范围不确定且可用于避难的场所不足的问题,本文基于溃坝洪水演进模拟结果提出一种适用于山区堰塞湖的避难场所选址方法。该方法结合堰塞湖区域地理条件,利用层次分析法对避难场所选址因子灵活分配权重值,根据经验理论确定评分标准;权重值和评分标准确定后,基于溃坝洪水演进模拟程序获取的淹没数据以及区域数据构建堰塞湖区域避难场所选址模型并计算得出选址结果;最后结合溃坝洪水演进模拟结果动态分析避难场所的最大利用时长。选择肖家桥堰塞湖为案例区域开展试验分析,试验表明本文的选址方法能灵活解决山区堰塞湖环境差异性大的问题并最大化地利用临时避难场所,为堰塞湖区域制定应急处置预案提供科学依据。     

综合防灾发展驱动下避难场所与救助设施的协同规划探讨

城市避难场所与应急救助设施的协同布局，是综合防灾发展驱动下城市避难场所规划的必然要求。基于此，先通过厘清避难场所在传统职能运行基础上，从灾害暴发期至缓解期参与治安消防、医疗救护、物资供应等应急救助的行动机制，构建以避难场所为核心空间节点、多方专业救助设施紧密联结的“避难协同空间系统”;再提出灾害风险评估、空间规划决策、规划实施保障的三段式避难场所和救助设施协同规划路径和策略，以此落实避难场所和多方救助单位之间行动兼空间上的密切配合。     

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。     

基于“三维空间面板”的避难场所规模均等性研究——以天津市中心城区为例

防灾避难场所布局存在着场地规模不足、与居民分布不相协调,各区域人均规模差别较大等问题,在避难人口测算时主要根据常住人口,使测算人口与实际需要避难人口之间存在一定差异。为保证居民均等避难,提出防灾避难场所规模测算的"时间—空间—规模三维空间面板模型"。在规模测算时,根据人口时空变化规律,利用大数据技术对城市人口规模测算,同时依据建筑综合抗灾能力和人均避难场所面积,对各区域不同时段避难人数及不同等级避难场所测算,保证各区域避难场地满足居民需求。"三维空间面板模型"构建不仅为天津市中心城区这种在各行政区均衡数量布局避难场所的城市提供布局优化基础,也为其它城市避难场所布局优化提供避难疏散人口及避难场地规模测算新方法,实现各区域居民避难规模均等性,满足所有居民避难疏散需求。     

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。     

基于3S的城市绿地公园防震避难适宜性评价

结合当前城市防震减灾任务的紧迫性和绿地公园的避难价值,提出应用3S技术构建绿地公园防震避难适宜性的评价方法体系。基于防震避难的内涵,从安全性、可达性和有效性三方面构建避难适宜性评价指标体系,以RS和GPS作为数据获取途径,以GIS作为数据分析平台,以模糊优选、信息熵和综合指数模型为评价方法,并以上海黄浦区为案例,进行了实证研究。研究表明:构建的方法体系可为城市现有绿地公园防震避难建设方案的制定、城市应急避难场所的优化选址和已建避难场所的效益检验等提供辅助决策手段。     

城市火灾模拟分析与消防应急指挥系统的设计与实现

城市火灾对人类的危害极大,建立城市消防地理信息系统是减轻城市火灾的有效途径。剖析了传统火灾报警与消防调度模式存在的弊端,尝试提出城市火灾模拟分析与消防应急指挥的融合模式,并运用GIS技术设计和实现了城市火灾模拟分析与消防应急指挥系统。解决了系统实现过程中的一系列关键技术:基于两种方式的接警空间定位、复杂条件下大区域火灾蔓延动态模拟分析、火灾损失预测与评估及消防应急指挥决策模型等。     

Emergency service response and costs in british floods

The costs of emergency response to flood disasters has received little attention. This paper presents and discusses a method for estimating the economic costs incurred through the use of the emergency services during flood events in Britain. First, a model of British emergency service response to flood events is presented. Secondly, cost evaluation principles relevant to each emergency service are discussed. Thirdly, a set of "standard" emergency service cost data are presented - these data are derived from research based upon the model of response and the evaluation principles. Finally, the "standard" data are applied to the case of the York and Selby floods of 1982 where data from research on the reported actions and costs of each emergency service are compared with those predicted through the use of the "standard" data.     

上海市洪涝灾害损失评估系统的开发

结合上海市洪涝灾害损失评估模型的研制工作,从GIS的应用开发角度,系统阐述了设计和开发上海市洪涝灾害损失评估系统的步骤和技术特征,该系统集基础信息处理、模型运算、结果查询、专题图制作、报表输出等于一体,建立了与洪水数值模型和用户实时添加方案的动态关联,整个系统开放、灵活、实用,为上海市防汛决策提供了有力的技术支持。     

软弱场地地铁车站结构地震反应的数值模拟与模型试验对比分析

根据软弱场地土上地铁车站结构大型振动台模型试验结果,以软件ABAQU S为平台,采用记忆型嵌套面黏塑性动力本构模型和动塑性损伤模型,分别模拟土体和车站结构混凝土的动力特性,建立了土-地铁车站结构非线性动力相互作用二维和三维有限元分析模型,对各种试验工况下地基土-地铁车站结构体系的地震反应进行了数值模拟,并与试验结果进行了对比。结果表明:二维、三维数值模拟与振动台模型试验结果基本一致,三维模型可更好地模拟软弱场地与地铁车站结构的动力相互作用及模型结构的动力反应。数值模拟结果和振动台试验结果可相互验证其可靠性。     

应对河南省特大洪涝灾害救援药品保障目录的研究与实践

为提高中国救援队救援任务中的药品保障效率,建立洪涝灾害救援药品保障目录.查阅洪涝灾害医学及救援相关文献270余篇,统计分析洪涝灾害疾病谱及发生率.根据不同疾病类型的发生比例,采用决策分析法,确定洪涝灾害救援药品保障目录,搭建国内药品紧急响应平台.研究结果为:消化系统疾病、呼吸系统疾病及皮肤科疾病占据疾病谱前三位.参照疾...     

VR-GIS技术在小城镇洪水淹没模拟分析中的应用

近年来利用计算机和信息技术研究洪水灾害是个研究热点,但小城镇在防洪减灾方面缺少应有的关注和重视。本文对VR(虚拟现实技术)-GIS技术在小城镇洪水淹没模拟分析中的应用进行了研究,解决了系统实现过程中的一系列关键技术:小城镇空间数据库的建库技术及三维可视化、洪水淹没范围的确定,以及洪水淹没实时动态演示等问题。该技术已在国家十五科技攻关项目所开发的《小城镇基础设施防灾减灾决策支持系统》中得以实现。实践证明:小城镇空间数据库的建库技术速度快、成本低,适合中国小城镇的信息化现状。利用淹没范围的近似计算模型,可以有效迅速准确地计算出洪水淹没范围,有利于防洪减灾的迅速决策,且偏于安全。小城镇洪水灾害的三维可视化模拟,可以实时动态地演示小城镇遭受洪灾实况的全过程。     

长江荆江分蓄洪区历史演变、前景和风险管理

依据社会经济统计数据、水文资料、遥感影像信息和实地调查资料，分析了荆江分蓄洪区在历史演变过程中形成的分洪与发展的矛盾及其在未来长江流域防洪体系中的重要作用，指出其风险管理的必要性。运用基于GIS栅格数据的二维水动力洪水动态演进模型，对荆江分蓄洪区1954年的分洪过程进行了模拟和验证，模拟了不同分洪规划方案下的洪水淹没范围，水深和水位，并结合现阶段社会经济发展情况，定量估算了农户和农业的分洪可能损失。在分洪损失评估基础上提出了荆江分蓄洪区引导人口合理发展、促进土地有效利用、开展防洪教育、实施洪水保险和确保安全运用预案等减轻洪水损失提高运用机率的洪水风险管理初步方案。     

中国大都市群地区的水灾风险与应急管理研究

在经典风险评价理论模型的基础上,结合自然灾害系统理论,建立了简明水灾综合风险评价模型,完成了中国九大都市群的水灾风险评价.结果表明:我国都市群水灾风险呈现出以都市区中心市为核心的(近)圈层状分布;水灾风险由高到低依次为长三角、珠三角、长江中游、京津唐、吉黑、中原、成渝、辽中南和山东半岛都市群.基于上述研究,强调应建立包含水灾综合风险评价、水灾风险应急预案编制与情景模拟以及水灾风险区划与规划的水灾风险应急管理体系.     

Risk communication in emergency response to a simulated extreme flood

Risk communication in flood incident management can be improved through developing hydrometeorological and engineering models used as tools for communicating risk between scientists and emergency management professionals. A range of such models and tools was evaluated by participating flood emergency managers during a 4-day, real-time simulation of an extreme event in the Thamesmead area in the Thames estuary close to London, England. Emergency managers have different communication needs and value new tools differently, but the indications are that a range of new tools could be beneficial in flood incident management. Provided they are communicated large model uncertainties are not necessarily unwelcome among flood emergency managers. Even so they are cautious about sharing the ownership of weather and flood modelling uncertainties.     

Risk communication in emergency response to a simulated extreme flood

Risk communication in flood incident management can be improved through developing hydrometeorological and engineering models used as tools for communicating risk between scientists and emergency management professionals. A range of such models and tools was evaluated by participating flood emergency managers during a 4-day, real-time simulation of an extreme event in the Thamesmead area in the Thames estuary close to London, England. Emergency managers have different communication needs and value new tools differently, but the indications are that a range of new tools could be beneficial in flood incident management. Provided they are communicated large model uncertainties are not necessarily unwelcome among flood emergency managers. Even so they are cautious about sharing the ownership of weather and flood modelling uncertainties.