[发明专利]一种洪涝灾害地理分析评估动态模型的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及灾害信息管理领域，尤其涉及一种洪涝灾害地理分析评估动态模型的构建方法。

背景技术

洪涝灾害是发生最为频繁，并且严重威胁人类生存与发展的自然灾害之一。洪涝灾害具有复杂性特征，它发生频率高，影响范围广，造成损失大。全世界每年因洪涝灾害造成的伤亡人数超过全部因自然灾害伤亡人数的65％，造成的损失超过所有因自然灾害损失的30％。洪涝灾害已经成为人类社会共同面临和关注的重大问题。我国是世界上最大的发展中国家，也是世界上受洪涝灾害影响最严重的国家之一。据不完全统计，每年我国平均有超过1亿亩的农田遭受洪涝灾害，造成的经济损失将近200亿元，占全年主要自然灾害总损失的30％以上，占我国国民生产总值的1％—2％，其中，七大江河及沿海诸河流域是洪涝灾害的高发区。

因此，洪涝灾害业已成为人类社会共同面临和关注的重大问题，对于洪涝灾害的研究已经是国内外的一个热点领域。

(1)洪水演进模型

要对洪涝灾害损失情况进行评估，首要的任务就是要弄清洪水产生的机理以及演进及消退的过程和影响。对于这方面的研究，国内外学者已经做了大量研究。特别是对洪水演进的数值模拟，在计算科学广泛应用的背景下得到了快速发展，近年来广泛应用于洪水的预警预报系统。其数学模型主要有水动力学模型和水文模型两类。

在洪水演进数值模拟的可视化方面也取得了不少进展。可视化技术于上世纪80年代正式提出，现已经应用于多个领域之中，为科学计算可视化提供了强有力的支持。近年来，以地理分析为背景，用空间信息技术实现的洪水演进可视化研究越来越受到人们的重视，它可以为洪水演进可视化系统的研制提供了多种空间分析和解释的有力工具，可以对诸如遥感、遥测、水文、地理、交通、河网、公建等不同地表空间信息进行综合的分析、统计和测量。

(2)洪涝灾害损失评估技术

在漫长的历史时期里，防洪工程一直是防御洪水最主要的措施，特别是近代以来世界各主要洪水国家在防洪方面的投入逐步增加，洪水预报以及对洪水调控的工程能力有显著的提高，但是灾害损失没有得到控制，反而大幅度增加，灾害发生频率也未见减少。由此可见，单纯的工程手段是不经济的，无限制的提高防洪能力是不可持续的，所以，防洪减灾非工程措施越来越受到人们的重视，它作为防洪工程措施的一种重要补充，体现了人类尊重洪水规律，通过调整自身行为尽可能避让洪水的袭击，以达到防止和减轻洪水灾害的目的。

防洪减灾非工程措施可以分为基于洪水的物理属性的非工程措施、基于风险概念的非工程措施、基于管理科学的非工程措施和基于政策与法规的非工程措施四种。对于洪涝灾害进行损失评估正是综合考虑了这四种非工程措施的一种系统研究。它在研究洪水的形成和传播等物理属性的基础上，对洪水演进的方式进行了模拟，然后根据洪水的随机性和动态性进行风险评价和风险管理，并且评估发生洪水后的损失情况，最后给出政策和法规上的非工程措施。由此可以看出，洪水灾害损失评估是进行防洪减灾非工程措施研究的重要内容。洪水灾害损失评估研究有利于洪灾发生前的日常管理，洪灾发生过程中的应急管理和灾害发生后的恢复和重建过程中的管理，同时也是防灾减灾发放灾款的依据。因此，应加强对洪水灾害损失评估的研究，同时研究洪水灾害损失评估也是提高防洪能力的突破点之一。此外，洪水灾害损失评估研究可为区域土地利用规划和区域开发规划提供合理性参考。

洪水演进的模拟是洪涝灾害评估的基础，而洪涝灾害损失评估又是防洪减灾领域的一项基础工作，它在防洪规划制定、洪水灾害风险管理、洪水保险、防洪减灾效益评估、法律法规制定等方面都起着重要作用。20世纪60、70年代国内外已有较多的研究，特别是美国、日本等国，在洪灾损失评估研究方面做了大量工作，取得了一系列研究成果。这些国家由于洪水保险相对普及，他们建立了比较完善的洪水灾害损失评估时所需的数据库——即社会经济方面的数据及各类财产损失率，因此在发生洪水灾害时能较快的对洪水灾害损失进行评估。20世纪60年代，美国深入研究了洪泛区的管理及问题，在洪水灾害损失评估方法上有着探索性意义。美国的Suit和Ruell Lee提出了非传统的水深一损失曲线方法，用于对特大洪水时的损失进行计算，并探讨研究了以前的水深一损失曲线的优点缺点，在此基础上拟合出六种各种财产类型的新曲线，也称为平均曲线，这些曲线适用性很广泛；美国在1988年对俄亥俄州富兰克林县的洪水灾害损失进行评估时，就是通过建立财产一水深一损失的函数关系完成的。