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城市洪澇災情評估與風險管理

來源:華盛論文網 發表時間:2020-03-07 08:40 隸屬于:社科論文 瀏覽次數:

摘要 城市洪澇問題歷來是一個非常突出的問題[1]。近年來,在全球氣候變化背景下我國城市洪澇災害問題日趨嚴重,逢大雨即澇,已成為我國城市的一種通病。2016年汛期,武漢、南京、景德

  城市洪澇問題歷來是一個非常突出的問題[1]。近年來,在全球氣候變化背景下我國城市洪澇災害問題日趨嚴重,逢大雨即澇,已成為我國城市的一種通病。2016年汛期,武漢、南京、景德鎮等城市又輪番上演“城市看海”的景象[2]。城市洪澇災害已成為影響我國城市公共安全的突出問題和制約國家經濟社會發展的重要因素。隨著城市化的快速發展,我國城市洪澇災害形式、機理發生著急劇的變化,城市化和人類活動引起的下墊面變化,影響了產流匯流機制,一定程度上破壞了城市的排水和除澇系統[1,3]。城市防洪治澇和減災體系建設工作面臨著新的壓力與挑戰,城市洪澇災害風險呈現出上升的趨勢。城市洪澇災害評估與風險管理是城市洪水管理的重要內容之一,它是分析、評估、預防和應對城市洪澇風險的一項復雜的系統工程。為緩解當前日益加劇的城市洪澇災害問題,加強對城市洪澇災害評估的系統性研究勢在必行。因此,加強城市洪澇災害評估與風險管理研究,對城市洪澇綜合治理具有重要意義。科學有效的洪澇災害監測和評估是防災減災決策的重要依據,提高洪澇災害監測與評估的時效性和精度是加強洪澇災害管理的迫切需求[4]。衛星遙感監測技術具有覆蓋范圍廣、周期短、時效性強的特點,在洪澇災害中得到越來越多的應用。我國高分衛星的不斷投入使用和無人機技術的高速發展,為準確評估城市洪澇災害提供了有效手段[5]。另外,大量專家學者投入到城市洪澇風險評價研究工作中,并取得了一定的研究成果[6-8],主要側重于評價方法和模型的研究。由于城市洪澇應對具有明顯的時效性,如何快速對城市洪澇損失和風險進行評估鮮有報道。城市洪澇災害損失快速定量評估對城市洪澇災情損失開展快速精準評估及減災管理具有極其重要的指導作用,因此開展城市洪澇災害損失快速定量評估勢在必行。

城市洪澇災情評估與風險管理

  1研究目標

国产富二代app下载   針對城市洪澇災情開展災情評估和風險應對研究,采用高分衛星遙感技術和無人機監測技術,建立一套城市洪澇災害的精細化評估方法體系;綜合考慮承災體的脆弱性和恢復能力,開發一套基于易損性分析的城市洪澇災害損失快速定量評估系統;研究提出城市洪澇風險識別、評估和區劃方法體系;針對我國典型城市洪澇特征,提出不同類型城市洪澇風險管理與對策,為城市洪澇災害防治提供科學支撐。

  2研究內容

  從城市洪澇災情快速評估、城市洪澇風險評價和城市洪澇風險管理3個方面開展研究,形成一套城市洪澇災情監測、評估和管理技術。(1)城市洪澇災情評估方法。采用高分辨率衛星遙感技術和無人機組網監測技術,建立城市洪澇災害多頻次、精細化監測體系,結合城市基礎地理信息數據庫和經濟社會數據庫,獲取受淹道路、房屋等受災體以及洪水圍困人口分布信息;基于城市洪澇一體化模擬仿真系統,根據模擬水深或遙感獲取的淹沒范圍,計算供水、供電、交通等生命線工程中斷歷時,建立以淹沒水深、淹沒面積、淹沒歷時等洪澇災害特征的城市洪澇災害評估模型;開展城市洪澇災害淹沒范圍快速影響評估,并基于社會經濟易損性分析,快速定量評估損失量,為調度決策提供依據。(2)城市洪澇風險分析與區劃。綜合考慮城市洪澇災害危險性、社會經濟易損性及承災體的脆弱性和恢復能力等因素,選擇城市洪澇災害風險評價指標,進行城市洪澇災害危險性評價,采用人口密度和GDP等進行城市洪澇災害易損性評價,構建基于智能算法的城市洪澇災害風險評價模型,開發基于危險性和易損性分析的城市洪澇災害損失快速定量評估系統。探索城市洪澇風險識別、評估和區劃方法,基于城市洪澇災害特征,提出洪澇災害風險識別方法。針對示范區城市洪澇災害淹沒特點,基于情境模擬開展洪澇災害風險評估,構建不同示范區城市洪澇災害風險圖編制方法,制定城市洪澇災害風險區劃技術規范。(3)城市洪澇風險管理與對策。調研典型城市洪澇災害風險管理特征,剖析城市洪澇災害風險管理現狀及存在問題。基于國內外城市洪澇風險管理的經驗,提出我國城市洪澇風險管理的基本框架,建立城市洪澇風險管理評價體系,構建城市洪澇風險管理評價模型。通過對示范城市的洪澇風險評估和情景分析,從氣候變化適應的城市防洪排澇工程的規劃設計、不同類型城市洪澇風險管理對策、風險管理制度等方面研究提出綜合防治對策。

  3研究方案及技術路線

国产富二代app下载   3.1研究方法

  采用我國天繪、資源、高分等高分辨率影像衛星影像數據源,配合無人機等空中實時監測技術和遙感技術對城市洪澇災害開展全天候實時監控,對洪澇災害進行預警預報;采用人口密度和GDP等進行城市洪澇災害易損性評價,構建基于智能算法的城市洪澇災害風險評價模型,開發基于易損性分析的城市洪澇災害損失快速定量評估系統平臺;應用地理信息系統GIS和遙感技術RS對典型洪澇災害風險進行評估和區劃,繪制風險圖。

  3.2研究范圍

  研究范圍選擇我國4個典型易發洪澇災害城市:①北京市,中心城區坐落在燕山山脈山前迎風區上,受西北部山區洪水和中心城區澇水的共同影響;②濟南市,南繞丘陵,北環孤山,呈低洼盆地形式,城市排澇泄洪負擔較重;③深圳市,沿海城市,城市防洪排澇受潮汐頂托影響問題突出;④成都,西部城市,外洪內澇問題交織。這4個城市在我國具有很好的代表性和示范意義。

  3.3技術路線

国产富二代app下载   采用高分辨率影像衛星影像數據源,配合無人機等空中實時監測技術和遙感技術對城市洪澇災害開展全天候實時監控,對洪澇災害進行預警預報,構建一套城市洪澇災害的精細化監測和預估方法體系;采用人口密度和GDP等進行城市洪澇災害易損性評價,構建基于智能算法的城市洪澇災害風險評價模型,開發基于易損性分析的城市洪澇災害損失快速定量評估系統平臺;應用地理信息系統GIS和遙感技術RS對典型洪澇災害風險進行評估和區劃,繪制典型城市風險圖,建立一套城市洪澇風險識別、評估和區劃方法體系。調研典型城市洪澇災害風險管理特征,提出我國城市洪澇風險管理的基本框架,建立城市洪澇風險管理評價體系,構建城市洪澇風險管理評價模型,最終提出城市洪澇風險管理對策。技術路線框架見圖1。

  4擬解決的關鍵科學問題或關鍵技術問題

  (1)城市洪澇災害全過程快速定量評估技術。采用高分衛星和無人機監測技術,建立城市洪澇災害的精細化監測技術體系;建立城市洪澇災害快速災情評估系統。開展城市洪澇災害危險性評價,進行城市洪澇災害易損性評價,構建基于智能算法的城市洪澇災害評價模型,開發基于危險性和易損性分析的城市洪澇災害損失快速定量評估系統,應用于典型示范區城市洪澇災害快速定量評估。(2)構建城市洪澇災害風險綜合管理體系。綜合考慮城市洪澇災害風險特征、承災體脆弱性和恢復力,編制城市洪澇災害風險圖,提出城市洪澇災害風險區劃技術方法,構建城市洪澇災害風險綜合管理體系,為城市洪澇災害風險管控與決策提供關鍵技術支撐。

  5預期創新性成果

国产富二代app下载   (1)理論創新。基于城市洪澇災害風險特征,制定城市洪澇災害風險圖編制辦法,提出城市洪澇災害風險區劃方法,構建城市洪澇災害風險綜合管理體系,為城市洪澇災害風險管控與決策提供理論基礎和科學參考。(2)技術創新。利用高分衛星數據和無人空中遙測技術,構建城市洪澇災情精細化監測技術和預警預估技術,建立城市暴雨洪澇立體監測體系,提升城市暴雨洪澇的預測水平。(3)集成創新。集成暴雨洪澇精細化監測技術、預警預估技術、災情動態評估、調度決策等方法、技術和模型,城市洪澇模擬仿真模型的基礎上,研發城市洪澇災害損失快速定量評估系統平臺,為城市洪澇災害損失快速定量和防控快速應急響應提供關技術支撐和平臺服務。

  6結語

  根據我國不同類型城市洪澇災害特征,突破高度城市化背景下城市災情精細化評估、損失快速定量評估和風險管理等方面關鍵技術,結合先進遙感技術、深度學習理論和風險識別理論,構建一套適用于不同類型城市洪澇災情評估和城市洪澇風險管理的關鍵技術和理論,并在4個典型易發洪澇災害城市開展示范應用,為城市洪澇災害防治與管理決策提供具有可操作性的科技支撐,不僅預期社會效益高,而且該技術和理論體系具有巨大推廣應用價值。

  《城市洪澇災情評估與風險管理》來源:《水利水運工程學報》,作者:王遠坤 王棟 黃國如 馬建威

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聲明:《城市洪澇災情評估與風險管理》