洪水灾害危险性

2024-07-02

洪水灾害危险性(共9篇)

洪水灾害危险性 篇1

摘要:针对洪水灾害风险评估中的随机性、模糊性和不完备性等不确定性, 结合云模型的不确定性推理特点和物元理论的定性、定量分析优势, 提出了基于云物元耦合模型的洪水灾害危险等级评估方法。引入正态云模型表达物元的事物特征, 建立洪水灾害危险性评估标准云物元, 计算待评价单元云物元与标准云物元之间的云关联度, 由模糊等级特征公式和置信度准则对各评价单元进行危险性等级的评判和排序, 实现洪水灾害危险性综合评价和区划。以荆江分洪区为例进行分析, 研究结果可为区域洪水灾害防治规划、防灾减灾部署等提供依据。

关键词:云物元耦合模型,洪水灾害,危险性,评估

0 引言

近二十多年以来, 国内外众多学者对洪水灾害风险进行了深入的研究, 从水文水动力学综合模型到数理统计、不确定性模糊数学决策以及非线性人工智能等多种方法[1,2,3]。然而, 洪水灾害风险本质上是一个与非利性、不确定性与复杂性有关的三维概念, 受致灾因子、孕灾环境及承灾体等众多不确定因素影响, 而且表达这些因素的诸多信息本身就存在多重性、复杂性、不确定性[4,5,6]。为有效处理洪水灾害风险管理系统中的随机、模糊等主客观不确定性, 本文将正态云模型的不确定推理特性应用于物元事物特征表达中, 同时结合物元的定性、定量分析问题的优点, 以最大限度地消除各种不确定性。

针对洪水灾害风险评估中的随机性、模糊性和不完备性等不确定性, 结合云模型的不确定性推理特点和物元理论的定性、定量分析优势, 提出了基于云物元耦合模型的洪水灾害危险等级评估方法。引入正态云模型表达物元的事物特征, 建立洪水灾害危险性评估标准云物元, 计算待评价单元云物元与标准云物元之间的云关联度, 由模糊等级特征公式和置信度准则对各评价单元进行危险性等级的评判和排序, 实现洪水灾害危险性综合评价和区划, 为区域洪水灾害防治规划、防灾减灾部署等提供决策依据。

1 基于正态云模型的物元综合评价法

针对洪水灾害危险性评估等级边界信息的随机性和模糊性, 若以模糊集理论进行处理, 需确定评价影响指标的隶属度, 但确不能实现评价因素的不确定评估。而云模型是一种新的实现定性概念和定量数值之间转换的有力工具, 可以用来统一刻划定性概念和数值表示之间的相互映射关系[7], 实现事物定量描述的不确定评估。基于此, 可在可拓学的物元模型中引入云模型。

1.1 构建云物元耦合模型

给定事物的名称N, 它关于特征C的量值为V, 以有序3元R= (N, C, V) 组作为描述事物的基本元, 简称物元[7,8]。若事物N有多个特征, 并以n个特征c1, c2, …, cn和相应的量值v1, v2, …, vn来描述, 则可以表示为:

云的数字特征用期望值Ex、熵En、超熵He 3个数值来表征[7,8,9], 见图1所示。利用云模型 (Ex, En, He) 表达公式 (1) 中的特征C的量值V, 可构建基于正态云模型的云物元耦合表达式为:

用M表示标准事物, μ (x) 表示与事物特征C相应的量值x的隶属度, 则m个评价标准事物用共同的n个特征C及其相应的量值的隶属度可记作:

1.2 定义云物元关联函数

根据评价指标数据类型, 计算云物元关联函数可以分为3类[23,24,25]:

(1) 数值与云物元之间的关联度。若评价指标为确定数值x, 可视为一个云滴。将其代入一个正态云发生器CG (Ex, En, He, n) , 可计算出该数值x与该正态云模型的关联度为:

式中:En′=NORM (En, He2) 为一个均值为En, 标准差为He的产生正态随机数。

(2) 正态云与云物元之间的关联度。若评价指标数据为正态云模型表达的事物特征, 则99.74%的云滴都落在 (Ex-3En′, Ex+3En′) , 则两个云的关联度为:

(3) 区间数值与云物元之间的关联度。若评价指标数据为区间数[Cmin, Cmax], 则可先将区间数转化为正态云模型, 再利用公式 (5) 进行计算。其中正态云期望值参数可表达为:

正态云熵参数可表示为下式[9]:

而超熵He值应根据规范标准, 行业经验、试验或相关研究成果取值。

1.3 计算待评对象的关联度和等级

待评对象o关于等级j的单维关联度计算:

为避免应用最大隶属度原则造成判定失真, 本文采用等级特征值k*来定量化评定结果, 计算公式为:

为提高洪水灾害危险等级的评价结果可靠性和稳妥性, 进一步采用置信度准则[10]评价样本o的等级:

式中:λ为置信度, 本文取0.5≤λ≤0.7。

2 实例应用与验证

为了验证本文方法的可行性和合理性, 以荆江分洪区为研究对象进行分析, 荆江分洪区位于荆江南岸, 是荆江地区防洪系统的主要组成部分, 其主要作用是当长江出现特大洪水时, 为缓解长江上游洪水来量与荆江河槽安全泄量不相适应的矛盾, 开启北闸分蓄洪水, 确保荆江大堤, 保证江汉平原和武汉市的安全。分洪区是洪水风险最大的地区, 对荆江分洪区进行洪水灾害风险分析, 具有显著的现实意义[3,4]。

应用本文建立的云物元耦合模型, 对其洪水灾害的危险性评价进行计算分析。选择平均最大流速、平均最大水深、洪水淹没范围、洪水到达时间、平均降雨量、平均地面高程和地物覆盖率7个指标构建区域洪水灾害危险性评价指标体系, 荆江分洪区内5个典型评价单元的危险性指标评价数据 (见表1) , 各项评价指标的分级标准 (见表2) 。

利用表2中的荆江分洪区危险性指标的分级标准数据, 根据公式 (1) ~ (3) 和 (6) ~ (7) 得到标准云物元, 结果见表3所示。

利用表1中的8个单元的基础数据和表3中的各评价指标的标准云物元参数, 根据公式 (4) ~ (5) 计算洪水灾害危险性各评价指标的关联度。限于篇幅, 本文仅以平均最大流速指标为例, 计算得到的各风险等级的关联度, 结果见表4所示。其他指标的云关联度计算与平均最大流速的云关联度计算类似。

利用文献[3]中的权重向量ω= (0.229, 0.229, 0.138, 0.172, 0.110, 0.071, 0.051) , 根据计算的各评价指标的云关联度, 依据公式 (8) ~ (10) 可计算得到8个评价乡镇的云关联度、等级特征值和评价等级, 结果见表5所示。

由表5中的评价结果对比分析可知:本文方法的评价结果与模糊可变集理论[3]、属性区间识别理论[4]的评价结果一致, 危险等级评价值从小到大依次为杨家厂镇、藕池镇、麻豪口镇、夹竹园镇和埠河镇, 评价结果与实际情况能很好地吻合, 证明了提出的云物元耦合模型在洪水灾害风险分析中可靠、有效性。

3 结论

针对洪水灾害系统中随机、模糊、灰色等主客观不确定性因素, 引入云模型和物元理论能够较好地处理风险评价指标信息的随机性和模糊性、不完备性, 风险分级界限的模糊性等各种不确定性, 进而提出了基于云物元耦合模型的洪水灾害危险性评估方法。通过标准云物元的建立和云关联度的计算, 结合等级特征值计算和置信度原则综合评估洪水灾害的危险性等级。实例计算结果表明验证了该方法的合理性、可靠性和有效性, 评估结果可为区域洪水防灾减灾部署、防洪规划决策等提供基础依据。

参考文献

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[4]邹强, 周建中, 周超, 等.基于最大熵原理和属性区间识别理论的洪水灾害风险分析[J].水科学进展, 2012, 23 (3) :323-333.

[5]王威, 马东辉, 苏经宇, 等.基于二维多规则云模型定性推理的场地分类方法[J].北京工业大学学报, 2009, 35 (10) :1 364-1372.

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洪水灾害危险性 篇2

洪水灾害是世界上最严重的自然灾害。据联合国1986~1995年自然灾害统计资料:洪水灾害发生次数占全部自然灾害发生次数的32%,造成的经济损失和人员死亡数分别占全部自然灾害造成经济损失和人员死亡数的31%和55%,我国自然灾害造成的经济损失占GDP的比例远远大于美国和日本,我国洪水灾害发生之频繁,造成的灾害损失之严重是有目共睹的。因此,探索适合我国国情的防洪减灾对策和措施十分必要。

洪水泛指大水。一般认为,凡超过江河湖库等容水体的承纳能力,造成水量剧增或水位急涨的水文现象,统称为洪水。洪水给人类的生存和社会发展造成损失与祸患,才称为“灾”。

洪水成灾是下面三个因素综合作用的结果:(1)存在致灾洪水即诱发洪灾的自然因素(致灾因子);(2)存在洪水危害的对象,即洪泛区有人居住或分布有社会财产,并因被洪水淹没而受到损害;(3)人在潜在的或现实的洪灾威胁面前,应作出相应的回避、适应或防御等对策反应。

洪水灾害的分类方法很多。这里按洪水灾害的形成机理和成灾环境特点,可将常见洪水灾害概括为以下几种类型:溃决型、漫溢型、内涝型、蓄洪型、山地型、海岸型、城市型等。

一、我国洪涝灾害的成因:

1、自然地理因素

我国地处亚洲东部,太平洋西岸,纬度横跨北纬22°~53°。地域辽阔,自然环境差异大,具有产生严重自然灾害的自然地理条件。西高东低的三阶梯地势使我国大多数河流向东或东南注入海洋。独特的地理位置和地形条件使全国约有60%的国土存在着不同类型和不同程度的洪水灾害。东部地区的洪水灾害主要由暴雨、台风和风暴潮形成,西部地区主要由融水和局部的暴雨形成。我国洪水灾害分布广、面积大、频次高、灾情重,是江河治理和防洪的主要地区。

2、气候水文因素

我国西临太平洋,季风气候显著。受东南、西南季风的影响,降雨在时空分布上极不均匀,具有雨热同期的特点,易旱易涝。汛期的迟早和持续时间与季风进退有关,始于东南、西南地区而后向北推进。汛期4个月集中全年雨量的60%~80%。

3、社会经济因素和人为因素

洪水灾害日益严重与人类活动有着密切关系,人为因素从两方面影响气候乃至区域的水旱灾害,一是二氧化碳等温室气体增加使全球变暖,从而改变大气环流、气候和水旱灾害;另一方面通过改变下垫面的属性,如对草原、森林的破坏等,来影响区域气候和洪水发生因素,进而产生水旱灾害,后者具体表现为:

(1)毁林开荒破坏大量森林植被,导致水土流失,降低了对水旱灾害的缓冲

作用,使洪涝灾害日趋严重。例如黄河流域,在西周时期森林覆盖率为53%,随着人口增长,毁林造田,至1949年森林覆盖率降为3%,导致水土严重流失。一方面暴雨之后雨水不能蓄于山上,而是形成地表径流迅速汇集,使洪峰流量大;另外大面积的水土流失,使黄河河床每年不断抬高,加大洪灾的威胁。生态环境的破坏是中国水旱灾害的主要原因之一。

(2)盲目与水争地,使河道变窄,湖泊淤积,导致蓄洪、滞洪面积缩小,泄洪能力和湖泊调节洪水能力降低,也是造成洪涝灾害的重要原因。例如洞庭湖,由于围湖和泥沙淤积,其容量由1949年的293亿m3降为1983年的174亿m3(其中淤沙40亿m3),使洞庭洞调节荆江能力大为降低,洪水季节荆江洪水水位明显抬高,长江下游河道及太湖地区由于盲目围垦,已减少蓄洪面积520km2,致使1991年大水到来之时不得不炸堤泄洪。

除了冰雪融解、冰坝溃决、山崩阻塞湖溃决和地震溃坝等形成的洪水之外,绝大部分洪水都来自暴雨。因此水文学家首先把注意力转向暴雨的成因。从暴雨的成因来看,产生暴雨的天气尺度系统主要有热带风暴、冷锋、暖锋、静止锋、切变低涡、西风槽、热带东**扰动以及中尺度热带云团等。但对于特大暴雨来说,往往是几种不同尺度、不同来源(中纬度和低纬度)的运动系统相互作用、上下叠加的结果。所以,从暴雨洪水的长期和超长期预报来说,仅仅认识大气环流的异常变化是不够的,并且它也不是暴雨洪水的初始成因,而只是洪水成因链上的一个中间环节而已。因此,问题的深入促使科学家们从更广阔的空间范围去追根寻源,即从太阳活动、行星运行、宇宙系统和下垫面等因素去探索洪水的成因。近年来这方面的主要研究成果有以下几项:

太阳黑子活动,太阳质子耀斑,日食,近日点交食年,地球自转速度,九星会聚,天文周期,超新星,火山爆发。

二、防灾措施

1、工程措施减灾

河道堤防、水库、分洪工程、蓄滞洪区和河道整治工程。

1)水土保持:水土保持是指在山地区采用水土保持措施防止或者减少地表径流对地面土壤形成的冲刷,同时水土保持措施的采取,还可以有效地减少地表径流,从根本上消除了洪涝灾害。

2)分洪工程:我国平原性河流主要是靠堤防来防洪,但大部分河流防洪标准偏低,当有超过标准的洪水到来时就会对河流两岸造成重大损失,针对我国这一实际情况,采取了分(蓄滞)洪措施,把灾害降到最低点。分洪工程建设时要充分利用土地资源要做到有计划.有安排分洪与垦殖有序。利用河道两岸的湖泊洼地作为分洪区,分洪区应接近被保护区,分洪区的规划应该经济合理少用耕地,分洪区规划应该与分洪区建筑物一起考虑。

3)堤防工程:堤防工程可以平顺洪水减少洪水对下游的灾害,保护两岸居

民,堤防建设时应通过泄洪量计算合理的堤防间距。

4)河道整治:河道整治是当河流内冲淤影响正常的航运、灌溉、分洪时而采取的相应措施。河道整治以综合治理为目的,因势利导,重点整治。河道整治前首先全面地、客观地、正确地分析河道性状参数。河道整治要有全面意识,对左右岸、上下游干支流、近远期各方面统筹考虑。

5)险情抢护:常见险情有渗水、管涌、漏洞、脱坡、裂缝、跌窝、坍塌、风浪、漫溢等。临水截渗,背水坡反滤沟导渗或贴坡反滤层导渗是处理渗水的方法。当上游发生特大洪水,河道堤防设计标准偏低时,容易产生洪水漫顶,这时应坚持水涨堤高的原则,如加设子堤等。

工程实例:

国内:黄河堤防、荆江大堤、都江堰水利工程、三峡大坝、荆江分洪工程 国外:密西西比河防洪工程、胡佛大坝、阿斯旺高坝、荷兰海堤

2、非工程减灾措施

1)洪水灾害检测与预警

洪水警报主要在可能受淹的地区发出,以使居民能及时按计划、有组织的迁安。全国建有水文站3450个、水位站1263个、雨量站16273个、地下水观测井13648处,形成了水文灾害监测网;卫星遥感技术

3)洪水灾害救济与社会捐助

4)洪水灾害保险与基金

洪水保险是指投保人向承保人(保险公司)缴纳保险费,一旦投保人在保险期内因洪水灾害蒙受损失,承保人按既定契约予以经济赔偿。

洪水保险方式主要有两种:一是法定保险,又称强制保险,即依据国家有关法律、法令而实施的保险;二是自愿保险,即由保险双方当事人在自愿的基础上协商、订立保险合同而成立的保险。或者分为四类:即通用型洪水保险、定向型洪水保险、集资型洪水保险和强制型全国洪水保险,显然,在这种分类方法中,前三类具有自愿性质,而第四类则具有法定意义。

我国现阶段洪水保险机制主要有单保、代办和共保三种模式。

防洪基金是指各级政府专拨的防洪经费和向防洪受益区内从事生产经营活动的工商企业、集体与个人征收的有特定机构或组织管理的专用资金。它主要用于防洪工程的运行管理、维修加固,救灾善后,以及新建防洪工程或实施新的防洪措施等方面。防洪基金的设立不是以营利为目的,而是用于发展防洪事业。

5)减灾立法:《中华人民共和国防洪法》,1997

6)减灾规划:《中华人民共和国减灾规划(1998~2001年)》

7)减灾教育

宣传教育要有针对性,因地制宜、因时制宜、因人施教。其形式多种多样,主要有:

(1)把自然灾害常识和防洪减灾知识纳入中小学课本,让青少年懂得防洪防灾的基本知识。

(2)通过广播电影电视、报刊杂志书籍、公益广告宣传、网络信息等媒体,向全社会宣传与普及防洪减灾知识。

(3)确立防洪日(周、月),开展多种形式的学习与培训活动,如防洪知识讲座、竞赛,抗洪英模报告,抗洪抢险演习,防汛抢险技术培训与经验交流等。

(4)编写《防洪手册》、《防洪法律法规解读》,《防汛抢险知识》等读物,以及宣传画、宣传单等,在社会上广泛散发与张帖。

8)洪水灾害风险评价

洪灾风险是洪水危险性和社会经济易损性的综合,在ARC/INFOspatialanalyst模块的支持下,将洪水危险性和社会经济易损性叠加,得到全国洪灾风险区划分级图,将其与中国的行政区划图相匹配,可以得到各风险级别大致分布的省份。

狭义的风险评价:主要针对致灾因子进行风险评价,从对危险的识辨到对危险性的认识,进而开展风险评价,它通常是对风险区遭受不同强度灾害的可能性及其可能造成的后果进行定量分析和评估

广义的风险评价:对灾害系统进行风险评价,包括致灾因子风险分析、承灾体脆弱性与恢复力评价、孕灾环境稳定性评估等方面。其中,脆弱性和恢复力概念是近年来国际灾害学领域的热点研究内容。

三、防洪规划

防洪规划是指为防治某一流域、河段或者区域的洪涝灾害而制定的总体部署,是开发利用和保护水资源、防治水害所进行的各类水规划中的一项专业规划,它属于一种战略性规划。

防洪规划的种类:包括流域防洪规划,其他江河、河段、湖泊的防洪规划及区域防洪规划。

根据我国的社会经济发展情况和江河洪水特点,制定防洪减灾规划的基本原则,也是指导思想,具体体现在正确处理好以下几方面的关系:

1.人与洪水的关系,即正确处理改造自然与适应自然的关系。

人与洪水要协调共处、长期共存。防洪建设应力争把水灾损失降至最低。但随着人口的增加和社会经济的发展,人类在控制洪水时不可有不切实际的过高要求。人类必须适应洪水,在控制洪水时要注意条件与可能,必要时应主动让地于水,为洪水提供足够的蓄泄空间,这样才能保全自身的安全与发展。

2.正确处理局部和整体的关系

防洪规划要着眼于整体,从全局出发,上下游,干支流,左右岸,以及地区与地区之间等均要统筹兼顾,必要时牺牲局部,保全大局和重要防护对象的安全。区际之间要团结治水,互谅互让。防止把洪水矛盾从一个地区转移给另一个地区,或将洪灾演化为局部涝灾。

3.重点与一般的关系

所谓重点,一般指重要城市、重要工矿企业、交通干线、大面积农业区,以及洪水可能造成毁灭性灾害的地区等。例如,城市与乡村相比较说来,城市是重点,乡村为一般,故乡村应让位于城市。原则上讲,一般应让位于重点,特别是在特大洪水时,首先要保重点。但也应充分注意到现实情况,如有些分蓄洪区,现已人口众多,经济繁荣,安全设施有限,—旦分洪,可能造成人员伤亡,而城市高楼林立,结构牢固,避水条件优越,受淹时经济损失虽大,但人身安全一般有保障。因此,人命关天,有时宁可经济损,不可人员亡。

4.需要与可能的关系

防洪工程建设投资大、时间长。防洪规划要根据洪水特性与历史洪灾情况,研究国民经济各部门与社会各方面对防洪的要求;再据财力、物力与技术的现实可能性,拟定合理的防洪标准和可行的建设方案。防洪建设要尽可能地为全社会创造有利的环境和条件,同时社会各方面也要充分理解防治洪水的客观条件和实际可能。

5.近期与远景的关系

对于大江大河,在财力和技术受限情况下,可分别轻重缓急,分阶段选定近期与远景的防洪标准,有计划地实施相应的防洪建设项目,并通过对其投入与产出、经济效益与生态环境效益的分析,在兼顾远景发展的前提下,重点解决近期最迫切的问题。

6.正确处理蓄、滞、泄的关系

防治洪水要因地制宜、蓄泄兼筹。山丘区一般以蓄为主,因此要开展水土保持工作,修建山谷水库,拦蓄洪水,削减洪峰;平原地区一般以泄为主,故需修筑堤防、整治河道,扩大河槽的泄洪能力,并辅以分蓄洪措施,合理安排洪水出路。对于某些易遭干旱地区的河流,对一定标准的洪水,可采取蓄洪补枯,以综合利用水资源。

7.设计洪水与超标准洪水的关系

防洪建设不可能根除洪水,任何防洪工程的防洪能力总是有限的。对于设计标准洪水,应采取有效的防御措施;对于超标准洪水或可能最大洪水,则应根据实际情况预谋临时应急对策。

8.工程措施与非工程措施的关系

工程防洪措施防洪效益巨大,但耗资很大,且需占用土地、淹没迁移;而非工程防洪措施则耗资相对较少,也能有效地减轻洪灾损失。因此,防洪减灾规划要研究两者的有机结合与合理配置,以达到防洪效益总体最优。

任务:1)确定研究范围

2)确定防护对象和防洪标准

3)统筹研究防治流域水害的对策

4)综合评价规划方案实施后可能的影响

5)研究重要措施的实施程序

四、需抓紧研究的问题

河流洪水灾害风险评价及对策研究 篇3

关键词:河流洪水,洪水灾害,水文测验

1河流洪水灾害风险评价的概念

风险这一概念, 目前没有统一的定义方法。学者Maskrey认为风险就是自然灾害带来的损失, 这个损失是难以人为控制的。Tobin认为风险是自然灾害可能造成的损失与人们预计损失的乘积。Deyler认为风险谈到的是一个概率问题。目前人们将风险定义为:

风险 (risk) = 危险性 (hazard) * 易损性 (vulnerability) 。

结合以上学者的观点, 可以将风险概括为在特殊情况下可能会发生不利的事件、该事件存在一定的概率性、该事件发生后会引发不良的后果。

应用风险的概念来概括河流洪水灾害风险, 可将风险分为三个部分:洪水带来的灾害性、洪水令承灾体受到一定几率的损害, 承灾体损坏后带来的各种不利事件。水文测验工作人员要通过测验洪水淹没范围、水深分布、流速分布、到达时间、淹没历时等来评估河流洪水带来的灾害性, 使相关部门提前做好防洪准备。

2河流洪水灾害风险评价的范围

2.1洪灾危险性的评估

洪灾带来的危险性具有随机性、高危性、模糊性, 即通常人们难以提前了解突如其来的洪灾, 也不了解洪灾可能造成的损失。目前水文工作人员一般靠分析洪水发生的频率、洪水规模、历年洪水带来的损失来完成洪灾危险性评估。水文工作人员如果要了解这些数据, 就需要测验每一年洪水淹没的范围、淹没的深度、 淹没历时时间。通过纵向的评估, 可了解洪灾危险性规律, 得到洪灾危险可能性的分析。

2.2承灾体暴露性的评估

承灾体暴露性的分析是指当洪水淹没时, 暴露在地表可能会受到损失的承灾体分析。如果要了解承灾体暴露性的风险, 就需要了解洪水的强度与密度。一般洪水强度越高, 承灾体越易被摧毁, 洪水的密度越大, 承灾体也易被摧毁。为了了解承灾体暴露性的危险, 水文工作人员要测验与这两个因素相关的数据。

2.3承灾体易损性的评估

承灾体易损性的评估, 是指在遭受洪水灾害后, 受到洪水灾害的影响及承受洪水破坏的风险。要评价承灾体受到洪水的影响, 不仅要分析洪水本身的因素, 还要分析人们对承灾体受损的期待、承灾体本身脆弱性的因素。由于此评估方法要了解太多关于承灾体本身的因素, 而承灾体的差异性较大, 因此, 它不易以函数的方式承现。通常水文测验人员只需分析洪水影响的区域、洪水淹没的时间、淹没的水深, 给出以上因素的关联性, 承灾体易损性的评估则交由其他部门评估。

3河流洪水灾害风险评价的方法

3.1指标评价法

指标评价法, 是指水利部门结合评估的需求, 制定一套洪水测验的项目指标, 并给出测验的数据规范。水文测验站的工作人员要根据指标进行测验, 并给出数值评估。这种评估方法是洪水灾害最基本的测验与评估方法。目前水文部门要研究一片区域的气象特征、洪水特点、自然环境、社会生产力等因素, 制定出科学的评估指标。目前常用的指标评估法有成分分析法、层次分析法、模糊综合评价法。

3.2历史灾情评价法

洪水灾害具有一定的规律性。人们据观察了解到, 部分地区易受洪水灾害侵袭, 部分地区不易受洪水灾害侵袭。人们可从中获得经验, 找到洪水来袭的规律, 这就是最简单的历史灾情评价法的应用。水利部门的历史灾情分析是从多种因素分析, 找到洪水灾害侵袭的模型, 得到洪水灾害评估。这种评估方法有一定的准确性, 也有一定的局限性。从准确性来说, 洪水灾害的侵袭确实存在规律性;从局限性来说, 长时间序列的洪水准确资料难以获得, 且受灾地区的天气环境、水文环境、经济发展为动态因素, 动态因素的互动会改变自然规律性。这种评价方法有一定的参考价值, 但不能准确地评估洪水灾害规律。

3.3数值模型分析法与GIS技术的评估方法

随着科学技术的发展, 数据挖掘技术、计算机技术、信息技术、图像技术均被应用在洪水灾害的评估中。目前部分大型的水文测验单位已经可以应用数据挖掘技术让计算机自动采集数据;应用现有的数学模型让计算机自动完成测验数据评估;应用GIS技术发挥信息技术与图像技术的优势完成洪水强度因子、利用淹没水深、流速的数值评估。只是这类先进的技术仅应用于部分水文测验站中。

4河流洪水灾害风险评价的对策

4.1识别风险

水文测验站要结合历年的工作经验, 找到河流洪水灾害的识别因素, 水文测验站的工作人员可通过测验与之相关的数据编制水文资料。

4.2分析风险

水文资料整理包含分析风险的内容。水文测验站应用水文资源可获取原始的河流洪水灾害数据。这类数据如果没有经过分析, 可能不能被有效地使用。首先, 原始的数据本身可能存在不精确的问题。水文测站采集的原始数据可能由于种种原因, 其数据本身不够精确, 水文资料编整人员要结合站与站之间的横向数据、历年以来的纵向数据, 通过定线技术获得的数据提高数据精确度, 水文资料编整人员还要将数据编整成图文、表格等具有实用性的资料。

4.3展现风险

其他部门的工作人员没有专业处理水文测验数据的能力, 他们可能不知道如何应用水文资料编整数据。 水文资料编整人员要应用水文学法、历史洪水法、地貌学法等方法建立数据学模型, 应用数学模型说明河流洪水可能遍及的范围、洪灾淹没的水深、洪灾淹没的时间。其他部门的工作人员只有了解该类数据, 才能了解应当如何做好防洪救灾工作及紧急联动工作。

4.4决策风险

为了进一步让其他部门的工作人员了解河流灾情, 水文资料编整人员要科学描述该次河流洪水灾害可能发生的大致规律及可能会发生的变化, 帮助其他部门的工作人员做好防洪救灾的计划和安排。

5小结

本次研究说明了河流洪水灾害风险评估的概念及评估的范围, 说明了风险评估的方法及每种风险评估方法的特点, 提出无论应用哪种风险评估方法都应该采取的对策。水文测站应用本次研究说明的河流洪水灾害风险评估方法及对策, 可优化河流洪水灾害风险评估的水平。

参考文献

[1]李奔, 郜国明, 程天矫.黄河下游滩区分类财产洪灾损失率计算方法[J].人民黄河, 2012, (12) :171-172.

[2]毛德华, 谢石, 刘晓群, 等.洪灾风险分析的国内外研究现状及展望 (Ⅲ) ——研究展望[J].自然灾害学报, 2012, (05) :98-99.

[3]冯宝平, 赵丽, 宋茂斌.灌区水资源供需系统干旱风险机制分析[J].人民黄河, 2012, (05) :46-47.

洪水灾害自救知识汇总 篇4

1.洪涝到来前:做好准备

基本原则

准备应急避难包

1.最重要的,要有可供所有家庭成员3天的食物和水。食物要以压缩饼干、方便面等不易腐败的为主。

2.应急包还应该要有身份证、医保卡、户口本、保险等重要文件复印件,储存在防水袋中。关键时刻,能快速确认身份。

3.洪涝几乎一定会给某些人带来腹泻症状,记得准备口服补液盐。

4.准备一双安全靴。洪水中存在很多玻璃和碎渣,穿着长靴可以尽量避免在洪涝中被划伤。

5.能处理伤口的急救包,别忘记。包括医用绷带、创可贴、医用消毒剂(碘伏或苯扎氯铵)、生理盐水。

6.虽然很多人觉得没必要,有洪涝风险地区的务必给每位家庭成员准备一件救生衣。

7.准备能够保温的急救毯或者毛毯,避免身体因浸湿出现失温。

8.有条件的话可以准备一些泡腾消毒片(含氯消毒剂),没有干净水源的情况下,它可以帮上大忙。

9.用含氯消毒剂时,浓度恰当才安全有效,记得按照说明书上的建议来。

2.洪涝来临时:学会自救

基本原则

尽量远离洪水。洪水当中可能有排泄物、工业废物、玻璃残渣等,充满细菌、真菌等致病微生物。

不要去洪水中游泳。不论是否会游泳,洪水的水流和漂浮物都可能是致命的。

洪涝来临时,如果处于室内,应向高楼转移(除非需要紧急撤离);如果处于室外,应向地势高处转移。

出门在外尽快就近找地方避险,不要执着回家。

在室内

10.保持信息更新很重要。及时查看政务短信、收听来自当地气象局和收音机的消息,随时等待逃生撤离指令。

11.关闭门窗,用胶带纸封住门窗,尽量减少进水。

12.如果房间进水,立即关闭总电源,并远离进水的电器。

13.一旦发现有人触电倒地,不要冒然上前施救。能关闭电源就关闭电源,或者用绝缘物体断绝接触再进行施救。

14.如果水位漫过腰部,可以站在沙发、桌子等高处,同时抓住脸盆、木板等一切能漂浮起来的物品。

15.不要在封闭的阁楼内躲避,水漫进后可能难以逃出。

16.如果穿着了救生衣,可以双手抱腿漂浮在水中,以尽量减少体温散失。

17.如果有多个人,可以手牵手、双腿朝内围成圈,同样可以减少体温散失。

18.在撤离时,记得带上应急避难包。

在交通工具上

19.洪水来袭时如果在开车,应尽可能向高处驾驶,不要盲目驶入桥下、隧道等容易积水的地方。

20.隧道、桥洞有积水线,在驶入前应观察积水线。

21.如果车辆抛锚,在周围没有湍急的水流情况下,应尽早弃车逃跑。

22.如果周围已经有湍急的水流,建议留在车内。

在室外

23.如果洪水上涨过快,你正在步行路上,尽快向上坡、高地等地势高的地方转移。

24.但山地是个例外,暴雨冲刷可能导致山洪。如果感觉土地变得松软,要尽快逃离。

25.如果找不到地势高的地方,可以爬上屋顶、大树暂避风险。

26.无法转移至高处时,尽可能利用手边的门板、木床等漂浮物。

27.不要靠近桥梁,可能被水流毫无预兆地冲毁。还要远离河边或海岸边。

28.尽量避开积水路面。如不得不涉水行走,应尽可能穿着长靴,可以使用拐杖、木棍等工具探测前方的道路。

30.远离高压线塔、变压器、配电设施、各种疑似有电的装置。

31.万一行进过程有脚麻的感觉,不要走回而应原路跳回。

3.洪涝发生后:避免危害

基本原则

远离洪水,做好人、物的清洁和消毒;

注意饮食安全,确保食物烹熟;

注意蚊虫、动物的叮咬,及时、正确处理伤口;

小心触电。

个人卫生

32.在暴露于洪水后,应尽早彻底洗澡。使用沐浴露和大量洁净水冲洗全身,并更换干净的衣物。

33.即使只是接触到了洪水,也需要尽快用肥皂和干净的水清洗干净。不便的情况下,可以使用含酒精湿巾或免洗洗手液。

饮食卫生

34.洪水携带大量细菌和微生物,不要用来洗菜、洗碗、洗手、洗漱、洗澡。

35.洪涝情况下,自来水的卫生条件可能不过关,有条件就尽量喝瓶装饮用水。可参考当地自来水公司公告。

36.没有瓶装水时,尽量把水煮沸后放凉饮用,不要喝生水。

37.不要吃被洪水淹死或者死因不明的禽畜,切忌捡食死掉的鱼虾贝类。

38.因腹泻或呕吐脱水,记得及时补充口服补液盐。

避免叮咬

39.许多昆虫可传播疾病,而洪灾可能会促进昆虫的过度繁殖和异常活动。使用含避蚊胺(DEET)或派卡瑞丁的驱蚊剂以减少蚊虫叮咬。

40.洪灾可能破坏动物住所,导致动物出现在人类活动区域。在返回建筑物时,请小心蛇等动物。

41.穿浅色、长袖衣服和长靴子、加厚手套以减少被蛇咬伤风险。

42.如被野生动物或流浪动物咬伤,应立即用洗涤剂和大量水冲洗伤口、保持镇定并前往邻近的急诊室。如不确定动物是否有毒,应当作它们有毒。

避免划伤及伤口感染

43.穿着长靴,可以尽量避免在洪涝中被划伤。

44.如在洪涝中被划伤,可以用大量温热的无菌生理盐水冲洗伤口。

45.如果既往有旧伤口,可以使用防水绷带覆盖,避免伤口直接接触污水从而导致感染。

46.如果伤口严重污染,可以用碘伏、聚维酮碘、苯扎氯铵等医用消毒剂冲洗伤口。

避免触电

47.远离高压线塔、变压器、配电设施、各种疑似有电的装置。

48.如果附近可能有漏电现象,要双腿并排着跳走--切忌大跨步地行走。

49.不要着急挪动电瓶车,可能导致触电。等到积水褪去,确保电瓶车晾干以后再挪动。

4.特殊人群

孕妇

50.孕妇需要呆在相对安全和干燥的地方,如果水位很高,找东西垫在脚下,尽量不要让水位超过屁股。

51.如果下半身曾泡在过洪水中,从危险环境脱离后,及时用干净的水清洗外阴并及时擦干。

52.如果孕妇肚子疼或「见红」不要慌张,这到正式的「生出孩子」还需要一段时间。首先稳定情绪,找到安全的地方,呼叫并等待急救人员到达,千万不要出门涉险。

经期女性

53.如果下半身曾泡在过洪水中,从危险环境脱离后,及时更换卫生巾或棉条。

54.如果因为泡水而出现了外阴红肿、瘙痒、刺痛,不能到医院检查时,可以先用清水清洗外阴;待交通恢复正常后,再进行妇科检查。

其他群体

55.老人和残疾人如果行动不便,需要家人先抬至高处,然后拨打求救电话等待救援。

56.聋哑人士不要着急出门求救。可以尝试通过「手之声」「音书」等软件通话求助。

5.心理健康

57.允许自己有一些负面情绪。面对突如其来的灾情,感到恐慌焦虑、陷入情绪漩涡是很正常的。

58.控制自己关注相关信息的时间。极短时间内面对网上大量的灾情信息,容易给人带来「替代性创伤」。

59.觉得精神紧张的时候,做做运动。运动可以促进人体催产素和多巴胺的分泌,起到缓解抑郁和焦虑情绪的作用。

GIS在洪水灾害评估中的应用 篇5

目前, 城市型水灾, 即“内涝”已经上升发展为我国大部分城市普遍存在的自然灾害现象。预先获知洪水的淹没范围和水深的分布情况, 对于预先转移受灾区域范围内的生命财产、尽量减少经济损失具有非常重要的价值。同时, 对于洪水造成的灾害损失进行评估也具有非常有意义的价值。近几年来, 随着3S技术的普及应用, 将GIS技术与RS技术相结合, 根据数字高程模型DEM提供的三维数据和遥感影象数据来预测、模拟显示洪水淹没场景, 并进行洪水灾害评估, 已成为GIS在洪水方面主要研究领域[1]。

1 洪水灾害评估系统

灾情评估是灾后防洪工作的重点, 在防汛抗洪决策支持系统中具有十分重要的意义。对于决策部门和各级防灾、减灾、救灾的工作人员来说, 迅速、合理地估算洪涝灾害造成的损失对及时进行抢险救灾、减少生命财产损失、减轻灾害后果是非常重要的, 同时灾情评估结果可以提高调度、决策能力。因此, 灾情评估的结果既是减灾决策的重要依据, 又是救灾援灾的基础, 只有准确地估计灾情的大小, 才能科学地确定救灾规模, 制定适当的减灾措施。

洪灾的发生是多种因素综合作用的结果, 洪灾损失评估也是一项较为复杂的工作。在我国, 经常采用的灾情评估方法, 主要是由各级地方政府统计逐级汇总上报的。

这种方法存在诸多弊端:

(1) 统计速度慢, 耗时耗力。

(2) 上报结果极易受人为因素影响, 成果精度不够。

(3) 上报内容不够专业化、系统化, 尤其难以适应水利信息化的工作要求。在系统的数据录入方面没有起到最基本的作用, 导致预测及评估结果不尽如人意。

(4) 防汛部门由于受到洪涝灾害统计和分析手段落后的约束, 往往很难及时掌握灾情的实况, 从而降低了对灾情情势预估的可靠性, 不利于制定合理的防灾减灾方案, 影响了防洪工作。

因此, 建立一个快速评估、统计、分析洪灾损失系统, 为减灾抗灾工作提供依据是非常必要和迫切的[2]。

新形势下的3S技术, 尤其是RS (遥感) 、GIS (地理信息系统) 技术, 是研究洪灾的新方法、新技术, 为快速、准确地评估洪灾损失提供了新的依据, 使洪灾损失评估的信息化成为可能。

2 洪水数据库的建立

2.1 数据库建立的意义

洪涝灾害灾情评估的基础是基础数据库的建立。数据库建设是否完备、可靠、精确, 直接关系并影响着系统的评估结果。完整的数据库是整个评估系统的基础。如果没有完备的基础数据, 是无法准确预测并反映洪水险情的。

系统需要通过灾情的数据检索、显示分析、输出统计报表及洪水淹没现状图等生成多种辅助决策方案。因此, 建立完备的数据库是整个灾情评估系统的要害所在, 是整个系统的中枢系统[3]。

洪水灾害评估涉及到的因子主要包括了区域环境因子、洪水特征因子和区域社会经济发展状况等。

其中, 区域环境因子如地形、坡度、土地利用等。洪水特征因子如洪水流量、水位、重现期等。区域社会经济发展状况因子如人口、工农业产值等。

其中土地利用类型分布、洪水淹没水深、洪水淹没历时与范围以及洪灾的防御措施应作为估算洪灾损失的重要因子。由于这些因子均具有较强区域差异性, 因此在表现为空间数据时, 地理信息系统作为空间数据管理与分析的重要技术方法, 必然对洪水灾害评估有着极大的支持与辅助作用。

2.2 基于GIS的洪水数据库

依据地形图、遥感影像及其它专题地图等基础地图信息, 将区域交通图、水系图等数据, 经过提取, 提炼成为各种基础地理信息, 在GIS平台下进行矢量化后形成了洪水体系的GIS数据库。

在GIS空间数据库中, 各类地理数据基础信息以图层数据的形式存在, 具体的地理信息涵盖了行政区域划分、DEM高程数据、公共交通工具形式路线、评估区域土地利用现状图、评估区域水利工程分布情况等若干图层。

地理信息系统 (GIS) 为洪水灾害评估提供了各种可利用的基础数据。以前人评估系统为例, 陈丙咸在曹娥江流域利用了十一个专题要素对小流域的洪水状况进行了分析;Sorensen在其探究的评估系统中列举出了七大类流域背景数据的框架和各自的空间数据结构及表达方式[4]。

地理信息系统 (GIS) 提供了对数据层内部及相互间的操作能力, 如根据数字高程模型生成坡度、坡向、水系等数据参数。Badji将SAR淹没信息与土壤信息复合, 分析了研究区域内排水性质是否良好;Sorensen比较研究区域内河流水面与洪泛平原的地面高程, 再通过与系统中录入的其它图层进行复合对比, 从而得出区域内洪水的影响与评价;陈先生等通过本底水体与洪水期体复合获取洪水的淹没范围, 从而推算出了研究区内洪水淹没的时空演变[5]。

2.3 建立系统分析单元

地理信息系统 (GIS) 的空间拓扑叠加方法为构造性质均一的分析单元提供了强有力的工具。乔先生采用的是利用地形、土地利用类型以及邮政编码分区情况构造分区单元。在GIS技术的支撑下, 评估模型中多空间下输入变量数据已经成为可能, 但将所有专题信息、空间数据单元全部叠加后构成分析单元并进行分析就具有了一定难度。为此, 为配合系统需要, 尽量避免系统局限性对评估结果造成影响, 在建立系统分析单元时需要将研究区内的部分数据与信息作为各个分析单元的独立属性进行单独存贮与管理[6]。

2.4 构建集成系统

纵观国内外洪水灾害管理与评估系统, 已经有部分比较成熟的评估系统就是以GIS为基础集成起来的。比较典型的系统如英国河流管理部建立的海岸带管理系统 (SMS) 的防洪子系统以MGE为集成平台;加拿大紧急事务管理部门建立的洪水应急遥感信息系统 (FERSIT) 则以Arc View为集成环境。

GIS集成将作为非常有优势和竞争力的代表, 在洪水预报、预警系统中发挥其强大的优势, 并将成为该类系统今后的发展方向。

3 洪水灾害评估系统

基于GIS的洪灾评估系统主要包括共包括四个模块:遥感数据分析模块、GIS数据分析模块、灾害损失评估模块以及评估结果输出模块。

遥感数据分析模块主要是利用遥感软 (如ERDAS) 的分析和识别功能对遥感数据进行初步的处理, 对获取的数字图像进行遥感解译。从而分析出洪水淹没的范围以及土地利用等实时信息, 为灾情评估奠定数据基础, 同时也为系统中其他模块的分析、计算提供数据方面的基础支持。

GIS数据分析模块是通过GIS软件 (如Arc GIS、Map GIS等) 的矢量处理、空间分析等模块功能, 实现对洪灾损失评估的查询检索以及统计分析等。

灾害损失评估模块是通过调用遥感数据分析模块以及GIS数据分析模块的分析数据及社会经济信息数据库, 根据设定的损失评估模型计算洪灾损失, 为输出模块做最后的铺垫。

评估结果输出模块主要承担的是灾区专题图的制作与输出工作以及各类经济损失的统计报表和各类文本报告的输出, 从而对整体灾情进行合理化判断与评估。

4 结论

在新的技术手段不断催生的前提下, 利用GIS技术对洪水灾害损失进行评估, 将使洪水灾害评估变得简单易行, 最突出的优势如下:

(1) 与之前的工作方式相比较, 减少了工作量, 同时使得出的结论更加符合真实情况;

(2) 评估结果真实性、合理性、可用性大大增强, 能够作为当地政府指导重点布防工作的依据, 并能够有效指导灾后重建工作;

(3) 评估结果在经济损失计算方面更加精确, 能够配合当地政府部门较明确地指导灾后损失评估。

因此, 正是GIS技术使洪水灾害评估工作能够在精确的地表数据支持下, 辅以精确的损失率数据, 从而更准确地估算洪水灾害所引起的损失, 辅助当地政府有效地指导防灾救灾, 最大程度地降低洪水灾害造成的损失。鉴于此等优势, GIS技术在洪水灾害评估中的应用必将得到更广泛的发展。

摘要:我国作为世界上洪灾多发的国家之一, 洪灾的发生对自然生态系统和社会经济系统造成巨大的破坏, 如何减轻洪灾损失及如何快速准确地评估洪灾损失是洪灾研究工作中的重点。在当前信息社会, 水利部提出了实现我国水利事业信息化的总目标, 各省市也相继开展了水利信息化的工程项目。GIS作为新型技术手段已逐渐被应用于更多的领域, 其在灾害模拟与评估方面的发展为灾前预测与灾后应对提供了强有力的方法与手段。针对GIS技术在洪水灾害评估领域的应用与发展进行介绍与评述。

关键词:GIS,洪水,灾害评估

参考文献

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[3]刘仁义, 刘南.一种基于数字高程模型DEM的淹没区灾害评估方法[J].中国图像图形学报, 2001, 6 (2) :118-192.

[4]刘仁义, 刘南.基于GIS的复杂地形洪水淹没区计算方法[J].地理学报, 2001, 6 (1) :1-6.

[5]Zhao RJ The Xinanjiang model applied in China[J].Journal of Hydrology, 1992, 371-381.

太湖流域洪水灾害损失及致因分析 篇6

太湖为我国第三大淡水湖, 太湖流域的洪水主要是由梅雨和台风暴雨形成的。太湖流域作为我国人口最密集, 生产力和国民财富最集中的地区之一, 淹不得、淹不起[1]。

本文拟结合太湖流域1999年的洪水灾害, 分析其损失及致灾因素, 对我国的洪水灾害研究做些抛砖引玉的工作。

1 洪水灾害损失分析及矢量化指标

1.1 洪水灾害损失分类

1) 人员伤亡的统一计算。

这里我们不妨引用经济学中人力资本概念[2], 以人的劳动价值损失来度量因灾伤亡所带来的损失, 表现为:

ΡE=i=1ΜΡEi=i=1Μi=1ΤiYitΡit (1+r) -t (1)

其中, PE为一次洪灾造成的人员伤亡损失;M为人员伤亡总数;PEi为第i个人的劳动价值损失;Yit为预期此人在第t年所得劳动收入价值;Pit为此人从现在起活到第t年的概率;r为社会贴现率;Ti为预期此人从现在起的最大寿命。

2) 洪灾经济财产损失。

洪灾经济财产损失分为直接经济损失和间接经济损失。直接经济损失是指洪水直接造成的物质方面的损失;间接经济损失是指生产和服务性活动受阻或中断所造成的经济损失。

3) 生态环境损失。

青春炳[3]等通过多年研究, 用恢复费用与损失效益之和来表示其损失, 即一次洪灾引起的环境损失值为:

E=t=1Τ2 (Ct+Gt) (1+r) -t (2)

其中, Ct, Gt分别为第t年生态环境的恢复费用和损失效益;r为贴现率;T2为生态环境恢复到灾前水平所需年数。

4) 灾害救援损失。

一次洪灾引起的灾害救援损失值为:

Η=i=1Τ3 (at+bt) (1+r) -t (3)

其中, at, bt分别为第t年的救灾及灾区恢复的投入部分;r为贴现率;T3为恢复灾前水平所需年限。

1.2 洪水灾害损失矢量化——洪损度

一次洪水灾害的洪损度值由该次洪灾造成的总损失决定。

设某次洪水灾害造成的有形损失为Ed, 人员死亡为Pd, 人员伤害为Ph, 则表述此次洪灾总损失的指标, 即洪损度FDD可表示为:

其中, α, β均为人员死亡和伤害的经济量化系数;λ, ω, ε均为待定系数;Pd和Ph的单位为人;Ed的单位为万元;FDD的单位为度。

由于Pd和Ph的经济量化还没有一个统一的标准, 所以只有根据洪水灾害人身保险的赔偿金额、专家经验以及人们的习惯等综合确定参数α和β。这里假定死亡1人和伤害1人, 分别折合经济损失约10万元和1万元 (1950年不变价) , 即α和β分别为10和1, 同时假定:1) 当无洪灾损失, 即人员伤亡及经济损失均为0时, 洪损度为0;2) 当某次洪水造成1人死亡, 10人受伤和经济损失10万元时, 其洪损度为1度;3) 当洪水造成的人员死亡为1千人, 伤亡1万人, 经济损失1亿元时, 其洪损度为10。由此可计算系数λ, ω, ε, 结果为λ=3.34, ω=30.17, ε=-4.94。这样, 式 (4) 变为:

实际计算时, 应考虑物价变动因子的影响。由式 (5) 可以计算任何时间任何地点发生的洪水灾害的洪损度, 并可将FDD≥17, 15≤FDD<17, 10≤FDD<15, 7≤FDD<10和FDD<7时的洪水灾害分别称为巨灾、大灾、中灾、小灾和微灾。

2 太湖流域1999年洪灾损失及致因分析

2.1 太湖流域1999年洪灾损失评估

1999年太湖流域洪涝灾害的受灾人口达到746万, 造成的直接经济损失达141.25亿元, 而太湖流域1954年的洪灾直接经济损失不足10亿元 (当年价) , 1991年的洪灾直接经济损失为113.9亿元。1999年太湖流域洪涝灾害的相对经济损失 (即洪涝灾 害经济损失与当年该地区国民经济生产总值之比) 仅为1.58%, 远小于1954年的10%和1991年的6.7%。

浙江省太湖地区的直接经济损失最多, 其中湖州市辖区和嘉兴市辖区的综合经济损失最为惨重。

应用陈秀万提出的洪损度计算式 (5) , 即FDD=3.34·lg (10Pd+Ph+Ed+30.17) -4.94, 代入数据, Pd=8人, Ph=7 460 000人, 直接经济损失为1 412 489万元, 间接经济损失按直接经济损失的30%计算为423 746.7万元, 所以Ed=1 836 235.7万元, 折合成1950年不变价约为262 319万元, 计算得出1999年太湖洪水的洪损度FDD=18.07度。由于FDD≥17, 所以1999年的洪水可称为巨灾。

2.2 太湖流域1999年洪灾致因分析

1) 暴雨超标准, 水位创记录。1999年太湖流域入梅早, 梅雨期长, 降雨强度大, 范围广, 总量大。流域平均最大7 d, 15 d, 30 d, 45 d, 60 d, 90 d雨量均超过历史记录。经降雨频率分析, 1999年全流域平均最大7 d~90 d各特征时段降雨量重现期接近或超过百年一遇。2) 洪涝抢道, 宣泄不畅。太湖是流域内最大的平原湖泊, 1999年6月30日太湖水位达4.59 m, 国家防总为避免流域下游地区遭受更大的洪涝灾害, 部署对环湖大堤严防死守的指令, 太浦闸和望亭水利枢纽等主要泄水口曾一度关闭, 太湖面临超蓄。当下游地区水情有所缓解后, 重新启用太浦闸和望亭水利枢纽泄洪, 两个枢纽泄洪一方面受下游高潮影响, 另一方面因两岸没有实施控制, 受下游地区涝水抢道的影响, 其泄洪能力往往在关键时刻受到了显著的制约。东太湖行洪通道88 m口门和后续河道均未疏通, 又降低了太湖泄洪能力。主汛期通过东太湖排泄的太湖洪水仅约100 m3/s, 大大低于原有泄水能力。3) 地势低洼, 洪水倒灌。由于三次流域性强降雨分布连线成片, 许多地市均遭受不同程度的外洪内涝夹击, 面临着上游客水压境和下游洪水顶托影响, 防洪除涝压力增加。青松控制片因雨量大, 地势低洼, 排涝口门少 (主要通过黄浦江上游干流及斜塘、园泄泾、大泖港排水) , 加上受上游洪水影响和天文大潮顶托, 排水不畅, 受灾严重。太湖拦蓄洪水, 对下游地区的防洪效益非常明显, 但同时因受太湖高水位顶托的影响, 上游扇形分散排水河道泄水受阻, 出现了太湖洪水倒灌现象, 导致了大片上游圩区被破坏和淹没的现象。4) 设施标准低, 防洪能力弱。自1991年以来, 太湖流域综合治理骨干工程建设提高了整个流域的防洪除涝能力, 一些城市如苏州、嘉兴等市的设防标准有所提高, 但城市防洪标准仅20年~50年一遇, 中小城镇防洪能力更低。

3 结语

1) 洪水灾害损失可分为人员伤亡、洪灾经济财产损失、生态环境损失、灾害救援损失等。洪损度FDD可用来衡量洪水灾害的损失程度。一次洪水灾害的FDD值由该次洪灾造成的总损失决定。2) 1999年洪涝灾害对整个太湖流域的侵袭基本可定性为受灾范围广, 灾害损失大, 受灾人口多。致灾原因为暴雨超标准, 水位创记录;洪涝抢道, 宣泄不畅;地势低洼, 洪水倒灌;设施标准低, 防洪能力弱。3) 长期以来, 由于太湖流域部分水利工程设计标准偏低, 缺乏必要的防洪设施, 公益性水利工程缺乏补偿机制, 存在着管理水平低、管理设施落后等问题。为此, 应当落实稳定的管理与维护经费供给的政策和渠道, 建设与管理要同时落实。4) 针对太湖流域城镇防洪的现状, 应统一规划、提高标准, 加快河道的清淤清障工作和城区地下排水管网扩容建设, 保证内涝能及时排出。同时制定超标准洪水的应急预案, 减少局部受淹城区的洪灾损失。

摘要:结合太湖流域1999年的洪水灾害, 阐述了洪水灾害的损失分类, 分析指出太湖流域1999年的洪灾为巨灾, 指出太湖流域应制定超标准洪水的应急预案, 以减少局部受淹城区的洪灾损失。

关键词:洪水,灾害,洪损度

参考文献

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洪水灾害危险性 篇7

洪水灾害自古以来就是影响国家安定人民生活的自然灾害之一, 我国也是一个洪水频发的国家。洪水灾害来时凶猛, 影响范围广泛, 给人民生活生产造成的影响更多。随着经济社会的不断开发, 自然环境被不断破坏, 我国的防洪形式也正面临着越来越大的考验。在洪水给人类造成巨大损失的同时, 我们不得不研究针对洪水灾害的风险管理制度, 力图从制度上将人们遭遇的洪水灾害的损失降低到最低程度。

二、洪水灾害的基本特性

(一) 洪水灾害的两面性。

洪水灾害给人们的生产生活造成了一定的损失, 具有一定的危害性, 但是洪水也具有一定的不确定性, 可能会使人们从中获益。这是因为洪水的泛滥虽然给人们的生产生活带来一定的损失, 但同时会给城市或者干旱地区补充宝贵的地下水资源。以我国目前的情况来看, 水资源的匮乏使得一些水源的压力持续增大, 经济生活的发展和水资源短缺的矛盾日益增大。有关洪水风险管理研究中, 需要注意到洪水灾害的两面性, 才能建立起科学合理, 统筹全局的洪水管理制度。

(二) 洪水灾害的不可避免性。

洪水相比于其他自然灾害来说, 具有一定的可控制性。但是洪水灾害的到来却是不可避免的。人们可以根据洪水的预警和发生规律来采取一定的防范措施, 比如修筑堤坝, 建设防洪工程等。但是人工的控制并不能完全消除洪水灾害的隐患。洪水灾害的损失可以通过事先的预防而得到一定程度的降低, 但是不能被完全消除。洪水灾害的到来不可避免给人们的生产生活带来一定的损失。因此, 建立科学合理的洪水灾害风险管理制度是预防洪水灾害损失的有效手段。人们可以通过各种手段来提高防洪工程的水平, 研究洪涝灾害的规律, 调整人与自然的关系, 力图将洪水灾害的损失降低到人们可以接受的范围之内。

(三) 洪水灾害的可控制性。

我国有着漫长的与洪水做斗争的历史, 从大禹治水开始, 有着数不清的人与洪水进行着斗争, 积累了丰富的防洪经验。现在, 在科学技术越来越发达的今天, 使用先进的技术可以增加对洪水灾害的预见性, 从而采取科学的手段对洪水灾害进行一定的预防。通过对特定区域洪水历史情况的调查研究, 摸清洪水灾害到来的规律, 运用统计学的规律进行合理分析与计算。还可以使用计算机软件的模拟技术, 模拟洪水到来时的损失情况, 以调整防洪工程的防洪能力。通过科学制定防洪的方案, 对洪水灾害起到一定的约束和预防的作用, 减轻洪水灾害造成的损失。在人们参与经济建设的同时, 可以根据洪水风险的范围有针对性地对经济建设采取合理的规划, 在灾后可以快速实现重建等活动。从人们与洪水灾害的斗争经验来看, 洪水灾害虽然不能完全避免, 但是可以采取人工的方式对其损失进行一定程度的控制和预防。

三、洪水灾害管理制度的内涵

洪水风险管理制度是针对洪水风险而制定的一定的管理制度, 洪水管理制度, 即通过相应的专门性的洪水管理组织机构的建立, 去制定一系列的洪水风险管理的法律法规, 安排合理的洪水风险的管理制度, 对洪水的风险进行一定的分析和预测, 采用技术上或制度上的方法, 对已经出现或未出现的洪水灾害的风险进行处理的行为规范。从宏观角度来看, 洪水风险管理的制度包括洪水风险的预防、洪水灾害的救助措施和相关补救的制度等几方面。洪水灾害具有时间长, 规模大的特点。因此, 洪水灾害的风险管理制度也应该有着一定的长远性和规划全局的性质。在建立洪水风险的管理制度时, 要注意立足长远, 使得洪水风险管理具有一定的长远性, 根据不同阶段的洪水管理的特点, 因时制宜调整管理制度, 满足社会各方面的需求。还要顾及到人与自然的协调发展, 既要满足安全方面的因素, 又要有利于全局的统筹规划。对于不同层次上的管理体制的任务, 要合理协调, 层层推进, 建立起良好的运作模式和协调机制, 增强洪水灾害的风险管理的普适性, 适应外界环境的不断变化。

四、我国洪水灾害风险管理制度的基本现状与对策

(一) 我国洪水灾害风险管理制度的现状。

目前来说, 我国对于洪水灾害的管理制度是采取各水利部门协调调度的模式进行实现的, 平时主要以安全设防为主, 灾害发生时就以救灾救济和应急管理为主要的风险管理方式, 进行受灾群众的合理安置, 并调拨专项的救灾资金, 开展合理的打捞工作, 力图将人民群众的生命财产损失降低到最小。从新中国成立以来, 我国的洪水灾害的风险管理体系随着国民经济的持续发展而不断完善。从最初的单单依靠工程治理的阶段, 主要是从疏通农业用水河道、预防重要城市洪水灾害方面入手, 兴建各种水利工程和防洪, 在技术层面上进行了很大的努力。针对长江中下游和黄河流域进行了堤坝的加固, 这一系列措施缓解了洪水灾害带来的严峻挑战, 保持了社会的稳定, 促进了人们的生产积极性。再后来, 我国加强了对于防洪体系建设的关联力度, 从防洪工程的建设到一些水利法律法规的建设方面来。随着专门的法律法规的出台, 防洪工作走向了正规化的发展道路。政府对于水利工程坚持全面规划、统筹兼顾的原则, 在洪水灾害的防治和水利工程的兴建方面都取得了一定的成效。随着工程的完善和制度上加强管理, 我国的防洪体系得到了进一步的完善。从一九九八年的大洪水以后, 我国对于洪水灾害的防治逐渐走向可持续发展的道路, 对于洪水灾害的体系建设也以科学发展观为指导, 并且加大了洪水资金的投入。随着社会经济的不断发展, 人们对于洪水灾害的防治管理与水利资源合理的开发利用结合在一起, 调整人与自然的关系, 防洪与环保并重, 建立起成熟完整的防洪制度体系。

(二) 创新洪水灾害风险管理体制的对策。

洪水灾害的到来有着一定的突发性, 给人类造成损失的过程也是错综复杂。传统的应对洪水灾害的措施难以对洪水灾害的善后工作进行有效的处理。洪水灾害带来的巨大经济损失和社会损失难以弥补, 即使有政府方面和社会方面的补助和捐赠, 都无法对洪水灾害损失进行完全的补偿。因此, 在我国的洪水灾害风险管理制度中, 可以采取一定的创新办法, 构建安全设防、应急管理和风险转移相协调的综合治理办法, 在洪水灾害的不同过程中, 将各种因素结合起来, 充分发挥政府部门和保险部门的作用, 并引进资本市场的管理体系, 合理处理洪水灾害带来的危机, 对洪水灾害的风险实施全面的处理。要在综合方面构建洪水灾害的风险管理体制, 从安全设防的角度出发, 要加强防洪工程的基础设施建设, 对一些存在隐患的河流进行重点治理和风险消除措施, 建设蓄滞洪区的建设。对于一些经济较发达的地区进行一系列的保障措施, 增强城市的排涝能力。在灾害发生时, 要进行一定的应急处理。要进行受灾群众的安置, 利用机动灵活救灾队伍, 发放各种救灾物资, 完善受灾群众的基本生活保障。洪水灾害应急响应机制的建立, 要提前做好准备, 从洪水信息的收集到防洪物资的储备, 都要在平时进行做好响应的准备工作。对于受灾群众的补偿工作, 一是政府的资金援助;二是社会公众进行的受灾资金或物资的援助;三是由专门的商业保险公司进行的洪水灾害的赔偿。通过对洪水风险的有效预测, 实现对于洪水灾害的有效预防与管理, 实现洪水灾害管理体系的体制创新。

五、结语

洪水灾害是我国经济建设面临的一项重大的威胁, 在21世纪的今天, 我们要立足于长远, 完善我国的洪水灾害的管理制度, 倡导科学系统对洪水灾害进行有效的预防。相信随着社会的发展和体制的完善, 我们在防洪抗洪方面一定会采取更加卓有成效的措施, 对洪水灾害的风险进行有效的控制。

摘要:洪水灾害是人类面临的最为严重的自然灾害之一, 在我国生产建设快速发展的今天, 洪水灾害给我国经济建设造成了严重的损害。尽管随着社会的发展和科技的进步, 人们的防洪措施越来越先进, 防洪体系越来越完善, 但是洪水的泛滥依然具有一定的不可抗拒性。随着城市人口密度的加大, 发生洪水灾害将造成可怕的社会损失和经济损失。因此, 应该建立一定的针对洪水灾害风险的管理制度, 从制度上保障人民的生命财产不受损害。要借鉴国际上其他国家的先进经验, 提升自身的治水防灾的理念, 进一步完善我国的洪水灾害的风险管理制度。

关键词:洪水灾害,风险管理,管理制度

参考文献

[1]向飞, 洪文婷.中国洪水灾害风险管理体制创新研究——兼论英美洪水灾害风险管理的发展、困境及启示[J].保险职业学院学报, 2011

洪水灾害危险性 篇8

本刊讯9月19日, 四川省攀枝花市仁和区遭遇特大洪水, 攀枝花移动断站严重, 导致多地通讯中断。

中移铁通攀枝花分公司调集15名装维骨干, 组成4支抢险队伍, 备齐抢险物资, 出动抢险车4台, 全力参与移动通信抢险。15名抢险队员克服大雨能见度不足、山区路况复杂等困难, 在险象环生中完成倒塌杆路光缆回收、警示牌悬挂等任务, 并冒雨在重灾区啊喇村布放48芯光缆720米, 成功恢复啊喇、小官房, 啊喇官房3处基站通信业务;在宝灵小区接续8芯光缆4根, 清理光交箱4个, 保障了153户小区宽带业务的正常使用。

其间, 4名抢险队员遭遇突发泥石流, 他们奋战1.5小时, 完成路面清理后沿途进行隐患排查, 为及时恢复灾区的移动通信发挥了有力的支撑作用。

洪水灾害危险性 篇9

The remote sensing is a strongly comprehensive high technology that integrates multiple disciplines and utilizes aeronautic or astronautic sensors to monitor and map the ground,ocean,atmosphere and environment.It has been widely applied in many disciplines such as mapping,meteorology,land resource prospecting,disaster monitoring and environmental protection,etc.and domains such as national defense,energy,transportation,engineering,etc.It is a great breakthrough in disaster prevention and fighting to use satellite remote sensing technology to prevent and mitigate natural disasters threatening human security.This has attracted worldwide attentions and its huge potential has been constantly explored and utilized.

The observing scheduling of remote sensing satellites aims to,based on various imaging constraint conditions of satellites and users’demand,determine an imaging scheme for satellites to complete the observation task to the largest extent[1].It is a combinatorial constrained optimization problem and has been proved to be a NP-hard problem[2],which can be solved,by heuristic algorithm[3,4,5],neighborhood search[6,7],genetic algorithm and other intelligent optimization approaches.As the number of remote sensing satellites increases,the multi-satellites joint observation enjoys great potential and the multi-satellites observing scheduling also becomes the research hot in relevant fields[5,7,8].

In most researches,the observation on the target is taken as one single task.However,as to some satellites with limited side-swaying ability,the observation merging is needed.The remote sensor owns a certain viewing field,namely that an imaging can cover a range swath with specific width on the ground.When two neighboring targets are located in the same observation swath,they can be observed at the same time through adjusting the observation angle,namely merging the observation.Although the side-sway imaging and observation merging may affect the resolution ratio of images and cause an image distortion[10],they are acceptable in a certain range in order to enlarge the observation scope.Therefore,the current research will neglect their effect on the image quality.

Cohen has analyzed the coverage of observation swath on multiple targets and the priority adjustment of merging when the observation angle of satellite remote sensors is fixed[3].Literature[4]has optimized access parameters of targets and explored differences among tasks in observation angle and time.It has revised observation angles for neighboring targets and executed observation with the same angle.Literature[8]has merged the observation period of tasks with the same sideview angle.All these researches are aimed at a single satellite:pre-merging neighboring targets and then making a comprehensive scheduling between the merged task and other tasks.

Pre-merging is the merging between neighboring observation tasks based on certain heuristic information.As to a multi-satellites joint observation,an observation task may own several available satellites and time windows due to the influence of target location,observation time and angle of satellites.Multiple task merging schemes are also available and usually different form each other in resource consumption and observation performance.In this situation,it is hard to determine which observation tasks will be completed by which satellite,so the effect of task merging can not be guaranteed if a pre-merging is adopted.Especially in case of multiple satellites,each one can select a different merging scheme and multiple schemes may cause an overlap of observation,so a comprehensive merging scheme should be made to complete the observation task to the largest extent.The multi-satellites observing scheduling is a NP-hard problem itself,and the integration of observation merging makes it more complex.

Therefore,this paper has proposed a heuristic algorithm for multi-satellites observing scheduling based on dynamic task merging.It has established heuristic representations for task demand,resource competition,the smallest side-sway and data redundancy of task merging,respectively corresponding to the task selection,selection of resources and time windows and the merging scheme selection.Finally it has also given simulation examples and verified the effectiveness of the algorithm.

1 Problem Description

The remote sensing satellite observing scheduling problem can be represented with a five-tuple array<T,S,J,C,F>.Here,Tdenotes the observation period,S={S1,…,SNS}denotes the satellite set,J={J1,…,JNJ}denotes the task set,Cdenotes the set of constraint conditions and Fdenotes the target function.Ground targets must be located within the observed area of satellites,namely that they must own visible time windows.Satellites are usually in a high-speed motion state during the observation process and satellite borne sensors also own a certain viewing angle,so each imaging leaves an imaging swath with certain width on the ground.The observation task Jjhas specific requirements on the sensor type,resolution and observation time.Suppose the satellite set that can satisfy its demand is S'j,S'j∈S.It may be observed by each satellite in S'jat several moments due to the restriction of satellite orbits,so its observation opportunity set can be defined as

Here,Nijdenotes the number of visible time windows about Siin S'jto task Jj.DTOijkowns the time window TWijk=[wsijk,weijk]in which wsijkdenotes the starting time and weijkdenotes the ending time.Besides,when the target deviates from the sub-track of satellites,satellite borne sensors must make side-sway to aim at the target for observing,so they also own the best side-sway angle gijk.Both the time windows about satellites to targets and the corresponding observation angles are calculated in advance based on satellite orbits and the side-view performance of sensors.The satellite observing scheduling aims to allocate satellites and time windows for observation targets reasonably so that the observation task can be completed to the largest extent.It should satisfy the following constraints at the same time:

(a)One satellite can only observe one target at the same moment.

(b)The observation task must be executed within visible time windows.

(c)There must be enough time for satellite borne sensors to change attitudes between two consecutive observation tasks.

(d)Observation tasks of satellites must satisfy their own operation constraints.

Therefore,the problem can be regarded as a constrained optimization problem with time windows.

Relevant operation constraints of satellites mainly include:

(a)Constraint on the biggest single boot time of satellites.

(b)Constraint on the on-off times in a single circle,namely the largest on-off times of satellites during one circle.

(c)Constraint on the side-sway times in a single circle,namely the largest side-sway times of satellites during one circle.

Satellites should begin the startup before observing targets,and also make a side-sway as to targets deviating from their sub-track,so the last two constraints have great limitations to satellites’observation,limiting the largest number of targets observed by satellites in a single circle,and they are the bottleneck of satellites’observation.

Some satellites can only observe a few targets during the given time due to the restriction of the last two operation constraints.Therefore,the observation merging under certain condition can be adopted to observe more targets within the fixed on-off times or side-sway times of satellites.

2 Task Merging

According to the imaging mechanism of satellite remote sensors,task merging is feasible if two tasks are located within the swath of the remote sensor at the same time and their observation angles range within a certain scope Anglei(angle threshold).Besides,satellites suffer from the constraint of the single boot time,so observation time windows about satellites to two targets must be within a certain time span Spani(time threshold).Therefore,the premise for the merging between two tasks Jm,Jnis:

Here,C1 denotes that the two targets can be observed by the same satellite.C2 denotes that time windows that satisfy the time threshold and angle threshold of the satellite at the same time must exist among observation opportunities for the two targets.The task generated through task merging is called the composite task.

Time window of the composite task is:

Side-sway angle of the composite task is

Composite tasks can be merged with other tasks continuously.As to the merging among multiple tasks,the starting time of the composite task is the earliest starting time among these tasks and its ending time is the latest ending time among these tasks.The best observation angle of the composite task is the average value between the biggest angle and the smallest one among these tasks.

When multiple satellites are used for observation,each target can be observed by several satellites in different time windows,and several merging schemes exist between tasks.The merging scheme will affect the scheduling result greatly,so we should consider the satellite resource and task demand comprehensively and optimize the observation arrangement and task merging,so as to observe more targets.Task merging should be combined with the scheduling process,and it is the dynamic merging during the scheduling process.

3 Heuristic Algorithm for Dynamic Task Merging

The satellite observing scheduling is a NP-hard problem,and the integration of task merging makes it more complex.Simple and high-efficiency,the heuristic algorithm based on rules is the most often-used algorithm in practical satellite task scheduling systems[3—5].According to the scheduling characteristics of satellite task merging,this paper has proposed five heuristic rules,corresponding to the selection of new tasks,task resource,observation time windows and merging scheme,and established the heuristic algorithm.

3.1 Task Demand

Here,priorityjdenotes the priority of Jjand Opportunitiesjdenotes the number of rest observation opportunities of Jj,namely the number of available time windows currently.According to this rule,tasks with higher priority and fewer rest observation opportunities will be arranged preferentially.It is the selection rule of new tasks.

3.2 Heuristic Rule for Task Merging

After the task selection,first find the set of tasks that can be merged with the selected one from the scheduled list and the corresponding set of observation time windows and side-sway angles according to task merging conditions.Then,the following merging rules are proposed based on the influence of observation merging on the side-sway,boot time,data storage and downlink of satellite borne sensors:

(a)The smallest side-sway angle.The side-sway rotation and settling of satellites will cost some time,so when selecting satellites and time windows for targets;we should try to choose the scheme involving smaller side-sway angles.Besides,the side-sway angle of the composite task is the average value of that among atomic tasks,so task merging should also try to adopt schemes involving smaller side-sway angles.

(b)The smallest data redundancy.When there are not real-time available ground stations,satellites will store the obtained ground image data in the satellite borne memorizer,and then execute the data downlink in case of an opportunity.During the observation merging process,multiple spot targets are located within the same observation swath,which may generate the observation data redundancy,shown in fig.1.

The defined data redundancy of merging schemes is:

The redundant data yield nothing and occupy certain storage,downlink and receiving resources,so we should try to choose merging schemes with little redundancy.They occupy the satellite memory and consume the electric energy,not only reflecting the storage consumption of task merging,but also representing the waste of other energy resources.

3.3 Resource Competition

The electric energy,storage and side-sway times of satellites are limited,so only part tasks can be completed,and resource competition exists among tasks.The following heuristic rule is defined to represent the competition for satellite resources:

Suppose there are totally k satellites.Requested Capacity(i,r)denotes the total demand of candidate tasks of satellite Sifor resource r of satellite Si,Capacity(i,r)denotes the surplus of resource r,and Requires(i,j,r)denotes the demand of Jjfor resource r.We should try to choose satellites with less resource competition when selecting resources for tasks,which also accords with the load balancing of multi-satellites scheduling.The above heuristic representation is the selection rule of new tasks for satellites.

3.4 Competition for Time Windows

Here,mdenotes the number of tasks that have not been scheduled,Priorityjdenotes the priority of the unscheduled task Jj(1≤j≤m),and ConflictWinSpanwjdenotes the span of time window w if the arrangement of task Jjin w will affect this time window.This rule aims to try to arrange tasks in time windows in which fewer conflicts exist between these tasks and others.It is the selection rule for time windows.

4 Simulation Experiments

In order to verify the mentioned algorithm,the following simulation experiment is made in this paper.The scenario contains 3 imaging satellites.Suppose the composite time threshold of satellites is 180 seconds and the composite angle threshold is 5°.Observation tasks are spot targets generated randomly with different sizes in the range(N20°—50°,E70°—130°)of our country,and task priorities are random numbers in the range[1,10].The optimization objective is to maximize the total sum of priorities of task arrangement,and the observation period is(6 May 2006 12:00—7 May2006 12:00).

Positions of targets have determined their visible observation opportunities and observation angles with satellites.Since target positions are generated randomly,some targets may have no observation opportunities.The position relation among targets will also affect the task merging.In order to eliminate the influence of randomness of target positions,examples will be generated randomly for ten times as to each target size,and the tabu search algorithm in literature[7]and the composite algorithm mentioned in this paper will be adopted for scheduling.Tabu search in literature[7]has not considered task merging.The results are shown in Table 1 in which,Task denotes the number of targets,T denotes the number of targets with observation opportunities(the average value of ten examples,the same following),DTO denotes the total number of observation opportunities,RT denotes the number of targets that have been arranged for observation in the scheduling list and P denotes the gains.

It can be seen from the table that compared with the algorithm in literature[7],the composite algorithm is more excellent in average performance and its observation tasks and gains have increased obviously.Moreover,as the task number increases,the advantage of the composite algorithm becomes more obvious.For example,when there are 40 tasks,gains of the composite algorithm have increased by 6.12%averagely,and when there are 150 tasks,the average increase percentage is 27.55%.The explanation is:both the visible observation opportunities between tasks and satellites and the merging opportunities between tasks will increase as the task number increases,so more task merging will be executed in the composite algorithm,increasing the task completion opportunity under the same condition,which has also been verified by the experimental result.

5 Conclusions

The on-off times and side-sway times of remote sensing satellites have restricted their observation capability.This paper then considered merging several observation tasks to improve the satellite efficiency.It has analyzed the conditions for task merging,and proposed the heuristic algorithm based on dynamic task merging.The experimental result indicates that the algorithm can improve the observation efficiency of satellites and own better practical application value.

摘要:洪水灾害是当今世界上最严重的自然灾害之一,对其进行科学有效的监测是科学防灾减灾的基础,也是目前国内外学者研究的热点和难点问题。将点目标及区域目标按照卫星观测机会分解成元任务,设计了一种改进模拟退火算法进行求解。实例验证了方法的有效性。

关键词:遥感卫星,调度,任务合成,启发式方法

参考文献

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