耦合人口和POI點的城市內澇風險評估指標構建的制作方法

本發明涉及一種城市內澇安全風險評估指標的構建，屬于城市安全風險評估的技術領域。

背景技術：

近年國內多個城市受暴雨影響，城市內澇頻頻發生，城市交通癱瘓、居民住宅及公共建筑受淹，給城市安全和居民生活造成了嚴重的影響。關于城市內澇風險評估的研究多是基于gis技術、仿真模型，通過情景模擬研究城市內澇危險性、災害脆弱性等問題，評估和預測內澇危險性。這些研究所采用的指標包括地形、降雨、排水、道路、淹沒區、淹沒水深、居民房屋、室內財產等。

城市人口和城市公共設施是城市內澇災害的重要受體，是評估城市內澇風險的重要要素，其受內澇影響程度是城市內澇風險的重要表征。但現有內澇風險評估研究較少涉及對內澇影響人口及城市廣泛存在的公共設施要素，存在不足。導致這一不足的原因之一在于對城市大量公共設施的數量及分布狀況進行統計難度較大。城市大數據的發展為解決這一難題提供了途徑。城市大數據具有易獲取、定量化程度高等優點，可以彌補傳統調查數據的不足。城市poi點便是從網絡公開資料中獲取的大數據，包含城市公共設施的數量、位置等信息。

技術實現要素：

本發明基于城市人口和poi點，構建城市內澇風險評估指標，用以評估城市內澇安全風險。

本發明所述問題是以下述技術方案實現的：以城市人口數量、城市人口密度、城市poi點數量、城市poi點分布密度構建城市內澇風險評估指標體系。

上述指標構建具體包括以下步驟：

a、以城市人口數量和城市poi點數量兩個指標評估城市內澇災害的脆弱性。

b、以城市人口密度和城市poi點分布密度兩個指標評估城市內澇災害的暴露性。

c、城市poi點的數量和位置代表受內澇影響的城市公共設施的位置和數量。

d、以城市內澇風險區內的人口數量和poi點數量的加和值表示城市內澇災害的脆弱性。

e、以城市人口密度和poi點分布密度的加和值表示城市內澇災害的暴露性。

附圖說明

圖1廈門市2013-2015年內澇點空間分布；

圖2廈門市內澇風險區。

具體實施方式

本發明以廈門城市內澇風險評估為案例，評估廈門市各區的內澇風險，說明耦合人口和poi點的城市內澇風險評估指標構建方法。具體而言，包括以下步驟：

a、從致災因子、脆弱性和暴露性3方面對城市內澇災害風險進行評估，見公式1：

r＝h×v×e(1)

其中r為風險；h為自然現象的危險性；v為脆弱性；e為暴露性。

假設同一次暴雨在各區的降雨強度一樣，即暴雨危險性相同，則內澇風險以脆弱性和暴露性進行評估。

b、構建城市內澇風險評估指標，內容包括：城市人口數量、城市人口密度、城市poi點數量、城市poi點分布密度。以城市人口數量和poi點數量的加和值表示城市內澇災害的脆弱性；以城市內澇風險區的人口密度和poi點分布密度的加和值表示城市內澇災害的暴露性。

c、建立城市內澇風險評估模型，見公式2。

其中ri為i區的內澇風險值；pij為i區第j個內澇風險區的人口數量；fij為i區第j個內澇風險區的教育醫療設施數量；pia為i區的人口密度(萬人/平方公里)；fit為i區的公共設施分布密度(個/平方公里)。

d、獲取數據。獲取廈門市各社區人口數據，數據為廈門市民政局提供。獲取廈門市教育、醫療等poi點數據，數據獲取方法為百度地圖抓取。通過高分1號和googleearth獲取衛星遙感影像圖。通過提取2013-2015年網絡公開新聞報道的資料，獲取廈門市內澇點信息，并通過arcgis10軟件將其數字化，見圖1。

e、分析廈門市各區的內澇風險區。將內澇點為風險源，以產生影響最為顯著的距離風險源邊界0.5公里內作為風險區，利用arcgis空間緩沖技術表達分析，見圖2。

f、計算廈門市內澇風險各指標值。結合廈門市人口分布圖和poi點分布圖，利用arcgis的疊置分析和空間計算等方法獲取風險區內的人口和教育醫療公共設施數量，見表1。計算廈門市各區的人口密度和教育醫療設施分布密度，見表1。

g、計算廈門市各區內澇風險值，見表1。

表1內澇風險評估各指標值及內澇風險值

h、根據計算結果，評估廈門市各區的內澇風險。

本發明所建立的城市內澇風險評估指標，是基于城市內澇風險的重要受體——城市人口和公共設施，在分析城市人口和公共設施對城市內澇風險的表征作用基礎上，構建城市內澇風險評估指標，實現對城市內澇安全風險更加客觀、綜合的評估，為城市內澇防災減災管理提供科學支撐。

技術特征：

技術總結
一種耦合人口和POI點的城市內澇風險評估指標構建，包括步驟：a、基于人口和POI點構建城市內澇風險評估指標；b、城市內澇風險評估指標內容包括：城市人口數量、城市人口密度、城市POI點數量、城市POI點分布密度；c、以城市人口數量和城市POI點數量兩個指標評估城市內澇災害的脆弱性；d、以城市人口密度和城市POI點分布密度兩個指標評估城市內澇災害的暴露性。本發明是基于城市內澇風險的重要受體——城市人口和城市公共設施，在分析城市人口和公共設施對城市內澇風險的表征作用基礎上，構建城市內澇風險評估指標，實現對城市內澇安全風險更加客觀、綜合的評估，為城市內澇防災減災管理提供科學支撐。

技術研發人員：吝濤;劉曉芳
受保護的技術使用者：中國科學院城市環境研究所;中國科學院大學
技術研發日：2017.06.27
技術公布日：2017.10.10