【摘要】：洪水災(zāi)害是人類社會發(fā)生最頻繁、影響最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一,深刻影響著人類的生存和發(fā)展,已成為全球共同面臨和全力應(yīng)對的重大挑戰(zhàn)。我國人口眾多、水資源時空分布不均,是世界上遭受洪水災(zāi)害最嚴(yán)重的少數(shù)國家之一,治水任務(wù)非常繁重。新世紀(jì)以來,在全球氣候變暖趨勢下,極端降水事件發(fā)生頻率正在增加,導(dǎo)致洪水災(zāi)害的突發(fā)性、反常性和不確定性顯著增加。面對氣候變化影響加劇背景下洪災(zāi)頻發(fā)、損失加重的趨勢,如何有效的應(yīng)對洪水災(zāi)害,減少災(zāi)害的不利影響是洪水風(fēng)險管理領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。洪災(zāi)風(fēng)險評估是洪水風(fēng)險管理的重要手段和基礎(chǔ),有助于提高對洪災(zāi)風(fēng)險的內(nèi)在規(guī)律與空間分布格局的認(rèn)知水平,進而促進防洪減災(zāi)決策的科學(xué)化。本文運用地理信息系統(tǒng)、多準(zhǔn)則決策分析、概率統(tǒng)計等理論知識,研究了空間多準(zhǔn)則決策分析在洪災(zāi)風(fēng)險評估方面的模式和方法,作為在災(zāi)害不確定情況下制定政策和決策的依據(jù)。論文的主要工作和研究成果如下:(1)梳理了洪水災(zāi)害的特性和洪災(zāi)風(fēng)險評估研究的現(xiàn)狀,系統(tǒng)研究了空間多準(zhǔn)則決策分析的基本理論、技術(shù)方法和用于洪災(zāi)風(fēng)險評估的空間多準(zhǔn)則決策分析框架,為洪災(zāi)風(fēng)險評估的進一步深入研究奠定基礎(chǔ)。(2)針對空間多準(zhǔn)則洪災(zāi)風(fēng)險評價中的不確定性問題,闡述了不確定性的分類、不確定性的來源和不確定性的應(yīng)對方法,利用概率統(tǒng)計理論對評價過程中的準(zhǔn)則權(quán)重不確定性進行量化,提出了基于蒙特卡洛模擬的概率空間多準(zhǔn)則洪災(zāi)風(fēng)險評價方法,并以洪災(zāi)易發(fā)、多發(fā)地區(qū)湖北省谷城縣的洪災(zāi)危險性評價為具體實例進行驗證。實例應(yīng)用表明所提方法實現(xiàn)了對評價結(jié)果不確定性的度量和表達,具備可行性和必要性,為實現(xiàn)不確定性情況下洪水風(fēng)險管理的準(zhǔn)確性和科學(xué)性提供了更多的信息支持。(3)針對空間多準(zhǔn)則洪災(zāi)風(fēng)險評價中缺乏考慮決策者風(fēng)險態(tài)度影響的問題,充分考慮決策者的不同風(fēng)險偏好或不同決策策略對評價結(jié)果的影響,利用有序加權(quán)平均方法將決策者的風(fēng)險感知納入評價過程中,降低不同決策者之間的認(rèn)知偏差導(dǎo)致的評價結(jié)果不確定性。實例應(yīng)用表明決策者所持有的風(fēng)險態(tài)度對于評價結(jié)果有著顯著的影響:一是決策者的樂觀程度越高,取得的評價結(jié)果風(fēng)險程度越高;二是即便是風(fēng)險態(tài)度的微小變化也會導(dǎo)致評價結(jié)果的巨大差異。通過全面分析不同風(fēng)險態(tài)度的影響,使得洪災(zāi)風(fēng)險評價結(jié)果盡可能客觀、準(zhǔn)確,從而減少或避免主觀傾向因素帶來的決策風(fēng)險。(4)針對洪災(zāi)風(fēng)險評價過程中未能考慮洪災(zāi)系統(tǒng)的空間異質(zhì)性影響的問題,闡述了傳統(tǒng)多準(zhǔn)則決策分析和空間顯式多準(zhǔn)則決策分析的差異,分析了洪災(zāi)風(fēng)險的空間異質(zhì)性的表現(xiàn),利用基于區(qū)間敏感性原理和鄰域模式的局部有序加權(quán)平均方法,開展了空間異質(zhì)性情況下的洪災(zāi)風(fēng)險評價工作。實例應(yīng)用表明相比于傳統(tǒng)多準(zhǔn)則決策分析方法,建立在空間異質(zhì)性前提上的空間顯式多準(zhǔn)則洪災(zāi)危險性評價能夠更好地逼近洪災(zāi)危險性的空間特征,所揭示的洪災(zāi)危險性空間分布模式更接近客觀實際,可以更好地定位受災(zāi)嚴(yán)重區(qū)域,使得防洪減災(zāi)工作更高效、更有針對性。(5)針對空間多準(zhǔn)則洪災(zāi)風(fēng)險評價模型的健壯性和參數(shù)的敏感性問題,論述了不確定性分析和敏感性分析的內(nèi)容、相互關(guān)系和常用方法,提出了基于蒙特卡洛模擬的空間顯式不確定性和敏感性分析方法,并利用所提方法對洪災(zāi)危險性評價的傳統(tǒng)多準(zhǔn)則決策分析模型和空間顯式多準(zhǔn)則決策分析模型進行了對比研究。實例應(yīng)用表明所提方法可以測度出評價結(jié)果的健壯性狀況和分析出導(dǎo)致評價結(jié)果不確定性的主要來源,從而保證評價結(jié)果滿足所需的置信水平,提高防洪減災(zāi)決策的可靠性。
【圖文】：

48圖 3-5 研究區(qū)域谷城縣本文以谷城縣 2012 年“12.08”極端暴雨事件所引起的洪水災(zāi)害為研究對象012 年 8 月 4 日至 6 日，受 9 號臺風(fēng)“蘇拉”向西北方向運動的影響，同時遭遇

華 中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論 文1. 致災(zāi)因子指標(biāo)最大三日降雨量（M3DP，毫米）：代表一個局部地方的降雨強度大小。降雨是形成暴雨洪水的前提條件，是主要的洪災(zāi)致災(zāi)因素。通常降雨強度越大，歷時越長，其產(chǎn)生的地表徑流就越大，產(chǎn)生洪水的可能性就越大。最大三日降雨量通常包括了一次大暴雨雨量的全部或主要部分，因此采用其作為反映洪災(zāi)危險性的降水指標(biāo)。研究區(qū)域內(nèi)及周邊氣象站和水文站分布較密，共有 25 個站點，能較好地反映出暴雨中心位置，因此在采用實測雨量點資料的基礎(chǔ)上，，通過克里金（kriging）插值獲得雨量的空間分布圖。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TV87

【參考文獻】

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1 程先富;郝丹丹;;基于OWA-GIS的巢湖流域洪澇災(zāi)害風(fēng)險評價[J];地理科學(xué);2015年10期

2 翟雅男;海熱提;石紅;王偉龍;李媛;王曉慧;;空間多準(zhǔn)則決策及其在資源環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用[J];安全與環(huán)境工程;2015年03期

3 史培軍;;仙臺框架:未來15年世界減災(zāi)指導(dǎo)性文件[J];中國減災(zāi);2015年07期

4 方芳;梁旭;李燦;熊紫倩;;空間多準(zhǔn)則決策研究概述[J];測繪科學(xué);2014年07期

5 廖征紅;陳洋波;徐會軍;嚴(yán)婉玲;任啟偉;;基于E-FAST的流溪河模型參數(shù)敏感性分析[J];熱帶地理;2012年06期

6 包黎莉;秦承志;朱阿興;;地形濕度指數(shù)算法誤差的定量評價[J];地理科學(xué)進展;2011年01期

7 程衛(wèi)帥;陳進;劉丹;;洪災(zāi)風(fēng)險評估方法研究綜述[J];長江科學(xué)院院報;2010年09期

8 任啟偉;陳洋波;舒曉娟;;基于Extend FAST方法的新安江模型參數(shù)全局敏感性分析[J];中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年03期

9 蔣新宇;范久波;張繼權(quán);佟志軍;劉興朋;;基于GIS的松花江干流暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估[J];災(zāi)害學(xué);2009年03期

10 蔣衛(wèi)國;李京;武建軍;鄧?yán)?宮阿都;;區(qū)域洪水災(zāi)害風(fēng)險評估體系(Ⅱ)——模型與應(yīng)用[J];自然災(zāi)害學(xué)報;2008年06期

本文編號：2702035