gis在洪水受灾人员转移方案设计中的应用分析

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1、华中科技大学硕士学位论文1引言1.1研究目的和意义防洪减灾工作研究发展至今已取得了众多成果，初步形成了一个研究体系和理论方法。然而在洪水决策过程中存在着较多不确定因素，是一个涉及多方面的复杂大系统的问题，其理论研究和实际应用，还存在着许多不尽人意的方面。因此，进行防洪决策研究必须结合实际，应用系统科学和计算机高新技术，而这些在防洪决策中应用，不仅能促进新算法的实际应用，同时也是对防洪决策理论与方法的有益探讨，丰富了防洪的基础性研究和应用研究。洪涝灾害在我国发生的频率非常高，所带来的各种直接和间接的经济损失

2、占各种灾害中非常大的一个比例。近十多年，自然资源不断的被开发利用，城乡经济也飞速发展，洪水出现的频率以及由其造成的损失也在不断增加。虽然水利部门长期以来在抗洪救灾中投入了大量的人力、物力和财力，采用了先进的技术设备和一系列的防洪减灾工程措施，也取得了一定的成果，但是由于非工程减灾措施这个环节的薄弱，使得防洪减灾工作倍感艰辛。设计基于GIS洪水受灾人员转移方案，就是在充分利用己有资料和工作的基础上，采用模型技术和地理信息系统技术，在运用和灾情有关的各类信息的基础上，得到居民撤离和物资调度的最佳方案，为抗洪救

3、灾决策提供科学依据，最大限度地减少洪水造成的损失。防洪减灾工作范围非常广，主要有洪水灾害分析、洪水预测、洪水淹没分析、抢险物资调度、人员财产的转移以及洪灾损失评估。洪水受灾人员转移作为防洪减灾工作中一个重要的环节，起着承上启下的作用。首先做好这个工作需要以洪水灾害分析为基础，通过对洪水预测或者通过洪水淹没分析以及洪水风险图确定受淹区域，然后才能在最短的时间内将灾民转移到安全地方。其次只有很好的将人员进行转移才能减少因洪水所带来的人员伤亡以及财产的损失，从而减少洪灾直接和间接经济损失，最终服务于洪灾损失评估

4、。本论文“GIS在洪水受灾人员转移方案设计中的应用研究”，正是在此背景下，1华中科技大学硕士学位论文为了提高抗应急指挥的效率而展开的。在此过程中进行了一系列理论研究和探索性实践工作。1.2洪水受灾人员转移方案设计的研究现状洪水受灾人员转移方案的设计主要包括两个方面的工作：最优避难场所的确定和居民点到避难场所之间最优路径的确定。要做好这两个方面的工作需要涉及到地理学、气象学、数学等自然科学领域，而且涉及经济、社会等社会科学领域。因而整个研究工作需要广泛充分利用现代科学的最新成果，并注重有关技术的提高更新、新

5、技术新方法的发明与应用，才能服务与整个防洪减灾工程。在这两个方面的研究中，一些专家学者做出了比较突出的研究工作。在最优避难场所方案选则中，李发文，张行南利用界壳理论分析了防洪避难安置区的人口控[1]制模型，对维持安置区的可持续发展具有重要的理论意义和实践价值。台湾周天颖、简甫任将避难场所依据时间序列分为紧急避难场所、临时避难场所、中长期收容场[2]所，进行不同的评估指标和区位选派的建立。刘海燕提出基于GIS的城市防灾公园规划研究，利用GIS技术的空间分析功能，对现状城市公园的避险能力进行了定[3]性和定量

6、的分析。文献[4]提出将公共场所当作紧急避难场所在布局中应根据城市具体情况对各类避难场所的数量、规模、位置、服务半径进行规定和限制，实现了城市避难场所数量、容量的确定路线。这些评价模型和方案都适用于城市避难场所的中长期规划，然而并不适用于应急指挥中的应急场所选择。在最佳路径选址分析方面早就在1992年就有何少苓提出选用动态规划中的最优[5]控制方法，为滞洪区内的居民避难设计相对最优的避难路径。王庆波、孙宇涵等讨[6]论了基于赋权交通网络图确定分组巡视灾情最佳路线的多目标规划问题。刘建、邓云峰等在分析道路网

7、最大路径算法和GIS特点的基础上，提出城市紧急事件发生后，[7]应急调度中最佳路径算法。任刚，王炜提出了在交通网络中技术最短路权矩阵的迭[8]代算法，文献[9]考虑交通信息对出行者选择出行路径的动态影响，建立了一种路径动态选择模型，将不通类型的出行者对路段运行时间的预测看做不同的随机过程，通过对出行路径上节点的到达时间取期望值，利用一阶近似表达式研究交通信息对2华中科技大学硕士学位论文出行者的出行路径选择行为的影响；文献[10][11][12]对经典Dijkstra算法分析的基础上，讨论了地理网络的数据存

8、储结构和最短路径算法改进的具体实现。可以看出很多专家学者在洪水受灾人员转移方案设计中的两个方面进行了诸多的研究与应用，但是目前国内对将避难场所方案筛选后进行最佳路径转移的应用研究比较少，本文即实现了这两个方面的紧密结合。1.3GIS在防洪避难领域的研究现状GIS技术具有高效、灵活、直观等优点，有着强大的空间数据处理能力，随着GIS技术的成熟与发展，在防洪减灾中得到了广泛的应用，以GIS技术为基础的防洪减灾研究是当前国内外研究的