基于GIS的洪水灾害危险性评价模型及应用

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1、建材世界2012年第33卷第1期DOI：10．3963／j．cn42—1783．TU．2012．01．027基于GIS的洪水灾害危险性评价模型及应用王洪玉1，王慧1，刘杰1，王凯2(1．合肥工业大学土木与水利工程学院，合肥230009；2．安徽省淠史杭灌区管理委员会，六安237000)摘要：该文利用模糊数学中的模糊综合评价方法，以湖北省洪水灾害危险性评价为案例结合GIs的空间分析技术和建模技术，建立了基于GIS的洪水灾害危险性综合评价模型。关键词：洪水灾害危险性l熵权法；GIs；指标体系；模糊综合评价ModelofFloodHazard

2、RiskEvaIuationBased蚰GISandItsApplicationW．ANGH伽g-y“1，WANGHMil，LJUJ钯1，W-A．NGK口i2(1．SchoolofCi、，ilandHydraulicEngineeriIlg，HefeiUIliversityofTechnology，Hefei230009，Chjm；2．Ar山uiPishhangIHigationAdmimstration，Liuan237000，China)Abstr觚t：TKsarticIeusedfuzzycomprehensiveevaluati

3、onmethodoffuzzymathematicsandGISspatialanalySisandmodelingtechmques，eStablishedthemodeloffloodhazardriskevaluationbasedonGIS谢ththeflood^skassess—m艘ltinHubeiprovinc己Keywoms：noodIlazardrisk；眦tropymethod；GIS；砌exsystem；fuzzycomprehensiveevalmtion该文的洪水灾害危险性评价模型基于洪水灾害的形成机制，主要考

4、虑洪水灾害形成的自然因素。在评价方法上，以栅格作为评价的基本单元，分别分析各评价因子对洪水灾害危险性的影响程度，然后利用GIS软件的空间分析功能模块提供的图层叠加功能，从而得到相应的结果。l基于GIS的模糊综合评价模型目前利用模糊数学开展洪水灾害危险评价的研究单元数量是非常有限的，从几个到几十个不等，大部分研究单元是行政区。将海量栅格数据、GIS技术以及模糊数学方法结合起来用于洪水灾害危险评价的研究很少。模糊综合评价是模糊数学中的一种综合分析方法，它以模糊变换理论为基础，以模糊推理为主，将定性和定量相结合、精确与非精确相统一[1

5、。模糊

6、综合评价方法是目前多指标综合评价实践中应用最广的方法之一，已经在环境、自然灾害、土地资源、地质等众多领域得到大量应用。模糊综合评价的技术流程包括7个部分：原始指标集、评语等级集、隶属函数、隶属关系矩阵、权重向量、加权合成、结果向量处理[2]。模糊综合评价模型可以在ArcGls和ERDAs等地理信息系统及遥感图像处理软件平台中实现，技术流程清晰明了，结构简单，既容易构建又容易修改，而且可快速得到结果，不需要进行复杂的编程[3-4]。2评价模型的实际应用该文以湖北省为例，展示了洪水灾害危险性模糊综合评价模型的实际应用。洪水灾害的形成机制，主

7、要收稿日期：2011一11—22．作者简介：王洪玉(1986一)，硕士．E-mil：donghai3720@163．com91建材世界2012年第33卷第l期考虑洪水灾害形成的自然因素，如地形、水系分布、降水及历史上洪灾发生的频度等。如图1所示。洪水的形成主要取决于天气因素和下地面因素。天气因素主要有暴雨、台风、海啸等，对于湖北省来说暴雨洪水是主要的洪水类型，因此天气影响因素主要是降水量和降水强度；下地面因素包含地形、地貌、植被、土壤、湖泊及水库的分布等，其中以地形及河网、湖泊和水库的分布对洪水危险性影响最大[5

8、。多年甲均年降水1磊酾

9、百丝!：!堕堡葫函两丽磊综合降水影响因型塑堡垒堡塑竖暴雨而恧i两历史洪灾发牛频度图l洪水危险性评价模型程序流程图洪水灾危险性文章在评价时主要考虑降水、地形、河网(河流、湖?自、水库)以及历史上洪灾发生的频次情况等4个因素。其中，前3个因素最为重要。2．1降雨空间分布及对洪水危险性的影响洪水灾害的发生不仅和降水量有关，更和降水的强度有着密切的关系。降水强度的大小可通过多年平均年暴雨日数来反映。湖北省内降水强度比较强的地区有鄂西南鹤峰、利川、建始一带，鄂东南咸宁地区以及鄂东北一带，而鄂西北一带则降水强度较弱。该文在实际评价过程中，综合考虑了

10、降水量和降水强度的因素，根据降水量越大、年暴雨日数越多，则对洪水形成所做的贡献也越大的原则，确定出降水因子对洪水灾害形成的影响度划分标准。据此并综合降水量以及降水强度(年暴雨日数)2个图层，利用ARC／IN