基于多智能体的暴雨洪涝人口风险动态评估.pdf

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1、第30卷第3期灾害学Vo1．30No．32015年7月JOURNALOFCATASTROPHOLOGYJu1．2015李文波，郭啸天，毛雪岷，等．基于多智能体的暴雨洪涝人口风险动态评估[J]．灾害学，2015，30(3)：080—087．[LiWenbo，GuoXiaotian，MiaoXuemin，eta1．Thedynamicpopulationriskassessmentmodelforrainstorm—floodutilizationmulti—agent[J]．JournalofCatastrophology，201

2、5，30(3)：080—087．]基于多智能体的暴雨洪涝人口风险动态评估李文波，郭啸天，毛雪岷，肖丹，赖文泽，王海雷(1．中国科学院合肥智能机械研究所，安徽合肥230031；2．中国科学技术大学自动化系，安徽合肥230027；3．合肥工业大学管理学院，安徽合肥230036；4．贵州财经大学贵州省经济系统仿真重点实验室，贵州贵阳550025)摘要：面向灾害管理实际工作对洪涝人口风险进行动态评估的需求，利用复杂系统中的智能体建模方法(A—gent—basedModeling，ABM)构建基于ABM的暴雨洪涝人口风险动态评估模型，对暴

3、雨全过程中的人口风险进行动态定量评估。该文对所构建的模型中涉及到的致灾因子、孕灾环境、承灾体和人VI风险分析等Agent的模型与作用规则进行深入分析；然后在Netlogo平台上，对淮河流域上鲁山县的暴雨洪涝全过程中的人口风险进行模拟仿真和评估，验证了所构建模型的有效性。研究结果为暴雨洪涝灾害人口风险动态分析提供了新的思路。关键词：暴雨；洪涝灾害；人口；风险；动态评估；多智能体；模型中图分类号：X43；P333．2文献标志码：A文章编号：1000—81IX(2015)03—0080—08doi：10．3969／j．issn．100

4、0—81lX．2015．03．016洪涝(包括洪灾和涝灾)是全球和我国损失最的概念是一致。国内外研究学者利用洪水演进法严重的自然灾害¨。公元前206—1949年，我国共在洪水风险评估中取得了可喜的研究成果l3j。随发生过有历史记录的洪涝1029次，1117年的黄河着技术发展，利用洪水演进和模拟技术研究洪涝洪涝造成100多万人死亡。1949—1999年，洪涝风险也取得了可喜成果I9J。为了解决洪涝灾害风共造成279968人死亡；其中，1975年8月淮河险空问上的非均匀性，学者在洪水演进和模拟的流域的“台风一暴雨一溃坝”洪涝造成河南

5、省29个基础上利用RS／GIS对洪涝灾害风险进行综合研县市的1100万人受灾，2．6万人死亡；1998年特究，并取得显著的成果HJ。洪涝风险评估是典大洪涝灾害共造成我国29个省(区、市)的2．23型“自然一社会”复杂系统¨，从系统角度来看，亿人(次)受灾，死亡3004人。2000—2012年问，洪涝风险是洪涝灾害系统宏观涌现¨。目前，学包括暴雨等在内的不同类型洪涝灾害共造成91646者尝试将复杂系统建模中的智能体建模方法(A—万人(次)受灾、18950人死亡。特别是2012年gent—basedmodeling，ABM)引人到洪

6、水灾害风险评“7．21”北京特大暴雨洪涝造成北京60．2万人受估¨J。如，王飞等构建了基于ABM的自然灾害灾，79人死亡，经济损失116．4亿元，等等。面风险评估框架16]，Dawson等利用ABM对溃坝型对如此严峻的形势急需加强对洪涝风险进行评估。洪涝人口风险进行模拟，Linghu等研究了基于洪涝风险评估方法可划分为洪水演进J、模ABM的暴雨洪涝风险动态评估概念模型¨，拟仿真、基于RS(遥感)和GIS(地理信息系等等。统)的综合分析¨和复杂系统建模等。洪水演进法是从灾害学的角度研究出发，主要利用总的来说，目前洪涝风险评估成果概

7、括起来水力学模型或水文学模型研究洪涝风险¨。水力为“某个流域或地区发生多少年一遇的洪涝灾害的学模型以圣维南方程组为基础，而水文模型主要概率是多少，以及在这样的概率下造成的损失是利用统计学为工具研究洪水风险的内在规律。水多少”。已有洪涝风险评估结果多为灾前静态定性文模型中计算出的风险为实际来水量大于某一特风险分析或灾后定量损失估算，而较少考虑致灾定值的概率，它与常用“抗御多少年一遇的洪水”因子、孕灾环境和承灾体在风险形成过程中的多收稿日常：2015—02—06修回日期：2014—03—16基金项目：国家自然科学基金项目(41101

8、516，91324006，91024008)；贵州科技计划项目(黔科合SY~[201213040)作者简介：李文波(1979一)，男，湖北襄阳人，博士，副研究员，主要从事洪水风险评估、复杂系统建模、水资源管理等方面研究．E-mail：wbli@Jim．as．cn