一种高度城市化地区内涝风险评估方法

1.本发明涉及内涝风险评估技术领域，特别涉及一种高度城市化地区内涝风险评估方法。


背景技术：

2.目前，我国城市化水平上升迅速，城市建成区的不透水区面积占比增长迅速。但城市的基础设施，特别是防洪排涝设施发展明显滞后，导致不少城市会经常面临内涝灾害的影响。这些内涝灾害往往造成巨大经济损失，甚至是人员伤亡。灾害识别是灾害风险管理的第一步，制定内涝风险地图对于城市内涝风险管理和预警十分重要，可以为防洪防涝相关的政策提供依据。目前城市内涝灾害风险评估的方法主要是基于历史灾情的数理统计、数值模拟分析、基于遥感图像和gis技术耦合分析法、以及基于指标体系评估等。基于历史灾情的数理统计法需要广泛的收集历史灾情数据，利用时间序列来统计灾害损失和识别风险区域，但数据获取难度大，且风险评估的时效性较低；基于遥感图像和gis技术耦合分析法通过gis软件对内涝发生时的研究区遥感影像进行受灾信息提取，然后考虑承灾体的受灾情况，最后构建风险评估模型，但是该方法对遥感影像的空间分辨率要求较高，且gis数据提取困难；数值模拟分析法需要精确的排水管网数据及下垫面数据来模拟地区在面临降雨时的洪涝情景，但是对于高度城市化地区排水系统和地表雨水产汇流情况十分复杂，且不易得到城市地区完整的排水管网数据来进行精确建模；基于指标体系的评估方法是分析地区内涝灾害诱发因素，选择有代表性的因素指标来构建评价体系，通过实现不同因素对内涝灾害的综合表达，来完成内涝灾害风险评估，该方法的核心是选择评价指标和对各项指标进行的权重分析。但是现有的评价方法如层次分析法会受到专家知识的强烈影响，具有高度的主观性；而熵权法并不考虑指标间的差异，往往忽略实际情况。这两种权重分析方法均具有一定的局限性。


技术实现要素：

3.发明的目的在于提供一种高度城市化地区内涝风险评估方法，解决了现有技术高度城市化地区排水系统和地表雨水产汇流情况十分复杂，不易得到城市地区完整的排水管网数据，评价结果的准确性低的问题。
4.本发明是这样实现的，一种高度城市化地区内涝风险评估方法，所述风险评估方法包括以下步骤：
5.步骤一：构建内涝风险评价体系：所述内涝风险评价体系包括一级指标和二级指标；
6.步骤二：根据所述二级指标建立因素集u和评语集v；
7.步骤三：数据的转化处理：采用gis技术将评价区域划分为网格，数据转化为栅格数据；
8.步骤四：根据模糊理论建立标准评价矩阵：根据所述步骤二中的因数集和评语集
建立评价矩阵a；根据步骤三中数据处理结果以及当地规范，对因素集中单指标进行评判，得到单个因素的单向评价集；对单向评价集进行归一化处理后填充矩阵a，得到标准评价矩阵r；
9.步骤五：确定所述步骤二中因数集u中各单项指标的权重，并构建权重分配集；
10.步骤六：为所述标准评价矩阵r引入权重分配集，模糊运算后得到内涝风险的评估值；
11.步骤七：根据隶属度最大原则，完成内涝灾害评价。
12.本发明是基于指标体系的评估方法进行的改进，并结合gis技术，采用模糊数学的方法，用于处理随机、模糊、不充分和不确定性问题，实现在高度城市化地区排水管网数据、下垫面数据等基础数据难以获取的情况下进行内涝风险的综合评价，以及适用大范围、高度复杂地区的内涝风险评价。
13.本发明的进一步技术方案是：所述步骤一中一级指标包括致灾因素、致灾环境、承灾体以及抗灾体；二级指标包括：最高日降水量、台风频率、径流系数、地面高程、河网密度、坡度、人口密度、gdp、道路密度、管网密度、应急避难场所密度以及植被覆盖度。
14.本发明的进一步技术方案是：选取一级指标并分析每个一级指标下的二级指标，进而构建评价体系。
15.致灾因素指标包括：最高日降水量、台风频率、径流系数；致灾环境指标包括；地面高程、河网密度、坡度；承灾体指标包括：人口密度、gdp、道路密度；抗灾体指标包括：管网密度、应急避难场所密度、植被覆盖度。
16.本发明的进一步技术方案是：所述步骤二中，因素集u和评语集v具体包括：
17.因素集：u＝{u1,u2,u3,
…
um}，其中，m代表二级指标的个数，um代表二级指标；
18.评语集：v＝{v1,v2,v3,
…
vn}，其中，n代表评语的等级数，vn代表风险等级。
19.本发明的进一步技术方案是：所述评语集n＝5，v1，v2，v3，v4，v5分别表示最低风险、低风险、中风险、高风险、最高风险五个风险等级。
20.本发明的进一步技术方案是：所述步骤三中，利用gis空间分析技术进行指标定量化和空间标准化，获取二级指标的空间分布图；在arcgis软件中创建单元网格，统计每个单元网格内的二级指标均值。
21.本发明的进一步技术方案是：所述步骤四中，根据所述的因素集和评语集建立一个m
×
n的评价矩阵a；m代表因数集中二级指标的个数，n代表评语集中评语的等级数；
22.根据数据处理结果，对每个单元网格的因素集u中的单项指标ui赋予实际的属性值；根据当地规范对每个评价等级vj设置实际的评估值；对因素集u中的单指标ui进行评判，确定单项指标ui对每评价等级vj的隶属度r
ij
，得到第i个因素的单项评价集ri＝{r
i1 r
i2
ꢀ…ꢀrin
}；
23.对单项评价集ri进行归一化处理后填充矩阵a，得到标准评价矩阵
[0024][0025]
本发明的进一步技术方案是：对因素集u中的单指标ui(i＝1,2
…
m)进行评判，确
定单项指标ui对评价等级vj(j＝1,2
…
n)的隶属度r
ij
，得到第i个因素的单项评价ri＝{r
i1 r
i2
ꢀ…ꢀrin
}，具体公式如下：
[0026][0027][0028][0029][0030][0031]
其中：r
i1
(xi)、r
i2
(xi)、r
i3
(xi)、r
i4
(xi)、r
i5
(xi)分别表示单项指标对低风险等级、次低风险等级、中风险等级、次高风险等级、高风险等级评语条件下的隶属度函数；v1、v2、v3、v4、v5为每个指标根据规范和当地实际情况确定的分级估分值；xi是第某个栅格中第i个二级指标的二级指标均值。
[0032]
对单项指标评价集ri＝{r
i1 r
i2
ꢀ…ꢀrin
}进行归一化处理，建立内涝风险评估的标准矩阵如下：
[0033][0034]
本发明的进一步技术方案是：所述步骤五中，利用层次分析法确定因数集u中各个单向指标的主观权重；利用熵权法确定因数集u中各个单向指标的客观权重；最后采用博弈论的方法将所述主观权重和所述客观权重进行综合，得到综合权重。
[0035]
利用层次分析法确定指标的主观权重w1＝{α
1 α
2 α
3 α
4 α5}；利用熵权法确定指标的客观权重w2＝{β
1 β
2 β
3 β
4 β5}；最后采用博弈论的方法计算指标的综合权重w3＝{w
1 w
2 w
3 w
4 w5}。
[0036]
本发明的进一步技术方案是：所述步骤六中，为标准评价矩阵引入权重分配集，模糊运算后得到内涝风险的评估值，所形成的评估矩阵b＝[b
1 b
2 b
3 b
4 b5]，具体公式为：
[0037][0038]
其中，*为乘积加和算子，b1、b2、b3、b4、b5为所计算的单元网格对不同风险等级的隶属度。
[0039]
本发明的进一步技术方案是：所述步骤七中，根据隶属度最大定律得到模糊综合评价的最终风险评价，选择综合隶属度最大作为风险等级的代表值，分别对应最低风险等级、低风险等级、中风险等级、高风险等级、最高风险等级。
[0040]
例如，如果b1为最大值，则风险将被归类为最低；如果b5为最大值，则风险将被归类为最高。
[0041]
本发明的有益效果：本发明采用的评价方法，基于指标体系的评估方法，在数据转化处理时，采用gis技术，且在处理内涝风险的评估值时采用模糊数学的方法，使评价过程简单易行，能够在建模数据不完整、不精确的情况下对城市区域进行内涝风险评价，以及适用大范围、高度复杂地区的内涝风险评价；
[0042]
本发明采用博弈论的思想，将多种评估方法进行综合优化，避免了内涝风险评价引入权重集时因权重单一而导致的评价结果过于的片面性问题；
[0043]
本发明结合传统灾害理论，在构建城市内涝灾害评价体系时，加入了抗灾体，显示城市基础设施对内涝灾害的抑制作用，提高了内涝灾害风险评价的准确性。
附图说明
[0044]
图1为本发明提供的一种高度城市化地区内涝风险评估方法的流程图；
[0045]
图2为本发明提供的一种高度城市化地区内涝风险评估方法的评价体系图；
[0046]
图3为本发明实施例内郑州市高新区内涝风险评估结果图；
[0047]
图4为本发明实施例内郑州市高新区2019年-2021年各风险区全年内涝频次实际统计结果对比图。
具体实施方式
[0048]
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图并列举实施例，对本发明做进一步详细说明。
[0049]
实施例一：
[0050]
图1-4示出了一种高度城市化地区内涝风险评估方法，所述风险评估方法包括以下步骤：
[0051]
步骤一：构建内涝风险评价体系：所述内涝风险评价体系包括一级指标和二级指标；
[0052]
步骤二：根据所述二级指标建立因素集u和评语集v；
[0053]
步骤三：数据的转化处理：采用gis技术将评价区域划分为网格，数据转化为栅格数据；
[0054]
步骤四：根据模糊理论建立标准评价矩阵：根据所述步骤二中的因数集和评语集建立评价矩阵a；根据步骤三中数据处理结果以及当地规范，对因素集中单指标进行评判，得到单个因素的单向评价集；对单向评价集进行归一化处理后填充矩阵a，得到标准评价矩阵r；
[0055]
步骤五：确定所述步骤二中因数集u中各单项指标的权重，并构建权重分配集；
[0056]
步骤六：为所述标准评价矩阵r引入权重分配集，模糊运算后得到内涝风险的评估值；
[0057]
步骤七：根据隶属度最大原则，完成内涝灾害评价。
[0058]
在本实施例中，所述步骤一中一级指标包括致灾因素、致灾环境、承灾体以及抗灾体；二级指标包括：最高日降水量、台风频率、径流系数、地面高程、河网密度、坡度、人口密度、gdp、道路密度、管网密度、应急避难场所密度以及植被覆盖度。
[0059]
选取一级指标并分析每个一级指标下的二级指标，进而构建评价体系。
[0060]
致灾因素指标包括：最高日降水量、台风频率、径流系数；致灾环境指标包括；地面高程、河网密度、坡度；承灾体指标包括：人口密度、gdp、道路密度；抗灾体指标包括：管网密度、应急避难场所密度、植被覆盖度。
[0061]
在本实施例中，所述步骤二中，因素集u和评语集v具体包括：
[0062]
因素集：u＝{u1,u2,u3,
…
um}，其中，m＝12，m代表二级指标的个数，um代表二级指标；因素集中包括上述12个二级指标；
[0063]
评语集：v＝{v1,v2,v3,
…
vn}，其中，n代表评语的等级数，vn代表风险等级。
[0064]
所述评语集n＝5，v1，v2，v3，v4，v5分别表示最低风险、低风险、中风险、高风险、最高风险五个风险等级。
[0065]
在本实施例中，所述的基础数据处理转化方法是利用gis空间分析技术进行指标定量化和空间标准化，获取二级指标的空间分布图；在arcgis软件中创建单元网格，统计每个单元网格内的二级指标均值。具体转化方法如下：
[0066]
最高日降雨量、台风频率数据是观测站的实测数据。其中，最高日降雨量数据采用普通克里金插值方法，生成空间分辨率为2m的研究区最高日降雨量空间分布图。
[0067]
河网密度数据是在土地利用矢量数据的基础上提取河流湖泊的分布范围，采用arcgis软件的密度分析功能，生成河网密度空间分布图。
[0068]
人口密度、gdp数据，依照人口分布及gdp与城市建筑有强相关规律性。将评价区域遥感影像图经过辐射定标、大气校正后，计算归一化建筑指数ndbi，提取建筑用地信息。根据每个栅格的ndbi值及统计年鉴中各街道人口总数和gdp信息，模拟人口数量和gdp，实现人口密度和gdp的空间量化。
[0069]
道路密度数据是在土地利用矢量数据的基础上，提取待研究区内所有道路的空间分布范围，利用arcgis软件的密度分析功能，生成道路密度空间分布图。
[0070]
管网密度利用窨井盖及雨篦子的空间分布数据，使用arcgis的核密度分析功能，生成窨井盖和雨篦子空间分布密度图。
[0071]
避难场所密度，不少的科教文卫基础设施如医院、学校、图书馆等，因其硬件设施优势，在城市内涝应急避难中发挥巨大作用。根据待评价区域的土地利用数据，提取相应科教文卫用地，使用arcgis将其转化为矢量点数据，再使用arcgis的核密度分析功能，生成应急避难场所空间分布密度图。
[0072]
植被覆盖密度，归一化差异植被指数ndvi可用于表示待评价地区的植被覆盖度，其计算公式如下：
[0073][0074]
其中，ρ
nir
为近红外光波段的地物反射率，ρr为红光波段的地物反射率。
[0075]
在高分辨遥感影像图的基础上，根据式(1)和重采样方法，生成待评价地区植被覆盖密度空间分布图。
[0076]
最后在上述得到的空间分布图的基础上，利用arcgis软件创建栅格，统计栅格内每个二级指标的均值。
[0077]
管网密度、应急避难场所密度、植被覆盖度为负向指标，反应对内涝灾害的抑制作用。因此指标值越高，内涝风险越低。需要将其先转化为正指标，转化公式为：
[0078]
x
*
＝-x+x
max
ꢀꢀ
(2)
[0079]
其中，x为原始指标值，x
max
为原始指标最大值，x*为变换后的指标值。
[0080]
在本实施例中，所述步骤四中，根据所述的因素集和评语集建立一个m
×
n的评价矩阵a；m代表因数集中二级指标的个数，n代表评语集中评语的等级数；
[0081]
根据数据处理结果，对每个单元网格的因素集u中的单项指标ui赋予实际的属性值；根据当地规范对每个评价等级vj设置实际的评估值；对因素集u中的单指标ui进行评判，确定单项指标ui对每评价等级vj的隶属度r
ij
，得到第i个因素的单项评价集ri＝{r
i1 r
i2
ꢀ…ꢀrin
}；
[0082]
对单项评价集ri进行归一化处理后填充矩阵a，得到标准评价矩阵
[0083][0084]
在本实施例中，对因素集u中的单指标ui(i＝1,2
…
m)进行评判，确定单项指标ui对评价等级vj(j＝1,2
…
n)的隶属度r
ij
，得到第i个因素的单项评价ri＝{r
i1 r
i2
ꢀ…ꢀrin
}，具体公式如下：
[0085][0086][0087][0088][0089][0090]
其中，r
i1
(xi)、r
i2
(xi)、r
i3
(xi)、r
i4
(xi)、r
i5
(xi)分别表示单项指标对低风险等级、次低风险等级、中风险等级、次高风险等级、高风险等级评语条件下的隶属度函数；v1、v2、v3、v4、v5为每个指标根据规范和当地实际情况确定的分级估分值；xi是第某个栅格中第i个二级指标的二级指标均值。
[0091]
对单项指标评价集ri＝{r
i1 r
i2
ꢀ…ꢀrin
}进行归一化处理，建立内涝风险评估的标准矩阵如下：
[0092][0093]
单项指标评价集的归一化公式如下：
[0094][0095]
在本实施例中，所述步骤五中，利用层次分析法确定指标的主观权重w1＝{α
1 α
2 α
3 α
4 α5}；利用熵权法确定指标的客观权重w2＝{β
1 β
2 β
3 β
4 β5}；最后采用博弈论的方法计算指标的综合权重w3＝{w
1 w
2 w
3 w
4 w5}。
[0096]
在本实施例中，利用层次分析法确定单项指标的主观权重步骤如下：
[0097]
根据层次分析法的思想，结合专家经验对每个评级指标重要度进行标度。具体的标度方法如下：
[0098]
标度为1，表示两个指标相比，同等重要；
[0099]
标度为3，表示两个指标相比，前者比后者稍重要：
[0100]
标度为5，表示两个指标相比，前者比后者明显重要：
[0101]
标度为7，表示两个指标相比，前者比后者强烈重要；
[0102]
标度为9，表示两个指标相比，前者比后者极端重要；
[0103]
标度为2，4，6，8，表示重要度在上述相邻判断的中间；
[0104]
倒数，两个指标相比，后者比前者的重要性标度；
[0105]
通过计算分析得到两两比较填充判断矩阵，并得到判断矩阵为：
[0106]
a＝(a
ij
)m×n[0107]
利用层次分析法计算各评价指标判断矩阵的相关参数，包括各指标主观权重w1、最大特征值λ
max
、一致性比例c.r.等进行判断矩阵的一致性检验并验证各项指标参数合理性。具体公式如下：
[0108][0109][0110][0111]
w1＝(α
1 α2ꢀ…
αn)
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(13)
[0112][0113][0114][0115]
其中，(aw)i表示向量aw的第i个分量；当c.r.《0.1时，说明各项权重指标合理。
[0116]
基于式(10)～(16)可以得到主观权重向量w1＝(α
1 α2ꢀ…
αn)
t
。
[0117]
在本实施例中，所述利用熵权法确定单项指标的客观权重方法如下：所形成的客观权重向量w2＝(β
1 β2ꢀ…
βn)。
[0118]
其中，βi为单个评价指标的客观权重值，公式为：
[0119][0120][0121]
其中，i＝1,2,...,n，j＝1,2,...,m且0≤hi≤1。
[0122]
基于式(17)～(18)，可得到客观权重向量w2＝(β
1 β2ꢀ…
βn)。
[0123]
在本实施例中，述采用博弈论思想重新优化赋权，确定各指标的综合权重向量w3＝(w
1 w2ꢀ…
wn)其中wi为单个评价指标的综合权重值，公式为：
[0124][0125]
其中，表示最优权重系数，w
it
表示第i种方法得到的权重向量的转置。
[0126]
在本实施例中，最优权重系数的优化算法如下：
[0127][0128][0129][0130]
其中，error表示最小误差值，ki表示线性组合数。
[0131]
基于式(19)～(22)，可得到各个评价指标的综合权重向量w3＝(w
1 w2ꢀ…
wn)。
[0132]
在本实施例中，所述步骤六中，为标准评价矩阵引入权重分配集，模糊运算后得到内涝风险的评估值，所形成的评估矩阵b＝[b
1 b
2 b
3 b
4 b5]，具体公式为：
[0133][0134]
其中，*为乘积加和算子，b1、b2、b3、b4、b5为所计算的单元网格对不同风险等级的隶属度。
[0135]
在本实施例中，所述步骤七中，根据隶属度最大定律得到模糊综合评价的最终风险评价，选择综合隶属度最大作为风险等级的代表值，分别对应最低风险等级、低风险等级、中风险等级、高风险等级、最高风险等级。
[0136]
例如，如果b1为最大值，则风险将被归类为最低；如果b5为最大值，则风险将被归类为最高。
[0137]
以郑州市高新区为例，该区地处郑州市西部，管辖面积99km2，建成区面积66km2，全区生成总值548亿元，常住人口55.68万人，高新区属于典型的温带大陆性气候，夏季暴雨频发，本发明以该区域为例进行内涝灾害风险评估。
[0138]
本实例依据郑州市高新区的最高日降水量、径流系数作为致灾因素指标；收集郑州市高新区地面高程、河网密度、坡度作为孕灾环境指标；分析人口密度、gdp、道路密度作为承灾环境指标；分析管网密度、应急避难场所密度以及植被覆盖度作为抗灾环境指标，完成指标体系的构建，如图2所示；计算各个指标的综合权重，见表1。
[0139]
表1郑州市高新区内涝灾害风险评价指标权重
[0140][0141]
为标准评价矩阵引入权重分配模糊运算后可得到每个单元网格对不同风险等级的隶属度，依据隶属度最大原则得到每个单元网格的风险等级，作为给评估方法的评估结果，具体结果见图3。
[0142]
采用本发明中的评估方法得到的郑州高新区内涝风险评估结果，如图3所示，基于如图3中的评价结果，结合郑州市高新区2019-2021年内涝频次实际情况，得到如图4给出的郑州市高新区2019年-2021年各风险区全年内涝频次实际统计结果对比。结果表明，由本发明划分的郑州市高新区各内涝风险区在2019年-2021年实际发生内涝频次与内涝风险等级呈正相关关系。该统计结果验证了本发明内涝风险评估方法的有效性。
[0143]
本发明是基于指标体系的评估方法进行的改进，并结合gis技术，采用模糊数学的方法，用于处理随机、模糊、不充分和不确定性问题，实现在高度城市化地区排水管网数据、下垫面数据等基础数据难以获取的情况下进行内涝风险的综合评价；结合灾害风险理论，构建内涝风险评价模型过程中，在致灾因素、致灾环境、承灾体的基础上，增加了抗灾体指标，以显示高度城市化地区的一些基础设施对内涝灾害的抑制作用；采用博弈论的方法在层次分析法和熵权法的得到的主观权重和客观权重进行综合分析，可以解决单一权重分析方法的片面性。
[0144]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高度城市化地区内涝风险评估方法，其特征在于：所述风险评估方法包括以下步骤：步骤一：构建内涝风险评价体系：所述内涝风险评价体系包括一级指标和二级指标；步骤二：根据所述二级指标建立因素集u和评语集v；步骤三：数据的转化处理：采用gis技术将评价区域划分为网格，数据转化为栅格数据；步骤四：根据模糊理论建立标准评价矩阵：根据所述步骤二中的因数集和评语集建立评价矩阵a；根据步骤三中数据处理结果以及当地规范，对因素集中单指标进行评判，得到单个因素的单向评价集；对单向评价集进行归一化处理后填充矩阵a，得到标准评价矩阵r；步骤五：确定所述步骤二中因数集u中各单项指标的权重，并构建权重分配集；步骤六：为所述标准评价矩阵r引入权重分配集，模糊运算后得到内涝风险的评估值；步骤七：根据隶属度最大原则，完成内涝灾害评价。2.根据权利要求1所述的一种高度城市化地区内涝风险评估方法，其特征在于，所述一级指标包括致灾因素、致灾环境、承灾体以及抗灾体；二级指标包括：最高日降水量、台风频率、径流系数、地面高程、河网密度、坡度、人口密度、gdp、道路密度、管网密度、应急避难场所密度以及植被覆盖度。3.根据权利要求2所述的一种高度城市化地区内涝风险评估方法，其特征在于，所述一级指标包括二级指标，致灾因素指标包括：最高日降水量、台风频率、径流系数；致灾环境指标包括；地面高程、河网密度、坡度；承灾体指标包括：人口密度、gdp、道路密度；抗灾体指标包括：管网密度、应急避难场所密度、植被覆盖度。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种高度城市化地区内涝风险评估方法，其特征在于，所述步骤二中，因素集u和评语集v具体包括：因素集：u＝{u1,u2,u3,
…
u
m
}，其中，m代表二级指标的个数，u
m
代表二级指标；评语集：v＝{v1,v2,v3,
…
v
n
}，其中，n代表评语的等级数，v
n
代表风险等级。5.根据权利要求4所述的一种高度城市化地区内涝风险评估方法，其特征在于，所述因数集u＝{u1,u2,u3,
…
u
m
}，其中，m＝12，m代表二级指标的个数，u
m
代表二级指标；因素集中包括12个二级指标。6.根据权利要求4所述的一种高度城市化地区内涝风险评估方法，其特征在于，所述评语集n＝5，v1，v2，v3，v4，v5分别表示最低风险、低风险、中风险、高风险、最高风险五个风险等级。7.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种高度城市化地区内涝风险评估方法，其特征在于，所述步骤三中，利用gis空间分析技术进行指标定量化和空间标准化，获取二级指标的空间分布图；在arcgis软件中创建单元网格，统计每个单元网格内的二级指标均值。8.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种高度城市化地区内涝风险评估方法，其特征在于，所述步骤四中，根据所述的因素集和评语集建立一个m
×
n的评价矩阵a；m代表因数集中二级指标的个数，n代表评语集中评语的等级数；根据数据处理结果，对每个单元网格的因素集u中的单项指标u
i
赋予实际的属性值；根据当地规范对每个评价等级v
j
设置实际的评估值；对因素集u中的单指标u
i
进行评判，确定单项指标u
i
对每评价等级v
j
的隶属度r
ij
，得到第i个因素的单项评价集r
i
＝{r
i1 r
i2
…
r
in
}；对单项评价集r
i
进行归一化处理后填充矩阵a，得到标准评价矩阵
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种高度城市化地区内涝风险评估方法，其特征在于，所述步骤五中，利用层次分析法确定因数集u中各个单向指标的主观权重；利用熵权法确定因数集u中各个单向指标的客观权重；最后采用博弈论的方法将所述主观权重和所述客观权重进行综合，得到综合权重。10.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种高度城市化地区内涝风险评估方法，其特征在于，所述步骤七中，根据隶属度最大定律得到模糊综合评价的最终风险评价，选择综合隶属度最大作为风险等级的代表值，分别对应最低风险等级、低风险等级、中风险等级、高风险等级、最高风险等级。

技术总结
本发明公开了一种高度城市化地区内涝风险评估方法，所述风险评估方法包括以下步骤：构建内涝风险评价体系：所述内涝风险评价体系包括二级指标；根据所述二级指标建立因素集U和评语集V；采用GIS技术将评价区域划分为网格，数据转化为栅格数据；根据模糊理论建立标准评价矩阵：确定所述步骤二中因数集U中各单项指标的权重，并构建权重分配集；为所述标准评价矩阵R引入权重分配集，模糊运算后得到内涝风险的评估值；根据隶属度最大原则，完成内涝灾害评价；本发明评价过程简单易行，能够在建模数据不完整、不精确的情况下对城市区域进行内涝风险评价，以及适用大范围、高度复杂地区的内涝风险评价。区的内涝风险评价。区的内涝风险评价。


技术研发人员：狄丹阳 方宏远 刘广鑫 张金萍 孙斌 张朝阳
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/8/9