本發(fā)明涉及洪澇風(fēng)險傳播分析領(lǐng)域，尤其涉及一種洪澇風(fēng)險傳播評估方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在持續(xù)的氣候變化和城市化進程快速推進的雙重影響下加劇了洪澇災(zāi)害的風(fēng)險，對城市基礎(chǔ)設(shè)施、居民生活和經(jīng)濟發(fā)展構(gòu)成了嚴峻挑戰(zhàn)。據(jù)國際災(zāi)難數(shù)據(jù)庫（emergencyevents?database，em-dat）統(tǒng)計，2000-2020年間全球共發(fā)生自然災(zāi)害8591次，其中洪澇災(zāi)害占比40.2%。因此，加強洪澇風(fēng)險及其傳播機制研究，不僅能為科學(xué)制定防災(zāi)減災(zāi)決策提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐，還對促進經(jīng)濟社會、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。

2、傳統(tǒng)研究主要聚焦于流域或區(qū)域內(nèi)部的洪澇風(fēng)險傳播機制，而對跨流域、跨區(qū)域洪澇風(fēng)險時空傳播機制缺乏深入認識。當前研究的局限性主要體現(xiàn)以下方面：一是對洪澇風(fēng)險在年際間、上下游、干支流之間的時空傳播規(guī)律缺少整體認識；二是對水利防洪工程在風(fēng)險轉(zhuǎn)移與阻礙效應(yīng)理解仍不夠深入；三是尚未實現(xiàn)跨流域、跨區(qū)域洪澇風(fēng)險態(tài)勢的連續(xù)推演。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種洪澇風(fēng)險傳播評估方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案是：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種洪澇風(fēng)險傳播評估方法，該方法包括：

4、根據(jù)獲取的研究區(qū)域的洪澇風(fēng)險評估指標變量，計算所述研究區(qū)域中每一子流域的洪澇風(fēng)險值；

5、對所述洪澇風(fēng)險值進行等級劃分，得到所述研究區(qū)域中每一子流域的洪澇風(fēng)險等級；

6、根據(jù)所述洪澇風(fēng)險等級，構(gòu)建馬爾科夫鏈時空模型；

7、根據(jù)所述馬爾科夫鏈時空模型，確定洪澇風(fēng)險時空傳播規(guī)律；

8、根據(jù)所述洪澇風(fēng)險時空傳播規(guī)律，擬合洪澇風(fēng)險傳播函數(shù)；

9、根據(jù)所述洪澇風(fēng)險傳播函數(shù)、防洪水利工程運行信息數(shù)據(jù)和歷史洪水數(shù)據(jù)，確定防洪水利工程的洪澇風(fēng)險轉(zhuǎn)移阻礙效應(yīng)；

10、根據(jù)預(yù)設(shè)河網(wǎng)水系拓撲結(jié)構(gòu)和所述洪澇風(fēng)險轉(zhuǎn)移阻礙效應(yīng)，構(gòu)建具有時空依存關(guān)系的洪澇風(fēng)險時空傳播網(wǎng)絡(luò)模型；

11、根據(jù)所述洪澇風(fēng)險時空傳播網(wǎng)絡(luò)模型，對所述研究區(qū)域進行評估，得到洪澇風(fēng)險傳播評估結(jié)果。

12、第二方面，本發(fā)明提供了一種洪澇風(fēng)險傳播評估裝置，該裝置包括：

13、計算模塊，用于根據(jù)獲取的研究區(qū)域的洪澇風(fēng)險評估指標變量，計算所述研究區(qū)域中每一子流域的洪澇風(fēng)險值；

14、劃分模塊，用于對所述洪澇風(fēng)險值進行等級劃分，得到每一所述子流域的洪澇風(fēng)險等級；

15、構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述洪澇風(fēng)險等級，構(gòu)建馬爾科夫鏈時空模型；

16、確定模塊，用于根據(jù)所述馬爾科夫鏈時空模型，確定洪澇風(fēng)險時空傳播規(guī)律；

17、擬合模塊，用于根據(jù)所述洪澇風(fēng)險時空傳播規(guī)律，擬合洪澇風(fēng)險傳播函數(shù)；

18、所述確定模塊，還用于根據(jù)所述洪澇風(fēng)險傳播函數(shù)、防洪水利工程運行信息數(shù)據(jù)和歷史洪水數(shù)據(jù)，確定防洪水利工程的洪澇風(fēng)險轉(zhuǎn)移阻礙效應(yīng)；

19、所述構(gòu)建模塊，還用于根據(jù)預(yù)設(shè)河網(wǎng)水系拓撲結(jié)構(gòu)和所述洪澇風(fēng)險轉(zhuǎn)移阻礙效應(yīng)，構(gòu)建具有時空依存關(guān)系的洪澇風(fēng)險時空傳播網(wǎng)絡(luò)模型；

20、評估模塊，用于根據(jù)所述洪澇風(fēng)險時空傳播網(wǎng)絡(luò)模型，對所述研究區(qū)域進行評估，得到洪澇風(fēng)險傳播評估結(jié)果。

21、在一些實施例中，所述計算模塊，還用于獲取研究區(qū)域的多個洪澇風(fēng)險評估指標變量以及洪澇風(fēng)險評價指標觀測值；對所述洪澇風(fēng)險評估指標變量進行標準化處理，得到歸一化后的洪澇風(fēng)險評價指標變量；根據(jù)預(yù)設(shè)熵權(quán)法和所述洪澇風(fēng)險評價指標觀測值，計算每一所述洪澇風(fēng)險評估指標的信息熵；根據(jù)每一所述信息熵，確定每一所述洪澇風(fēng)險評估指標的權(quán)重系數(shù)；所述權(quán)重系數(shù)的計算公式為：；；式中，m表示洪澇風(fēng)險評估指標變量個數(shù)；n表示子流域個數(shù)；表示第i個洪澇風(fēng)險評估指標變量在第j個子流域中的觀測值；表示每一洪澇風(fēng)險評估指標變量的信息熵；表示各洪澇風(fēng)險評估指標變量的權(quán)重系數(shù)；根據(jù)所述權(quán)重系數(shù)和所述歸一化后的洪澇風(fēng)險評價指標變量，計算所述洪澇風(fēng)險值；所述洪澇風(fēng)險值的計算公式為：；；式中，r表示洪澇風(fēng)險值；h表示致災(zāi)因子危險性；v表示孕災(zāi)環(huán)境脆弱性；e表示承災(zāi)體暴露度；c表示防災(zāi)減災(zāi)能力；hi、ei、vi、ci表示歸一化后的洪澇風(fēng)險評估指標變量的數(shù)值。

22、在一些實施例中，所述構(gòu)建模塊，還用于確定每一所述子流域每連續(xù)兩年內(nèi)每一所述洪澇風(fēng)險等級的第一轉(zhuǎn)移次數(shù)；根據(jù)所述第一轉(zhuǎn)移次數(shù)，確定洪澇風(fēng)險等級之間的第一轉(zhuǎn)移概率；所述第一轉(zhuǎn)移概率的計算公式為：；式中，表示在同一子流域，洪澇風(fēng)險由前一年的等級轉(zhuǎn)移到下一年等級的次數(shù)；當i=j時，說明洪澇風(fēng)險轉(zhuǎn)移至相同等級；表示前一年洪澇風(fēng)險為等級的次數(shù)；根據(jù)所述第一轉(zhuǎn)移概率，確定每一所述子流域的馬爾科夫風(fēng)險狀態(tài)時間轉(zhuǎn)移概率矩陣；根據(jù)預(yù)設(shè)鄰接原則，確定相鄰子流域同一年內(nèi)每一所述洪澇風(fēng)險等級的第二轉(zhuǎn)移次數(shù)；根據(jù)所述第二轉(zhuǎn)移次數(shù)，確定第二轉(zhuǎn)移概率；所述第二轉(zhuǎn)移概率的計算公式為：；式中，表示在同一年份中，洪澇風(fēng)險由子流域a的等級傳播到相鄰子流域b的等級的次數(shù)；當i=j時，說明洪澇風(fēng)險轉(zhuǎn)移至相同等級；表示子流域a洪澇風(fēng)險為等級的次數(shù)；根據(jù)所述第二轉(zhuǎn)移概率，確定所述相鄰子流域的馬爾科夫風(fēng)險狀態(tài)空間轉(zhuǎn)移概率矩陣；根據(jù)所述馬爾科夫風(fēng)險狀態(tài)時間轉(zhuǎn)移概率矩陣和所述馬爾科夫風(fēng)險狀態(tài)空間轉(zhuǎn)移概率矩陣，構(gòu)建所述馬爾科夫鏈時空模型。

23、在一些實施例中，所述確定模塊，還用于根據(jù)所述每一子流域的馬爾科夫風(fēng)險狀態(tài)時間轉(zhuǎn)移概率矩陣和預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)移概率最大原則，預(yù)測所述每一子流域的下一年度洪澇風(fēng)險等級；根據(jù)所述相鄰子流域的馬爾科夫風(fēng)險狀態(tài)空間轉(zhuǎn)移概率矩陣和所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)移概率最大原則，識別洪澇風(fēng)險的跨流域跨區(qū)域傳播路徑。

24、在一些實施例中，所述擬合模塊，還用于對所述洪澇風(fēng)險時空傳播規(guī)律進行分析，得到洪澇風(fēng)險外溢傳播關(guān)鍵斷面；根據(jù)所述洪澇風(fēng)險外溢傳播關(guān)鍵斷面，擬合所述洪澇風(fēng)險傳播函數(shù)；所述洪澇風(fēng)險傳播函數(shù)是指在所述洪澇風(fēng)險外溢傳播關(guān)鍵斷面的基礎(chǔ)上結(jié)合所述洪澇風(fēng)險時空傳播規(guī)律，刻畫的k時刻下游子流域b的洪澇風(fēng)險等級的計算函數(shù)；所述計算函數(shù)是由該子流域b前一時刻的洪澇風(fēng)險等級、以及k時刻上游子流域a的洪澇風(fēng)險等級共同決定的；所述洪澇風(fēng)險傳播函數(shù)的計算公式為：；式中，表示在k時刻下游子流域b的洪澇風(fēng)險等級；表示在k-1時刻下游子流域b的洪澇風(fēng)險等級；表示在k時刻上游子流域a的洪澇風(fēng)險等級。

25、在一些實施例中，所述評估模塊，還用于根據(jù)所述洪澇風(fēng)險傳播網(wǎng)絡(luò)模型，計算洪澇風(fēng)險傳播速度與傳播范圍，得到所述洪澇風(fēng)險傳播評估結(jié)果。

26、第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種電子設(shè)備，包括：存儲器，用于存儲可執(zhí)行指令；處理器，用于執(zhí)行所述存儲器中存儲的可執(zhí)行指令時，實現(xiàn)上述的洪澇風(fēng)險傳播評估方法。

27、第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，存儲可有執(zhí)行指令，用于引起處理器執(zhí)行所述可執(zhí)行指令時，實現(xiàn)上述的洪澇風(fēng)險傳播評估方法。

28、本發(fā)明提供的洪澇風(fēng)險傳播評估方法，首先，根據(jù)獲取的研究區(qū)域的洪澇風(fēng)險評估指標變量，計算研究區(qū)域中每一子流域的洪澇風(fēng)險值；對洪澇風(fēng)險值進行等級劃分，得到研究區(qū)域中每一子流域的洪澇風(fēng)險等級；根據(jù)洪澇風(fēng)險等級，構(gòu)建馬爾科夫鏈時空模型；根據(jù)馬爾科夫鏈時空模型，確定洪澇風(fēng)險時空傳播規(guī)律；根據(jù)洪澇風(fēng)險時空傳播規(guī)律，擬合洪澇風(fēng)險傳播函數(shù)；根據(jù)洪澇風(fēng)險傳播函數(shù)、防洪水利工程運行信息數(shù)據(jù)和歷史洪水數(shù)據(jù)，確定防洪水利工程的洪澇風(fēng)險轉(zhuǎn)移阻礙效應(yīng)；根據(jù)預(yù)設(shè)河網(wǎng)水系拓撲結(jié)構(gòu)和洪澇風(fēng)險轉(zhuǎn)移阻礙效應(yīng)，構(gòu)建具有時空依存關(guān)系的洪澇風(fēng)險時空傳播網(wǎng)絡(luò)模型；根據(jù)洪澇風(fēng)險時空傳播網(wǎng)絡(luò)模型，對研究區(qū)域進行評估，得到洪澇風(fēng)險傳播評估結(jié)果。如此，本發(fā)明通過考慮流域致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體暴露度、脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力，綜合評估研究區(qū)子流域的洪澇風(fēng)險，闡明跨區(qū)域跨流域洪澇風(fēng)險的時空傳播規(guī)律；同時，通過建立洪澇風(fēng)險在關(guān)鍵斷面/控制點的風(fēng)險傳播函數(shù)，量化水庫、蓄滯洪區(qū)、堤防等防洪水利工程對洪澇風(fēng)險的轉(zhuǎn)移阻礙作用；另外，通過考慮風(fēng)險傳播特性以及水庫、蓄滯洪區(qū)、堤防、閘等水利工程設(shè)施的運行特性和相互作用，利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，構(gòu)建流域洪澇風(fēng)險時空傳播網(wǎng)絡(luò)模型，實現(xiàn)跨區(qū)域跨流域洪澇風(fēng)險傳播過程的連續(xù)推演。本發(fā)明適用于不同流域的洪澇風(fēng)險及其傳播機制研究，具有較強的通用性。