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[期刊] 统计与决策
[作者]
丁继勇 王卓甫 郭光祥
文章在分析城市暴雨内涝应急决策特点和决策目标的基础上,提出了城市暴雨内涝动态应急决策方法。将"决策组"在暴雨内涝发生过程中根据阶段结果和所掌握信息的变化而不断调整应急方案的整个过程,近似地看作暴雨内涝应急管理主体与客体之间的动态"博弈"过程,分析了"暴雨内涝"和"决策组"分阶段"博弈"的过程,基于贝叶斯法则提出了暴雨内涝应急方案动态生成方法。最后通过算例分析说明了所提方法的应用过程。
[期刊] 城市发展研究
[作者]
王思思 于迪 车伍
近年来,国内外城市暴雨内涝灾害频发,严重威胁城市可持续发展,开展城市暴雨内涝脆弱性评估、提高排水系统适应能力显得尤为重要。在深入研究国内外相关案例的基础上,介绍了脆弱性评估的概念和方法;对国内外城市暴雨内涝脆弱性评估方法进行综合对比并分析其局限性;在借鉴发达国家提升城市排水防涝适应性对策的基础上,对我国相关领域的研究和实践提出建议。
关键词：
暴雨内涝 脆弱性评估 适应性 海绵城市
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
代鑫 黄弘 汲欣愉 王巍
暴雨内涝的快速预测对于提升灾害应急处置能力具有重要意义.针对传统数值模拟复杂耗时导致难以满足暴雨内涝预测时限要求的问题,该文基于机器学习方法构建城市暴雨内涝时空快速预测模型.利用城市综合流域排水模型(InfoWorks ICM)模拟的高精度网格结果作为数据驱动,综合考虑降雨因素、地理数据以及排水管网的分布情况,分别基于随机森林、极限梯度提升(XGBoost)、K最近邻以及长短期记忆(LSTM)神经网络建立城市暴雨内涝快速预测模型.以某城市区域为例,开展算例研究,结果表明:随机森林模型的空间预测效果最佳,淹没范围预测准确率可达99.5%,积水深度平均预测误差3.6%;LSTM神经网络模型能准确预测内涝点积涝过程的水深时序变化.在该算例场景下,所构建的机器学习模型可实现s级的暴雨内涝时空快速预测.
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李海宏 吴吉东
利用上海市30个自动气象站2007—2016年逐小时降水数据和上海市应急联动平台110接报内涝灾情数据,分析了近10 a上海市暴雨和内涝灾情特征,并进一步研究致灾暴雨过程与内涝灾情的关系。结果表明:1)上海市暴雨空间分布反映了明显的城市雨岛特征,在水汽充沛的东部沿海和城市化水平较高的中心城区相对容易出现极端雨强;2)暴雨内涝灾情年变化较大,月分布呈单峰型,日分布呈双峰型,且内涝灾情数在中心城区及各区中心较为密集,反映了承灾体的空间分布特征;3)暴雨过程对内涝灾情的贡献作用明显,内涝灾情数与暴雨过程雨量、逐小时最大雨量和最大雨强显著相关,与持续时间和影响站次低度相关;4)逐小时最大雨量等于过程雨量且100 mm时,灾情数急剧增加。暴雨特征与内涝灾情关系研究对于暴雨内涝的预报、预警和服务具有重要意义。
[期刊] 统计与决策
[作者]
陈思 魏晓阳 吴青 汪洋
由于水上交通系统应急处置过程中存在的动态因素,传统的评价方法难以体现系统的演化过程。文章围绕内河水上交通系统中的多发性事故,基于动态贝叶斯网络模型和离散马尔可夫过程,对典型的水上交通事故(险情)建立船-岸联合应急和干预能力的定量评价模型。通过对特定的破坏事件(船舶碰撞)进行实例仿真研究,给出完整的柔性评价体系并提出针对性的改进方案。评估模型能够为优化水上交通系统的应急策略、提高应急能力、增强系统柔性等任务提供有效的参考。
[期刊] 城市发展研究
[作者]
张炜 李思敏 孙广垠
面对日益频发的城市暴雨内涝,我国许多城市加大雨水管网系统的投资建设力度,但并未取得预期效果。从我国常规雨水设计流量计算方法入手,确定径流系数、设计重现期和降雨历时为城市暴雨实际径流量的影响因素,并分析各影响因素随城市化进程的变化趋势,从而揭示我国城市暴雨内涝形成的影响机制,为城市暴雨内涝科学防治体系的建立提供理论支撑。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
黄华兵 王先伟 柳林
建成环境的高空间异质性与致灾过程的复杂性给城市暴雨内涝研究带来巨大的挑战,具体表现为模型代表性不够、计算效率低、基础数据和验证数据匮乏。以机器学习为代表的人工智能技术、高分遥感和互联网大数据的快速发展则为城市暴雨内涝研究提供了新的契机。论文结合人工智能、高分遥感和互联网大数据等新技术发展,从特征、机理、数据与方法4个维度对暴雨内涝的研究现状和发展趋势进行了系统总结,主要结论包括:(1)暴雨内涝具有短历时性、空间散布性、连锁性和突变性,其热点呈现空间上的动态迁移特征。(2)降雨时空特征和城市化程度决定暴雨内涝灾害的量级,地形条件尤其是微地形则决定发生位置和内涝频率。地形控制作用指数(topographic control index, TCI)对暴雨内涝发生位置具有良好的指示能力。(3)排水管网、高精度地形和不透水面分布是暴雨内涝模拟的关键基础数据;降雨过程的高时空变异性是暴雨内涝近实时预报预警的主要瓶颈,需要充分利用天气雷达观测提高其精准度;互联网众包大数据是获取高空间覆盖度暴雨内涝灾情信息的新途径,但也面临不同类型信息融合、提炼和质量控制的挑战。(4)结合水动力模拟与机器学习可建立兼具物理基础和计算效率的暴雨内涝模拟方法,是实现近实时模拟与快速预报预警的有效途径。
关键词：
暴雨内涝 人工智能 大数据 遥感
[期刊] 管理世界
[作者]
王永明 郑姗姗
提高地方政府防范化解重大安全风险能力是夯实社会稳定和国家安全的坚实基础，提升地方政府应急管理能力是确保人民群众生命财产安全的重要保障。为准确把握重大突发事件中地方政府行为的内在逻辑与现实困境，本文选取“河南郑州‘7·20’特大暴雨灾害”进行个案研究。通过全面回顾灾害演进过程和地方政府应急举措直观地呈现自然灾害与地方政府应急管理实践的相互关系和互动机制，在理念—体系—能力的分析框架下研究发现，理念偏差、体系缺陷和能力不足共同导致地方政府应急管理效能不彰；在此基础上结合开放系统理论提炼出理解地方政府应急管理效能演进的一般模型。研究结论指出，地方政府应急管理效能是理念、体系和能力发展质量及其互动关系的功能函数；提升地方政府应急管理效能需通过催生内在动力和承接外在压力推进应急管理理念现代化，并以应急管理理念现代化引领体系和能力现代化。
[期刊] 经济地理
[作者]
张宸铭 范钦栋 李延锋 彭茜 赵清贺 张雯龙
测评城市交通运转效率、识别关键枢纽路段，对于提升城市韧性、增强城市应对极端天气或突发事件的能力具有重要意义。文章在空间句法模型基础上构建了一种新的城市路网运转效率评价方法，从“全局—局域”“穿行性—集成性”综合集成的视角评价了郑州7·20特大暴雨灾害前后的路网效率变化情况，开展关键节点识别和故障路段修复次序的优化研究。结果表明：(1)文章所提出的路网效率评价方法能够有效刻画城市道路网综合运转状态，定量评估网络节点失效对路网运转性能的影响程度。(2)交通网的受损将影响到交通流的重新分配，导致交通流分布与沿线设施的关联度下降。灾后交通运转效率的降低是绕行行为增加、路网集成能力减弱、局部出行行为减少以及交通流与沿线设施分布不匹配综合作用的结果。(3)根据路网效率恢复弹性可对比择优不同的修复策略，确定关键节点的修复次序，位于主干道上的半阻断点较之位于次干道上的全阻断点宜被赋予更高的优先级。
[期刊] 经济师
[作者]
宋静
伴随中国城镇化进程加快，人口“高集中”及土地资源“高消耗”进一步加重极端天气给城市带来的负面影响，其中暴雨导致的城市内涝成为困扰城市的灾害之一。城市内涝的不确定性致使城市传统的物理防护难以为继，亟需提高城市承洪韧性来降低其负效应。因此，文章以暴雨型城市内涝为例，构建城市空间格局要素与城市承洪韧性之间的理论联系，并指出人防能力作为该理论框架的核心环节连接城市空间格局演变与城市承洪韧性的提高。
[期刊] 中国人口.资源与环境
[作者]
张振国 温家洪
以上海市普陀区金沙居委地区为例,运用情景分析方法开展了城市社区尺度的4种排水条件下8种重现期暴雨的32个内涝灾害危险性情景模拟、分析与评价,结果表明:①各种情景的暴雨内涝危险性均主要集中在研究区中部的金沙新村和解放村,但危险性程度和影响范围随着排水量的增大而减小,随着暴雨强度的增大而增大;②随着暴雨强度的增大,高危险性面积在4种排水情景下均呈增大趋势,中危险性面积除在0mm/h排水情景下呈持续减小的趋势外,其余均呈持续增大的趋势,低危险性面积在18mm/h和36mm/h排水情景下呈持续减小趋势,在0mm/h和50mm/h排水情景下分别呈持续增大和先增后减的趋势;③随着排水量的增大,高危险性面积...
[期刊] 城市发展研究
[作者]
倪丽丽 曾坚 张彦平
针对当前城市内涝频发但灾害防控措施单一而薄弱的问题,通过应用城市内涝规划防控新理论,结合降雨情景模拟技术和实际案例,提出了利用精细模型开展城市内涝规划防控的新思路。不仅探索了对内涝成因、内涝应对现状以及规划防涝效能的甄别、评估技术,验证了精细模型与规划防涝结合的科学性及可行性,同时也为城市雨涝系统中源头控制措施、排水措施及防涝措施的高效衔接提供了科学参考和技术支撑。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
李睿 王军 李梦雅
为了揭示城市暴雨内涝灾害对应急响应服务功能的影响,论文基于高精度城市洪涝模型(FloodMap)和增强型两步移动搜寻法(E2SFCA),对暴雨内涝灾害影响下上海市中心城区消防服务可达性进行精细化评估。研究结果表明:(1)百年一遇暴雨内涝情景下,内涝最严重时积水深度超过50 cm的淹没范围整体呈现"西高东低"分布态势,淹没总面积约1.5 km~2,可导致471条路段(约占路网全长5.11%)通行受阻。(2)上海市中心城区消防服务可达性的空间差异比较显著,大体呈现出由黄浦江两岸向西北和东南方向递减态势,但在一天中的不同时段,可达性空间格局变化并不明显。(3)与正常天气条件相比,暴雨内涝情景下不可达单元(250 m×250 m)数量显著增多,夜间低峰、早高峰、白天平峰和晚高峰时段分别增加36.32%、35.89%、39.07%和32.01%;从暴雨内涝的过程(全程120 min)上看,在雨峰后半段((30, 45] min)不可达单元数量最多,消防服务可达性的空间差异程度最大。(4)消防服务可达性表现出一定程度的空间集聚特征,其中高值聚集区("高—高"型)主要位于黄浦江两岸以及浦西边缘地区,低值聚集区("低—低"型)主要位于西北和西南区域,这2类聚集区呈"团块状"分布,而"高—低"型和"低—高"型集聚均不显著。(5)研究区内消防服务可达性与需求的空间失配现象("低需求—高可达"或"高需求—低可达")较为明显,而暴雨内涝会加剧空间失配问题。研究结果可为提升城市洪涝灾害管理与应急响应服务的精细化水平提供科学依据。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李凤秀 姬兴杰
利用1961～2018年河南省111个气象站逐日降水资料,采用气候倾向率、相关分析和多元逐步回归等数理统计方法,分析了河南省暴雨初终日和暴雨日数的时空变化规律。结果表明:(1)河南省各站平均暴雨初日为5月19～7月16日,最早暴雨初日为1月28日～5月25日,均由南向北明显推迟,由西向东明显提前,由平原向山区明显推迟。(2)河南省各站平均暴雨终日为8月5日～8月30日,最晚暴雨终日为9月9日～11月29日,均由南向北明显日期提前,由西向东明显推迟,由平原向山区最晚暴雨终日明显提前。(3)河南省各站年平均暴雨日数为0.7～4.3天,由南向北明显减少,由西向东明显增多,由平原向山区明显减少。(4)河南省平均暴雨初日和平均暴雨终日均有提前趋势,气候倾向率分别为1.2和0.2 d·(10 a)~(-1);平均暴雨日数呈阶段性变化,特别是2000年以后呈明显减少趋势;各站暴雨初日、暴雨终日和暴雨日数的气候倾向率分别在-9.3～9.3、-2.4～5.4和-3.0～3.2 d·(10 a)~(-1)之间,但仅有少数站点通过显著性水平检验。
关键词：
河南省 暴雨初终日 暴雨日数 时空变化
[期刊] 运筹与管理
[作者]
郄子君 白娜
当前城市化进程中自然灾害事件的复杂性、耦合性日益加剧，亟待优化协同高效的风险治理模式。为此，本文以河南郑州“7.20”特大暴雨灾害为例，从制度和实践两个层面，构建其基于应急预案的组织间计划协作网络和两个不同时间阶段下的响应协作网络，并对三种网络特征进行对比分析。结果表明，根据应急预案和实际应急系统分别构建的协作网络结构存在较大差异，主要原因一方面源于应急预案本身存在不足，另一方面则是实际响应出现失灵；此外，实际响应协作网络在政府危机学习作用下呈现自动演进优化特征，趋于核心组织统一指挥、组织间紧密联系、协调分工的应急网络结构。建议应急管理体制改革加强应急预案动态调整并建立政府危机学习长效机制。
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