[发明专利]一种基于突变理论的山洪灾害风险性评价方法与预警系统

说明书

本发明公开了一种基于突变理论的山洪灾害风险性评价方法与预警系统，是由数据采集系统、风险性等级评价系统、分级预警系统组成。数据采集系统主要通过遥感解译、现场调查、现场监测相结合的方法实现山洪灾害影响因子的自动获取；风险性等级评价系统借助于突变理论构建层次结构模型，根据初等突变模型逐层向上计算突变级数，并据此最终确定风险性等级；分级预警系统将评价等级转换为预警信号，并通过无线设备发送给相关政府负责人和预报给周围居民。本发明首次建立了一套全自动的山洪数据采集、灾害风险评估、分级预警的集成化系统，既避免了原始数据采集、指标权重分配方面主观性强的缺点，又从山洪系统的内在作用机制得到更为准确的评价结果。

技术领域

本发明涉及一种自然灾害风险性分级评价系统，特别涉及一种基于突变理论的山洪灾害风险性评价方法与预警系统。

背景技术

山洪是指强降雨引发的洪水涨落迅速的地表径流现象，由于其突发性强，破坏力大而极易局部成灾，又因其发生在山区丘陵地带，故称其为山洪灾害。山洪灾害因其影响范围广、破坏性强，不仅给山区人民的生命、财产安全造成了巨大的损害与威胁，而且成为了制约山区经济发展的重大瓶颈问题。因此，对山洪灾害的风险性进行评估与预警对于有效采取防灾减灾措施是十分重要的。

山洪灾害的研究在我国起步较晚，建国以前基本处于空白状态。随着社会经济的发展和山洪灾害的不断发生，防灾思路逐渐由以往的灾害发生后的“被动防灾”向灾害风险性管理的“主动防灾”转变。目前，虽然我国在山洪灾害风险性研究方面有了一定的基础，但由于研究区原始资料的匮乏，以及各影响因子在权重确定方面受人为因素的影响，在一定程度上影响着评价结果的准确性。因此，有必要开发一套全自动的山洪数据采集、灾害风险性评估、分级预警的集成化系统。

山洪灾害的发生与演化，受具有不确定性、随机性与模糊性特点的诸多因素的影响与控制，是一个具有突跳性、不可逆性、系统性的复杂过程。由于突变理论是一种比较成熟且相对完善的奇点理论，是系统的状态随不断变化的外部控制参数而产生间断性改变的数学理论，并且该理论常被用于认识和预测复杂系统的状态行为。因此，本发明将首次公开一种基于突变理论的山洪灾害风险性评价方法与预警系统。

发明内容

本发明的目的在于解决背景技术中，现有技术缺少基于突变理论的山洪灾害风险性评价方法与预警系统等问题，而提供一种基于突变理论的山洪灾害风险性评价方法与预警系统；旨在建立一套全自动的山洪数据采集、灾害风险评价、分级预警的集成化系统，既要避免原始数据采集、指标权重分配方面主观性强的缺点，又要从山洪系统的内在机制获得更为准确的风险性等级。

一种基于突变理论的山洪灾害风险性评价方法与预警系统，其特征在于：包括数据采集系统、风险性等级评价系统和分级预警系统；

所述数据采集系统包括以下步骤：

一、确定评价指标体系

以洪水灾害发生的山沟为研究对象，选取影响山洪灾害风险性的因子，主要包括：

D₁平均坡度：单位为度(°)，反映了山沟内地形的变化程度，坡度越大，山洪汇流时间越短，洪峰峰现时间越短，对下游采取防洪措施越不利；

D₂相对高差：在降雨作用下，水往低处流，在地势越低的地方，高差越大，淹没范围越大；

D₃土壤类型：在降雨作用下，土壤的渗透性和抗冲刷能力越好，则水土流失越小，水流中携带的松散物质就越少，对河道行洪能力的影响就越小；

D₄植被覆盖率：单位为％，植被生长越好，土壤保水性越好，有助于涵养水源，防治水土流失；

D₅日最大降雨量：单位为mm，是描述一个局部地区的降雨大小，日最大降雨量越大，发生山洪灾害的可能性就越大；