[发明专利]一种山洪灾害脆弱性多测度评估方法

摘要

本发明公开了一种山洪灾害脆弱性多测度评估方法，包括以下步骤：从暴露度、敏感性、适应能力三个方面构建新的脆弱性评价指标体系，并基于地理探测器确定指标权重；基于木桶理论及熵值法提出了指标间不均匀系数，结合综合指数法给出脆弱性三要素暴露度、敏感性及适应能力的量化值；建立协调发展度模型，充分考虑脆弱性三要素之间的关系；基于协调发展度模型和脆弱性三要素的量化值，首次提出了脆弱性多测度评估的六类测度及四类等级。该方法能够对山洪灾害脆弱性进行全面评估。

主权项

1.一种山洪灾害脆弱性多测度评估方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将整个研究区域可划分为m个小流域，然后，采用设定年度区间内的暴露度、敏感性、适应能力指标共同构建整个研究区域中各小流域的山洪灾害脆弱性评价指标体系；步骤二、基于地理探测器分别计算评价指标体系中各个指标表征值空间分布与历史山洪灾害次数空间分布的相关关系值；同时利用公式(1)～(3)对各个指标的空间相关关系值进行统一化，得到各指标权重；基于地理探测器的暴露度指标权重、敏感性指标权重和适应能力指标权重确定分别采用如下公式计算：上式中，w_EXj、w_SEj、w_ACj分别为第j个暴露度指标、敏感性指标或适应能力指标的权重；PD_EXj、PD_SEj、PD_ACj分别为第j个暴露度指标、敏感性指标或适应能力指标的相关关系值，由地理探测器分别计算评价指标体系中各个指标值的空间分布与历史山洪灾害次数的空间分布的相关关系值获得；n、p、k分别为暴露度指标、敏感性指标、适应能力指标的个数；步骤三、基于木桶原理及熵值法定义指标间的不均匀系数，用以表征指标间分布不均性对山洪灾害脆弱性的影响，暴露度指标间、敏感性指标间及适应能力指标间的不均匀系数计算公式如下：UEX_i＝2‑HEX_i(7)USE_i＝2‑HSE_i(8)UAC_i＝2‑HAC_i(9)上式中，HEX_i为第i个小流域暴露度指标的熵值；HSE_i为第i个小流域敏感性指标的熵值；HAC_i为第i个小流域适应能力指标的熵值；n为暴露度指标的个数；p为敏感性指标的个数；k为适应能力指标的个数；m为小流域个数；a_ij为第i个小流域的第j个暴露度指标的表征值；b_ij为第i个小流域的第j个敏感性指标的表征值；c_ij为第i个小流域的第j个适应能力指标的表征值；UEX_i为第i个小流域的暴露度指标间不均匀系数；USE_i为第i个小流域的敏感性指标间不均匀系数；UAC_i为第i个小流域的适应能力指标间不均匀系数；步骤四、基于综合指数法对脆弱性三要素进行量化，最终得到综合脆弱性三要素结果；脆弱性三要素：暴露度、敏感性和适应能力的量化值计算公式如下：上式中，EX_i，SE_i及AC_i分别为第i个小流域的暴露度、敏感性及适应能力的量化值；步骤五、借助协调发展度模型，充分考虑暴露度、敏感性及适应能力两两之间的关系，综合量化脆弱性三要素间的相关关系；暴露度和适应能力两个系统之间协调度以及协调发展度的计算公式如下：上式中，M_i为第i个小流域中暴露度EX_i与适应能力AC_i的协调度；D_i为第i个小流域暴露度与适应能力间的协调发展度；k为协调系数，取值在2到5之间；α、β均取0.5；敏感性和适应能力两个系统之间协调度以及协调发展度的计算公式如下：上式中，M_i为第i个小流域中敏感性SE_i与适应能力AC_i的协调度；D_i为第i个小流域敏感性与适应能力间的协调发展度；k为协调系数，取值在2到5之间；α、β均取0.5；步骤六、脆弱性多测度评估：将脆弱性评估分为六类测度：潜在灾损型、潜在经济发展型、潜在防御缺陷型、潜在自组织能力型、潜在灾频型、潜在资源浪费型，分别对应六种大小关系：EX_i>SE_i、EX_i<SE_i、SE_i>AC_i、SE_i<AC_i、EX_i>AC_i、EX_i<AC_i；根据协调发展度的大小将每类测度的协调类型划分为四级：H‑极度失调、S‑严重失调、M‑中度失调、L‑基本协调，分别对应四种协调发展度的大小：0≤D≤0.1、0.1<D≤0.3、0.3<D≤0.7、0.7<D≤1。