耦合人口和POI点的城市内涝风险评估指标构建的制作方法

本发明涉及一种城市内涝安全风险评估指标的构建，属于城市安全风险评估的技术领域。

背景技术：

近年国内多个城市受暴雨影响，城市内涝频频发生，城市交通瘫痪、居民住宅及公共建筑受淹，给城市安全和居民生活造成了严重的影响。关于城市内涝风险评估的研究多是基于gis技术、仿真模型，通过情景模拟研究城市内涝危险性、灾害脆弱性等问题，评估和预测内涝危险性。这些研究所采用的指标包括地形、降雨、排水、道路、淹没区、淹没水深、居民房屋、室内财产等。

城市人口和城市公共设施是城市内涝灾害的重要受体，是评估城市内涝风险的重要要素，其受内涝影响程度是城市内涝风险的重要表征。但现有内涝风险评估研究较少涉及对内涝影响人口及城市广泛存在的公共设施要素，存在不足。导致这一不足的原因之一在于对城市大量公共设施的数量及分布状况进行统计难度较大。城市大数据的发展为解决这一难题提供了途径。城市大数据具有易获取、定量化程度高等优点，可以弥补传统调查数据的不足。城市poi点便是从网络公开资料中获取的大数据，包含城市公共设施的数量、位置等信息。

技术实现要素：

本发明基于城市人口和poi点，构建城市内涝风险评估指标，用以评估城市内涝安全风险。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：以城市人口数量、城市人口密度、城市poi点数量、城市poi点分布密度构建城市内涝风险评估指标体系。

上述指标构建具体包括以下步骤：

a、以城市人口数量和城市poi点数量两个指标评估城市内涝灾害的脆弱性。

b、以城市人口密度和城市poi点分布密度两个指标评估城市内涝灾害的暴露性。

c、城市poi点的数量和位置代表受内涝影响的城市公共设施的位置和数量。

d、以城市内涝风险区内的人口数量和poi点数量的加和值表示城市内涝灾害的脆弱性。

e、以城市人口密度和poi点分布密度的加和值表示城市内涝灾害的暴露性。

附图说明

图1厦门市2013-2015年内涝点空间分布；

图2厦门市内涝风险区。

具体实施方式

本发明以厦门城市内涝风险评估为案例，评估厦门市各区的内涝风险，说明耦合人口和poi点的城市内涝风险评估指标构建方法。具体而言，包括以下步骤：

a、从致灾因子、脆弱性和暴露性3方面对城市内涝灾害风险进行评估，见公式1：

r＝h×v×e(1)

其中r为风险；h为自然现象的危险性；v为脆弱性；e为暴露性。

假设同一次暴雨在各区的降雨强度一样，即暴雨危险性相同，则内涝风险以脆弱性和暴露性进行评估。

b、构建城市内涝风险评估指标，内容包括：城市人口数量、城市人口密度、城市poi点数量、城市poi点分布密度。以城市人口数量和poi点数量的加和值表示城市内涝灾害的脆弱性；以城市内涝风险区的人口密度和poi点分布密度的加和值表示城市内涝灾害的暴露性。

c、建立城市内涝风险评估模型，见公式2。

其中ri为i区的内涝风险值；pij为i区第j个内涝风险区的人口数量；fij为i区第j个内涝风险区的教育医疗设施数量；pia为i区的人口密度(万人/平方公里)；fit为i区的公共设施分布密度(个/平方公里)。

d、获取数据。获取厦门市各社区人口数据，数据为厦门市民政局提供。获取厦门市教育、医疗等poi点数据，数据获取方法为百度地图抓取。通过高分1号和googleearth获取卫星遥感影像图。通过提取2013-2015年网络公开新闻报道的资料，获取厦门市内涝点信息，并通过arcgis10软件将其数字化，见图1。

e、分析厦门市各区的内涝风险区。将内涝点为风险源，以产生影响最为显著的距离风险源边界0.5公里内作为风险区，利用arcgis空间缓冲技术表达分析，见图2。

f、计算厦门市内涝风险各指标值。结合厦门市人口分布图和poi点分布图，利用arcgis的叠置分析和空间计算等方法获取风险区内的人口和教育医疗公共设施数量，见表1。计算厦门市各区的人口密度和教育医疗设施分布密度，见表1。

g、计算厦门市各区内涝风险值，见表1。

表1内涝风险评估各指标值及内涝风险值

h、根据计算结果，评估厦门市各区的内涝风险。

本发明所建立的城市内涝风险评估指标，是基于城市内涝风险的重要受体——城市人口和公共设施，在分析城市人口和公共设施对城市内涝风险的表征作用基础上，构建城市内涝风险评估指标，实现对城市内涝安全风险更加客观、综合的评估，为城市内涝防灾减灾管理提供科学支撑。

技术特征：

技术总结
一种耦合人口和POI点的城市内涝风险评估指标构建，包括步骤：a、基于人口和POI点构建城市内涝风险评估指标；b、城市内涝风险评估指标内容包括：城市人口数量、城市人口密度、城市POI点数量、城市POI点分布密度；c、以城市人口数量和城市POI点数量两个指标评估城市内涝灾害的脆弱性；d、以城市人口密度和城市POI点分布密度两个指标评估城市内涝灾害的暴露性。本发明是基于城市内涝风险的重要受体——城市人口和城市公共设施，在分析城市人口和公共设施对城市内涝风险的表征作用基础上，构建城市内涝风险评估指标，实现对城市内涝安全风险更加客观、综合的评估，为城市内涝防灾减灾管理提供科学支撑。

技术研发人员：吝涛;刘晓芳
受保护的技术使用者：中国科学院城市环境研究所;中国科学院大学
技术研发日：2017.06.27
技术公布日：2017.10.10