基于主体建模的城市暴雨洪涝灾害预警策略仿真研究

作     者：黄晶 蔡思琴 庞甜甜 王慧敏 HUANG Jing;CAI Siqin;PANG Tiantian;WANG Huimin

作者机构：河海大学商学院南京211100 水灾害防御全国重点实验室南京210098 

出 版 物：《地球信息科学学报》 (Journal of Geo-information Science)

年 卷 期：2024年第26卷第5期

页      面：1151-1165页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42171081、42371092、72174054)。 

主　　题：城市暴雨洪涝 灾害预警策略 仿真 主体建模 灾害风险 风险感知 行为决策 深圳市 

摘      要：灾害预警通过提前发布灾害信息,引导居民及时采取避灾行动,从而有效降低灾害损失和伤亡,在减灾管理中发挥重要作用。面对自然与社会耦合下的复杂洪涝灾害系统,如何考虑居民的预警响应行为,评估不同洪涝灾害预警策略有效性是当前亟待解决的问题。本文提出了基于主体建模的城市暴雨洪涝灾害预警策略仿真方法,设定基于降雨预报、基于洪涝淹没、基于人群暴露性的3种预警策略,并以深圳市福田区为例,分析不同预警策略下城市洪涝灾害风险的变化。结果表明:(1)考虑洪涝灾害风险感知与个体出行决策概率的城市暴雨洪涝灾害预警策略ABM仿真模型,能够准确模拟不同洪涝灾害预警策略下居民出行响应行为及洪涝灾害风险的变化,科学、全面评估城市洪涝灾害预警策略的有效性;(2)不同洪涝灾害预警策略下人群出行响应行为差异显著,导致城市暴雨洪涝灾害风险降低效果不同。面对20 a一遇的降雨情景,基于洪涝淹没和人群暴露性预警能够帮助研究区居民快速识别高危险区,从而显著降低建筑物和道路的风险;(3)不同暴雨情景下不同洪涝灾害预警策略效果不同。面对较小的降雨情景,基于洪涝淹没和基于人群暴露性的精细化预警策略下城市洪涝灾害风险降低效果更好;而面对极端暴雨情景,采用基于降雨预报的统一预警策略效果优于精细化预警策略。