基于多属性决策分析的城市内涝灾害抗逆力评价研究

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随着我国城市化进程的不断推进,大量绿地被钢筋水泥所取代,城市地表不透水率不断提高,加之我国基础设施建设存在先天不足的问题,以及极端降雨事件的频繁出现,使得城市遭受内涝灾害的风险也不断增加。城市作为经济最发达、社会财富最集中、人类活动最密集的区域,在现阶段频发的内涝灾害面前,暴露出了应灾能力的不足的缺点。城市内涝灾害风险的减弱和应对能力的提高对城市的可持续发展至关重要,而将抗逆力的理念引入城市内涝灾害防控中,从适应、缓解、预防、应对和恢复等环节,帮助城市抵御和接受干扰事件的发生、加快从干扰事件中恢复的速度和系统应灾水平,使城市更好的应对内涝灾害带来风险和危害。结合城市系统的主要特点,基于我国城市内涝灾害形成机制和抗逆力的作用机理,建立城市内涝灾害抗逆力多属性决策分析评价模型,利用多属性决策算法对长江中下游地区41个城市内涝灾害抗逆力发展水平进行计算以及深入的分析探讨。本文主要工作和研究结论如下:围绕城市内涝灾害的形成机制和治理手段,对抗逆力视角下的城市内涝灾害管理进行阐述,并提出了城市内涝灾害抗逆力的概念,结合相关学者的研究,本文从人口特征、基础服务建设、经济发展状况、城市土地利用情况和城市排水设施建设五个方面,构建了城市内涝灾害抗逆力评价指标模型,利用多元统计分析中的相关性分析和主成分分析的方法,对研究区域多属性评价模型指标筛选处理,最终选取17个指标作为研究对象。为避免因使用主观赋权法而产生的主观随意性,本文使用客观赋权法进行指标权重的计算,为保证评价结果的可信度,使用变异系数法、熵权法、CRITIC方法三种客观权重的计算方法,进行指标权重的计算。结合三种指标权重和多属性决策算法中的灰色关联分析和TOPSIS完成对各城市内涝灾害抗逆力进行评价分析。对不同方法得出的评价结果,使用聚类分析对41个城市的抗逆力水平进行分级,结果表明研究区域内城市内涝灾害抗逆力建设情况整体水平较差,各个城市之间的发展水平差距较大,表现较好的头部城市较少,大多数城市的城市内涝灾害抗逆力处于中等及中等以下水平,应重点关注抗逆力水平位于中等及中等以下的城市,以缩小地区之间的差距,提升区域内城市内涝灾害抗逆力的整体水平。对使用不同方法进行计算得到的评价结果进行一致性评判,判断评价结果的稳定性,以及确定最优方案,得出使用变异系数法进行赋权的灰色关联分析为最优方案,并使用该方案对各一级指标进行评价分析,分析城市在不同维度之间发展结构的差异。结果表明,一级指标之间也存在城市与城市之间发展差距明显的问题,同一城市的各个一级指标的发展水平也存在发展不协调的问题。依照控制图(质量管理图)的基本思想,在2016年研究区域内各城市发展状态的基础之下,对各指标进行单独分析,以得出哪些城市以及那些指标凸显异常,应予以优先改善。研究得出区域中大部分城市的建成区绿地率和人均公园绿地面积均低于住建部与环保部发布的标准;人口年龄和文盲率和地区发展情况相关,经济越发达地区,该指标表现越好;研究区域内整体的社区建设情况低于国外发展水平;居民保险意识较差;污水处理能力整体表现较好等结论。因此,应结合城市的实际情况,进行各指标同步发展的策略,对表现较差的指标进行重点改善。
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