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        基于信息擴(kuò)散理論的洪水風(fēng)險分析研究

        2018-12-31 00:00:00崔威
        水能經(jīng)濟(jì) 2018年10期

        【摘要】構(gòu)成洪水災(zāi)害發(fā)生的原因既有自然因素,也有人為因素,一旦災(zāi)害發(fā)生就會對社會經(jīng)濟(jì)和人民生命安全帶來極大威脅。基于此,本文就基于信息擴(kuò)散理論的洪水風(fēng)險分析進(jìn)行研究,首先就信息擴(kuò)散理論的概念和特色進(jìn)行簡要概述,然后從災(zāi)害環(huán)境風(fēng)險分析、致災(zāi)因子風(fēng)險分析、災(zāi)害易損性風(fēng)險分析、災(zāi)害損失風(fēng)險分析四個角度,探究基于信息擴(kuò)散理論下的洪水風(fēng)險分析,從而提升防災(zāi)減災(zāi)的工作水平。

        【關(guān)鍵詞】信息擴(kuò)散理論;供水風(fēng)險;評估分析

        前言:

        為了降低洪水對社會帶來的損失,必須對洪水的風(fēng)險進(jìn)行科學(xué)評估,從而為防災(zāi)減災(zāi)工作規(guī)劃和決策提供合理的依據(jù)。隨著社會科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們對自然災(zāi)害的了解和應(yīng)對能力也相應(yīng)提升。近年來相關(guān)研究人員針對洪水災(zāi)害的風(fēng)險防范提出很多切實(shí)可行的策略,著重通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,對洪水災(zāi)害發(fā)生的原因、規(guī)律和影響進(jìn)行分析。為進(jìn)一步加強(qiáng)動態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控水平,有必要對這一課題進(jìn)行研究。

        一、信息擴(kuò)散理論概述

        (一)概念分析

        信息擴(kuò)散理論是20世紀(jì)90年代誕生的理論,同時期的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型正處于發(fā)展的高峰階段,因此信息擴(kuò)散理論與之結(jié)合,在社會各領(lǐng)域得到有效應(yīng)用。就信息擴(kuò)散理論的應(yīng)用原理來看,主要有以下兩種輔助工具,一種是非參數(shù)估計理論,另一種是模糊集理論,這兩種輔助工具的引入使信息擴(kuò)散理論可應(yīng)用的社會領(lǐng)域得到極大拓展,應(yīng)用水平也相應(yīng)提升。信息擴(kuò)散理論可以用公式進(jìn)行表達(dá),其中擴(kuò)散估計是這一理論的核心要素。

        在這一公式中,表示R在某一領(lǐng)域的估計,表示樣本點(diǎn)的集合,表示為樣本點(diǎn),U表示R的關(guān)系域。這一公式的應(yīng)用可以保障樣本點(diǎn)和密集度和準(zhǔn)確性,避免樣本點(diǎn)的缺失,同時將每個樣本點(diǎn)都作為信息擴(kuò)散的重要代表,在一定范圍內(nèi)對信息擴(kuò)散進(jìn)行估計,最終可以得到新的公式。

        在這個新公式中,表示新的擴(kuò)散估計,由于對不完備數(shù)據(jù)具有特殊的處理能力,因此其精確度更加高于原始公式。

        (二)理論特色

        信息擴(kuò)散理論的主要能力在于分析和處理不完備數(shù)據(jù),并且得到精確的結(jié)果。當(dāng)前信息擴(kuò)散理論已經(jīng)在自然災(zāi)害分析中得到日益廣泛的應(yīng)用,不僅能夠?yàn)闉?zāi)害的預(yù)防工作提供重要依據(jù),而且能夠?qū)ψ匀粸?zāi)害的發(fā)展進(jìn)行動態(tài)化的精確測繪。與傳統(tǒng)的自然災(zāi)害分析方法相比較,信息擴(kuò)散理論主要有以下幾個特色:

        其一,信息擴(kuò)散理論能夠?qū)ψ匀粸?zāi)害的等級做出評估,并且計算不同等級災(zāi)害發(fā)生的概率,從而通過對比分析制定精確的防災(zāi)減災(zāi)工作方案。一般自然災(zāi)害評估分析通常對單獨(dú)的災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行評估,不具有系統(tǒng)性和綜合性特征,因此信息擴(kuò)散理論更具有參考意義。

        其二,信息擴(kuò)散理論在構(gòu)建自然災(zāi)害風(fēng)險評估的數(shù)學(xué)模型時,不需要采集完備數(shù)據(jù)就可以完成精確的評估工作。在應(yīng)用這一理論時主要結(jié)合模糊數(shù)學(xué)理論,通過集值思想使不完備的數(shù)據(jù)同樣具有完備的分析效果,從而提升風(fēng)險評估的工作效率和質(zhì)量。

        其三,由于信息擴(kuò)散理論在不完備的數(shù)據(jù)分析下就可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)評估,因此評估過程中數(shù)據(jù)的采集工作和計算量都相對簡便,不會因?yàn)榇罅康臄?shù)據(jù)計算產(chǎn)生不必要的誤差。

        二、基于信息擴(kuò)散理論的洪水風(fēng)險分析

        (一)災(zāi)害環(huán)境的風(fēng)險分析

        災(zāi)害環(huán)境的風(fēng)險分析本質(zhì)上是對孕災(zāi)環(huán)境進(jìn)行風(fēng)險分析,即評估某一環(huán)境下可能發(fā)生洪水災(zāi)害的概率。對災(zāi)害環(huán)境的風(fēng)險分析主要分別兩個方面,一是自然方面,著重對地形地貌、氣候條件、水文條件、植被分布、土壤情況、動物因素等內(nèi)容進(jìn)行分析;二是人文因素,主要對該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)條件、交通規(guī)劃、管道設(shè)置、人口分布等情況進(jìn)行分析。由于不同區(qū)域在自然環(huán)境和人文環(huán)境方面都具有差別,因此孕育災(zāi)害的能力也各不相同。在應(yīng)用信息擴(kuò)散理論對災(zāi)害環(huán)境風(fēng)險進(jìn)行評估時,主要綜合以上數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型,然后通過系統(tǒng)分析得出評估結(jié)果,為災(zāi)害防范提供針對性的依據(jù)。

        (二)致災(zāi)因子的風(fēng)險分析

        對致災(zāi)因子的風(fēng)險分析要以災(zāi)害環(huán)境風(fēng)險分析為前提,因此導(dǎo)致洪水災(zāi)害發(fā)生的原因一般包含在自然環(huán)境或者人文環(huán)境中,當(dāng)災(zāi)害環(huán)境中的某一因子發(fā)生異動時,就會導(dǎo)致洪水災(zāi)害發(fā)生。由于孕災(zāi)環(huán)境具有差異性,因此致災(zāi)因子也各不相同。例如長時間降雨是導(dǎo)致長江中下游地區(qū)發(fā)生洪水災(zāi)害的主要致災(zāi)因子,這取決于長江中下游地區(qū)梅雨時節(jié)的獨(dú)特的氣候條件,而導(dǎo)致東南沿海地區(qū)發(fā)生洪水災(zāi)害的致災(zāi)因子可能是熱帶風(fēng)暴、臺風(fēng)等,這取決于東南沿海地區(qū)特殊的地勢地貌,因此對致災(zāi)因子的風(fēng)險分析應(yīng)該注重地域性特征。

        (三)災(zāi)害易損性風(fēng)險分析

        災(zāi)害易損性風(fēng)險分析指的是對環(huán)境對洪水災(zāi)害承擔(dān)能力的分析,對易損性的風(fēng)險分析主要由環(huán)境在遭受洪水災(zāi)害后的損失率表示。當(dāng)洪水的強(qiáng)度相同時,不同區(qū)域環(huán)境會表現(xiàn)出不同的損失率,因此在風(fēng)險評估時要對承災(zāi)體進(jìn)行具體評估,并且根據(jù)種類的不同綜合分析損失率,例如將承災(zāi)體的損失率類型分成農(nóng)業(yè)、商業(yè)、工業(yè)等,然后再對洪水災(zāi)害的歷史損失率進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析,以信息擴(kuò)散理論為基礎(chǔ)建立數(shù)據(jù)模型,對承災(zāi)體的脆弱性進(jìn)行分析,從而判斷洪水對區(qū)域的實(shí)際危害。

        (四)災(zāi)害損失的風(fēng)險分析

        對洪水災(zāi)害損失的風(fēng)險分析有利于指導(dǎo)災(zāi)后重建工作。對于某一區(qū)域發(fā)生的洪水災(zāi)害而言,由于承災(zāi)體是固定不變的,因此可以通過以下步驟分析洪水帶來的災(zāi)害損失:首先,相關(guān)人員應(yīng)該對孕災(zāi)環(huán)境進(jìn)行全面分析,并且在數(shù)據(jù)擴(kuò)散理論的基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型;然后對致災(zāi)因子進(jìn)行分析,從而確定該地區(qū)供水災(zāi)害的強(qiáng)度級別;最后對承災(zāi)體的易損性進(jìn)行評估,明確不用類別承災(zāi)體的損失率,從而得到災(zāi)害后的損失評估結(jié)果。

        結(jié)論:

        綜上所述,針對基于信息擴(kuò)散理論的洪水風(fēng)險分析的探究是非常必要的。研究可得,當(dāng)前社會已經(jīng)能夠通過建立數(shù)學(xué)模型掌握洪水災(zāi)害發(fā)生的原因、發(fā)展的態(tài)勢和影響的結(jié)果,但是洪水災(zāi)害一經(jīng)發(fā)生就具有動態(tài)擴(kuò)散的特征,因此必須用信息擴(kuò)散理論對災(zāi)害環(huán)境、致災(zāi)因子、災(zāi)害易損性和災(zāi)害損失進(jìn)行綜合分析,從而使洪水災(zāi)害的分析更加全面。希望本文能夠?yàn)檠芯窟@一課題的相關(guān)人員提供參考。

        參考文獻(xiàn):

        [1]沈陸娟,徐利杰.信息擴(kuò)散理論在區(qū)域洪水風(fēng)險分析中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù),2015,11(30):192-193.

        [2]馮利華.基于信息擴(kuò)散理論的洪水風(fēng)險分析[J].信息與控制,2002(02):164-165+170.

        基金項目:江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項目,河海大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目

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