目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意義 2
1.3 主要研究內(nèi)容 3
第2章 氣候變化對未來極端事件的影響 5
2.1 區(qū)域氣候模式構(gòu)建 5
2.1.1 區(qū)域氣候模式簡介 5
2.1.2 實驗設(shè)計和資料方法 7
2.2 研究方法 9
2.2.1 極端氣候指標 9
2.2.2 Mann-Kendall趨勢檢驗 9
2.2.3 平均誤差、誤差標準和相關(guān)系數(shù) 10
2.3 珠三角地區(qū)氣候模式模擬能力檢驗 10
2.3.1 珠三角地區(qū)月氣溫和月降雨的模擬與檢驗 10
2.3.2 珠三角地區(qū)極端事件的模擬與檢驗 13
2.4 RegCM4.6對珠三角地區(qū)未來氣候的模擬 16
2.4.1 珠三角地區(qū)月氣溫與月降雨預(yù)估 16
2.4.2 珠三角地區(qū)極端事件預(yù)估 17
2.4.3 未來時期極端指標變化趨勢空間分布 20
2.5 小結(jié) 22
第3章 城市化對極端降雨的影響 23
3.1 珠三角地區(qū)城鎮(zhèn)化進程 23
3.1.1 自然地理概況 23
3.1.2 社會經(jīng)濟概況 24
3.1.3 數(shù)據(jù)來源 26
3.1.4 土地城鎮(zhèn)化進程 27
3.1.5 人口城鎮(zhèn)化進程 33
3.2 珠三角地區(qū)降雨結(jié)構(gòu)時空演變特征 36
3.2.1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源 36
3.2.2 研究方法 38
3.2.3 降雨歷時變化特征 39
3.2.4 降雨等級變化 42
3.3 珠三角地區(qū)極端降雨時空演變特征 46
3.3.1 指標定義 47
3.3.2 年極端降雨變化特征 48
3.3.3 汛期極端降雨變化特征 51
3.3.4 暴雨雨型及變化特征 55
3.4 城市下墊面變化對夏季降雨影響 56
3.4.1 研究區(qū)域概況 56
3.4.2 中尺度氣象模式模擬方案設(shè)置 57
3.4.3 WRF模式構(gòu)建 57
3.4.4 模式土地利用替換與人為熱修正 59
3.4.5 模擬結(jié)果驗證 61
3.4.6 模擬結(jié)果分析 64
3.5 小結(jié) 69
第4章 城市洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估方法 71
4.1 城市洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估概述 71
4.1.1 基本概念 71
4.1.2 風(fēng)險評估流程 73
4.1.3 災(zāi)害風(fēng)險尺度 74
4.1.4 空間評估單元選取方法 75
4.2 城市洪澇災(zāi)害風(fēng)險識別方法 81
4.2.1 頭腦風(fēng)暴法 81
4.2.2 結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化訪談 81
4.2.3 德爾菲法 82
4.2.4 問卷調(diào)查法 82
4.3 城市洪澇災(zāi)害風(fēng)險分析方法 82
4.3.1 基于歷史災(zāi)情數(shù)據(jù) 82
4.3.2 基于指標體系 83
4.3.3 基于遙感技術(shù)和GIS 技術(shù)耦合 83
4.3.4 基于情景模擬 84
4.4 指標體系及其權(quán)重計算方法 84
4.4.1 風(fēng)險指標體系構(gòu)建 84
4.4.2 指標權(quán)重計算方法 86
4.5 風(fēng)險等級區(qū)劃方法 91
4.5.1 風(fēng)險區(qū)劃等級 91
4.5.2 相等間隔法 92
4.5.3 分位數(shù)法 92
4.5.4 均值-標準差法 92
4.5.5 自然斷點法 92
4.5.6 隸屬度函數(shù)法 93
4.5.7 水利部洪澇等級劃分法 93
4.6 小結(jié) 96
第5章 基于指標體系法的城市洪澇風(fēng)險評估 98
5.1 珠三角地區(qū)洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估 98
5.1.1 指標體系構(gòu)建 98
5.1.2 指標數(shù)據(jù)分析與處理 98
5.1.3 指標權(quán)重計算 102
5.1.4 風(fēng)險區(qū)劃變化 105
5.2 深圳市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估 109
5.2.1 研究區(qū)概況 109
5.2.2 模糊評級法 111
5.2.3 數(shù)據(jù)收集與處理 112
5.2.4 模糊綜合評價 116
5.2.5 城市內(nèi)澇風(fēng)險評估 117
5.3 小結(jié) 119
第6章 基于情景模擬的城市洪澇風(fēng)險評估 121
6.1 InfoWorks ICM概述 121
6.2 廣州市東濠涌流域暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估 122
6.2.1 研究區(qū)域概況 122
6.2.2 東濠涌流域城市洪澇仿真模型構(gòu)建 125
6.2.3 城市洪澇風(fēng)險評估指標體系構(gòu)建 130
6.2.4 城市洪澇風(fēng)險評估指標權(quán)重計算 136
6.2.5 城市洪澇風(fēng)險區(qū)劃 139
6.3 深圳市民治片區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估 143
6.3.1 研究區(qū)域概況 143
6.3.2 InfoWorks ICM模型構(gòu)建 146
6.3.3 暴雨內(nèi)澇風(fēng)險指標體系構(gòu)建 148
6.3.4 城市內(nèi)澇風(fēng)險評估 151
6.3.5 深圳市內(nèi)澇災(zāi)害居民室內(nèi)財產(chǎn)損失曲線構(gòu)建 154
6.4 珠海市香洲區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估 160
6.4.1 研究區(qū)域概況 160
6.4.2 基于InfoWorks ICM的珠海市香洲城區(qū)雨洪模型構(gòu)建 161
6.4.3 基于系統(tǒng)性能曲線的彈性計算公式及其改進 166
6.4.4 融合彈性的城市洪澇風(fēng)險評估 179
6.5 小結(jié) 187
第7章 基于機器學(xué)習(xí)方法的城市洪澇風(fēng)險評估 190
7.1 基于機器學(xué)習(xí)的珠三角洪澇風(fēng)險評估模型構(gòu)建 190
7.1.1 機器學(xué)習(xí)模型在洪澇風(fēng)險評估方面的應(yīng)用 190
7.1.2 機器學(xué)習(xí)模型選取 191
7.1.3 珠三角洪澇風(fēng)險評估模型構(gòu)建 192
7.1.4 機器學(xué)習(xí)模型性能評價方法 196
7.2 模型超參數(shù)選取及比較 196
7.2.1 超參數(shù)優(yōu)化 196
7.2.2 測試集上模型表現(xiàn) 197
7.2.3 利用內(nèi)澇黑點驗證模型合理性 198
7.3 風(fēng)險內(nèi)在規(guī)律及驅(qū)動因子分析 200
7.3.1 洪澇風(fēng)險評估結(jié)果風(fēng)險 200
7.3.2 極高風(fēng)險區(qū)分析 201
7.3.3 洪澇風(fēng)險主要驅(qū)動因子分析 202
7.4 討論分析 203
7.4.1 機器學(xué)習(xí)模型的選取 203
7.4.2 洪澇風(fēng)險應(yīng)對策略 204
7.5 小結(jié) 204
第8章 氣候變化與城市化對城市洪澇風(fēng)險的影響 206
8.1 數(shù)據(jù)來源 206
8.2 驅(qū)動因子選取及指標體系構(gòu)建 206
8.3 情景設(shè)置 207
8.3.1 氣候變化情景 207
8.3.2 城市化情景 209
8.3.3 未來社會經(jīng)濟情景 210
8.3.4 RCPs-Urbanization-SSPs模型 211
8.4 研究方法 212
8.4.1 層次分析法 212
8.4.2 熵權(quán)法 212
8.4.3 綜合權(quán)重 213
8.4.4 權(quán)重分析 213
8.5 集對分析法 214
8.5.1 集對分析法原理 214
8.5.2 洪澇災(zāi)害風(fēng)險評價模型 214
8.6 未來情景珠三角地區(qū)洪澇災(zāi)害風(fēng)險 216
8.7 不同排放情景對珠三角地區(qū)洪澇風(fēng)險的影響 218
8.8 不同共享社會經(jīng)濟情景對珠三角地區(qū)洪澇風(fēng)險的影響 219
8.9 小結(jié) 221
參考文獻 222