一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法

本发明涉及国土空间规划，尤其涉及一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法。

背景技术：

1、近年来，随着大规模的资源开发，地质灾害不断发生，这不但严重地威胁了当地人民的生命财产安全，而且还严重地危害了社会的持续发展。地质灾害的类型主要有：崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地裂缝等，山地城镇区域斜坡地质灾害(崩塌、滑坡、泥石流)发生的频率高、规模大，极大地限制了社会经济的发展。由于斜坡地质灾害存在不确定性和突发性的特性，被动的防灾手段无法满足未来山地城镇发展需求。城市韧性作为一种城市风险治理的新思路，对于达到预防和减缓灾害影响的目的，保护人民的生命财产安全、提高人民的居住幸福感都有着重要作用。此外，地质灾害与山地城镇国土空间、土地利用、资源开发等之间存在着相互联系相互制约的关系。地质灾害制约城镇空间的开发利用和人文经济的发展。国土空间的开发利用反过来同样影响地质灾害的发生情况，不合理的国土空间和土地开发利用，可能引发、加剧地质灾害，完善科学的国土空间规划能够为地质灾害防治提供源头管控作用。在国土空间规划体系构建的背景下，“韧性城市”作为未来山地城镇应对灾害的主要手段，其建设可有效降低山地城镇复杂受灾情景下的损失规模，其规划理念已得到广泛认可，需要在国土空间规划中予以充分融合。在我国国土空间规划编制过程中，应将韧性规划思维引入国土空间规划。因此，研究一种面向斜坡地质灾害全周期的山地城镇国土空间防御韧性动态评估方法将为防灾减灾提供新视角。

2、当前开展城镇抗灾韧性评估的方法主要包括经验性的评价体系和半经验半量化的评价体系。经验性的评价体系城市韧性的评价主要是靠专家或团队就城市的某些细节进行访谈评价，如uscore2、亚洲气候变化韧性网络(acccrn)等评估体系，uscore2会询问城市管理者是否了解城市可能面临或者已经遭遇过的灾害、是否已经建立了相应的防灾计划等。半经验半量化的评价体系主要是根据城市的相关指标，进行评分并依据一定的权重进行组合计算，得到城市在各个方面和总体的韧性评价，如城市灾害韧性评价卡(drsc)、社区基准韧性指标(bric)、城市韧性指数(cpi)等，典型代表如cpi指标体系，包含了4个维度、12个目标和52个指标，通过量化统计数据或者提问问题的回答，对52项指标进行1-5分的评分，进而得到城市各个维度和最终的城市韧性评分。

3、传统韧性评估方法鲜少考虑国土空间开发利用和地质灾害相互作用规律，难以从斜坡地质灾害的全周期、山地城镇空间内部差异化开发利用的角度进行评估，并且多以主观定性评价为主，评估效率低。此外，尽管某些研究对城市韧性进行了空间评价分析，但只考虑了韧性的静态评价，忽略了气候条件的变化和城市快速发展等因素导致城镇国土空间韧性在时空上的演变，不能有效支撑山地城镇国土空间规划。

4、为了解决上述问题，本发明提出一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法以解决背景技术中所提出的问题：

2、传统的以主观定性分析为主的韧性评估方法评估效率低，受到个体主观意见的影响较大，且多为静态评估，从而影响评估结果的准确性和可靠性。

3、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

4、一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法，包括如下步骤：

5、s1：获取研究区域历史斜坡地质灾害数据与山地城镇国土空间韧性评估资料，建立研究区域斜坡地质灾害防御韧性数据库；

6、s2：采用机器学习算法构建针对灾前预防阶段的斜坡地质灾害防御韧性评估模型；

7、s3：采用主客观结合的组合赋权方法构建针对灾中应急响应和灾后恢复阶段的斜坡地质灾害防御韧性评估模型；

8、s4：采用多属性决策综合评价方法评价研究区域的综合韧性；

9、s5：基于所述s2-s4的评估及分析结果构建障碍度模型，进行韧性障碍度诊断，并基于诊断结果提出韧性提升策略。

10、优选地，所述s2中，以所述s1得到的数据对灾前预防阶段的斜坡地质灾害防御韧性评估模型进行优化训练，然后进行灾前阶段的山地城镇国土空间韧性评估；通过输入不同年份的灾前预防阶段韧性动态数据，得到灾前预防阶段的国土空间防御韧性动态评估结果。

11、优选地，所述s2中进行灾前阶段的山地城镇国土空间韧性评估过程中，基于历史斜坡地质灾害数据，考虑若干评价指标，针对待评估地区评估斜坡自然环境抵抗地质灾害发生的可能性；并基于评价指标建立并优化针对灾前预防阶段的斜坡地质灾害防御韧性评估模型，将优化后得到的模型进行应用。

12、优选地，所述s3中，基于所述s1中的数据确定灾中应急响应和灾后恢复阶段的山地城镇国土空间韧性评估指标的权重；通过输入不同年份的灾中应急响应和灾后恢复阶段韧性动态数据，得到灾中应急响应和灾后恢复阶段的国土空间韧性动态评估结果。

13、优选地，所述s3中，考虑国土空间开发利用和地质灾害间的相互作用规律，选取灾中应急响应和灾后恢复阶段的山地城镇国土空间韧性评估指标，进行灾中应急响应和灾后恢复能力的评估。

14、优选地，所述s3中确定灾中应急响应和灾后恢复阶段的山地城镇国土空间韧性评估指标的权重步骤具体如下：

15、s3.1：基于主观赋权法赋予灾中应急响应和灾后恢复阶段的山地城镇国土空间韧性评估指标主观权重；

16、s3.2：基于客观赋权法赋予灾中应急响应和灾后恢复阶段的山地城镇国土空间韧性评估指标客观权重；

17、s3.3：再基于组合权重分析的方法将主观权重和客观权重进行组合赋权。

18、优选地，所述s4中，根据所述s2和s3得到的各评价单元的灾前预防韧性、灾中应急响应韧性和灾后恢复韧性的评价结果，计算找到综合韧性最好和最差的情况，并对各评价单元的综合韧性进行排序，得到研究区域各评价单元综合韧性水平等级。

19、优选地，所述s5中，根据所述s2-s3得到的各评价单元的灾前预防韧性、灾中应急响应韧性和灾后恢复韧性的评价模型，确定各指标权重，计算各评价单元在各指标上的障碍度，并根据所述s4中的分析结果提出韧性提升策略。

20、与现有技术相比，本发明提供了一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法，具备以下有益效果：

21、本发明通过将斜坡地质灾害的划分为不同阶段，分别采用机器学习等合适的评价方法和模型，动态地量化分析山地城镇系统面对斜坡地质灾害不同阶段时的防御韧性的情况，并将其进行优化分析，得到研究区域面对斜坡地质灾害时的全周期综合韧性，最终进行障碍度分析，指出山地城镇国土空间防御韧性薄弱环节，为山地城镇国土空间规划提供参考依据，具有极强的实用性。

技术特征：

1.一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法，其特征在于，所述s2中，以所述s1得到的数据对灾前预防阶段的斜坡地质灾害防御韧性评估模型进行优化训练，然后进行灾前阶段的山地城镇国土空间韧性评估；通过输入不同年份的灾前预防阶段韧性动态数据，得到灾前预防阶段的国土空间防御韧性动态评估结果。

3.根据权利要求2所述的一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法，其特征在于，所述s2中进行灾前阶段的山地城镇国土空间韧性评估过程中，基于历史斜坡地质灾害数据，考虑若干评价指标，针对待评估地区评估斜坡自然环境抵抗地质灾害发生的可能性；并基于评价指标建立并优化针对灾前预防阶段的斜坡地质灾害防御韧性评估模型，将优化后得到的模型进行应用。

4.根据权利要求1所述的一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法，其特征在于，所述s3中，基于所述s1中的数据确定灾中应急响应和灾后恢复阶段的山地城镇国土空间韧性评估指标的权重；通过输入不同年份的灾中应急响应和灾后恢复阶段韧性动态数据，得到灾中应急响应和灾后恢复阶段的国土空间韧性动态评估结果。

5.根据权利要求4所述的一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法，其特征在于，所述s3中，考虑国土空间开发利用和地质灾害间的相互作用规律，选取灾中应急响应和灾后恢复阶段的山地城镇国土空间韧性评估指标，进行灾中应急响应和灾后恢复能力的评估。

6.根据权利要求5所述的一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法，其特征在于，所述s3中确定灾中应急响应和灾后恢复阶段的山地城镇国土空间韧性评估指标的权重步骤具体如下：

7.根据权利要求1所述的一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法，其特征在于，所述s4中，根据所述s2和s3得到的各评价单元的灾前预防韧性、灾中应急响应韧性和灾后恢复韧性的评价结果，计算找到综合韧性最好和最差的情况，并对各评价单元的综合韧性进行排序，得到研究区域各评价单元综合韧性水平等级。

8.根据权利要求7所述的一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法，其特征在于，所述s5中，根据所述s2-s3得到的各评价单元的灾前预防韧性、灾中应急响应韧性和灾后恢复韧性的评价模型，确定各指标权重，计算各评价单元在各指标上的障碍度，并根据所述s4中的分析结果提出韧性提升策略。

技术总结本发明公开了一种面向地质灾害的山地国土空间防御韧性动态评估方法，涉及国土空间规划技术领域。本发明与之前的韧性评估方法相比，解决了传统以主观定性分析为主的韧性评估方法评估效率低，受个体主观意见影响大，且多为静态评估，从而影响评估结果准确性和可靠性的问题；通过将斜坡地质灾害的演化及其与国土空间的相互作用划分为不同阶段，分别采用机器学习等合适的评价方法和模型，动态地量化分析山地城镇系统面对斜坡地质灾害不同阶段时的防御韧性水平，并进行优化分析，得到研究区域面对斜坡地质灾害时的全周期综合韧性，再进行障碍度分析，明确山地城镇国土空间防御韧性薄弱环节，为山地国土空间防灾与规划提供参考依据，具有极强的实用性。技术研发人员：文海家,钱龙,黄俊豪,刘博,张家兰,李卓航,向学坤受保护的技术使用者：重庆大学技术研发日：技术公布日：2024/9/29