本發(fā)明涉及災(zāi)害資源調(diào)度，特別涉及一種基于山地群發(fā)滑坡災(zāi)害的應(yīng)急資源調(diào)度方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、滑坡是山地地區(qū)常見的地質(zhì)災(zāi)害之一，尤其在降雨充沛、地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，容易頻繁出現(xiàn)群發(fā)滑坡且其破壞性極強(qiáng)，嚴(yán)重威脅人類生命財(cái)產(chǎn)安全以及基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定性。在群發(fā)滑坡頻發(fā)山地地區(qū)合理規(guī)劃應(yīng)急資源，可有效提升災(zāi)后救援速度和物資保障能力，且增強(qiáng)地區(qū)災(zāi)害韌性。

2、山地地區(qū)群發(fā)滑坡具有點(diǎn)多面廣的特性，通常災(zāi)害一旦發(fā)生，多個(gè)受災(zāi)點(diǎn)同時(shí)需要緊急調(diào)用應(yīng)急物資?，F(xiàn)今應(yīng)急資源規(guī)劃在構(gòu)建配置模型時(shí)多以致災(zāi)體風(fēng)險(xiǎn)值為依據(jù)，未充分考慮考慮滑坡災(zāi)害區(qū)域自身社會韌性且缺乏動態(tài)調(diào)整機(jī)制，從而災(zāi)害發(fā)生后由于應(yīng)急資源的有限、資源調(diào)度混亂，導(dǎo)致部分受災(zāi)區(qū)應(yīng)急物資臨時(shí)緊缺。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于山地群發(fā)滑坡災(zāi)害的應(yīng)急資源調(diào)度方法及系統(tǒng)，以改善上述技術(shù)問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了以下技術(shù)方案：

3、一種基于山地群發(fā)滑坡災(zāi)害的應(yīng)急資源調(diào)度方法，其包括：

4、s1、獲取山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域內(nèi)的滑坡災(zāi)害指標(biāo)數(shù)據(jù)；其中，所述山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域包括多個(gè)社區(qū)單元或村莊單元；

5、s2、基于滑坡災(zāi)害指標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)建對應(yīng)的滑坡災(zāi)害指標(biāo)權(quán)重體系；

6、s3、基于滑坡災(zāi)害指標(biāo)權(quán)重體系，計(jì)算對應(yīng)的滑坡災(zāi)害多維度數(shù)據(jù)；

7、s4、構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評估模型；將滑坡災(zāi)害多維度數(shù)據(jù)輸入至風(fēng)險(xiǎn)評估模型，輸出得到對應(yīng)的滑坡風(fēng)險(xiǎn)值；

8、s5、利用動態(tài)規(guī)劃算法對滑坡風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行處理，得到各個(gè)社區(qū)單元或村莊單元的應(yīng)急儲備庫對應(yīng)的應(yīng)急資源需求等級；

9、s6、基于各個(gè)所述社區(qū)單元或村莊單元對應(yīng)的應(yīng)急資源需求等級，界定對應(yīng)的應(yīng)急資源儲備量；

10、s7、獲取山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域的各個(gè)受災(zāi)點(diǎn)的地理位置和災(zāi)情需求信息，并基于應(yīng)急資源儲備量，利用-約束法動態(tài)法對各個(gè)應(yīng)急儲備庫與各個(gè)受災(zāi)點(diǎn)進(jìn)行匹配，確定應(yīng)急資源調(diào)度方案。

11、進(jìn)一步地，所述滑坡災(zāi)害指標(biāo)數(shù)據(jù)包括社會體系韌性指標(biāo)數(shù)據(jù)、群發(fā)滑坡隱患點(diǎn)潛在損失指標(biāo)數(shù)據(jù)、群發(fā)滑坡隱患點(diǎn)致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指標(biāo)數(shù)據(jù)、群發(fā)滑坡隱患點(diǎn)孕災(zāi)環(huán)境敏感性指標(biāo)數(shù)據(jù)；

12、所述社會體系韌性指標(biāo)數(shù)據(jù)為社區(qū)或村莊的包括人口密度、人均收入和道路密度；

13、所述群發(fā)滑坡隱患點(diǎn)潛在損失指標(biāo)數(shù)據(jù)包括潛在人口傷亡數(shù)和潛在經(jīng)濟(jì)損失；

14、所述群發(fā)滑坡隱患點(diǎn)致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指標(biāo)數(shù)據(jù)包括季暴雨日數(shù)、前期有效降雨量和地震基本烈度；

15、所述群發(fā)滑坡隱患點(diǎn)孕災(zāi)環(huán)境敏感性指標(biāo)數(shù)據(jù)包括高程、坡度、植被覆蓋度、表土損失量、距斷裂帶距離、距河流距離和距工程活動距離。

16、進(jìn)一步地，所述基于滑坡災(zāi)害指標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)建對應(yīng)的滑坡災(zāi)害指標(biāo)權(quán)重體系，包括：

17、s2-1、利用專家打分方式對所述滑坡災(zāi)害指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，得到對應(yīng)的打分結(jié)果；

18、s2-2、基于所述打分結(jié)果，構(gòu)建相對重要性判斷矩陣；

19、s2-3、基于三角模糊數(shù)，對所述相對重要性判斷矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到對應(yīng)的三角模糊重要性判斷矩陣；

20、s2-4、計(jì)算所述三角模糊重要性判斷矩陣的合成值并進(jìn)行歸一化，得到對應(yīng)的模糊權(quán)重向量；

21、s2-5、基于所述模糊權(quán)重向量，構(gòu)建所述滑坡災(zāi)害指標(biāo)權(quán)重體系。

22、進(jìn)一步地，所述滑坡災(zāi)害多維度數(shù)據(jù)包括山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域內(nèi)的群發(fā)滑坡致災(zāi)因子危險(xiǎn)性維度值、群發(fā)滑坡孕災(zāi)環(huán)境敏感性、社區(qū)單元或村莊單元的社會體系韌性、群發(fā)滑坡隱患點(diǎn)潛在損失值；其中：

23、所述群發(fā)滑坡致災(zāi)因子危險(xiǎn)性維度值的計(jì)算公式為：

24、；

25、其中，表示群發(fā)滑坡致災(zāi)因子危險(xiǎn)性維度值，、、分別表示季暴雨日數(shù)、前期有效降雨量、地震基本烈度的權(quán)重，、、分別表示季暴雨日數(shù)、前期有效降雨量、地震基本烈度的標(biāo)準(zhǔn)化值；

26、所述群發(fā)滑坡孕災(zāi)環(huán)境敏感性的計(jì)算公式為：

27、；

28、其中，表示群發(fā)滑坡孕災(zāi)環(huán)境敏感性，、、、、、、分別表示高程、坡度、植被覆蓋度、表土損失量、距斷裂帶距離、距河流距離和距工程活動距離的權(quán)重，、、、、、、分別表示高程、坡度、植被覆蓋度、表土損失量、距斷裂帶距離、距河流距離和距工程活動距離的標(biāo)準(zhǔn)化值；

29、所述社區(qū)單元或村莊單元的社會體系韌性的計(jì)算公式為：

30、；

31、其中，表示社區(qū)單元或村莊單元的社會體系韌性，、、分別表示人口密度、人均收入和道路密度的權(quán)重，、、分別表示人口密度、人均收入和道路密度的標(biāo)準(zhǔn)化值；

32、所述群發(fā)滑坡隱患點(diǎn)潛在損失值的計(jì)算公式為：

33、；

34、其中，表示群發(fā)滑坡隱患點(diǎn)潛在損失值，、分別表示潛在人口傷亡數(shù)和潛在經(jīng)濟(jì)損失的權(quán)重，、分別表示潛在人口傷亡數(shù)和潛在經(jīng)濟(jì)損失的標(biāo)準(zhǔn)化值。

35、進(jìn)一步地，所述風(fēng)險(xiǎn)評估模型的公式為：

36、；

37、其中，表示山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域內(nèi)的第個(gè)社區(qū)單元或村莊單元對應(yīng)的滑坡子風(fēng)險(xiǎn)值，表示山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域內(nèi)的第個(gè)社區(qū)單元或村莊單元對應(yīng)的群發(fā)滑坡致災(zāi)因子危險(xiǎn)性維度值，表示山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域內(nèi)的第個(gè)社區(qū)單元或村莊單元對應(yīng)的群發(fā)滑坡孕災(zāi)環(huán)境敏感性，表示山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域內(nèi)的第個(gè)社區(qū)單元或村莊單元對應(yīng)的社會體系韌性，表示山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域內(nèi)的第個(gè)社區(qū)單元或村莊單元對應(yīng)的群發(fā)滑坡隱患點(diǎn)潛在損失值；

38、所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)值為所述山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域內(nèi)的所有社區(qū)單元或村莊單元對應(yīng)的滑坡子風(fēng)險(xiǎn)值的總和。

39、進(jìn)一步地，所述利用動態(tài)規(guī)劃算法對滑坡風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行處理，得到各個(gè)社區(qū)單元或村莊單元對應(yīng)的應(yīng)急資源需求等級，包括：

40、s5-1、利用自然斷點(diǎn)法對所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行等級劃分，得到個(gè)等級；

41、s5-2、基于所述社區(qū)單元或村莊單元的數(shù)量和各個(gè)所述等級，確定個(gè)分割點(diǎn)；基于各個(gè)所述分隔點(diǎn)，創(chuàng)建對應(yīng)的類別；

42、s5-3、計(jì)算所述類別對應(yīng)的類別均值；基于所述類別均值，計(jì)算類別組內(nèi)平方差；

43、s5-4、基于所述類別組內(nèi)平方差計(jì)算總組內(nèi)平方差；

44、s5-5、基于總組內(nèi)平方差，利用動態(tài)規(guī)劃法逐步移動各個(gè)所述分隔點(diǎn)，調(diào)整對應(yīng)的分類邊界，計(jì)算各個(gè)所述分隔點(diǎn)對應(yīng)的總組內(nèi)平方差；

45、s5-6、對各個(gè)所述分隔點(diǎn)對應(yīng)的總組內(nèi)平方差進(jìn)行比較，選取最小的總組內(nèi)平方差對應(yīng)的分隔點(diǎn)及其分類邊界；

46、s5-7、重復(fù)s5-5至s5-6，直至調(diào)整分類邊界時(shí)總組內(nèi)平方差不再降低，得到對應(yīng)的分隔點(diǎn)配置；

47、s5-8、基于所述分隔點(diǎn)配置，確定各個(gè)所述社區(qū)單元或村莊單元對應(yīng)的應(yīng)急資源需求等級。

48、進(jìn)一步地，所述獲取山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域的各個(gè)受災(zāi)點(diǎn)的地理位置和災(zāi)情需求信息，并基于應(yīng)急資源儲備量，利用ε-約束法動態(tài)對應(yīng)急儲備庫與各個(gè)受災(zāi)點(diǎn)進(jìn)行匹配，確定各受災(zāi)點(diǎn)的應(yīng)急資源調(diào)度方案，包括：

49、s7-1、獲取所述山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域的各個(gè)受災(zāi)點(diǎn)的地理位置和災(zāi)情需求信息；其中，所述災(zāi)情需求信息為該受災(zāi)點(diǎn)的資源需求量；

50、s7-2、利用高德駕車路徑規(guī)劃api對所述應(yīng)急儲備庫和所述受災(zāi)點(diǎn)進(jìn)行處理，得到各個(gè)所述應(yīng)急儲備庫與各個(gè)所述受災(zāi)點(diǎn)的行駛時(shí)間；

51、s7-3、基于各個(gè)所述行駛時(shí)間，構(gòu)建對應(yīng)的時(shí)間矩陣；

52、s7-4、任意選取一個(gè)受災(zāi)點(diǎn)；

53、s7-5、基于所述資源需求量、所述應(yīng)急資源儲備量，利用-約束法動態(tài)法設(shè)置決策變量約束、資源供給約束、應(yīng)急儲備資源限制約束和時(shí)間約束；

54、s7-6、基于所述時(shí)間矩陣，構(gòu)建最小化總行駛時(shí)間目標(biāo)函數(shù)；

55、s7-7、基于所述決策變量約束、所述資源供給約束、所述應(yīng)急儲備資源限制約束和所述時(shí)間拘束，求解所述最小化總行駛時(shí)間目標(biāo)函數(shù)，確定各個(gè)所述應(yīng)急儲備庫向該受災(zāi)點(diǎn)的分配量；

56、s7-8、基于所述分配量，更新所述資源需求量、所述應(yīng)急資源儲備量；

57、s7-9、重復(fù)s7-4至s7-8，直至所有所述受災(zāi)點(diǎn)獲得對應(yīng)的分配量或所述應(yīng)急資源儲備糧耗盡，得到所述應(yīng)急資源調(diào)度方案。

58、進(jìn)一步地，所述決策變量約束為：

59、；

60、其中，、分別表示由所有應(yīng)急儲備庫、所有受災(zāi)區(qū)構(gòu)成的數(shù)據(jù)集的索引，表示在時(shí)刻中從應(yīng)急儲備庫向選擇的受災(zāi)區(qū)分配的分配資源量；

61、所述資源供給約束：

62、；

63、其中，表示社區(qū)單元或村莊單元的應(yīng)急儲備庫的數(shù)量，表示需求滿足率閾值，表示在時(shí)刻中選擇的受災(zāi)區(qū)對應(yīng)的資源需求量；

64、所述應(yīng)急儲備資源限制約束：

65、；

66、其中，表示山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域內(nèi)的受災(zāi)區(qū)的數(shù)量，表示在時(shí)刻中應(yīng)急儲備庫的應(yīng)急資源儲備量；

67、所述時(shí)間約束：

68、；

69、其中，表示選擇的受災(zāi)區(qū)的地理位置和資源需求量上傳時(shí)刻。

70、進(jìn)一步地，所述最小化總行駛時(shí)間目標(biāo)函數(shù)的公式為：

71、；

72、其中，表示災(zāi)害總時(shí)刻，表示最小化總行駛時(shí)間，表示通過調(diào)整決策變量使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最小值，表示時(shí)間矩陣。

73、一種基于山地群發(fā)滑坡災(zāi)害的應(yīng)急資源調(diào)度系統(tǒng)，其包括數(shù)據(jù)獲取模塊、指標(biāo)權(quán)重體系構(gòu)建模塊、多維度數(shù)據(jù)計(jì)算模塊、風(fēng)險(xiǎn)評估模塊、應(yīng)急資源需求等級確定模塊、應(yīng)急資源儲備量確定模塊和應(yīng)急資源調(diào)度方案制定模塊；其中：

74、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域內(nèi)的滑坡災(zāi)害指標(biāo)數(shù)據(jù)、各個(gè)受災(zāi)點(diǎn)的地理位置和災(zāi)情需求信息，并進(jìn)行存儲；

75、指標(biāo)權(quán)重體系構(gòu)建模塊，用于基于所述滑坡災(zāi)害指標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)建對應(yīng)的滑坡災(zāi)害指標(biāo)權(quán)重體系；

76、多維度數(shù)據(jù)計(jì)算模塊，用于基于所述滑坡災(zāi)害指標(biāo)權(quán)重體系，計(jì)算對應(yīng)的滑坡災(zāi)害多維度數(shù)據(jù)；

77、風(fēng)險(xiǎn)評估模塊，用于構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評估模型；將所述滑坡災(zāi)害多維度數(shù)據(jù)輸入至所述風(fēng)險(xiǎn)評估模型，輸出得到對應(yīng)的滑坡風(fēng)險(xiǎn)值；；

78、應(yīng)急資源需求等級確定模塊，用于利用動態(tài)規(guī)劃算法對所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行處理，得到各個(gè)社區(qū)單元或村莊單元的應(yīng)急儲備庫對應(yīng)的應(yīng)急資源需求等級；

79、應(yīng)急資源儲備量確定模塊，用于基于各個(gè)所述社區(qū)單元或村莊單元對應(yīng)的應(yīng)急資源需求等級，界定對應(yīng)的應(yīng)急資源儲備量；

80、應(yīng)急資源調(diào)度方案制定模塊，用于基于各個(gè)所述受災(zāi)點(diǎn)的地理位置及其災(zāi)情需求信息和所述應(yīng)急資源儲備量，利用-約束法動態(tài)法對各個(gè)應(yīng)急儲備庫與各個(gè)受災(zāi)點(diǎn)進(jìn)行匹配，確定應(yīng)急資源調(diào)度方案。

81、本發(fā)明的有益效果為：

82、本方法考慮受災(zāi)體韌性、致災(zāi)體風(fēng)險(xiǎn)值，利用模糊層次法計(jì)算山地群發(fā)滑坡災(zāi)害區(qū)域內(nèi)的群發(fā)滑坡致災(zāi)因子危險(xiǎn)性維度值、群發(fā)滑坡孕災(zāi)環(huán)境敏感性、社區(qū)單元或村莊單元的社會體系韌性、群發(fā)滑坡隱患點(diǎn)潛在損失值，使日常應(yīng)急物資儲備更科學(xué)化，提高受災(zāi)點(diǎn)的資源量分配的可行性和效率；

83、本方法考慮山地地區(qū)救援交通的復(fù)雜情況，摒棄以道路網(wǎng)距離規(guī)劃救援方案，考慮使用實(shí)時(shí)的高德駕車路徑規(guī)劃api動態(tài)獲取從每個(gè)應(yīng)急儲備庫（點(diǎn)）到各受災(zāi)區(qū)的行駛時(shí)間，以總行駛時(shí)間最小為目標(biāo)函數(shù)，確保各個(gè)受災(zāi)點(diǎn)可在短時(shí)間內(nèi)得到應(yīng)急資源，有效提升災(zāi)后救援速度和物資保障能力，且增強(qiáng)地區(qū)災(zāi)害韌性，有助于災(zāi)后重建；

84、本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)建山地群發(fā)滑坡災(zāi)害的指標(biāo)數(shù)據(jù)權(quán)重，利用風(fēng)險(xiǎn)評估模型獲取山地群發(fā)滑坡災(zāi)害的滑坡風(fēng)險(xiǎn)值，并基于滑坡風(fēng)險(xiǎn)值，有效制定對應(yīng)的應(yīng)急資源調(diào)度方案。