基于信息扩散理论的洪水风险分析研究

【摘要】构成洪水灾害发生的原因既有自然因素，也有人为因素，一旦灾害发生就会对社会经济和人民生命安全带来极大威胁。基于此，本文就基于信息扩散理论的洪水风险分析进行研究，首先就信息扩散理论的概念和特色进行简要概述，然后从灾害环境风险分析、致灾因子风险分析、灾害易损性风险分析、灾害损失风险分析四个角度，探究基于信息扩散理论下的洪水风险分析，从而提升防灾减灾的工作水平。

【关键词】信息扩散理论；供水风险；评估分析

前言：

为了降低洪水对社会带来的损失，必须对洪水的风险进行科学评估，从而为防灾减灾工作规划和决策提供合理的依据。随着社会科学技术的不断进步，人们对自然灾害的了解和应对能力也相应提升。近年来相关研究人员针对洪水灾害的风险防范提出很多切实可行的策略，着重通过构建数学模型，对洪水灾害发生的原因、规律和影响进行分析。为进一步加强动态数据监控水平，有必要对这一课题进行研究。

一、信息扩散理论概述

（一）概念分析

信息扩散理论是20世纪90年代诞生的理论，同时期的人工神经网络模型正处于发展的高峰阶段，因此信息扩散理论与之结合，在社会各领域得到有效应用。就信息扩散理论的应用原理来看，主要有以下两种辅助工具，一种是非参数估计理论，另一种是模糊集理论，这两种辅助工具的引入使信息扩散理论可应用的社会领域得到极大拓展，应用水平也相应提升。信息扩散理论可以用公式进行表达，其中扩散估计是这一理论的核心要素。

在这一公式中，表示R在某一领域的估计，表示样本点的集合，表示为样本点，U表示R的关系域。这一公式的应用可以保障样本点和密集度和准确性，避免样本点的缺失，同时将每个样本点都作为信息扩散的重要代表，在一定范围内对信息扩散进行估计，最终可以得到新的公式。

在这个新公式中，表示新的扩散估计，由于对不完备数据具有特殊的处理能力，因此其精确度更加高于原始公式。

（二）理论特色

信息扩散理论的主要能力在于分析和处理不完备数据，并且得到精确的结果。当前信息扩散理论已经在自然灾害分析中得到日益广泛的应用，不仅能够为灾害的预防工作提供重要依据，而且能够对自然灾害的发展进行动态化的精确测绘。与传统的自然灾害分析方法相比较，信息扩散理论主要有以下几个特色：

其一，信息扩散理论能够对自然灾害的等级做出评估，并且计算不同等级灾害发生的概率，从而通过对比分析制定精确的防灾减灾工作方案。一般自然灾害评估分析通常对单独的灾害风险进行评估，不具有系统性和综合性特征，因此信息扩散理论更具有参考意义。

其二，信息扩散理论在构建自然灾害风险评估的数学模型时，不需要采集完备数据就可以完成精确的评估工作。在应用这一理论时主要结合模糊数学理论，通过集值思想使不完备的数据同样具有完备的分析效果，从而提升风险评估的工作效率和质量。

其三，由于信息扩散理论在不完备的数据分析下就可以实现精准评估，因此评估过程中数据的采集工作和计算量都相对简便，不会因为大量的数据计算产生不必要的误差。

二、基于信息扩散理论的洪水风险分析

（一）灾害环境的风险分析

灾害环境的风险分析本质上是对孕灾环境进行风险分析，即评估某一环境下可能发生洪水灾害的概率。对灾害环境的风险分析主要分别两个方面，一是自然方面，着重对地形地貌、气候条件、水文条件、植被分布、土壤情况、动物因素等内容进行分析；二是人文因素，主要对该区域的经济条件、交通规划、管道设置、人口分布等情况进行分析。由于不同区域在自然环境和人文环境方面都具有差别，因此孕育灾害的能力也各不相同。在应用信息扩散理论对灾害环境风险进行评估时，主要综合以上数据建立数学模型，然后通过系统分析得出评估结果，为灾害防范提供针对性的依据。

（二）致灾因子的风险分析

对致灾因子的风险分析要以灾害环境风险分析为前提，因此导致洪水灾害发生的原因一般包含在自然环境或者人文环境中，当灾害环境中的某一因子发生异动时，就会导致洪水灾害发生。由于孕灾环境具有差异性，因此致灾因子也各不相同。例如长时间降雨是导致长江中下游地区发生洪水灾害的主要致灾因子，这取决于长江中下游地区梅雨时节的独特的气候条件，而导致东南沿海地区发生洪水灾害的致灾因子可能是热带风暴、台风等，这取决于东南沿海地区特殊的地势地貌，因此对致灾因子的风险分析应该注重地域性特征。

（三）灾害易损性风险分析

灾害易损性风险分析指的是对环境对洪水灾害承担能力的分析，对易损性的风险分析主要由环境在遭受洪水灾害后的损失率表示。当洪水的强度相同时，不同区域环境会表现出不同的损失率，因此在风险评估时要对承灾体进行具体评估，并且根据种类的不同综合分析损失率，例如将承灾体的损失率类型分成农业、商业、工业等，然后再对洪水灾害的历史损失率进行数据采集和分析，以信息扩散理论为基础建立数据模型，对承灾体的脆弱性进行分析，从而判断洪水对区域的实际危害。

（四）灾害损失的风险分析

对洪水灾害损失的风险分析有利于指导灾后重建工作。对于某一区域发生的洪水灾害而言，由于承灾体是固定不变的，因此可以通过以下步骤分析洪水带来的灾害损失：首先，相关人员应该对孕灾环境进行全面分析，并且在数据扩散理论的基础上建立数学模型；然后对致灾因子进行分析，从而确定该地区供水灾害的强度级别；最后对承灾体的易损性进行评估，明确不用类别承灾体的损失率，从而得到灾害后的损失评估结果。

结论：

综上所述，针对基于信息扩散理论的洪水风险分析的探究是非常必要的。研究可得，当前社会已经能够通过建立数学模型掌握洪水灾害发生的原因、发展的态势和影响的结果，但是洪水灾害一经发生就具有动态扩散的特征，因此必须用信息扩散理论对灾害环境、致灾因子、灾害易损性和灾害损失进行综合分析，从而使洪水灾害的分析更加全面。希望本文能够为研究这一课题的相关人员提供参考。

参考文献：

[1]沈陆娟，徐利杰.信息扩散理论在区域洪水风险分析中的应用[J].电脑知识与技术，2015，11（30）：192-193.

[2]冯利华.基于信息扩散理论的洪水风险分析[J].信息与控制，2002（02）：164-165+170.

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