在全球洪涝灾害日益加重,非工程防洪倍受重视的背景下,开展防洪决策中灾情评估系统的研究,具有一定的现实意义。本论文结合当前我国灾情评估工作的实际需求,对灾情评估系统功能结构进行设计,并运用计算机技术、人工智能技术、可视化仿真技术以及数学、管理科学、决策科学等多学科知识,建立一整套灾情评估模型,从而为实现灾情评估的科学化、系统化、定量化奠定了基础。 首先,提出防洪决策支持系统的三层体系架构,并分别进行详细设计。其中,接口层实现系统与决策分析人员的交互;应用层通过调用数据和模型,完成防洪决策过程各个环节的信息需求和分析功能,是系统的核心部分;基础层包括数据库(存放空间数据和属性数据)、模型库以及知识库,为系统提供信息和技术支持。 其次,在对灾情评估系统功能需求进行分析的基础上,提出包含水情仿真、损失计算和灾度评价三个功能模块的灾情评估系统。水情仿真模块通过动态显示洪水淹没过程,来获取洪水淹没范围、水深分布等灾情指标。损失计算模块和灾度评价模块则分别从定量和定性分析的角度,对洪涝灾害造成的破坏程度进行评估。由于三个模块对洪涝灾情的评估是层层递进的,因而能够对洪涝灾情有一个全面而科学的评估。 再次,实现洪水淹没全过程的三维动态可视化仿真,得到实时的洪水行为特征,为计算洪灾损失、划分洪灾等级提供准确、可靠的灾情指标。首先采用TIN表面生成算法和GRID内插算法,由离散高程点生成三维数字地形;然后采用改进的格网源点蔓延算法,模拟洪水演进过程,分别计算给定洪水水位或洪量条件下淹没区的淹没范围和水深分布;最后运用Java 3D网络可视化工具绘制洪水风险图,并对不同条件下的洪水淹没过程进行动画演示。 接着,给出洪灾直接经济损失的计算方法。从系统论出发,分析洪灾损失的影响因素,建立快速损失评估模型。模型的输入是损失影响因素,输出是直接经济损失。相比损失率计算模型,该模型使用方便,影响因素考虑周全,因而具有更广泛的适用性,更佳的评估性能。此外,分别介绍企业停减产损失、产业关联损失和减灾救灾投入三类间接经济损失的评估方法,并定义相对经济损失指标——洪损度,用于评估洪灾相对损失及其对国民经济发展的制约作用。 然后,针对遗传算法暴露出的局部搜索能力不强、未成熟收敛等缺陷,提出一种