hig.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Comparison of MCDA approach to flood hazard mapping and the Swedish Civil Contingencies Agency standard flood maps
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development, Department of Computer and Geospatial Sciences, Geospatial Sciences.
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (One Year)), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The main cause of flood hazards are intense spouts or long periods of precipitation. Due to the current rate of climate change, the precipitation amount in Sweden is predicted to increase by up to 40%. Flood hazard mapping is a way to predict where it is most likely that a flood might occur in the future. In southern Sweden, there exists an area called Kristianstadslätten, which is mostly flat surface and have the lowest elevation in all of Sweden. Even though this has made the region a high-risk area for floods, the last hazard map made for the area was from 2013, and is produced through a hydraulic model. 

This study seeks to provide an example of how the process of flood hazard mapping, while utilizing a Multi Criteria Decision Analysis (MCDA) and Analytical Hierarchy Process (AHP) method, can map flooding, comparable to that of the Swedish standard. The selection and comparisons between criteria were done by utilising previous research materials over MCDA flood hazard mapping. Because the MCDA’s result produced a larger surface area (which covers areas outside the floodplain) than the Swedish Civil Contingencies Agency (MSB) maps, the latter was combined with a Bluespot map to account for similar coverage. The flood MCDA flood hazard map was then compared with the various MSB maps by utilizing various verification methods such as POD, FAR and BIAS, which calculated the approximate accuracy the MCDA had in predicting the floods that each map had. 

The results showed that the MCDA results overlapped with majority of the MSB flood areas. When compared to both MSB results, the MCDA achieved 90 and 91% probability of detection. However, it was shown that the MCDA had also overestimated the floods. When Bluespot model results were combined with the MSB maps and compared with the MCDA result, it caused the latter to decrease its overestimation, while still finding the majority of the flood areas (achieving a 69% probability of detection). This led to a discussion about the higher importance of surface coverage and actually detecting floods versus the less important errors of overestimating that area. 

Based on the results, MCDA can be an alternative method for flood hazard mapping. It is capable of presenting a continuous dataset over flood risk while allowing the utility and freedom to consider multiple factors. However, such freedoms can also be seen as weaknesses, because it makes the method more sensitive. When considering the effects climate change will have on floods as a whole, MCDA could be an alternative to complement the hydraulic modelling to combat future needs of flood hazard mapping.

Abstract [sv]

Den främsta orsaken till översvämningsrisker är intensiva eller långa perioder av nederbörd. På grund av den nuvarande klimatförändringstakten, så har nederbördsmängden i Sverige förutspåtts att öka med upp till 40 %. Kartläggning av översvämningsrisker är ett sätt att kunna förutsäga var det är mest troligt att en översvämning kan inträffa i framtiden. I södra Sverige finns ett område som kallas Kristianstadslätten, som har en huvudsakligen plan yta och även har den lägsta höjden i hela Sverige. Även om detta har klassificerat regionen till ett högriskområde för översvämningar är den senaste hotkartan som gjorts för området från år 2013, och är producerad med hjälp av en hydraulisk modell. 

Syftet med denna studie är att ge ett exempel på hur väl processen för kartläggning av översvämningsrisker som uttnytjar en multikriterieanalys (MCDA) och analytisk hierarkiprocess (AHP) metod kan kartlägga översvämmning,  jämförbart med den Svenska standarden. Urvalet och jämförelserna mellan kriterierna gjordes genom att använda tidigare forskningsmaterial över MCDA-översvämningsrisker. Eftersom MCDA resultaten gav en större yta (som täcker områden utanför översvämningsslätten) än Myndigheten för Samhällsskydd och Beredskaps (MSB) kartor, kombinerades den senare med en Bluespot-karta för att ta hänsyn till en liknande täckningsyta. MCDA-hotkartan över översvämningar jämfördes med en samling av MSB’s hotkartor över Kristianstad genom att utnyttja olika verifieringsmetoder såsom POD, FAR och BIAS, som beräknade den ungefärliga exaktheten som MCDA kartan hade i att förutsäga översvämningar som varje karta hade.

Resultaten visade att MCDA-metoden överlappade med majoriteten av MSB:s översvämningsområden. När den jämfördes med båda MSB resultaten uppnådde MCDA 90 och 91 % sannolikhet för upptäckt. Det visade sig dock att MCDA hade även överskattat översvämningarna. När Bluespo kombinerades med MSB kartorna och jämfördes med MCDA resultaten, fick det att få den senare att minska sin överskattning, samtidigt som de hittade majoriteten av översvämningsområdena (uppnådde en 69% sannolikhet för upptäckt). Detta ledde till en diskussion om den högre betydelsen av yttäckning och att faktiskt upptäcka översvämningar jämfört med de mindre viktiga problemen över att överskatta området. 

Baserat på resultaten, MCDA kan vara en giltig alternativ metod för kartläggning av översvämningsrisker. MCDA kan presentera en kontinuerlig datauppsättning över översvämningsrisken samtidigt som den tillåter användbarheten och friheten att överväga flera faktorer. Sådana friheter kan dock också ses som svagheter, eftersom det gör metoden mer känslig. När man överväger effekterna av klimatförändringarna på översvämningar som helhet, kan MCDA vara ett alternativ för att komplettera den hydrauliska modelleringen för att bekämpa framtida behov av kartläggning av översvämningsrisker.

Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. vii+52+appendixes
National Category
Earth and Related Environmental Sciences Computer and Information Sciences Engineering and Technology Environmental Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-45380OAI: oai:DiVA.org:hig-45380DiVA, id: diva2:1892689
Subject / course
Geomatics
Educational program
Geomatics – master’s programme (one year) (swe or eng)
Supervisors
Examiners
Available from: 2024-08-29 Created: 2024-08-27 Last updated: 2025-01-31Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3099 kB)205 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 3099 kBChecksum SHA-512
2a4368c93fd53a024914d3aaadb780663488082933ae9698b55ceed11178b383706c6f577638a531278c017a7c189408975390aef6e035ef99116903697f3858
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Geospatial Sciences
Earth and Related Environmental SciencesComputer and Information SciencesEngineering and TechnologyEnvironmental Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 205 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 279 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf