面向地震应急准备的居民地遥感提取及量化分析

运用灰度共生矩阵、数学形态学等方法提取新疆新源地区高分一号2 m分辨率影像居民地信息,运用目视解译、影像叠加分析、缓冲区分析等方法,进行居民地量化分级,为地震应急准备提供数据支持。结果表明：研究区在地震烈度为Ⅷ度及以下区域,埋压主要集中在单层结构为主的建筑区;当地震烈度高于Ⅷ度且造成多层建筑大面积倒塌时,县城等人口密集区为首要救援区;在地震应急准备时,应对交通条件三等区和交通条件四等区重点关注,增加应急物资储备点,对山区居民地,应考虑道路毁坏情况,转换救援方式,做好应急预案。     

中国地震灾害人口死亡风险定量评估(英文)

基于地震灾害风险形成机理,在建立人口震害脆弱性曲线与确定地震发生参数的基础上,本文利用评估模型对我国Ⅴ-Ⅺ地震烈度下各县域单元的人口死亡风险进行评估并分析其空间分布格局。主要研究内容有:(1)首次采用基于过去—现在—未来的多方面地震孕灾环境资料来处理地震发生的可能性。具体综合历史地震综合烈度、地震活动断裂带分布、地震动峰值加速度三方面来确定全国2355个县域单元的地震发生参数;(2)利用1990-2009年我国历史地震灾情数据,对地震烈度与人员死亡率之间进行线性拟合,建立适合我国地震灾害风险评估的震害人口死亡脆弱性曲线;(3)利用震害风险评估模型对我国各县域单元的人口死亡风险进行定量评估,并分析风险空间分布格局,彻底摸清Ⅴ-Ⅺ地震烈度下我国各县域单元的地震灾害人口死亡风险。研究表明:在不同地震烈度下,我国广大的东、中部地区面临更高的风险,而西部的人口死亡风险相对较低。高风险区域呈零星状分布于山东与江苏大部、安徽北部、黑龙江与吉林东部等人口分布较密集且孕灾环境发育完备的区域。而无风险区域在全国范围内呈斑块状散布,分布格局基本保持不变。     

中国人口老龄化空间格局演变及其驱动因素

基于第五、六次人口普查数据,采用ESDA和空间计量模型分析中国地级单元人口老龄化的空间格局演变特征及驱动因素。结果表明：① 胡焕庸线是中国人口老龄化呈东高西低的显著分割线,随着老龄化不断加深,最初自西向东阶梯上升的空间格局逐渐模糊;② 各地级单元间人口老龄化存在较强的空间正相关性,呈现出高-高和低-低相似值集聚的空间分布特征。其中高-高集聚区主要分布在长三角、成渝、山东半岛、辽中南等地区,低-低集聚区主要分布在西北地区、西南部分地区、东北地区西部和珠三角部分地区,10 a间这种正向的空间集聚特征减弱;③ 中国人口老龄化空间格局演变是由人口因素和社会经济因素共同作用决定的,人口因素是直接原因,根本原因是地区社会经济发展的不平衡所致。对此,分别从人口和社会经济角度提出应对人口老龄化对策建议。     

东北地区人口结构与经济发展耦合关系研究

以东北地区34个地级市为研究对象,利用灰色关联模型和耦合度模型,对东北地区人口结构与经济发展的耦合关系进行分析,结果表明：① 人口结构与经济发展整体处于中高等关联水平,人口文化素质和城市化水平对东北地区经济发展的驱动作用明显;② 自2000年以来,东北地区人口结构与经济发展耦合关系整体经历了波动上升、平稳下降、缓慢上升的过程;③ 人口结构与经济发展相互影响、相互制约,在经济发展的不同阶段,经济发展与人口结构均处于协调发展状态,但是协调水平高低不同;④ 各省人口结构与经济发展耦合度变化差异较大,辽宁省两系统的耦合度呈现出与整个东北地区大致相同的变化趋势。     

基于综合城镇化视角的省际人口迁移格局空间分析

采用第五、第六次全国人口普查数据,基于流出、流入“双向”视角解析人口迁移格局及演变过程;采用空间计量模型,阐释综合城镇化及各城镇化分量值对省际人口迁移影响的空间效应。研究结果表明：① 2000~2010年省际人口迁移量成倍增长,人口迁出区域空间不断扩散,迁入区域空间虽无明显变化,但内部差异性变化明显;② 省际人口迁移存在明显的空间依赖性特征,省际人口净迁入率变化明显受周边地区的正向影响;③ 综合城镇化率变化对省际人口迁入有着重要作用。④ 人口、经济和土地城镇化率变化对人口净迁入率变化具有显著影响,且经济城镇化仍为影响省际人口迁移变化的主导因素;社会城镇化率的影响并不明显。     

网络关联、空间溢出效应与中国区域经济增长——基于腾讯位置大数据的研究

以腾讯公司根据手机位置得到的中国地级及以上城市之间人口流动数据为基础,考察人口流动网络下地级市经济增长的空间关联模式及其演变,结合网络分析方法,测度地级市间经济增长的空间溢出效应。主要结论有：① 符合现实的空间权重矩阵应该是非对称的,且随着互动关系的改变而发生变化。② 人口流动网络等反应地级市之间互动的因素在经济增长空间溢出中发挥了重要作用。③ 基于网络的空间溢出效应是地级市经济增长的重要因素。     

中国省际教育城镇化的时空特征及影响因素

构建教育城镇化水平测度方法,利用变化弹性系数、变异系数、多元回归模型分析了1987~2014年中国省际教育城镇化的时空特征及影响因素。研究表明：① 教育城镇化水平稳步上升,整体呈现“快-慢-快”的时序变化特征。② 教育城镇化变化弹性系数波动显著,教育城镇化提升速度整体高于人口城镇化。③ 教育城镇化水平区域差异明显,省际教育城镇化差异度逐渐减小,省际均衡性明显提升。④ 人口城镇化水平、城乡发展差距、城乡教育制度二元化3个主要影响因素的时空变迁及其叠加作用的变迁共同推动了中国教育城镇化时空格局演变。     

东北三省人口流失的测算及演化格局研究

东北三省养育了全国8%的人口,但是改革开放以来人口不断外迁和流出,东北三省人口流失问题受到广泛关注。基于2000年以来的人口普查和抽样统计资料,系统地测算东北三省人口流失量,从省级和县市2个空间尺度分析东北三省人口流失的演化格局。主要结论包括：① 2000~2015年,东北三省人口出现持续流失,并且不断加剧。② 东北三省并不是中国人口流失最严重的地区。③ 东北三省内部出现较多人口流失的县市,空间范围呈现扩张。④ 经济动能不足是东北三省人口流失的主要原因。⑤ 东北三省人口发展的真正问题不在数量,而在人口质量和结构,包括人才流失严重、人口老龄化加剧、人口空间结构高度极化等。     

城市规模与旅游成长空间关系、演变及驱动因子——长江三角洲城市级别体系新认识

以“揭示规律、验证规律”为研究逻辑起点,提出“城市规模-旅游成长-城市级别”数理空间分布模型及其时空演变模型,以长江三角洲地区城市体系为例,系统搜集1995~2014年系列基础数据,探讨城市规模与旅游成长的空间关系及其演变机理。结果表明：① 20 a来长三角地区城市规模、旅游成长、城市级别的数理空间分布呈三段“金字塔”式结构,城市级别越高,分布数量越少;② 三元空间关系在演变中,1995~2009时期内的三阶段符合演变模型的A线关系趋向,2010~2014阶段呈“核”式分布,旅游对城市规模存在倒逼效应;③ 依据城市4个基本象限类分布,级别高的城市分布在Ⅰ类区,Ⅳ类区与Ⅱ、Ⅲ类区间存在单向转换与演变关系;④ 对驱动因子剖析,政府政策的倾斜、城市规模效应以及旅游的快速发展共同促成三元关系的演变格局。     

中国地震灾害中“伤亡比”指标的估算

地震灾害中的"伤亡比"指标可以在一定程度上反映国家或地区地震灾害人口脆弱性的差异,还可用于地震受伤人数的估算,对地震应急救援具有重要参考意义。现有的研究多以一个固定的数值来代表所有地震中的伤亡比,但是数据分析显示,伤亡比在不同地震灾害中存在明显差异。因此,本文在对世界和中国地震灾害中人员伤亡数量的相关性分析基础上,利用1989年以来中国地震灾害的伤亡数据,通过回归分析构建了地震灾害人员受伤—死亡的回归曲线,并在曲线验证基础上,估算不同死亡量级上"伤亡比"。结果显示:1世界和中国地震灾害受伤—死亡人数间均存在显著正相关关系;2中国地震灾害人员伤亡数量之间较符合幂函数关系,死亡量级越大,伤亡比越小。本文构建的地震灾害伤亡回归曲线以及不同死亡量级下的伤亡比估算值可为地震中受伤人数的估算提供参考。     

云南鲁甸地震灾害应急救援环境分析与影响快速评估

2014年8月3日16时30分,云南省昭通市鲁甸县发生6.5级地震,此次地震危害性较大。在快速收集震区地震烈度分布、地形状况、土地利用/覆盖现状、乡镇人口、居民点分布、房屋建筑物以及高分辨率遥感图像等信息的基础上,应用GIS空间分析和定量评估模型,对重灾区自然环境状况,受灾人口、房屋建筑物及道路交通等敏感受体影响,牛栏江沿岸次生地质灾害风险等级,坡耕地退耕及水土流失防治4个方面进行了快速评估,并针对震区人员救助、地质次生灾害防治以及灾后重建生态治理提出了科学的对策建议。     

中国地震灾害宏观人口脆弱性评估

地震灾害脆弱性不但是国家和地区中长期规划的基础,也是地震应急时的重要决策依据,因此地震灾害脆弱性评估是当前研究的热点和重点。本文首先介绍了地震灾害人口脆弱性定义,指出了地震灾害人口脆弱性的影响因子和影响模式;然后通过分析传统地震灾害人口脆弱性的宏观和微观评价方法和模型,利用人口总量、儿童人口比例、老年人口比例、人口密度和人均GDP 5 个指标建立了地震灾害宏观人口脆弱性综合评价模型,并对全国各县市区的人口脆弱性进行了评估。结果表明：中国地震灾害人口脆弱性区域差异明显,东部地区人口脆弱性明显高于西部;人口总量是脆弱性的主要因素,宏观人口脆弱性综合评估模型对地震灾害人口脆弱性的修正作用显著。     

地震灾害预测和应急模拟系统的设计与应用——以永安市城市应急系统为例

城市防震减灾是地震潜在频发区提高自然灾害防治能力建设的重要方面。本文结合福建省永安市城市防震减灾信息管理系统的建设,探讨设计防震减灾数值模型,分析模型集成的关键技术,构建了地震风险评估、建筑物易损性评价、生命与财产损失估算、救援与救灾管理调度等模型和基于GIS开发的震害预测和应急模拟系统。该系统在福建省永安市的实际应用表明,通过对地震灾害预测结果的分析,可加强城市抗震中的薄弱环节,为灾区政府应急响应和制订对策提供决策支持辅助信息,从而显著提高城市防震减灾的综合能力。     

基于疏散行为的震灾避难场所服务效率评价

科学评估避难场所的服务效率是提高城市应急水平的前提。传统对避难场所服务效率的评估多偏重于避难场所空间布局的合理性,缺少对避难者的空间布局和避难行为等避难需求的考虑,这会使评估结果造成偏差,从而容易引起资源配置的低效率。本文构建了多主体模拟模型,模拟避难者灾后对避难场所的选择、奔跑、安置等关键疏散行为过程,量化评估该地区避难场所服务效率。本文对比了两种量化评估指标在同一案例评估的差异性,一种是传统方法中空间可达性(服务半径覆盖率),一种是利用疏散行为模拟计算出的避难成功率;北京市海淀区的实证研究显示两项指标在同一案例区有巨大差异。这一分析结果显示,传统评估仅利用服务半径覆盖率这一指标来分析避难场所布局现状及规划的合理性存在不足。通过避难疏散行为的模拟发现,以下指标的使用有望辅助提高评估的真实性：①避难场所的利用效率。由于设施的利用效率不均衡,会导致避难场所超容或闲置的情况。在充分考虑避难场所的有效服务面积和服务人口的基础上,设计“人均避难面积”等反应利用效率的指标就显得十分必要。②避难标识系统的连通性。避难模拟的实验显示避难标识系统可能对避难者逃生疏散具有分流和引导作用,据此,避难场所与周边居民区的标识系统的连通性也是评价其服务效率的关键指标。     

地震灾害宏观分析研究*

运用对致灾因素及灾害发生机制的已有认识,根据50个历史的典型震例,建立地震烈度、人口密度、单位面积工农业产值等因素与反映灾害程度的人员伤亡、经济损失的估算模型;以减少灾害研究对历史资料的依赖.用两个历史震例检验模型,结果其精度满足宏观分析的要求.     

Modeling and representation for earthquake emergency response knowledge: perspective for working with geo-ontology

Earthquake emergency response is one of the three earthquake disaster mitigation work systems in China, already achieving good results in some earthquake disaster mitigation situations. Earthquake emergency plans and emergency command systems are among the most important research and operations components of emergency response. These components commonly come with challenges, such as the pertinence of emergency commands and the operability of the countermeasures to be improved. The promise for solving this problem resides with applying knowledge that aids intelligence creation for decision-making. In this paper, we put forward a conceptual model of knowledge for earthquake disaster emergency response (EDER); compositions of EDER knowledge are introduced within architecture. A modeling method incorporating geo-ontology is used to build basic modeling primitives. Geo-ontology serves to represent geospatial characteristics of the EDER knowledge and addresses a need for semantic interoperability in the modeling process. A decision problem framework and a case study have been used as theoretical framework and an application test, respectively, to evaluate the EDER knowledge architecture and models. The EDER knowledge model provides a foundation for intelligent emergency response that helps solve knowledge problems to improve earthquake disaster response.     

A comparison of scenario-based hybrid bilevel and multi-objective location-allocation models for earthquake emergency shelters: a case study in the central area of Beijing,China

The accurate location and allocation of disaster emergency shelters are key components of effective urban planning and emergency management. Various models have been developed to solve the location-allocation problem, but gaps remain with regard to model realism and associated applicability. For the available location and allocation models of earthquake emergency shelters, uncertainty with respect to earthquake hazard, population exposure, rate of damage to buildings and the effects of evacuee behavior are often neglected or oversimplified. Moreover, modifying the models can be an alternative means of improving the solution quality when the optimization algorithm has difficulty coping with a complex, high-dimensional problem. This article develops a scenario-based hybrid bilevel model that addresses the concerns related to high-dimensional complexity and provides a higher degree of realism by incorporating the uncertainties of population dynamics and earthquake damage scenarios into location-allocation problems for earthquake emergency shelters. A modified particle swarm optimization algorithm combined with a simulated annealing algorithm was applied to derive solutions using the hybrid bilevel model and a conventional multi-objective model, and the solutions obtained using the two models were then compared. The novel features of the study include the hybrid bilevel model that considers the dynamic number of evacuees and its implementation for earthquake emergency shelter location and allocation. The results show that the solutions significantly differ between daytime and nighttime. When applied to the multi-objective model, the optimization algorithm is time consuming and may only find the local optima and provide suboptimal solutions in the considered scenarios with more evacuees. By contrast, the hybrid bilevel model shows more desirable performance because it significantly reduces the dimensionality of the location-allocation problem based on a two-step-to-reach approach. The proposed hybrid bilevel model is proven to be useful for optimal shelter allocation, and the presented results can be used as a reference for balancing the interests of the government and residents during the planning of shelters in Beijing.     

基于GIS的中国地震灾害人口风险性分析

中国地震灾害发生频繁,因此进行有关地震灾害风险性分析十分必要。本文在分析地震灾害形成的各主要因子的基础上,结合1900-2009 年地震灾害数据,建立了地震灾害风险评估模型,定量确定了各风险性影响因子。最后利用ArcMap 软件的栅格计算功能,对于地震灾害中最重要的人口因素进行了分析,形成了中国地震灾害人口风险性分布图,并划分出了人口高风险区。     

重特大自然灾害综合评估

基于作者近年对多次重特大自然灾害综合评估的实践,就重特大自然灾害的影响范围、破坏程度、直接经济损失的综合评估予以阐述。重特大自然灾害快速评估结果是制定应急救援、转移安置方案和恢复重建规划的科学依据。综合现场调查、遥感监测、模型评估和地方上报数据于一体,是提高重特大自然灾害评估结果准确度和精度的关键。制定科学合理的重特大自然灾害评估指标体系,仍然需要在大量综合评估的实践中完善。