基于GIS的社区居民避震疏散区划方法及应用研究

在快速城市化和地震灾害频发的背景下,灾前人群紧急疏散区划成为防灾减灾规划研究的重要课题。结合当前城市应急疏散设施布局现状,立足于社区夜间避震疏散需求,综合运用GIS空间分析技术,从应急疏散需求分布、疏散空间可达性、疏散优化归属3方面逐步构建居民避震疏散区划方法,并选择上海市内人群和建筑相对密集的陆家嘴街道为对象开展实证研究。从而为城市防震减灾规划的避难设施优化布局和应急疏散预案编制提供科学适用的技术手段。     

紧急避难场所震灾服务效率的评价方法及实证——以北京市海淀区为例

紧急避难场所的服务效率评价是确保避难疏散安全性的首要科学问题。建立了紧急避难场所的识别模型,利用该模型将城市中的绿地、广场、楼间空地等所有的开敞空地识别出来,并利用地质、地理等条件对紧急避难场所自身的安全性进行了筛选,识别出城市内部的紧急避难场所,解决了紧急避难场所空间数据获取的难题。提出利用时间成本和容纳能力两个指标来综合测评紧急避难场所的服务水平。以北京市海淀区为例,评价了紧急避难场所的服务效率。评价结果显示:1海淀区紧急避难场所空间分布的集疏特征与人口空间分布的集疏特征在部分地区不相吻合。2海淀区震灾避难场所在规划时限(5 min)与实际震灾逃生时限(12 s)服务水平存在较大差异。3结合人口昼夜空间分布特征,充实度评价表明夜间紧急避难场所人均不足的现象比较明显,比较突出的是位于海淀区中部三环附近的小南庄居住区。未来,可通过提高该地区与周边无人街区或避难面积充足街区的连通性,例如通过避难标识规划的方式,来提高紧急避难场所整体的服务效率。     

沈阳城市应急避难场所的识别、空间格局与服务功能

以沈阳市为例,运用高分辨率遥感影像识别城市应急避难场所,采用空间插值、波段集统计等方法刻画应急避难场所空间分布及其与人口的空间匹配性,通过栅格成本分析和加权Voronoi图等方法测算空间可达性并划分其服务区范围。研究表明:(1)沈阳市应急避难场所分布呈现出"小集聚、大分散"的基本格局,与人口分布的空间匹配性差;(2)应急避难场所可达性表现出空间异质性,大型用地对整体格局起到主要塑造作用;(3)研究区域可划分为14个较为明确的应急避难场所服务区,不同服务范围在空间上存在大小、数量和构成上的差异。最后,从城市安全视角对沈阳市应急避难场所的空间布局提出优化建议,为政府部门决策提供科学依据与政策参考。     

风暴洪水灾害应急疏散方法研究——以浙江省玉环县为例

以浙江省玉环县为例,对超强台风(中心气压为915hPa,最大风速61.2m·s-1)风暴洪水灾害情景下的应急疏散方法进行了系统研究。首先,基于"点-线-面"洪灾避难思想和GIS空间分析技术构建应急疏散网络模型;其次,以疏散总时间最短为目标,并综合考虑避灾容量、交通拥堵、公平分配、资源节约等因素,求解最佳疏散路径;最后,根据疏散过程动态模拟结果,进一步优化路径选择,并编制应急疏散专题预案。结果表明:如果遭受915hPa超强台风袭击,将玉环县受淹危险区内的人群完全疏散到安全地带平均耗时647s(约11min),最长疏散时间不超过45min,可满足应急避难的实际需求。该疏散预案可为完善城市安全保障系统提供科学参考。     

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。     

微观尺度下基于商圈的北京市商业空间结构优化

随着中国经济发展方式的转变,城市商业空间逐渐成为推动发展和塑造城市空间的强劲力量。基于微观尺度,将商圈的研究向城市内部细分地域拓展,运用POI、网络房产数据等开源大数据,通过构建人口住宅小区空间化模型,以及运用哈夫模型与Voronoi相结合的方法,对北京市各功能类型商业区的商圈进行划分,分析其空间服务范围和服务人口,从而探讨城市商业空间的合理性。结果表明:饮食文化型、专营型、购物中心型、便利型、综合型五种类型商业区的商圈布局和服务人口均有不同的特征;普遍存在着城市周边商圈面积过大、服务人口过多,城市内部存在部分布局盲点,商业功能类型与人口布局不协调等问题。基于此,提出优化北京市商业空间优化的相应建议:加快城市周边商业发展、弥补中心城区商业布局不足、根据商业区类型设定布局发展方向、从功能结构和空间结构方面深化城市商业规划。     

基于GIS的村镇避难场所和疏散通道规划方法研究——以神农架松柏镇区为例

我国山区村镇防灾减灾意识和规划比较薄弱,不适应新时代发展要求。该文面向村镇,以避难场所和疏散通道为研究对象,从供需双向考虑出发,在总结公共设施区位模型和探讨村镇避难场所规划技术指标和评价指标的基础上,提出了基于GIS的村镇避难场所和疏散通道规划方法。首先,运用道路易损性评价方法规划疏散通道,作为避难场所规划的前提;其次,通过选址适宜性评价方法保证了避难场所的安全性和时效性,并利用现状避难场所评价方法对其进行局部优化;最后,针对现状没有或需要新增避难场所的情况,对避难人口总数和避难需求比例随时间变化进行估算,运用集合覆盖模型和最大化有容量限制覆盖模型进行新增避难场所规划,并对总体和单个避难场所进行评价。以神农架松柏镇区为例,完成了该规划方法的开发与应用,验证了其适用性与科学性。     

基于微观个体避难行为的城市小微开敞空间应急救灾效能评价 ——以西安市为例

小微开敞空间能弥补避难场所在空间布局上的不足,保障居民避难的空间公平.针对西安市地震事件,通过选取典型研究区开展走访与问卷调查,对适于紧急避难的小微开敞空间进行识别,并对其容灾能力和可达性进行评价,最后基于个体避难行为微观调查,开展小微开敞空间实际应急效能实证研究.结果表明:1)从安全性和有效性角度看,研究区适于紧急避难的小微开敞空间由绿地、楼宇间和校园内空地及公共停车场组成.2)小微开敞空间容灾能力和可达性空间差异显著.其中,城中村、老旧小区、单位大院等"街区制"街区以及道路沿线区域小微开敞空间容灾能力较弱,但可达性较好,而别墅和高档住宅区等"封闭式"居住区容灾能力较强,但可达性较差.3)根据居民避难行为特征发现,广泛渗透于高密度区且居民方便接触、容易接近和感知的小微开敞空间,其实际应急效能整体较高,是居民临时避难的主要目的地.研究结果可为城市小微开敞空间识别及其灾时应急救灾能力评价提供依据.     

昆明市城区公园应急避难场所可达性研究

城市公园绿地的空间分布反映了公园绿地应急避难空间供给与居民应急避难需求的平衡关系,应急避难可达性反映了应急避难场所避难能力大小。结合防灾公园规划建设标准和空间可达性理论,采用2SFCA算法和GIS技术,研究昆明市城区公园的避难可达性。结果表明:昆明市城区公园绿地应急避难覆盖率较低,最低为1.44%,应急避难可达性整体较差;可达距离d0在2 000～2 500 m时,避难可达性呈现中间低周边高的布局;当d0为2 000 m时,可达度最大,昆明市城区公园绿地的空间分布不合理;昆明市城区公园绿地整体应急避难能力较低,不能满足居民的应急避难需求。     

城市社区空间应急疏散能力评价模型构建及其应用——以北京市交道口社区为例

以城市防灾空间中最基本的单元——社区空间为研究对象,对其应急疏散能力评价方法进行探讨。建立了基于现状空间分析的应急疏散能力评价模型,模型由应急疏散时间半径与应急疏散容量半径两个维度及应急疏散距离、道路有效宽度、道路集成度、应急疏散场所容量、社区人口密度5个因素构成。最后,通过GIS中的服务区分析及空间句法分析等技术,将模型应用于北京市交道口社区,找到交道口社区中应急疏散能力较弱的区域,为社区应急疏散空间的优化提供了依据。     

基于GIS的上海中心城区公园避难可达性研究

绿地公园对于城市防灾减灾发挥着重要应急避难作用,其空间布局的合理性直接影响到城市综合减灾效益。基于空间可达性理论和防灾避难要求,采用2SFCA模型和ArcGIS集成技术,定量研究上海中心城区公园的应急避难服务与居民避难需求之间的平衡关系。结果表明:当避难可达距离d0为500~2 000 m时,公园避难可达性呈现"中心地区弱、边缘地区强"的趋势;当d0为1 500 m时,现有城市公园避难服务范围达最大,服务人口比重达22.9%;城市公园空间布局及规模与人口分布格局不匹配是影响避难可达性空间分布差异的主要因素;适当增设学校、广场等作为避难空间以及合理设置公园的避难服务半径和规划专门的避难道路等有利于改善上海中心城区居民避难的可达性。     

基于应急疏散智能体模型模拟的城市避难所空间配置——以上海市静安区为例

城市应急避难所的空间配置一直是灾害防治和城市安全研究领域的热点问题。本文以城市居民尽快地,尽少拥挤地到达满足容纳需求的应急避难所为目标,整合遥感影像数据、高精度人口分布数据、交通路网数据和专家知识等数据,综合运用智能体模型和多准则决策方法,对城市避难所空间配置开展研究。本文设计了三类与应急疏散相关的智能体：政府智能体、避难所智能体和居民智能体,来实现应急疏散的模拟,并根据模拟结果支持应急避难所的空间选址和配置。选址方法上运用了多准则决策方法和权重敏感性分析,在选址高适宜区域内选定避难所的新建方案。以新的避难所空间布局和配置为条件,执行新一轮的应急疏散模拟过程,实现选址的循环优化,从而获得最终的避难所空间配置方案。本文以上海市静安区的应急避难所空间配置分析为案例,生成了该区域应急避难所的详细空间配置方案,该方案能帮助居民在尽少拥挤风险下尽快疏散到附近的避难所。本文提出的方法充实了中国城市避难所选址的相关理论与可操作性的技术基础,为其他地区开展避难所的配置工作提供借鉴与参考。     

基于GIS的福州应急避难所空间格局评价

日益凸显的突发性自然灾害对城市应急管理提出了更高的要求,应急避难所是其重要基础设施之一.本研究利用福州市社区尺度的人口统计数据建立高精度的人口密度分布图,根据应急避难所的容纳人数与人口密度图动态缓冲区分析计算其服务能力空间范围,对研究区内21个避难所的空间格局进行评价.结果表明,福州城区避难所建设数量不足,空间分布不均,人口服务辐射能力弱.针对福州城区避难所空间分布现状,分析了主要的影响因素,对福州城区应急避难场所选址提出了进一步优化建议,认为在人口分散区的避难所应该增加数量,适当减小规模;而在人口稠密区则可增加规模适中的避难所建设.     

多维特征融合的城市商圈划分方法

商圈划分是城市商业布局的基础和前提,为分析城市区域差异和协调商圈均衡发展,该文提出一种多维度特征融合的划分方法。以天津市中心城区为例,利用空间格网化方法完成POI数据位置与属性的集成转换,运用空间聚类、空间自相关、核密度估计3种方法,分别从位置、属性、热点辐射角度提取商圈边界,通过判读和交叉验证方式检验不同方法划分商圈的可靠性。结果表明:融合多种方法优势建立的混合模型可实现商圈区域的最优划分,依据加权的属性指标可对商圈等级进行定量评定,划分的商圈结果覆盖到所有城区,不同商圈的等级存在显著差异。基于多维特征的分析方法可以较为科学地划分商圈,为城市规划和商业布局的定量化研究提供了理论和数值参考。     

滨海城市竖向避难场所选址可靠性评价与若干问题探讨

关注滨海城市竖向避难场所的选址可靠性问题，首先深化确立“竖向避难场所”概念；然后构建竖向避难场所选址可靠性评价模型，综合自然地理要素和建成环境要素，从与灾害直接作用相关的选址暴露性、与应急交通相关的选址敏感性、与应急服务相关的选址适应性3个维度展开，搭建3级评价指标体系；再以天津滨海新区为例、聚焦滨海城市潮洪灾害和人口安全矛盾的集核——临港城区展开实证研究，借助ArcGIS分类与可视化发现：高低可靠性选址之间具有明显的空间分异，可以分解为灾害暴露性的“近岸高?远岸低”分异、交通敏感性的“外围高?中心低”分异、服务适应性的“中心与沿河高?外围低”兼“近港高?远港低”分异。同时发现：商业设施用地选址价值较高，在高可靠性选址中占比第一；中小学和社会福利设施用地选址价值最高，在高可靠性选址中占比第二；文化科研和娱乐康体设施用地在高可靠性选址中占比最小。针对临港城区实证研究结果，提出滨海城市竖向避难场所选址及可靠性提升对策。     

基于WoS和Citespace的应急避难场所知识图谱和进展分析

以近30 年Web of Science 核心数据库收录的2472 篇应急避难场所相关文献为基础，首先统计发文数量时间分布和期刊分布，然后利用Citespace可视化软件，从发文作者、机构、国家、关键词和学科方向5个方面分别进行知识图谱分析。结果表明：近30年来应急避难场所研究发文呈现由缓慢探索、稳步发展向高速发展的阶段；发文期刊主要为自然灾害类、紧急医学类、工程技术类；研究作者群较多，学术交流较为紧密；美国和中国为发文量最多的国家；路易斯安那州立大学和中国科学技术大学是主要的发文机构；从关键词发现应急避难场所目标人群主要围绕灾害救援和社会弱势群体，研究视角从单一问题和事件开始向综合系统演变，研究方法从定性的方法模型转向动力机制和信息系统开发，研究内容则注重多学科交叉和微观尺度、重视案例实证和信息共享和强调应急避难场所管理；学科方向主要为工程学和公共环境与健康两个学科。在建设韧性城市的背景下，可借鉴国际经验来构建中国应急避难场所研究体系和管理。     

基于复合情景的上海台风风暴潮灾害危险性模拟及其空间应对

综合考虑海平面上升、陆域和海域地形变化、海塘沉降等因素,本文以上海历史上引发强风暴潮的热带气旋TC5612、TC8114和TC0012为基础,构建了12种复合灾害情景,利用MIKE21 FM模型模拟分析了不同情景下台风风暴潮对上海造成的漫滩淹没影响.结果表明:以2010年为模拟基准年份,由于上海地区有高标准的海塘防护,发生风暴潮漫堤淹没的概率极低;但随着时间情景的改变,各情景要素强度加大,漫滩淹没危险性逐渐增大;在2040年的复合灾害情景中,以正面登陆类热带气旋造成的影响为最大,局部区域淹没深度可达3.0m以上,全市25.23％的海塘和防汛墙存在漫堤危险,漫堤淹没危险区的面积可达到909.53 km2.在此基础上开展了应急避难模拟及避难场所优化研究,进而针对性地提出了保护城市水源涵养区、开挖城市蓄水空间、提高部分海塘设防水平、加强城市排涝系统建设和优化城市应急避难场所布局等空间应对方案.研究成果给上海新一轮“城市安全与综合防灾规划”提供了科学依据.     

洪灾情景下食品类物资供需分配及配送路径优化——以上海市奉贤区为例

应急物资的供需分配和物流优化是应急物资管理决策中的重要支撑。本文基于最优供需分配模型,构建了基于供需分析的物资供应点分配方法。该方法考虑了市场储备点需同时对受灾需求点和原有需求点进行保障性物资供给的约束条件,相比传统方法能进一步提高物资供需分析的合理性与准确性。在物资供应点分配的基础上,构建了洪灾情景下的应急物资配送路径优化方法。该方法基于真实道路网络,利用“度”“方形集聚系数”及“道路设计日交通量”评估路段可靠性,并充分考虑洪涝灾害对道路通行时间的影响,以“路径行程时间最短”和“路径可靠性最高”为目标,采用启发式算法进行最优路径的求解。以上海市奉贤区为研究区开展案例研究。通过市场与政府协同供应的多种方案情景的对比分析,发现G方案（政府全供应）配送经历时间久、总花费时间成本多,可能导致应急救援任务超时,S方案（市场全供应）配送效率低,易导致人力、运力资源浪费,而S1500方案（由市场供应1 500 m覆盖范围内的避难场所,由政府供应剩余的避难场所）则是同时适合案例中2种洪灾情景下3类物资（饮用水、大米、婴儿奶粉）的协同供应方案。该研究结果可为研究区相关部门的应急救援救助提供决策支持。本...     

江西省宗教场所旅游开发的适宜性评价

基于层次熵和模糊评价法,从性质、规模、品位、适游期和市场认知度等方面评价江西省宗教场所旅游资源,再从资源禀赋、城镇依托、交通可达性和人口经济基础等方面评价资源较好场所的旅游开发适宜性,最终根据其在评价子系统所得的分值划分出高适宜性、较高现实适宜性、较高潜力适宜性和低适宜性。研究结果：历史文化价值、奇特度、美感度和知名度影响力是决定江西省宗教场所旅游资源价值的核心要素,资源禀赋条件和人口经济基础是江西省宗教场所旅游开发适宜性的主要限制因素;大多数场所仍属潜在适宜性开发类和低适宜性开发类,结合鄱阳湖生态经济区发展政策,优化等级结构,可构建“环鄱阳湖宗教旅游圈”。此外,克服了AHP法确定权重主观性较大,以及不同交通出行方式下宗教场所可达性差异较大等问题,在一定程度上实现了定量评价宗教场所旅游开发的适宜性,并在此基础上对不同适宜性的场所提出针对性的开发建议。     

开放性公共场所疏散引导人布局优化研究——以上海市徐汇区滨江绿地空间为例北大核心CSCD

应急疏散引导在城市开放性公共场所安全建设中有着重要的意义。为解决应急疏散初期引导人的空间布局问题,论文考虑障碍物对通视性的影响、引导人的空间覆盖范围及距离衰减效应、可引导人员数量阈值等条件,基于粒子群算法和渐进覆盖模型,构建了一种新的开放性公共场所疏散引导人布局优化方法;并以上海市徐汇区滨江绿地空间为例,进行疏散引导人的布局优化,并基于疏散智能体模型,开展应急疏散引导模拟,比较优化前后的疏散效率,来验证该方法的可行性;同时,考虑到不同时间段人群分布的差异性,开展该区域内疏散引导人责任区的动态规划。实证结果表明:不同时刻研究区的疏散引导人需求量不同,与疏散人员数量成正比;疏散引导人布局优化后的疏散时间成本要远低于人为布设情景下的疏散时间成本;疏散引导人责任区的划分有助于在引导人数量有限的情况下,明确每个引导人负责的区域以及采取的日常安全防范方式。研究可为开放性公共场所疏散引导人空间布设提供决策依据,降低公共场所的潜在安全风险,促进城市公共安全建设。