基于地理信息系统的社区居民避震疏散区划方法及应用研究

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2011-3-28,#,胡星,基于,GIS,的社区居民避震疏散区划方法及应用,主要内容,背景,建立,GIS,社区避震疏散区划方法,实例研究,背景,全球每年在地震等突发灾害事件中因疏散混乱无序造成了大量人员伤亡，如,1995,年日本阪神地震灾害和,2010,年发生的海地地震灾害等。当前国内外防震避难理论研究主要探讨区域和城市等大中尺度，而针对基层单元如社区,(,街道,),的研究明显缺乏。在坚持预防为主、以人为本的防灾基本原则下，合理的灾前避震疏散区划是保证受灾人群安全快速地疏散转移的重要措施。,建立,GIS,社区避震疏散区划方法,应急避难需求分析,避难空间可达性研究,设施容量约束下避难归属研究,建立,GIS,社区避震疏散区划方法,一,.,应急避难需求分析,(1),提出以下假设,:,1),人群集中分布于居住区内，考虑破坏性地震尚未对地面产生破坏前的较短时间内的人员的疏散情况,.,2),居民在管理人员的引导下采用步行方式避难，指定疏散路径和避难场所，不考虑震灾造成的路段阻塞及交通流对人群疏散速度的影响,.,3),以居民楼为最小疏散单元，地震发生时社区居民都位于楼内，各栋居民楼的出口处作为人群聚集点和疏散起点。,4),建立路网与临近的避难所出入口连接关系。,建立,GIS,社区避震疏散区划方法,（,2,）通过航片本影测算及实地调查的方法获取居住面积信息，结合社区人口统计数据获取应急避难需求空间分布信息，基于,ArcGIS9,实现研究区内所有居住单元人口容纳数估算和空间可视化,建立,GIS,社区避震疏散区划方法,二,.,避难空间可达性研究,人群疏散过程研究中最佳路径的选择是避难空间可达性研究的重要内容,本研究选择道路网络和避难场所的出入口作为测算避难需求点与归属地之间距,离成本的基础参数,方法如下：,(1),将社区居民点、道路网络、避难场所的矢量数据集构建空间几何网络,(2),计算最短疏散路径成本,(3),分析疏散半径,R,范围内各避难需求可达的避难归属点集，在保证所有居民点单归属情景下，统计各避难场所在,R,距离内的居民点个数，以此确定满足避难服务覆盖全区的最佳服务半径,建立,GIS,社区避震疏散区划方法,三,.,设施容量约束下避难归属研究,以可容纳及避难归属单一为约束条件，以避难服务覆盖人数最大化为目标建立疏散区划方程，确定每个疏散单元的避难归属。方程如下,:,建立,GIS,社区避震疏散区划方法,其中,:,表示避难需求点 的人口数,:,表示避难场所人口容量,:,表示需求点,与避难场所,的归属关系,:,避难不归属,实例研究,以上海陆家嘴街道为例,1.,数据准备,以,2006,年航空影像数据为依托，利用软,ERDAS8,提取道路网络、开放空间、居住区空间属性信息。此外，通过查阅上海浦东新区统计年鉴和实地调查，获取,2006,年该街道人口、居住区楼层数以及开放空间出入口位置信息。经投影转换和坐标统一，将上述数据集成于,ArcGIS9,环境下，并应用网络分析模块,(Network Analysis),构建道路几何网络数据集，并建立其与开放空间、入口之间的拓扑关系。,(,下图为陆家嘴街道,2006,年航空影像,(,左,),和基础地理信息提取,(,右,),。,实例研究,实例研究,2.,需求分析,1,）基于,ArcGIS9,实现研究区内所有居住单元人口容纳数估算和空间可视化。如下图（陆家嘴街道居住人口分布）,实例研究,实例研究,2,）避难空间可达性分析,基于,ArcGIS9,网络分析模块，以开放空间的出入口作为出发点、,R,（,500,、,1000m,）为半径，分别进行单个和所有避难场所的服务域分析（下面两个图分别是,R=500,和,R=1000,的避难服务域分析图）。由图可知,),，可见,R=1 000 m,时避难服务覆盖整个研究区，,1000m,为最佳服务半径。,实例研究,实例研究,实例研究,3,）避难归属分析,根据距离优先原则进行居民点疏散归属分析（如下图）可知，一些避难场所所能提供的疏散空间大于其服务域范围内的疏散需求，而另一些避难场所的有效疏散空间不能满足其服务域范围内的疏散需求，这使一部分居民点不能疏散到距其最近的避难场所。,实例研究,实例研究,对上图,结果重新进行归属分析，结果下图所示。优化后的居民避难归属能基本满足所有居民点的疏散需求并避免场所内拥挤，在现有规划条件下，若能据此指导居民进行疏散，能取得相对较好的疏散效果，由此得到陆家嘴街道的避难区划。,实例研究,Thanks,