城市公共绿地应急避险功能中的人口服务辐射能力的研究——以北京市为例

为推动城市公共绿地应急避险体系建设的发展,根据概括的应急避险功能评价指标体系要求,通过人口密度分布与公共绿地缓冲区的叠加分析,对城市公共绿地的人口服务辐射能力进行了深入研究。结果显示,整个北京规划市区内公共绿地的缓冲区覆盖范围总计为421.96 km2,约占规划市区面积的38%,还存在626.46 km2的服务盲区,盲区所涉及的户籍人口为254.8万。另外,东城区所属的东四、朝阳门和东直门街道办事处,以及宣武区所属的椿树街道办事处所含的公共绿地缓冲区占其行政区面积的比例仅分别为0.04%、21.22%、23.45%、25.61%,存在较大的服务盲区,人口服务辐射能力有待加强。     

基于“三维空间面板”的避难场所规模均等性研究——以天津市中心城区为例

防灾避难场所布局存在着场地规模不足、与居民分布不相协调,各区域人均规模差别较大等问题,在避难人口测算时主要根据常住人口,使测算人口与实际需要避难人口之间存在一定差异。为保证居民均等避难,提出防灾避难场所规模测算的"时间—空间—规模三维空间面板模型"。在规模测算时,根据人口时空变化规律,利用大数据技术对城市人口规模测算,同时依据建筑综合抗灾能力和人均避难场所面积,对各区域不同时段避难人数及不同等级避难场所测算,保证各区域避难场地满足居民需求。"三维空间面板模型"构建不仅为天津市中心城区这种在各行政区均衡数量布局避难场所的城市提供布局优化基础,也为其它城市避难场所布局优化提供避难疏散人口及避难场地规模测算新方法,实现各区域居民避难规模均等性,满足所有居民避难疏散需求。     

山地城市网红景点地震应急能力分析与评价

山地城市网红景点游客量大，一旦发生地震极易引发较大的人员伤亡和财产损失，摸清景点地震应急能力非常重要。以网红景点重庆洪崖洞作为研究对象，以景点周围10 km作为研究区域，选取区域内地形起伏度、应急避难场所、派出所、医院、消防队、危险源等6个基本因子和统计人口密度、热力人口密度2个对比因子，综合运用GIS的网络分析、缓冲区分析、重分类、加权叠加等空间分析技术和层次分析法，定量分析评价研究区域的地震应急能力。结果显示：洪崖洞周边的地震应急能力基本处于中等水平，高分段地震应急能力区域未见分布；以人口密度为变量计算得到的两版地震应急能力，不论是空间分布还是面积比例上，区别都比较大，而热力人口密度版的地震应急能力水平更符合实际情况；受道路支撑的影响，地形起伏度严重影响区域地震应急能力。评价结果不但以表格形式量化地震应急能力，更以专题图的形式展示景点的地震应急能力空间分布情况，同时直观展现网红景点的地震应急能力因网红游客量而引起的变化。     

基于3S的城市绿地公园防震避难适宜性评价

结合当前城市防震减灾任务的紧迫性和绿地公园的避难价值,提出应用3S技术构建绿地公园防震避难适宜性的评价方法体系。基于防震避难的内涵,从安全性、可达性和有效性三方面构建避难适宜性评价指标体系,以RS和GPS作为数据获取途径,以GIS作为数据分析平台,以模糊优选、信息熵和综合指数模型为评价方法,并以上海黄浦区为案例,进行了实证研究。研究表明:构建的方法体系可为城市现有绿地公园防震避难建设方案的制定、城市应急避难场所的优化选址和已建避难场所的效益检验等提供辅助决策手段。     

国内外应急避难场所现状

21世纪的今天,地震、洪涝、核事故等突发重大灾害性事件不断威胁着人类的生命和财产安全,我们人类需要通过自己的努力,尽量避免这些灾害。从汶川大地震后紧急疏散转移群众的情况来看,在大城市组织数百万居民紧急疏散到几十公里外的乡镇,存在较大困难。我们需要一些在市内、城市周边和近郊可以应对这些突发灾害的临时安置场所——应急避难场所。应急避难场所是政府应对突发重大灾害时临时安置和疏散人员的场所,是在灾害发生的一段时期内,供居民紧急避难避险,具备一定防护功能的临时安置场所。     

考虑场所吸引度的片区震后固定避难空间优化

为改善城市老旧片区震后中长期避难空间，提高固定避难效益，针对老旧片区避难效率低、疏散无序性突出和避难资源分配失衡等问题。考虑固定避难阶段避难场所与疏散人员的吸引关系，提出了基于断裂点理论的固定避难场所责任区域划分方法，并以避难场所吸引度为切入点提出优化方案，应用复杂网络理论构建片区疏散网络进行综合分析。研究结果表明：对片区固定避难空间优化后，片区整体疏散效率得到明显提升，整体疏散时长最优可至43 min;根据避难吸引度进一步优化场所责任范围可实现片区避难资源供需均衡，片区整体固定避难效益得到有效提高。     

基于GIS的火灾安全疏散模拟

为综合描述场景的关键要素,加强模拟的真实性,基于GIS技术,针对火灾场景下的人员疏散提出了模拟模型。借助GIS缓冲区分析与拓扑分析等功能,实现了初始化场景解析、实时空间分析等流程,可以对任意模拟时间步火灾、人员、建筑环境等要素的分布特征信息进行提取。为人员模型制定了基于空间信息的疏散策略,模拟人员的环境感知能力与分析判断能力。设计并实现了GIS模型至FDS模型的转换接口,维护了GIS模型与FDS模型的一致性,提高了建模效率。在模型基础上,研制了人员疏散模拟系统。应用实例说明了模型对环境各要素的描述能力及对疏散场景的模拟能力。     

基于多中心性评价模型的大城市避灾绿地-交通网络-人口匹配性空间分异——以沈阳市中心城区为例

城市人口、交通网络与避灾绿地三者空间布局与匹配性共同决定应急疏散效率。多中心性评价模型为三者空间布局与匹配性研究提供量化分析基础。该研究基于多中心性评价模型研究了沈阳市中心城区避灾绿地-交通网络-人口匹配性。首先,根据多中心性评价模型,采用城市网络分析工具测度交通网络介数中心性,探讨其与人口分布、避灾绿地匹配性。然后根据各街区居民到避灾绿地时间邻近中性,分析人口-避灾绿地匹配性。最后,综合判断避灾绿地-交通网络-人口匹配性。研究发现沈阳市中心城区避灾绿地-交通网络-人口匹配性整体较差,仅城市中心小范围区域匹配性较好,但其对应避灾绿地数量少、面积小。     

应急避难场所的规划建设——基于玉树地震调查数据的研究

对玉树地震灾区的应急避难情况进行了实际考察和问卷调查,基于所获取的数据分析了应急避难及紧急疏散中存在的问题,在总结多次地震灾区经验教训和国内外部分城市应急避难场所建设经验的基础上,对应急避难场所的功能设计及运营管理提出了建议。     

应急避难场所选址最大准备度覆盖模型及其算法

应急避难场所的选址是应急规划的关键职能。当前的应急规划往往是依据现有的公园、绿地、广场等来选择应急避难场所,难以满足实际应急疏散的需要。目前不少学者在最大覆盖选址模型的基础上提出了应急设施选址问题的相关模型。将准备度指标引入最大覆盖应急设施选址问题,综合考虑需求量、与设施的距离和距离决定的权重,对每个社区的应急服务覆盖程度进行量化,从而保证将应急避难场所设置在合理的位置。为了求解该模型,构建了多智能体进化算法。案例研究表明,该算法可以高效地求解最大准备度覆盖模型。     

大中城市震害预测与辅助决策的空间分析

利用GIS的空间分析功能，对大中城市防震减灾示范研究成果进行了空间区划分析，给出了城市高危害街区的计算方法和结果，同时给出了各种结构类型房屋破坏面积、人员伤亡和无家可归人口数在各个街区的空间分布结果，以及基于此空间分布结果的医疗救护、人员疏散和物资供应等辅助决策分析。该分析的主要意义在于能充分了解大中城市潜在震害的空间分布，为震前采取相应预防措施和震后开展应急救灾工作提供了方便。     

基于过程机理的洪灾生命损失评价模型框架初探

21世纪以来接连发生的印度洋海啸、美国卡特里那飓风、孟加拉强热带风暴等一系列与洪水有关的自然灾害,给人类生命和财产造成了巨大损失,说明当今世界低海拔地区的洪灾脆弱性。系统回顾了目前洪灾生命损失评估采用的经验统计法与GIS分带法,发现这些研究方法忽视了造成洪灾生命损失的过程与机理,计算结果存在较大的不确定性;根据洪灾发生的过程及其生命损失的机理构建了一种新的洪灾生命损失评估模型框架。首先采用"人口吸引动态空间化GIS模型"模拟洪水期间典型时段的人口动态空间分布;其次用基于DEM和GIS网格的"环形"洪水淹没算法进行洪水演进过程的数值模拟,获得水深-流速的洪水过程时空场;接着用GIS网络分析和线性规划方法计算灾区成功转移与转移失败的人口数量及空间分布;然后用避难场所人口空间再分配模型,计算成功避难与避难失败的人口数量及空间分布;最后用建筑物倒塌和个体水中不稳的生命损失评估模型,计算用作避难场所的高层建筑物倒塌和困于水中人员的潜在生命损失。     

基于循环疏散分配的避难场所布局优化研究——以南京新街口为例

如何在城市高密度地区合理配置避难场所,提高居民避难疏散的效率,已成为城市发展面临的重要问题。基于传统避难场所布局优化研究在避难需求预测、疏散分配方面的不足,提出了基于循环疏散分配的两阶段避难场所布局优化方法。首先基于手机信令数据获取高精度昼夜避难需求。优化模型设计了基于重力模型的循环疏散分配规则,同时考虑避难人群年龄结构的空间差异性,以避难场所建设成本和总疏散距离为目标函数确定最优的避难场所布局方案。第一阶段以避难场所建设成本最小为优化目标,设计遗传算法确定建设成本最小的布局方案。第二阶段以总疏散距离为优化目标,在第一阶段的基础上采用穷举法确定总疏散距离最短的避难场所布局方案。以南京市新街口片区为实证研究案例,验证了基于循环疏散分配的避难场所布局优化方法的可行性和适用性。     

防灾避难场所功能区布局优化方法研究

防灾避难场所是应对城市灾害重要的灾民安置设施,其场地功能布局的合理性影响到应急设施使用便捷性和场所综合服务效能。针对防灾避难场所功能区空间效率评估和设施布局方法量化研究不足的问题,该文提出应用空间句法和系统布置规划(SLP)两阶段进行避难场所功能布局的评估与优化设计方法。首先,通过空间句法评估避难场所功能区空间效率和布局合理性;其次,引入SLP方法对避难场所空间强度与非空间关系进行分析,探析各功能区的关联强度。由此构建避难场所各功能区综合相互关系,并运用Tompkins关系表法生成功能区拼块图,可以为防灾避难场所功能区布局优化提供支撑。     

政府部门的应急响应能力在城市防灾减灾中的作用

城市是人口、经济密集的地区,城市自身的特点决定了抢险救灾必须快速果断,当城市发生灾害时,当地政府部门是抢险救灾的主力军,在这一过程中,政府部门对灾害的应急反应能力成了救灾、减灾成功与否的决定性因素.文章探讨了政府部门的应急响应能力的组成及其在城市防灾减灾中的重要性.政府部门的灾害应急能力主要从应急反应、应急指挥、应急救援、应急信息的发布和应急避难五个方面体现出来.     

中小学校作为避难疏散场所的规划对策研究

中小学校具有布局有效,设施齐备,广为人知,生活方便,互救互联,便于疏散等多方面的优点,其作为可利用的应急避难场所重要资源,在城市规划中占有重要的位置。城市因为人员密集,中小学校的利用是满足紧急避难要求所必需的,但是在汶川、玉树等特大地震的抗震救灾实施工作中,暴露出很多建设、规划以及配置等多方面的问题。基于此,通过对中小学校作为避难疏散场所的必要性和有效性进行研究,并从不同角度,不同层面的有效避难面积数据进行统计和分析,结合我国的城市规划和避难疏散规划的现状和相关标准进行比对,研究我国中小学校建筑和规划在避震疏散结构体系和避灾要求方面存在的问题,提出适宜于城市规划和建设的中小学校避难疏散利用对策,为今后中小学校的防灾规划提供依据和参考。     

灾害条件下多层次应急疏散模型的构建方法研究

人们每天都要面对各种造成严重财产和人身安全损失的重大灾害,如何建立灾害条件下中国人口高密度大范围的应急疏散模型,具有重大的意义。该文基于我国灾害条件下高密度人口的集体疏散模式,按照灾害区域的具体情况和人口分布,以道路实时速度和路面损毁程度所决定的道路阻抗性作为评判道路疏散能力的依据,构建从危险区域的多集结点到安全区域的多安置点的多层次应急疏散模型,确定集体疏散人员的疏散路径、人数和车辆,实现在最短的时间内的受灾群众整体最优疏散,并以山东省德州发生地震作为实验区,采用Google Map API和C#搭建多层次应急疏散平台,验证了多层次应急疏散模型的可行性。     

基于数字地下空间与工程的人防信息系统的设计探讨

以提高人防工程管理质量、效益、信息化为根本目的,采用计算机技术、图形学技术、数据管理技术、数据分析技术、智能技术、人机交互技术、数据交换技术、网络通信技术等,基于数字地下空间与工程,旨在建立高度综合的、统一的、开放的和真三维的人防信息系统。文章着重讨论了系统总体结构、技术结构、信息数据的获取和处理、系统的功能,并通过一工程实例说明数字地下空间与工程在人防信息系统中的应用。人防信息系统对城市人防工程设备的承载力、辐射范围缓冲区、人口疏散隐蔽最佳路径、实时监测等空间分析提供支持;对提高人防工程的管理水平、工作效率、功能发挥以及地下空间的可持续发展也将起到积极的作用,产生巨大的社会和经济效益。     

基于GIS和OREMS的洪灾避难系统

面对突发的灾害,人类采取避难转移的方式来减少生命和财产的损失。大范围的人口转移是一个十分复杂的过程,必须有合理的计划和有效地利用现有的交通设施。提出了基于GIS和OREMS的洪灾避难系统来模拟洪灾的避难转移过程。根据洪灾危险区的统计资料,应用基于GIS的风暴潮洪灾风险系统分析洪灾淹没范围、避难区域的人口分布、路网结构,使用OREMS避难交通模型模拟避难过程。以长兴岛为例进行洪灾避难交通模拟,得到避难耗费时间,路网拥堵路段,并且在分析模拟结果的基础上对避难计划进行优化。     

基于GIS的灾害疏散模拟及救援调度

台风是我国东南沿海各省夏秋季中经常遭遇的自然灾害。在台风登陆之前，根据气象部门对台风发生过程及发展趋势的分析，预测防御范围，进行必要的应急疏散与救援调度，可以有效地减少人员伤亡和财产损失。研究了城市在风灾情况下进行疏散的模拟方法。将微观离散模型和宏观交通流模型相结合，采用元胞自动机原理和LW宏观交通流理论，建立了城市区域不同类型的疏散模型和应急服务规划模型，进行了人员和车辆的疏散模拟与分析，并在此基础上研制了基于GIS的灾害疏散模拟及救援调度系统，该系统可对城市防灾减灾规划和灾时应急预案的制定提供决策支持。