土地利用綜合防災規(guī)劃及其空間決策支持系統(tǒng)研究.pdf

1、城市綜合防災規(guī)劃的特點體現(xiàn)在多災種性和多系統(tǒng)性?；谘芯颗c實踐的經驗，構建了城市綜合防災規(guī)劃的體系結構，其首要環(huán)節(jié)即為土地利用綜合防災規(guī)劃?；谕恋乩镁C合防災規(guī)劃的概念、作用、特點等的分析，歸納出這項研究主要包括兩大部分內容：第一為結合各個土地單元的單災種危險性分析結果與土地屬性，進行抗該災種的用地適宜性評價(例如土地抗震適宜性評價)；第二為綜合各個災種的危險性分析結果、土地屬性以及土地承載體(整個城市系統(tǒng))的多方面屬性，研究土地利用

2、綜合災害風險。在這些研究內容中所處理的數(shù)據(jù)基本上為空間數(shù)據(jù)；所涉及的因素有明顯的隨機性和非線性的特點；并且涵蓋的時空范圍廣、數(shù)據(jù)量大，是一項十分復雜的非結構化問題。隨著空間科技(ST)和信息科技(IT)的快速發(fā)展，空間分析數(shù)學模型和空間決策支持系統(tǒng)(SDSS)的構建過程更加專業(yè)化、模塊化、智能化。本文結合土地利用綜合防災規(guī)劃的理論分析與空間決策支持技術，在以下幾個方面進行了研究： 1.著重研究了土地利用綜合防災規(guī)劃中地震這一災種

3、，研究目標歸納為建設用地抗震適宜性評價?；趯Τ鞘锌拐鸱罏囊?guī)劃、地震災害預測等相關領域的理論研究和實踐經驗，構建了建設用地抗震適宜性評價的四個影響指標(場地類別指標、液化指標、地震危險性指標以及地面穩(wěn)定性指標)的計算模型及其綜合評價模型。 1.1 場地類別指標的計算模型是基于土層等效剪切波速和覆蓋層厚度這兩個區(qū)域化變量的趨勢面擬合和變異函數(shù)統(tǒng)計的地統(tǒng)計學分析方法，對離散鉆孔點的數(shù)據(jù)進行空間分布模擬。然后分別通過確定性方法和模糊綜

4、合評價法求得場地類別劃分的柵格。以項目數(shù)據(jù)為算例闡述了上述過程。 1.2 液化指數(shù)指標的計算模型改進了規(guī)范中傳統(tǒng)的確定性方法，采用了基于統(tǒng)計模擬方法(蒙特卡洛模擬法)的概率模型計算鉆孔點對不同液化等級的概率值。再通過地統(tǒng)計學的分析模型進行空間模擬，得到不同液化等級的概率分布柵格。 1.3 在研究地震危險I生分析國內外現(xiàn)有方法的基礎上，提出了適用于城市抗震防災規(guī)劃及綜合防災規(guī)劃的基于模糊數(shù)學理論和空間分析過程的地震危險性分

5、析方法，F(xiàn)SHASA。該方法的基礎空間數(shù)據(jù)庫包括了斷層、歷史地震、地質、布格重力異常等：模型庫包括了FSHASA的11個評價指標的空間分析數(shù)學模型，以及這些指標的模糊綜合評價模型；方法庫包括了確定指標權重的層次分析法、函數(shù)擬合的麥夸特法等。最后選取6個地區(qū)進行了FSHASA法的測試。 1.4 以區(qū)別于地殼穩(wěn)定性和地基穩(wěn)定性，首先界定了地面穩(wěn)定性的概念，并構建了地面穩(wěn)定性分析的多層評價指標體系。目標層包括構造、歷史地質災害、人類工

6、程活動、地形地貌這四個指標。并采用多層模糊綜合評價的方法分析該多層評價指標體系。 在這四個建設用地抗震適宜性評價指標分析的基礎上，用層次分析法對這四個指標的結果柵格進行了綜合分析，并且考慮到最低因子限制率理論，用修正柵格對綜合評價結果進行了修正。通過工程實例對該計算過程進行了說明。 2.土地利用綜合防災規(guī)劃的第二個研究內容即為土地利用綜合災害風險分析。很多城市在進行綜合防災規(guī)劃工作之前，已經具備了各個災種的危險性區(qū)劃結果

7、，因此需要特別研究的是基于這些結果，綜合土地因素、城市環(huán)境及其它相關社會因素，分析不同土地區(qū)塊的潛在災害風險。綜合考慮災害的致災因子、孕災環(huán)境、承災體等因素，構建了計算土地利用綜合災害風險指數(shù)的多層指標體系。該體系為3層，目標層包括5個指標(用地功能、直接危險性、次生危險性、承災體、防災減災措施)，第三層包括38個指標。這些指標中，大多數(shù)為定性指標，最佳的評定辦法為專家評價。為了避免人為因素帶來的偏差，選用多層模糊綜合評價法為評價模型，

8、開發(fā)專家評分系統(tǒng)模塊支持專家評價過程。將專家評價的分散信息處理為隸屬度向量；結合層次分析法確定的指標權重以及加權平均型模糊算子得到各個研究單元對不同土地利用綜合災害風險等級的隸屬度；按照最大隸屬原則，判定各個評價單元的綜合災害風險等級。 3.上述研究內容中計算模型的構建與GIS技術、DSS技術以及SDSS技術緊密聯(lián)系。本文分析了SDSS技術在土地利用綜合防災規(guī)劃中各個環(huán)節(jié)的應用優(yōu)勢。通過UML統(tǒng)一建模語言及ArcGIS 9.0平