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城市局部地震灾害危害性指数(ULEDRI)及其在上海市的应用

杨挺  
【摘要】:本论文所首先提出的城市局部地震灾害危害性指数(ULEDRI)是从一个 从全新的角度去理解和分析城市所面临的地震灾害威胁。它着眼于地震灾害危 害性在一个城市内空间分布上的不均匀性,以综合的、层次的指数体系来揭示 出城市内各局部区域间危害性的相对水平及其形成原因。 一个大城市内局部区域间地质环境和各种城市特征的差异会导致其地震灾 害危害性水平在空间分布上呈现出不均匀性。认识并理解这种不均匀性对于城 市的灾害管理、资源分配、城市规划和工程选址等防震减灾工作是非常有意义 的。ULEDRI就是首先以揭示这种空间分布不均匀性为目的的城市地震危害性 分析方法,它不但可以实现各局部区域间危害性以及其影响因素的直接比较, 给出它们的空间分布规律;而且能够揭示出每个区域内组成危害性的六种因素 (直接危险性、次生危险性、承灾体、易损性、城市功能和应急恢复能力)对 其危害性的相对影响程度,据此可以得到各区域危害性高低的形成原因。 与已有的危害性分析方法相比,ULEDRI还具有以下特点和优势:首先, 采取易于理解和应用的综合指数方式来表示危害性大小,不但可以在危害性中 包括那些无法用物质后果来表达的震害要素,而且,也能使城市规划等非专业 部门应用其结果;其次,ULEDRI的层次性使得不同的用户可以根据其需要和 对地震灾害的理解程度从ULEDRI中得到他们所需的信息;第三,ULEDRI是 按照各因素在震害形成中的作用来定义分指数,而不是象常规危害性分析方法 那样以承灾体种类作为危害性的因素,这更有利于揭示危害性形成的原因。 建立一个城市的ULEDRI需要进行以下步骤:确定ULEDRI的研究单位、 定义其概念体系、为各因素选择定量指标、收集各指标数据、确定因素的组合 方式和权重、表示并分析ULEDRI结果。在给出ULEDRI建立方法的基础上, 本论文结合上海市地震危险性和城市特征的实际情况,建立了以其十个中心城 区为研究单位的ULEDRI,由此得到了上海市地震灾害危害性的空间分布特点, 并分析了它们对于上海这样的低危险性、高危害性的特大城市的防震减灾工作 的意义。 以GIS为平台的不固定研究单位的ULEDRI可以在不失去指标宏观意义的 基础上给出更小单位的ULEDRI。这种方法还可以解决了固定研究单位ULEDRI 中统一指标单位导致的模糊某些指标的空间差别,以及数据处理上的困难等问 题。而且,GIS又提供了一种展示并查询ULEDRI结果,维护和管理指标数据 及权重的理想平台。因此,这种不固定研究单位的ULEDRI更适合于城市规划 等要求更细致的危害性比较的相关工作。本论文还建立了上海市的不固定研究 单位的ULEDRI系统──SH-UDI,它把建立ULEDRI的全过程(数据处理、 研究单位的确定,计算ULEDRI和结果显示查询)集成在一系统里。 除此以外,在ULEDRI的建立过程中,本论文还有以下特点和创新;首先, 把城市功能作为一个ULEDRI的一个因素,强调了它对于城市地震危害性的影 响,并给出了它的定量衡量方式;其次,提出了适合于ULEDRI的权重确定方 法──修正的专家意见法。第三,在各因素的组成和指标选择中,充分地应用 了目前的城市灾害的新理论和新经验。 ULEDRI也存在着以下不足:首先,因为一个城市的ULEDRI无法测得, ULEDRI的科学性和有效性无法验证;第二,ULEDRI各因素采取加权的线形 组合方式与震害的形成是复杂的非线性作用之间存在矛盾,线性组合的权重确 定带有主观性;第三,指标数据的收集存在一定困难,使用有时间跨度的数据 使得ULEDRI无法反映出短时间内的危害性的变化。


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