基于GIS的杭州市應急避難場所收容能力評價

尹 磊

(貴州省地礦局測繪院，貴州 貴陽 550018)

0 引 言

我國是世界上(全球)自然災害頻發的國家之一，自然災害類型多且分布廣泛，安全生產事故、公共衛生事件等也較高頻次發生，超過70 %的人口以及80 %以上的城市面臨或者正承受著多種災害的威脅。從應急管理部公布的災情統計數據得知，我國2020年全年僅自然災害就造成1.38億人次受災，589.1萬人次緊急轉移安置，591人因災死亡失蹤。應急避難場所作為應對突發性自然災害和事故災害過渡性的安置場所，主要用于受災人員的疏散和轉移安置，一般選擇綠地、公園、廣場、露天停車場、學校操場、體育場等場地。應急避難場所收容能力是評價地區災害應對與處置能力的重要指標，也是城市規劃與建設考慮的重要因素，體現了城市應對自然災害和事故災害時的減災能力。然而，就目前已建成的應急避難場所而言，仍存在許多問題，對已建應急避難場所的收容能力進行科學、系統的評價，可以進一步掌握應急避難場所的實際收容能力，發現存在的問題，為進一步完善城市應急避難場所體系提供決策支撐。

1 杭州市概況

杭州市，簡稱“杭”，古稱臨安、錢塘，是浙江省省會、副省級市、杭州都市圈核心城市，國務院批復確定的浙江省經濟、文化和科教中心，長江三角洲中心城市之一，重要的風景旅游城市，首批國家歷史文化名城。

1.1 行政區劃

杭州市共轄上城、拱墅、西湖、濱江、蕭山、余杭、臨平、錢塘、富陽、臨安10個市轄區，建德1個縣級市，桐廬、淳安2個縣，全市土地總面積16853.57 km2。全市有191個鄉鎮(街道)，其中23個鄉、75個鎮、93個街道，1 262個居民委會、1 922個行政村。

1.2 人口特征

根據杭州市2020年第七次人口普查主要數據公報，杭州市常住人口11 936 010人，比2010年第六次全國人口普查增加323.6萬人，增長37.19 %；其中城鎮人口994.2萬人，城鎮化率83.29 %，比第六次全國人口普查提高10.04 %。蕭山區全區常住人口201.17萬人，是全市人口最多的轄區。根據WorldPop(英國南安普敦大學)發布的2020年人口密度數據顯示，拱墅區為杭州市人口密度最大的轄區。見圖1。

圖1 杭州市人口密度三維示意圖

1.3 自然災害特點

杭州市位于我國東部沿海，東臨杭州灣，地形地貌復雜，錢塘江水系東西貫穿，河網水系密布，是我國臺風風暴、暴雨內澇、高溫干旱、暴雪冰凍等災害影響最嚴重的省會城市之一。夏秋季節是杭州市臺風災害高發期，臺風帶來的暴雨大風災害，又易引發洪澇、滑坡、泥石流等次生災害。杭州市人民政府網公布數據顯示，2020年新安江水庫出現歷史最高水位，下泄流量為歷史最大，錢塘江流域、苕溪流域均超保證水位，全市6個區、縣(市)共計108個鄉鎮、20.7萬人受災，倒塌房屋844間，緊急轉移安置5.13萬人，直接經濟損失約25.31億元，自然災害嚴重威脅著人民的生命財產安全。

1.4 應急避難場所特征

杭州市全市已建成應急避難場所2 033處，總面積1 420.106 9 ha，設計避難總人口數792.432萬人，人均避難場地用地面積1.19m2M。其中上城區共有356處，是全市應急避難場所數量最多的轄區，拱墅區是全市人均避難場地用地最多的轄區，人均避難場地用地面積達到2.57m2。見表1。

表1 杭州市人口、行政區劃、應急避難場所統計表

2 應急避難場所收容能力評價

應急避難場所收容能力是評價城市應急避難場所服務能力的重要指標，王江波、季玨、辜智慧分別將規模容量、容納能力、收容性作為城市應急避難場所服務能力的評價指標。為利于應急資源的高效利用、救援能力的充分發揮以及應急管理的需要，應急避難場所不但要考慮其適宜的規模，人均有效避難面積也是重要的考慮因素。朱紅霞等選用規模、服務半徑以及人均有效避難面積進行量化評價。該文選用帶權重的優劣解距離法(TOPSIS)對杭州市應急避難場所進行收容能力評價。

2.1 評價指標

從滿足性、有效性、適宜性3個維度和總避難面積、總避難人口、有效避難范圍、有效避難人口、人均設計避難面積、人均有效避難面積6個方面構建應急避難場所收容能力評價指標體系，并采用專家打分法確定各指標項的權重。評價指標、計算方式和權重見表2。

表2 杭州市應急避難場所收容能力評價指標表

2.2 評價方法

杭州市應急避難場所收容能力評價采用帶權重的優劣解距離法(TOPSIS)。優劣解距離法TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)，作為一種常用的組內綜合評價方法，能充分利用原始數據的信息，其結果能精確地反映各評價方案之間的差距。該方法對數據分布及樣本含量沒有嚴格限制，數據計算簡單易行，在眾多的研究和實踐中，TOPSIS法被有效運用。在求解與最優和最劣方案的距離時，加入各評價指標權重值，形成帶權重的優劣解距離法，可以更加客觀、真實的反應評價對象收容能力的差異性。

評價方法主要步驟分為：①構造歸一化初始矩陣；②確定最優方案和最劣方案；③計算各評價對象與最優和最劣方案的權重距離；④計算各評價對象與最優方案的貼近程度Ci；⑤根據Ci大小進行排序得出評價結果。

2.3評價模型構建

杭州市應急避難場所收容能力評價模型主要包括以下內容：

(1)整理杭州市應急避難場所名單數據，統計分析計算總避難面積、總避難人口和人均設計避難面積數據，通過GIS空間展點工具獲取應急避難場所矢量點數據；

(2)對應急避難場所矢量點進行GIS緩沖區分析，以人步行10 min的距離833.33 m作為緩沖半徑，生成有效避難范圍；

(3)使用第七次人口普查數據修正更新WorldPop人口密度柵格數據，獲取杭州市最新人口密度格網數據；

(4)對有效避難范圍與最新人口密度數據進行地理統計分析，獲取有效避難人口數據；

(5)有效避難范圍與第七次人口普查數據計算獲取人均有效避難面積；

(6)構建二級評價指標歸一化初始矩陣；

(7)采用帶權重的優劣解距離法(TOPSIS)評價應急避難場所收容能力。

2.4 收容能力評價

(1)計算各二級評價指標數值，構建歸一化初始矩陣。見表3。

表3 杭州市應急避難場所歸一化評價指標計算表

(2)根據評價指標歸一化初始矩陣，確定最優方案和最劣方案。最優方案：Z+=(0.6291，0.4744，0.6529，0.4611，0.4369，0.5373)。最劣方案：Z-=(0.0917，0.1095，0.0447，0.0784，0.2299，0.1339)。

(3)根據評價指標歸一化初始矩陣和最優最劣解方案，計算各評價對象與最優方案的權重距離D+和最劣方案的權重距離D-。

(4)運用公式D-/(D++D-)求得評價參考值，參考值越大代表評價結果越好，即應急避難場所收容能力越好。見圖2，表4。

圖2 杭州市應急避難場所收容能力評價結果圖

表4 杭州市應急避難場所收容能力評價表

3 結 語

該文收集整理杭州市應急避難場所、行政區劃、人口等相關數據，從滿足性、有效性、適宜性3個維度和總避難面積、總避難人口、有效避難范圍、有效避難人口、人均設計避難面積、人均有效避難面積6個方面構建應急避難場所收容能力評價指標體系，采用帶權重的優劣解距離法(TOPSISI)，綜合運用GIS空間分析功能，對杭州市應急避難場所收容能力進行分析評價，結果顯示杭州市應急避難場所收容能力最好的為拱墅區，應急避難場所收容能力最差的為濱江區。