基于GIS的杭州市应急避难场所收容能力评价

尹 磊

(贵州省地矿局测绘院，贵州 贵阳 550018)

0 引 言

我国是世界上(全球)自然灾害频发的国家之一，自然灾害类型多且分布广泛，安全生产事故、公共卫生事件等也较高频次发生，超过70 %的人口以及80 %以上的城市面临或者正承受着多种灾害的威胁。从应急管理部公布的灾情统计数据得知，我国2020年全年仅自然灾害就造成1.38亿人次受灾，589.1万人次紧急转移安置，591人因灾死亡失踪。应急避难场所作为应对突发性自然灾害和事故灾害过渡性的安置场所，主要用于受灾人员的疏散和转移安置，一般选择绿地、公园、广场、露天停车场、学校操场、体育场等场地。应急避难场所收容能力是评价地区灾害应对与处置能力的重要指标，也是城市规划与建设考虑的重要因素，体现了城市应对自然灾害和事故灾害时的减灾能力。然而，就目前已建成的应急避难场所而言，仍存在许多问题，对已建应急避难场所的收容能力进行科学、系统的评价，可以进一步掌握应急避难场所的实际收容能力，发现存在的问题，为进一步完善城市应急避难场所体系提供决策支撑。

1 杭州市概况

杭州市，简称“杭”，古称临安、钱塘，是浙江省省会、副省级市、杭州都市圈核心城市，国务院批复确定的浙江省经济、文化和科教中心，长江三角洲中心城市之一，重要的风景旅游城市，首批国家历史文化名城。

1.1 行政区划

杭州市共辖上城、拱墅、西湖、滨江、萧山、余杭、临平、钱塘、富阳、临安10个市辖区，建德1个县级市，桐庐、淳安2个县，全市土地总面积16853.57 km2。全市有191个乡镇(街道)，其中23个乡、75个镇、93个街道，1 262个居民委会、1 922个行政村。

1.2 人口特征

根据杭州市2020年第七次人口普查主要数据公报，杭州市常住人口11 936 010人，比2010年第六次全国人口普查增加323.6万人，增长37.19 %；其中城镇人口994.2万人，城镇化率83.29 %，比第六次全国人口普查提高10.04 %。萧山区全区常住人口201.17万人，是全市人口最多的辖区。根据WorldPop(英国南安普敦大学)发布的2020年人口密度数据显示，拱墅区为杭州市人口密度最大的辖区。见图1。

图1 杭州市人口密度三维示意图

1.3 自然灾害特点

杭州市位于我国东部沿海，东临杭州湾，地形地貌复杂，钱塘江水系东西贯穿，河网水系密布，是我国台风风暴、暴雨内涝、高温干旱、暴雪冰冻等灾害影响最严重的省会城市之一。夏秋季节是杭州市台风灾害高发期，台风带来的暴雨大风灾害，又易引发洪涝、滑坡、泥石流等次生灾害。杭州市人民政府网公布数据显示，2020年新安江水库出现历史最高水位，下泄流量为历史最大，钱塘江流域、苕溪流域均超保证水位，全市6个区、县(市)共计108个乡镇、20.7万人受灾，倒塌房屋844间，紧急转移安置5.13万人，直接经济损失约25.31亿元，自然灾害严重威胁着人民的生命财产安全。

1.4 应急避难场所特征

杭州市全市已建成应急避难场所2 033处，总面积1 420.106 9 ha，设计避难总人口数792.432万人，人均避难场地用地面积1.19m2M。其中上城区共有356处，是全市应急避难场所数量最多的辖区，拱墅区是全市人均避难场地用地最多的辖区，人均避难场地用地面积达到2.57m2。见表1。

表1 杭州市人口、行政区划、应急避难场所统计表

2 应急避难场所收容能力评价

应急避难场所收容能力是评价城市应急避难场所服务能力的重要指标，王江波、季珏、辜智慧分别将规模容量、容纳能力、收容性作为城市应急避难场所服务能力的评价指标。为利于应急资源的高效利用、救援能力的充分发挥以及应急管理的需要，应急避难场所不但要考虑其适宜的规模，人均有效避难面积也是重要的考虑因素。朱红霞等选用规模、服务半径以及人均有效避难面积进行量化评价。该文选用带权重的优劣解距离法(TOPSIS)对杭州市应急避难场所进行收容能力评价。

2.1 评价指标

从满足性、有效性、适宜性3个维度和总避难面积、总避难人口、有效避难范围、有效避难人口、人均设计避难面积、人均有效避难面积6个方面构建应急避难场所收容能力评价指标体系，并采用专家打分法确定各指标项的权重。评价指标、计算方式和权重见表2。

表2 杭州市应急避难场所收容能力评价指标表

2.2 评价方法

杭州市应急避难场所收容能力评价采用带权重的优劣解距离法(TOPSIS)。优劣解距离法TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)，作为一种常用的组内综合评价方法，能充分利用原始数据的信息，其结果能精确地反映各评价方案之间的差距。该方法对数据分布及样本含量没有严格限制，数据计算简单易行，在众多的研究和实践中，TOPSIS法被有效运用。在求解与最优和最劣方案的距离时，加入各评价指标权重值，形成带权重的优劣解距离法，可以更加客观、真实的反应评价对象收容能力的差异性。

评价方法主要步骤分为：①构造归一化初始矩阵；②确定最优方案和最劣方案；③计算各评价对象与最优和最劣方案的权重距离；④计算各评价对象与最优方案的贴近程度Ci；⑤根据Ci大小进行排序得出评价结果。

2.3评价模型构建

杭州市应急避难场所收容能力评价模型主要包括以下内容：

(1)整理杭州市应急避难场所名单数据，统计分析计算总避难面积、总避难人口和人均设计避难面积数据，通过GIS空间展点工具获取应急避难场所矢量点数据；

(2)对应急避难场所矢量点进行GIS缓冲区分析，以人步行10 min的距离833.33 m作为缓冲半径，生成有效避难范围；

(3)使用第七次人口普查数据修正更新WorldPop人口密度栅格数据，获取杭州市最新人口密度格网数据；

(4)对有效避难范围与最新人口密度数据进行地理统计分析，获取有效避难人口数据；

(5)有效避难范围与第七次人口普查数据计算获取人均有效避难面积；

(6)构建二级评价指标归一化初始矩阵；

(7)采用带权重的优劣解距离法(TOPSIS)评价应急避难场所收容能力。

2.4 收容能力评价

(1)计算各二级评价指标数值，构建归一化初始矩阵。见表3。

表3 杭州市应急避难场所归一化评价指标计算表

(2)根据评价指标归一化初始矩阵，确定最优方案和最劣方案。最优方案：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)根据评价指标归一化初始矩阵和最优最劣解方案，计算各评价对象与最优方案的权重距离D+和最劣方案的权重距离D-。

(4)运用公式D-/(D++D-)求得评价参考值，参考值越大代表评价结果越好，即应急避难场所收容能力越好。见图2，表4。

图2 杭州市应急避难场所收容能力评价结果图

表4 杭州市应急避难场所收容能力评价表

3 结 语

该文收集整理杭州市应急避难场所、行政区划、人口等相关数据，从满足性、有效性、适宜性3个维度和总避难面积、总避难人口、有效避难范围、有效避难人口、人均设计避难面积、人均有效避难面积6个方面构建应急避难场所收容能力评价指标体系，采用带权重的优劣解距离法(TOPSISI)，综合运用GIS空间分析功能，对杭州市应急避难场所收容能力进行分析评价，结果显示杭州市应急避难场所收容能力最好的为拱墅区，应急避难场所收容能力最差的为滨江区。