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基于地理市情的城市安全动态监测研究

时间:2020年08月24日 分类:科学技术论文 次数:

摘要:本文首先基于地理市情成果数据,以城市高危 仓储分布和监测为例,研究了影响城市安全的城市危 化品企业的定位与分布;然后采用 AHP(analytic hierarchy process)方法建立了危化品企业同周边敏感 源的危险等级评价模型,对危化品企业的危险等级进 行动态

  摘要:本文首先基于地理市情成果数据,以城市高危 仓储分布和监测为例,研究了影响城市安全的城市危 化品企业的定位与分布;然后采用 AHP(analytic hierarchy process)方法建立了危化品企业同周边敏感 源的危险等级评价模型,对危化品企业的危险等级进 行动态评估监测;最后,建议将风险治理融入到上海 精细化城市建设和管理的全过程中,提升超大城市的 风险防控力,从而提升城市韧性。

  关键词:地理市情成果数据;城市危化品;敏感源; 危险动态评估;城市韧性

测绘通报

  上海作为超大型城市,不同于一般城市,推进城 市精细化管理的形式更复杂、变量更多、难度更大[1,2]。 上海要立足超大城市实际,把深入推进城市精细化管 理作为建设全球城市的重要抓手,让城市更有序、更 安全、更干净。在城市安全方面,危化品运输及存储 等方面的源头监控需要重点加强。本文基于地理市情 普查监测成果数据,研究城市危化品的分布情况,并 对危化品一旦发生事故后可能对周围的敏感源造成的 事故进行风险评估,确定危化品的危险等级,提升上 海作为超大城市的风险防控力,增强城市韧性。

  1 研究框架

  本文基于地理市情普查监测成果数据和危化 品企业专题数据,研究了上海市危化品的分布情 况;根据上海城市精细化管理的需求,建立了危 险品与周围敏感源的所在点、所在线条、所在面 的辐射关系,采用 AHP(analytic hierarchy process) 方法确定了影响城市安全脆弱性的指标,并确定 权重,计算出各类危险源的危险指数并进行危险 等级的评定;最后对上海城市危化品脆弱性进行 了总体评价。

  2 研究内容

  2.1 地理市情普查成果数据

  超大城市在推进城市精细化管理、防灾减灾等方 面需要基于统一的公共底板——基础地理信息数据, 在其上叠加各类专题数据[3,4]。本文涉及的基础地理信 息数据来源于地理市情普查成果数据,具体包括:① 基础框架数据,包括基础地图、影像地图、道路、河 流、境界等。②地名地址数据,包括门牌数据、地名 数据、道路中心点、道路交叉点、公共交通数据等。 ③POI(pointofinterest)数据,包括各类公众感兴趣的 POI 数据,如学校、医院、博物馆等。专题数据则为 城市危化品数据。 本文基于地理市情普查成果数据[5,6],充分发挥成 果数据的数据支撑作用和公共基底作用,结合城市安 全专题数据,为上海迈向卓越的全球城市做出努力, 推进上海超大城市在城市安全建设方面的应用。

  2.2 危险源的定位与分布

  本文涉及的危险源数据来源于相关专题数据。首 先采用基于语义分析的地址匹配技术,将危险源数 据基于基础地理信息数据进行了“落地” [3]。同时, 配合上海推进精细化管理的大背景,本文将危险 源分为点状危险源、线状危险源、面状危险源。

  2.3 敏感源的定位与分布

  上海作为高密度城市的代表,十分重视推进城市 精细化管理。在敏感源模型设计上,传统上以点状实 体为准,本文对敏感源进一步细化,将敏感源所在的 线条和面状区域同时考虑进去。将敏感源分为点状敏 感源、线状敏感源、面状敏感源。在进行危险源风险 指数的评估时,考虑危险源和敏感源所在的线条和面 状区域进行风险评估。本文所指敏感源包括周边居住 区、医院、学校、商圈等。针对某一危险源,可以查 看周围的敏感源。

  2.4 基于 AHP 方法的危险源危害性分析

  2.4.1 基于 AHP 方法的危险源危害性指标确定

  层次分析法是一种有效处理多准则决策的手段, 它提供了一种将问题条理化、层次化的思维模式[7,8]。 本文主要考虑危化品企业发生火灾、爆炸或泄露事故 造成资源污染和城市环境灾害可能影响到的周围敏感 点。从社会和环境两个方面,建立危险源灾害评价指 标体系[9,10]。 相对应地建立危化品企业灾害性(脆弱性)因素 集: 1)一级指标集: D = {𝐷1,𝐷2 } = {社会因子脆弱性,环境因子脆弱性} 2)二级指标集两个: 𝐷1 = {𝐷11,𝐷12,𝐷13,𝐷14} = {居住场所,生产单位,公共场所,交通枢纽} 𝐷2 = {𝐷21,𝐷22,𝐷23,𝐷24} = {风景旅游区,农田保护区,饮用水源保护区,水体} 。

  2.4.2 基于 AHP 方法的危险源危害性指标权重的 确定

  本文采用层次分析法对模型中确定的脆弱性各 个因素的权重进行计算,将计算结果应用到危化品危 险源危险指数计算模型中。本文计算得到各级指标的 权重向量矩阵如下: 1)危化品企业脆弱性指标向量矩阵𝑨 = [0.64,0.36] 2)社会因子脆弱性指标向量矩阵 𝑨1 = [0.35,0.30,0.20,0.15] 3)环境因子脆弱性指标向量矩阵 𝐴2 = [0.15,0.30,0.30,0.25]

  2.4.3 危险源危险指数计算模型的确定: 在确定危险源的危险性时,不仅要考虑危险源本 身的特性,还要考虑其引起事故对周围环境和社会可 能造成的影响[7]。因此,本文综合考虑危险源本身特 性及企业周边敏感点的危险源危险等级计算模型为: 𝐼 = 𝑀 𝑀0 (1 + 𝑁) ∑ 𝐴𝑖 𝑛 𝑖=1 (1) 式中,I 为危险源的危险指数;M 为危险物质的存贮 量;M0为危险物质的临界量;N 是危险源存储单元附 近除其自身外,其他可能引起火灾或爆炸性的危险源 存储单元的个数;Ai为事故可能危害到的主要敏感因 子指标的权重值。

  2.4.4 危险源危险等级的评价: 参考《国家突发公共事件总体应急预案》中对污 染事故分为4 类的原则,本文将危化品企业系统危险 等级划分为4 级。为了便于依据模型计算出的危险指数判断危险源的危险等级,本文根据计算出的不同的 危险源危险指数确定相应的危险等级。

  2.5 上海城市危化品企业危险性总体评价 按照上述方法,对上海市市域范围内的危险源进 行危险性评价,得出上海市域范围内的重大危险源(以 危化品仓储经营企业为例)分布图。上海市的重大危险源按照空间定位:中心城区 0 个,闵行区1 个,宝山区2 个,嘉定区2 个,浦东新 区6 个,奉贤区1 个,金山区4 个。从空间分布来看, 上海市的重大危险源基本处于郊区及离市中心区域比 较远的地方,目前来看,上海市在城市安全方面还是 相对安全的。但是随着城市的进一步发展,危险化学 品仓储企业与城区的距离可能会进一步缩小,隐患也 将同步增大,需要进行密切监测。

  3 结束语

  本文基于基础地理信息数据,进行了危险源和 敏感源的空间定位;研究了危险源与周围敏感源所在的点、线、面区域的辐射影响范围,并利用 AHP 方法建立了危险源与周边敏感源的危险指数公式, 确立了危险源危险等级评价规则;最后以上海市危化品经营企业为例,研究了上海市域范围内被评定 为重大危险源的危化品经营企业的分布,为上海城 市安全精细管理提供了技术支撑,一定程度上可以 科学、合理、可持续地提升上海城市韧性。另外, 本文所采用的 AHP 层次分析法中的指标还需进一 步细化,在今后的工作中将不断进行改进。

  测绘工程师论文投稿刊物:《测绘通报》杂志是测绘领域核心期刊,杂志1955年北京市创刊,反映测绘科技发展现状和指导测绘生产业务,测绘类综合性、技术性刊物。

  参考文献

  [1]石婷婷. 从综合防灾到韧性城市:新常态下上海 城市安全的战略构想[J]. 上海城市规划, 2016(1): 13-18

  [2]金忠民. 基于安全城市理念的特大城市防灾规划 技术框架[J]. 规划师, 2011, 27(8): 10-13

  [3]吴张峰,夏兰芳. 多源异构 POI 融合方法及应用 [J]. 测绘通报, 2018(3): 143-146

  [4]黄雯翠,张雅杰,周泉.吉林市应急指挥系统可行性 分析及应用[J].测绘与空间地理信息,2009,32(2):134-136

  [5]朱雪虹,张书亮,储征伟. 地理国情地表覆盖与土 地利用数据间差异性分析方法的设计与实现[J]. 测 绘通报, 2018(3): 80-83

  [6]杨瑞红. 地理国情普查数

  作者:夏兰芳 1毛炜青 1吴张峰 1李海 1

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