021、基于专家打分法与GIS相结合的城市灾害综合风险评价——以南方某县城为例

基于专家打分法和GIS相结合的城市灾害综合风险评价——以南方某县城为例王树声摘要：明确了灾害综合风险评价的目的和意义，分析了我国当前灾害风险评价中存在的问题，提出了在城市规划层面灾害风险评价的方法和思路：首先选取相关的评价指标，运用专家打分法对于城市中各单灾种进行打分排序，根据排序的结果确定单灾种的权重；通过GIS对各单灾种的影响范围进行分析，将各单灾种的影响落实到空间上，再根据之前赋予的权重进行重分类，并进行叠加处理，形成多灾种的综合风险评价，作为城市规划和综合防灾规划编制的依据。

关键词：专家打分法 GIS 城市灾害 综合风险评价随着全球气候变化和城市化进程的加速，灾害已经成为当今人类发展面临的一项重大挑战。

城市作为一个人口与经济密集的巨大承灾体,日益成为国际社会及国家灾害防御的中心和重点。

在我国，城市灾害造成的损失占到所有灾害损失的70%以上[1]。

尤其是近年来，我国自然灾害频发，如2008年的汶川地震、2010年的玉树地震、2010年的舟曲泥石流和2013年的雅安地震，造成了大量的人员伤亡和经济损失。

灾害风险评价作为灾害风险管理的核心内容，是人类社会预防自然灾害、控制和降低自然灾害风险的重要的基础性研究[2]。

1 城市灾害综合风险评价的目的和意义灾害综合风险评价是开展综合减灾和制定应急管理对策的基础和依据，通过灾害综合风险评价，可以发现影响城市安全的灾害类型、影响范围以及危害性大小；在灾害综合风险评价的基础上划定防灾适宜性评价，对于城市各项建设的选址有较强的指导作用，同时对于管理者制定相应的工程措施、管理策略和应急预案提供依据。

灾害综合风险评价作为灾害风险研究的核心内容成为当代国际减灾组织、灾害研究普遍关注的热点问题。

但该项工作在我国起步较晚，与国际水平存在较大的差距。

本文以南方某县城为例提出了灾害综合风险评价的方法和思路，对于减少该县城的灾害风险和降低脆弱度有着较大的作用，同时也可为城市的可持续发展提供有力的支撑。

2 我国当前灾害风险评价中存在的问题通过对相关文献的阅读整理，发现国内关于城市灾害风险评估多是针对特定灾种或灾害风险研究的某一方面，多灾种复合的、系统的灾害风险评估不多。

而对于多灾种风险的少量研究，主要是集中在大尺度的定性研究上，缺少需要大量精确数据支持的中小尺度定量的风险评价，所以集成各灾种数值的模拟工具，采用情景模拟分析的途径，开展多灾种综合风险评价是当前灾害研究的重要趋向[3]。

3 灾害综合风险评价的方法和思路国际上一般把灾害风险的大小定义为灾害发生的概率乘以灾害造成的损失。

但在实际的应用当中，许多灾害发生的概率难以预测，比如地震和火灾；另外，灾害造成的损失（包括经济损失和人员伤亡）的预测与计算也往往不准确。

由于上述两方面的问题，城市灾害综合风险的评价变得十分的困难。

所以，需要对方法和思路进行一定的调整。

专家打分法是对专家意见进行统计、处理和归纳，将定性的问题定量化处理的一种方式。

需由专家组全体成员集体完成，统一培训说明评价标准与打分细则，独立打分排除相互影响，力图保证数据的有效性及评价结果的科学性。

对于灾害评价，基于不同灾种的关键性要素给予定量分析，对灾害影响进行排序，从而确定影响灾害的主要灾种，并根据排序的不同，赋予不同的权重。

在确定了灾害的影响大小之后，对影响较大的单灾种风险进行评价，由于各单灾种的致灾因子不同，所以其评价方法也不一样。

从城市规划的角度看，无论灾害发生的过程是怎样的，其影响的对象都是在空间上的，所以，灾害发生对承载体的影响结果是风险评价应该关注的。

在GIS中分析灾害发生后承载体不同的影响结果，依次划分灾害风险高，灾害风险中等和灾害风险低三个风险区。

在单灾种风险分区的基础上，进行重分类的处理，对于不同灾种的相同风险区赋予相同的分值，如灾害风险高的区域赋值为3分，灾害风险中等区域赋值为2分，灾害风险低的区域赋值为1分，然后乘以不同灾种的权重，再通过GIS进行空间的叠加，根据得分大小划定城市灾害综合风险分区。

3.1 确定城市的主要灾种及权重（1）确定评价要素：灾害的评价因素包括了灾损、发生频率、影响范围、恢复期长短以及可防抗性五个部分： 其中，灾损多用来衡量灾害的后果，一般指灾害对人类、建筑结构和环境的影响，分为经济损失和生命损失。

在灾损进行评价时，以生命损失为依据。

灾害发生频率用来描述灾害在选定的时间段内发生的次数，例如3年一次。

灾害的影响范围是指在规划考虑的区域内，受灾害影响的地理单元。

灾害的恢复期长短是指灾害发生后，受影响区域的城市各系统恢复到正常秩序所用的时间。

灾害的可防抗性指通过工程性、政策性措施减少灾损、降低灾害影响的程度。

（2）灾害评价要素的评价标准定为三级，并根据不同的等级给予不同的赋值，见表1。

表1灾害评价要素及标准灾害评价要素 要素说明 评分灾损 有大量死伤，有大量伤员需入院治疗。

3 广泛的伤亡，有一定数量的人员住院，有死亡。

2 小数目的伤害，但没有人死亡，需要一般治疗。

频率 在某一年发生的机会为>50% （每2年一个或多个出现）。

3在某一年发生的机会为5% ‐ 50%（每2至20年发生一次）。

2在某一年发生的机会为<5%（每20年或更久发生一次）。

1影响范围 覆盖整个规划范围 3 覆盖范围介于街区与规划范围之间 2 覆盖范围小于街区单位 1灾后恢复期 大于1年 3 介于1周与1年之间 2 小于1周 1可防抗性 基本无法阻止灾害发生和抵御灾害影响 3 可部分阻止灾害发生和抵御灾害影响 2 可有效阻止灾害发生和抵御灾害影响 1在该县城的灾害评价中，邀请相关方面的专家多名，运用专家打分法，对单项的要素进行评分并取其平均值，然后对不同灾种的评价要素的得分进行加和，对最终的得分进行排序，得出不同灾种对城市的影响，见表2。

表2 该县城主要灾害综合评价表灾害种类 灾损 频率 范围 恢复期 可防抗性得分1 地震 2.5 1 2.5 2.5 2.5 112 洪水 2.2 2.5 2.0 2.0 2.0 10.73 火灾 2.0 2.0 1.5 1.0 2.0 8.54 空袭与恐怖袭击 2 0.5 1.5 1.5 1.0 6.55 雷电 0.5 2 2.0 0.5 1.5 7.56 冰雹与大风 0 2 2.5 0.5 1 67 干旱与雪灾 0 2 2.5 0.5 1 68 雾 0 2 2.5 0.5 1 6通过对该县城的灾害综合评价，可以得出该县城灾害的优先排序，基于不同灾种在排序中的位置，可将该县城的灾种风险划分为四个等级，即高（>10）、较高（8~10）、中等（7.0~7.9）、低（<7.0），如表3所示。

从而确定在未来该县城的综合防灾规划中需应对的灾害的等级梯度，并给与不同的防护力度与防抗标准。

表3 该县城主要灾种的灾害等级得分 灾种 灾害风险等级灾害排序 1 11 地震高 2 10.7 洪水3 8.5 火灾 较高4 7.5 雷电 中等5 6.5 空袭与恐怖袭击低6 6 冰雹与大风7 6 干旱与雪灾8 6 雾通过专家打分，可以看出该县城重点防御的灾种为：地震、洪水和火灾。

地震、洪水的灾害风险等级为高，火灾爆炸灾害等级为较高。

因此，在单灾种的叠加中，设定权重为地震0.45，洪水0.35，火灾爆炸0.2。

3.2 运用GIS对于各单灾种的风险分析（一）地震灾害风险分析由于地震造成的损失主要为建筑倒塌造成的人员伤亡与财产损失，所以选取建筑质量这一指标进行地震风险的分析。

建筑质量分析：县城南部地区为低层的棚户区，建筑质量差，以砖木结构为主；老城的部分居住地段为高层居住区，建筑质量较好，以钢混结构为主；其他居住地段多为多层居住区，建筑质量一般，以砖混结构为主。

县城北部的工业厂房为单层排架结构，其破坏类型与砖混结构相同。

（见图1）图1 该县城建筑质量分布图(资料来源：笔者自绘)根据地震烈度与建筑物破坏百分比关系分析，认为在遭受8度烈度地震时，砖木结构80%发生破坏，砖混结构40%发生破坏，钢混结构10%发生破坏；在遭受7度地震时，砖木结构60%发生破坏，砖混结构20%发生破坏，钢结构基本不破坏；在遭受6级常遇地震时，砖木结构20%发生破坏（尤其一些临时搭建的窝棚、简陋房屋等），砖混结构和钢混结构不发生破坏。

（见图2）运用GIS ，模拟不同地震烈度情况下地块的建筑破坏情况（见图3、4、5）。

根据建筑破坏情况，得到该县城地震灾害风险的区划。

（见图6）图2地震烈度与建筑物破坏百分比关系图（资料来源：笔者自绘）图3六度地震下的建筑灾损分布（资料来源：笔者自绘）图4七度地震下的建筑灾损分布（资料来源：笔者自绘） 图5八度地震下的建筑灾损分布（资料来源：笔者自绘）（二）洪水灾害风险分析结合该县城高程信息、地形状况、设计洪水位高度和相应的堤坝高度。

运用GIS 模拟20年一遇、50年一遇和100年一遇的洪水淹没的范围和淹没的深度（见图7、8、9）。

然后进行相应的叠合分析，划定洪水灾害的风险区划（见图10）。

洪水灾害风险较大的地区主要位于两河之间的部分,原因是北侧河流南侧堤坝设置标准较低，不能抵御20年一遇洪水，县城部分地势较低，处于洪水淹没深度在2米以上的地区，一旦发生较大洪水，将带来严重的后果。

另外，两河外侧地区和县城东侧地势较高的地区洪水风险较低，在100年一遇的洪水风险内。

图8 50年一遇洪水淹没深度图（资料来源：笔者自绘） 图9 100年一遇洪水淹没深度图 （资料来源：笔者自绘） 图6地震灾害风险区划（资料来源：笔者自绘）图7 20年一遇洪水淹没深度图 （资料来源：笔者自绘）图10洪水灾害风险区划图 （资料来源：笔者自绘）（三）火灾风险分析该县城的火灾风险分析包括两个部分：易燃易爆危险源的风险分析和火灾风险的评价。

根据该县城的危险源分布情况、各危险源内储存量和储存方式，同时结合该县城的气象条件，运用ALOHA 软件进行风险模拟，得到危险源爆炸事故的后果分析图。

在火苗覆盖面以外的圈层为爆炸影响的缓冲区，不同颜色的圈层代表不同的含义。

其中，红色圈层，表示人暴漏在其中，1分钟就会死亡；橘色的圈表示人暴露1分钟，高度烧伤；黄色表示人暴露1分钟会灼伤。

在危险源爆炸事故图的基础上，认为红色区域内的包括火苗覆盖面以内的为危险源爆炸高风险区，位于橘色圈层内的为危险源较高风险区，位于黄色圈层内的为危险源中等风险区，位于圈层以外的为危险源低风险区。

（见图11）在对该县城火灾风险评价中，根据亚洲灾害预防中心的“亚洲城市减灾计划”中的城市火灾风险评价部分，并结合该县城的实际情况制定火灾风险评价标准，对该县城的火灾危险进行等级区划。

选取建筑防火等级、与水源的距离和与消防站的距离这三个指标，并且赋予相应的权重值（见表4）。