基于關(guān)鍵承災(zāi)體的區(qū)域復(fù)雜災(zāi)害情景建模研究.pdf

1、近年來(lái)，各類重大突發(fā)事件頻發(fā)，呈現(xiàn)出明顯的次生、衍生特征，往往導(dǎo)致災(zāi)害鏈的形成，使災(zāi)害情景日益復(fù)雜，尤其是一些非常規(guī)突發(fā)事件，具有發(fā)生概率極低難以預(yù)測(cè)、災(zāi)害后果嚴(yán)重、影響范圍廣、采用常規(guī)手段難以有效應(yīng)對(duì)等特點(diǎn)。因此，應(yīng)急決策范式逐漸從傳統(tǒng)的“預(yù)測(cè)-應(yīng)對(duì)”型向“情景-應(yīng)對(duì)”型轉(zhuǎn)化。突發(fā)事件災(zāi)害情景構(gòu)建及情景演化趨勢(shì)的推理，是按照“底線思維”，在對(duì)事件形成機(jī)制及其演化機(jī)理認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)不確定的未來(lái)災(zāi)難開(kāi)展應(yīng)急準(zhǔn)備的一種戰(zhàn)略性風(fēng)險(xiǎn)管理方法，

2、強(qiáng)調(diào)的是“prepare for the worst-case”，可作為識(shí)別災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、實(shí)現(xiàn)“情景-應(yīng)對(duì)”型應(yīng)急決策態(tài)勢(shì)研判的依據(jù)，有助于推動(dòng)應(yīng)急管理從注重災(zāi)后救助向注重災(zāi)前預(yù)防轉(zhuǎn)變、從應(yīng)對(duì)單一災(zāi)種向綜合減災(zāi)轉(zhuǎn)變、從減少災(zāi)害損失向減輕災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)變的實(shí)現(xiàn)。
　　本研究針對(duì)區(qū)域?yàn)?zāi)害損失風(fēng)險(xiǎn)差異的本質(zhì)，以承災(zāi)體為核心，從災(zāi)害后果的形成機(jī)理出發(fā)，跨越單災(zāi)種的限制，重點(diǎn)研究能夠反映受災(zāi)區(qū)域特征、適應(yīng)多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的災(zāi)害情景構(gòu)建及情景演化推

3、理問(wèn)題，以期為實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件“情景-應(yīng)對(duì)”型應(yīng)急管理提供一些參考建議。本文的主要研究工作如下:
　　(1)承災(zāi)體空間分布特征研究。首先，對(duì)影響災(zāi)害損失風(fēng)險(xiǎn)水平的承災(zāi)體基本特征進(jìn)行分析，提出具有適應(yīng)性的區(qū)域承災(zāi)體分層表示及融合方法;其次，針對(duì)構(gòu)成區(qū)域的關(guān)鍵承災(zāi)體，分析承災(zāi)體與土地利用對(duì)應(yīng)關(guān)系，并依托土地利用類型這一中間變量，分析關(guān)鍵承災(zāi)體在區(qū)域空間上的分布特征:針對(duì)建筑環(huán)境，從功能的角度，分析了建筑與土地利用類型的對(duì)應(yīng)關(guān)系;從結(jié)構(gòu)的角

4、度，構(gòu)建了建筑物脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;針對(duì)人口，基于人類活動(dòng)的時(shí)空規(guī)律的分析，構(gòu)建了“人口-行業(yè)-土地”的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立區(qū)域人口暴露性的分析模型，并以大連市為例進(jìn)行了說(shuō)明。
　　(2)考慮災(zāi)害演化屬性的承災(zāi)體影響拓?fù)潢P(guān)聯(lián)的研究。承災(zāi)體狀態(tài)直接體現(xiàn)災(zāi)害后果，承災(zāi)體之間的關(guān)聯(lián)造成災(zāi)害后果演化趨勢(shì)復(fù)雜多樣。首先，從突發(fā)事件連鎖反應(yīng)機(jī)理出發(fā)，界定承災(zāi)體的災(zāi)害演化屬性，以情景-應(yīng)對(duì)為目標(biāo)，災(zāi)害損失最小化為原則，將承災(zāi)體狀態(tài)的統(tǒng)一劃分為正常、受

5、損（可恢復(fù)）和損毀（不可恢復(fù)）三類，歸納為四種演化模式，并提出了承災(zāi)體狀態(tài)演化路徑的確定方法。其次，考慮承災(zāi)體的災(zāi)害演化屬性，借鑒模糊空間理論，提出了承災(zāi)體“卵-黃”模型的空間表示方法，定義了一種影響拓?fù)潢P(guān)聯(lián)來(lái)刻畫(huà)區(qū)域承災(zāi)體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，總結(jié)了可能導(dǎo)致災(zāi)害連鎖反應(yīng)發(fā)生的承災(zāi)體之間的影響拓?fù)潢P(guān)系類型。最后，通過(guò)案例分析，說(shuō)明承災(zāi)體“卵-黃”模型和承災(zāi)體之間的影響拓?fù)潢P(guān)聯(lián)，有助于實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件災(zāi)害后果傳播、擴(kuò)散路徑的分析。
　　(3)

6、以承災(zāi)體及其關(guān)聯(lián)特征為核心的受災(zāi)區(qū)域抽象建模方法。結(jié)合系統(tǒng)論和情景推演的需求，明確區(qū)域模型的構(gòu)成要素:承災(zāi)體及承災(zāi)體之間的影響拓?fù)潢P(guān)聯(lián)。繼而研究將受災(zāi)區(qū)域抽象為網(wǎng)絡(luò)模型的方法和流程，首先，明確原生事件及其可能引發(fā)的次生事件類型，構(gòu)造事件-承災(zāi)體二分網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)二分網(wǎng)向承災(zāi)體單分網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)化，獲得承災(zāi)體之間的邏輯關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò);然后，結(jié)合區(qū)域特征將各類承災(zāi)體具體化，形成區(qū)域承災(zāi)體之間的潛在影響關(guān)系全網(wǎng)絡(luò);最后，基于“最大危險(xiǎn)性原則”，分析承災(zāi)體之間

7、的影響拓?fù)潢P(guān)系，生成區(qū)域承災(zāi)體影響拓?fù)潢P(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模型。利用該模型可以實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域?yàn)?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)對(duì)比及區(qū)域中高風(fēng)險(xiǎn)承災(zāi)體的識(shí)別，通過(guò)設(shè)計(jì)算例區(qū)域進(jìn)行了應(yīng)用說(shuō)明。
　　(4)考慮多災(zāi)種耦合致災(zāi)機(jī)理的區(qū)域復(fù)雜災(zāi)害情景演化動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建。災(zāi)害情景演化動(dòng)力學(xué)模型的核心是通過(guò)承災(zāi)體狀態(tài)的變化來(lái)刻畫(huà)事件的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程，在該過(guò)程中實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)及情景．應(yīng)對(duì)的目的。首先，按照突發(fā)事件的發(fā)生、發(fā)展及演變過(guò)程，將災(zāi)害情景的演化劃分為三個(gè)階段:初始情景、演化情景