山地小城市地震應急避難場所布局合理性評價研究

馬程偉

摘要： 城市應急避難場所是震后災民生命財產(chǎn)安全的重要保障，其空間分布的合理性直接關乎到避難疏散作用的發(fā)揮。為分析應急避難場所空間布局的合理性，結合ArcGIS軟件從可達性、服務面積比和空間基尼系數(shù)三個指標進行評價。研究表明，昆明市東川區(qū)應急避難場所空間布局不夠合理，應急避難場所主要集中在中心城區(qū)，老城區(qū)、北部城區(qū)嚴重缺乏應急避難場所，存在較大的服務缺口。

Abstract： The urban emergency evacuation site is an important guarantee for the life and property safety of the victims after the earthquake. The rationality of their spatial distribution is directly related to the evacuation of the evacuation. In order to analyze the rationality of the spatial layout of emergency evacuation sites， the ArcGIS software was used to evaluate the three indicators of accessibility， service area ratio， and space Gini coefficient. Studies have shown that the spatial distribution of emergency evacuation sites in Dongchuan District of Kunming City is not reasonable enough. Emergency evacuation sites are mainly concentrated in the central city. There is a serious lack of emergency evacuation sites in the old and northern urban areas， and there is a large service gap.

關鍵詞： 應急避難場所;合理性;布局評價;山地小城市

Key words： emergency evacuation sites;rationality;layout evaluation;small mountainous city

中圖分類號：TU984.11+6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）13-0023-04

0 引言

地震是造成城市社會經(jīng)濟損失最大的自然災害之一，應急避難場所作為震后災民安全的重要保障設施，是城市居民躲避災害帶來直接或間接傷害的公共空間，一般包括公園、綠地、廣場、學校操場、體育館以及其他公共開敞空間，根據(jù)規(guī)模面積分為緊急避難場所、固定避難場所和中心避難場所。在城市建設中，應急避難場所建設滯后性導致避災空間分布不合理，特別是山地小城市尤為嚴重，在緊湊的建設用地中，空曠場地稀少，避災空間過度集中在人口密集區(qū)，整體服務效率較低[1]。

云南省地處歐亞和印度洋兩大板塊的碰撞結合帶，地震災害頻發(fā)。昆明市東川區(qū)地處地震高發(fā)的小江斷裂帶北端，1977年以來東川平均每年發(fā)生一次3.0級以上地震[2]。本文以山地小城市昆明東川區(qū)為例，基于ArcGIS平臺，引入空間基尼系數(shù)，通過可達性、服務面積比、均勻度三個指標評價應急避難場所空間布局合理性，試圖找出其空間分布的不足，并提出優(yōu)化建議，為相關部門防災規(guī)劃建設提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

1.1 研究區(qū)范圍

本文以昆明市東川區(qū)城區(qū)作為研究對象，依據(jù)東川區(qū)城市總體規(guī)劃（2007-2020），研究區(qū)范圍北至龍?zhí)洞澹现僚D利河，西至龍東格公路，東至牯牛寨山下，包含白云社區(qū)、團結社區(qū)、橋北社區(qū)、沙壩社區(qū)、桂苑社區(qū)、金橋社區(qū)、新街社區(qū)、京銅社區(qū)、碧云社區(qū)、祥和社區(qū)、嘉和社區(qū)、翔鵬社區(qū)12個社區(qū)和龍?zhí)洞?、新街村、洗尾嘎村、糯谷田村、起嘎村、達貝村、石羊村、炎山村、尼拉姑、臘利村、深溝村、集義村12個行政村。

東川區(qū)研究范圍及社區(qū)、行政村分布如圖1所示。

1.2 研究區(qū)歷史災害

東川區(qū)內(nèi)地震5級以上發(fā)生較少，但自1977年來東川平均每年發(fā)生一次3.0級以上地震[2]，且由于東川地形構造復雜、地質穩(wěn)定性差，地震伴隨著次生災害帶來的危害遠遠大于其他山地城市。

1.3 研究區(qū)避災空間面積統(tǒng)計

具體見表2。

2 研究方法

2.1 可達性

可達性是交通及城市研究中的一個非常重要工具，廣泛應用于交通學、城市規(guī)劃、地理學等相關研究中。它是由土地使用——交通系統(tǒng)所決定的，人（貨物）通過一定的交通方式到達目的地或參與活動的方便程度，表征的是不同性質的土地之間，通過交通系統(tǒng)相互影響的潛力?？蛇_性即是人們參與活動的便捷程度。

可達性首次由Hansen[3]提出，空間可達性反映了空間實體在進行交流過程中克服障礙的難易程度，經(jīng)常用時間、距離、費用等指標衡量。與以往的緩沖區(qū)法和最小鄰近距離法不同，本文采用網(wǎng)絡分析法避免了空間零阻力的不足，能客觀的反映出服務設施或資源的空間可達性。對避災人員到達避難場所過程中，步行是人們主要采用的到達方式，根據(jù)地震應急避難場所規(guī)劃標準，緊急避難場所的服務半徑一般是500m，步行時間在10min內(nèi)到達較為適宜，固定避難場所的服務半徑一般是2000m，步行時間在30min內(nèi)到達較為適宜。

2.2 服務面積比

服務面積比值是指應急避難場所服務范圍內(nèi)的總面積與研究區(qū)總面積的比值，它反映了應急避難場所為震后災民提供避難疏散的服務能力，表達式如下：

2.3 空間基尼系數(shù)

洛倫茲曲線是用來研究國民收入分配問題，作為判斷國民收入分配公平程度的重要指標?？臻g基尼系數(shù)是克魯格于1991年在基尼系數(shù)原理上提出的，是評價各行業(yè)空間在某一區(qū)域分布的均勻程度[4]。

根據(jù)各個應急避難場所的有效面積，以累計避難場所個數(shù)占總數(shù)的百分比為橫坐標（按照應急避難場所有效面積由小到大排列），以應急避難場所有效面積占有效總面積的百分比為縱坐標，運算最小二乘法計算出其空間基尼系數(shù)，用來分析應急避難場所分布的均勻度。

3 東川區(qū)應急避難場所空間布局分析

3.1 可達性分析

從可達性角度出發(fā)，本文避免傳統(tǒng)緩沖分析法，通過網(wǎng)絡分析法，基于避災者根據(jù)現(xiàn)狀道路實際行走的距離（服務半徑），設置昆明市東川區(qū)緊急應急避難場所的最大服務半徑為500米，利用GIS中網(wǎng)絡分析模塊功能，以緊急避難場所入口點作為設施點，設置阻抗為路程（米），從而得到以緊急避難場所入口為中心的500米網(wǎng)絡服務區(qū)，生成緊急避難場所500米服務覆蓋范圍區(qū)分布如圖2所示。同理，設置昆明市東川區(qū)固定應急避難場所的最大服務半徑為2000米，利用網(wǎng)絡分析法，得到固定避難場所2000米服務覆蓋范圍區(qū)分布如圖3所示。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，昆明市東川區(qū)應急避難場所可達性整體呈中心高，兩端低的空間特征，祥和社區(qū)和炎山村可達性最好，桂苑社區(qū)、沙壩社區(qū)、金橋社區(qū)、團結社區(qū)、白云社區(qū)、碧云社區(qū)也都是可達性較好的區(qū)域，但仍然存在有空白區(qū)域，即可達性為0，主要位于東川城區(qū)外圍龍?zhí)洞搴唾哺麓鍏^(qū)域，說明仍有居民不能享有任何的應急避難場所空間服務。隨著固定避難場所服務范圍的擴大，基本覆蓋了整個城區(qū)，可達性較好的一些區(qū)域也逐步由零散分布轉變成連續(xù)的分布，但整體仍呈現(xiàn)不均勻分布的狀態(tài)，形成了比較明顯的低值區(qū)，新街村、冼尾嘎村、龍?zhí)洞蹇蛇_性最低，達貝村和臘利村次之。

3.2 服務面積比分析

本文利用GIS技術，分別對東川區(qū)固定避難場所和緊急避難場所有效服務覆蓋范圍區(qū)面積進行計算，最后計算出東川區(qū)城區(qū)固定避難場所和緊急避難場所有效服務面積比，如表3所示。

根據(jù)表3，可以看出東川區(qū)緊急避難場所服務面積比較低，僅為29.6%，整體服務能力相對較弱，其中，北部區(qū)道路通達性差，緊急避難場所嚴重缺乏，導致服務能力極差。固定避難場所服務面積比為79.3%，整體服務能力較好，固定避難場所主要集中在老城區(qū)，北部區(qū)域由于大量村子分布，固定避難場所配套較少，存在部分空白服務區(qū)域。

3.3 均勻度分析

本文將東川區(qū)按照行政區(qū)劃分為12個社區(qū)和12個村子，首先對總研究區(qū)的應急避難場所分布均勻度進行分析，其次分別計算出12個社區(qū)和12個村子的空間基尼系數(shù)，由此來判別各個劃分區(qū)內(nèi)應急避難場所的分布均勻度。

根據(jù)東川區(qū)現(xiàn)有的9個固定避難場所和51個緊急避難場所的有效容災面積，描出東川區(qū)應急避難場所分布洛倫茲曲線。洛倫茲曲線的彎曲程度代表應急避難場所分布的均勻度，彎曲程度越大，洛倫茲曲線離絕對平衡線就遠，基尼系數(shù)越大，代表分布越不均勻，均勻度越小。反之，彎曲程度越小，曲線越平穩(wěn)，基尼系數(shù)越小，分布越均勻，均勻度越大。在對洛倫茲曲線的線性擬合基礎上得到空間基尼系數(shù)值，根據(jù)大量文獻查閱，空間基尼系數(shù)波動范圍在0和1之間，結合分析本文對空間基尼系數(shù)取值范圍進行劃分如下：當G≤0.2時，空間分布絕對均勻，不存在聚集;當0.20.5空間分布相對不均勻，聚集非常明顯。

由圖4可以看出，東川區(qū)應急避難場所洛倫茲曲線彎曲度較為平緩，離絕對平衡線較近，應急避難場所空間分布均勻，均勻度較大，計算出東川區(qū)應急避難場所的空間基尼系數(shù)為0.32，可知東川區(qū)應急避難場所分布相對均勻，出現(xiàn)有部分聚集狀態(tài)。總體來看，東川區(qū)應急避難場所規(guī)劃布局整體合理，但仍存在部分區(qū)域聚集現(xiàn)象。

根據(jù)對東川區(qū)12個社區(qū)和12個村子的空間基尼系數(shù)分析可知，新街社區(qū)、碧云社區(qū)、祥和社區(qū)和龍?zhí)洞?、新街村、洗尾嘎村、起嘎村、深溝村的空間基尼系數(shù)為0，并不是因為各行政區(qū)內(nèi)應急避難場所分布均勻，而是由于缺乏應急避難場所的配建。團結社區(qū)、桂苑社區(qū)的空間基尼系數(shù)在0.2-0.3之間，說明應急避難場所分布相對均勻，未出現(xiàn)聚集狀態(tài)，應急避難場所布局比較合理。白云社區(qū)、石羊村社區(qū)的空間基尼系數(shù)在0.3-0.4之間，說明應急避難場所分布相對合理，出現(xiàn)部分聚集狀態(tài)，應急避難場所主要集中在人口密集區(qū)。沙壩社區(qū)、尼拉姑村、臘利村的空間基尼系數(shù)在0.4-0.5之間，說明應急避難場所分布不均勻，聚集明顯，主要是因為該區(qū)域內(nèi)存在大量未建設用地，人口分布較為集中。其余社區(qū)和村子的空間基尼系數(shù)均在0.5以上，分布較不均勻，聚集明顯，是因為應急避難場所唯一，配建嚴重缺乏，避難服務存在較大的局限性。

3.4 小結

通過可達性、服務面積比、均勻度三個指標對昆明市東川區(qū)應急避難場所布局合理性進行評價，發(fā)現(xiàn)東川區(qū)中心城區(qū)道路建設較好，受地震影響小，應急避難場所可達性較好，服務面積比高，同時均勻度也最好。但中心城區(qū)的邊緣為老城區(qū)，道路較窄，應急避難場所分布減少，均勻度差，服務面積比大幅度低于中心城區(qū)。北部區(qū)域位于規(guī)劃區(qū)的邊緣鄉(xiāng)村社區(qū)，耕地面積大，開敞空間多，但道路較差，應急避難場所設置少，均勻度差，服務面積比最低。

4 結論

通過對東川區(qū)的應急避難場所分布合理性進行評價，發(fā)現(xiàn)山地小城市老城區(qū)道路情況較差，應急避難場所可達性低，建設用地擁擠，應急避難場所設置較少，均勻度差，服務面積占比低。北部區(qū)域由于人口密度小，應急避難場所嚴重缺乏，同時道路狀況差，導致可達性較低。

在山地小城市應急避難場所建設中，應對現(xiàn)狀差的道路進行提升改造，增加公共開敞用地的建設，配建應急避難場所，提高其分布的合理性。其次，要加強改造城市規(guī)劃區(qū)的邊緣地段，因其耕地面積大，在災時可以臨時充當應急避難場所，短期規(guī)劃內(nèi)可以適當拓寬道路，提高該區(qū)域內(nèi)開敞空間的可達性。最后，在應急避難場所長期規(guī)劃中，對現(xiàn)狀分布合理性評價基礎上，增設或調(diào)整應急避難場所，提高其服務面積比和分布均勻度，使山地小城市抗震防災規(guī)劃滿足建設標準。

參考文獻：

[1]何雪婷.廈門本島應急避難場所空間布局合理性評價——基于GIS網(wǎng)絡分析[J].福建建筑，2016（1）：20-24.

[2]曾德強.山地小城市抗震避災空間結構評價體系研究[D].云南大學，2016.

[3]Walter G.Hansen.How Accessibility Shapes Land Use[J].Journal of the American Institute of Planners，1959，25（2）：73-76.

[4]吳澤斌，李瑾.基于區(qū)位基尼系數(shù)的江西省產(chǎn)業(yè)空間集聚分析[J].資源與產(chǎn)業(yè)，2014，12（6）：100-103.