基于壓力-狀態(tài)-響應(yīng)模型框架的城市地震綜合易損性評(píng)價(jià)

李江龍，樊燕燕

（蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

0 引言

我國(guó)是世界上地震活動(dòng)最強(qiáng)烈和地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。從全球地震帶的劃分來(lái)看，我國(guó)位于太平洋地震帶和歐亞地震帶之間，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。破壞性地震災(zāi)害對(duì)我國(guó)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和生產(chǎn)生活造成極大的威脅[1]。近年來(lái)我國(guó)地震活動(dòng)頻繁，給受災(zāi)地區(qū)的人們帶來(lái)了沉痛的災(zāi)難，嚴(yán)重地阻礙和制約了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。尤其是2008年5月的汶川8.0 級(jí)大地震，致使87 406 人遇難或失蹤，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)8 451 億元；2014年4月的玉樹(shù)7.1 級(jí)地震，致使2 968 人遇難或失蹤，造成實(shí)際經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)125 億元。由此可見(jiàn)，研究抗震防災(zāi)具有明顯的必要性和緊迫性。伴隨著城市化進(jìn)程的加快，在人口、建筑與財(cái)富聚集的同時(shí)也聚集了風(fēng)險(xiǎn)，一旦遭受地震，后果將不堪設(shè)想。對(duì)城市地震易損性研究是城市地震問(wèn)題的重要研究?jī)?nèi)容，具有重要的科學(xué)實(shí)用價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者越來(lái)越關(guān)注地震災(zāi)害的易損性研究。DUZGUN 等[2]提出了集成的城市地震脆弱性評(píng)估框架，采用脆弱性指數(shù)全面考慮城市區(qū)域評(píng)估的結(jié)構(gòu)易損性、社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性等。PASTICIER 等[3]利用SAP2000 對(duì)古建筑進(jìn)行IDA 分析，并利用分析結(jié)果對(duì)其地震易損性進(jìn)行了評(píng)估。蘇亮等[4]利用層次分析法，提出了一種基于模糊相似理論的地震易損性分析方法，通過(guò)類比分析實(shí)現(xiàn)目標(biāo)結(jié)構(gòu)的易損性評(píng)估，極大地提高了結(jié)構(gòu)地震易損性分析的計(jì)算效率。臧石磊等[5]利用模糊綜合評(píng)判法計(jì)算地震易損性矩陣，并對(duì)遼寧省的老舊砌體房屋進(jìn)行震害預(yù)測(cè)；畢可為[6]將模糊數(shù)學(xué)中的熵權(quán)法確定權(quán)重和相似理論引入到群體易損性中，可快速準(zhǔn)確評(píng)估出群體建筑物的震害情況。雖然國(guó)內(nèi)外在城市地震易損性方面的研究取得了諸多成果，但大部分是針對(duì)某一類承災(zāi)體的地震易損性分析，而對(duì)城市承災(zāi)系統(tǒng)的研究卻十分罕見(jiàn)，對(duì)于城市易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立和評(píng)價(jià)方法的研究尚處于不成熟的階段，評(píng)價(jià)體系還難以達(dá)到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

在既有研究的基礎(chǔ)上，本文綜合考慮了城市地震易損性評(píng)價(jià)中指標(biāo)選取存在的問(wèn)題，引入壓力-狀態(tài)-響應(yīng)模型（Pressure State Response, PSR）構(gòu)建了城市地震易損性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。利用熵權(quán)法確定指標(biāo)的權(quán)重，將云理論與雷達(dá)圖結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建城市地震易損性評(píng)價(jià)模型，解決城市地震綜合易損性評(píng)價(jià)過(guò)程中的模糊性與隨機(jī)性問(wèn)題，并運(yùn)用雷達(dá)圖法解決了城市區(qū)域同一等級(jí)難以進(jìn)行優(yōu)劣評(píng)定問(wèn)題，為城市合理配置防災(zāi)資源提供依據(jù)，提高城市的綜合抗震防災(zāi)能力。

1 熵權(quán)、云模型的基本理論

1.1 熵權(quán)

熵是一個(gè)熱力學(xué)概念，后由申農(nóng)引入信息論，稱之為信息熵。按照信息論基本原理的解釋，熵是系統(tǒng)無(wú)序程度的一個(gè)度量，而信息熵是系統(tǒng)有序程度的度量。一個(gè)指標(biāo)的信息熵越小，則該指標(biāo)的變異程度越大，在綜合評(píng)價(jià)中所起的作用就越大，指標(biāo)的權(quán)重越大[7]。熵權(quán)法的基本思路是根據(jù)各變量的變異程度來(lái)確定各指標(biāo)的權(quán)重，通過(guò)修正得到權(quán)重，所以運(yùn)用熵權(quán)法可以保證結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性。假設(shè)有m個(gè)待評(píng)價(jià)項(xiàng)目，n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，形成原始判斷矩陣R=(rij)m×n，通過(guò)式(1)與式(2)分別計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的信息熵值與權(quán)重。

式中：pij——第i個(gè) 項(xiàng)目的第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值；

ri j—— ——第j個(gè)指標(biāo)下第i個(gè)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)值；

m——待評(píng)價(jià)項(xiàng)目個(gè)數(shù)；

ej—— ——第j個(gè)指標(biāo)的信息熵值；

ωj——第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

1.2 云模型的基本理論

(1)云模型的定義

設(shè)X是一個(gè)普通集合，X={x}，稱為論域，對(duì)于論域中的任一元素x，都存在一個(gè)穩(wěn)定傾向的隨機(jī)數(shù)A(x)∈[0,1]與之相對(duì)應(yīng)，A(x) 叫做x對(duì)A的隸屬度。如果論域中的元素是簡(jiǎn)單有序的，則X為基礎(chǔ)變量，如若不是，根據(jù)某個(gè)法則f，將X映射到一個(gè)有序的論域X′， 則X′為基礎(chǔ)變量，隸屬度在基礎(chǔ)變量上的分布稱為云[8]。

(2)云模型的數(shù)字特征

云模型通過(guò)使用三個(gè)數(shù)字特征：期望Ex、熵En、超熵He來(lái)表示語(yǔ)言值的數(shù)學(xué)性質(zhì)。其中期望是最能代表定性概念的點(diǎn)，熵用來(lái)反映定性概念概率和模糊度，熵越大，概念所接受的范圍也越大，概念就越模糊，超熵是熵的熵，用來(lái)反映云的離散程度及厚度。

2 城市地震綜合易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

2.1 城市地震綜合易損性的概念

目前，雖然有很多學(xué)者對(duì)地震易損性進(jìn)行了定義，但仍未形成統(tǒng)一的定義。尹之潛[9]認(rèn)為，地震受體的易損性是指受體在確定強(qiáng)度地震的作用下，設(shè)定的極限狀態(tài)的發(fā)生概率，受體可以是一座城市，也可以是城市里的建筑群或單體建筑。葉清[10]指出，地震易損性是指一個(gè)確定區(qū)域內(nèi)由于地震發(fā)生造成損失的程度，易損性是評(píng)定震害的一個(gè)指數(shù)，對(duì)地震預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)未來(lái)地震造成建筑物破壞和損失程度作出的預(yù)測(cè)。綜合上述觀點(diǎn)，本文研究的城市承災(zāi)體綜合易損性是指：假定該城市在地震災(zāi)害的影響下，由涉及的自然、人、生命線系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)狀況等所組成的承災(zāi)體系統(tǒng)在面臨地震災(zāi)害時(shí)受到災(zāi)害破壞或損害程度的性質(zhì)。該程度的大小主要由承災(zāi)體面臨的震害壓力、承災(zāi)體狀態(tài)和響應(yīng)程度決定。

2.2 壓力-狀態(tài)-響應(yīng)PSR 模型構(gòu)建

PSR 模型由加拿大統(tǒng)計(jì)學(xué)家提出，20 世紀(jì)80年代到90年代，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)和聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署將PSR 發(fā)展起來(lái)用以研究生態(tài)環(huán)境問(wèn)題[11]。該理論認(rèn)為，人類的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)活動(dòng)與自然環(huán)境之間存在相互作用關(guān)系，即：人類從自然環(huán)境取得各種資源，通過(guò)生產(chǎn)消費(fèi)又向環(huán)境排放，從而改變了資源的數(shù)量和環(huán)境的質(zhì)量，進(jìn)而影響了人類的經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)及其福利，如此循環(huán)往復(fù)，形成了人類活動(dòng)與自然環(huán)境之間的PSR關(guān)系[11]。PSR 目前已被廣泛應(yīng)用于生態(tài)安全評(píng)價(jià)、生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià)。由于城市地震易損性高低涉及城市的震害壓力、生命線系統(tǒng)等狀態(tài)和響應(yīng)程度的大小，所以利用PSR 可以很好地表達(dá)各要素間的關(guān)系。

2.3 城市地震綜合易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)城市地震災(zāi)害的特點(diǎn)及易損性的概念，查詢《城市抗震防災(zāi)規(guī)劃管理規(guī)定》和《城市抗震防災(zāi)規(guī)劃編制標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)規(guī)范，綜合考慮評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)的可獲取性，結(jié)合現(xiàn)有的文獻(xiàn)[12]，遵循指標(biāo)體系構(gòu)建的基本原則：全面性、代表性、層次性與可操作性，基于PSR 模型，遴選、總結(jié)和整合出28 個(gè)變量構(gòu)成評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1）。

3 評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建

城市地震綜合易損性是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的龐大體系，傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法難以衡量易損性評(píng)價(jià)過(guò)程中的模糊性與隨機(jī)性，因此，本文引入了云模型，以解決城市地震綜合易損性評(píng)價(jià)中的模糊性與隨機(jī)性問(wèn)題，并運(yùn)用熵權(quán)法賦權(quán)，確定城市地震綜合易損性等級(jí)。云模型可以對(duì)某一區(qū)域的綜合水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，但對(duì)于同一等級(jí)的研究對(duì)象，無(wú)法對(duì)其相對(duì)優(yōu)劣進(jìn)行判定，且城市各個(gè)區(qū)綜合地震易損性差異較小，為了明確各區(qū)的地震綜合易損性程度，本文采用雷達(dá)圖法確定各個(gè)區(qū)地震綜合易損性相對(duì)高低。

3.1 確定易損性評(píng)價(jià)云

根據(jù)易損性的定義，本文引入云模型來(lái)量化城市地震綜合易損性的大小。應(yīng)用逆向云發(fā)生器分別生成易損性評(píng)價(jià)云的數(shù)字特征，具體公式如式(3)所示。

式中：Ex——期望值；

q——研究城市區(qū)域的數(shù)量；

xi——第i個(gè)區(qū)域的易損性指數(shù)值；

En——熵；

He——超熵；

S2——城市易損性指數(shù)值方差。

3.2 構(gòu)建評(píng)判等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)云

將城市地震易損性大小劃分為5 個(gè)等級(jí)[13]。將區(qū)間[0,1]等分為5 個(gè)子區(qū)間，其中第j個(gè)子區(qū)間表示為按照式(4)～式(6)確定標(biāo)準(zhǔn)云的數(shù)字特征（表2）[14]。

——第j個(gè)區(qū)間的下邊界值；

——第j個(gè)區(qū)間的上邊界值；

k-常數(shù)，根據(jù)變量本身的模糊度確定[15]，本文取0.01。

3.3 綜合云

根據(jù)式(3)算出二級(jí)云特征數(shù)字矩陣，然后與二級(jí)權(quán)重矩陣進(jìn)行合成運(yùn)算，將二級(jí)權(quán)重根據(jù)二級(jí)指標(biāo)的個(gè)數(shù)進(jìn)行歸一化處理，進(jìn)一步得到一級(jí)云特征數(shù)字矩陣，然后將得出的一級(jí)云特征數(shù)字矩陣與一級(jí)權(quán)重矩陣進(jìn)行合成運(yùn)算，最后得到綜合云數(shù)字特征。矩陣的合成運(yùn)算方法如式(7)所示。

表1 城市地震綜合易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Evaluation index system for comprehensive vulnerability of urban earthquake

表2 評(píng)價(jià)等級(jí)數(shù)字特征表Table 2 Digital characteristic of evaluation level

式中：Ex′、En′、He′-分別為更高等級(jí)的期望值、熵、超熵；

n——評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)。

3.4 綜合評(píng)價(jià)云圖

利用Matlab 對(duì)正向云發(fā)生器編程生成云圖，對(duì)綜合云與標(biāo)準(zhǔn)云進(jìn)行分析對(duì)比，初步得到評(píng)價(jià)對(duì)象整體的等級(jí)。

3.5 貼近度

考慮到評(píng)價(jià)結(jié)果存在相似性，僅僅從綜合評(píng)價(jià)云圖上無(wú)法準(zhǔn)確判別綜合易損性等級(jí)，提出一種綜合易損性等級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)云貼近程度的計(jì)算方法。貼近度越大，城市綜合易損性等級(jí)越靠近該評(píng)價(jià)云所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)云等級(jí)，計(jì)算公式如式(8)所示。

式中：T——綜合易損性等級(jí)的貼近度。

3.6 雷達(dá)圖分析

(1)評(píng)價(jià)指標(biāo)無(wú)量綱化處理

對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理就是使得標(biāo)準(zhǔn)化處理后的值在[0,1]范圍內(nèi)。指標(biāo)處理如式(9)所示[16]。

式中：rij——第j個(gè)指標(biāo)下第i個(gè)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)值；

ri′j——第j個(gè)指標(biāo)下第i個(gè)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化值。

maxrij——第j個(gè)指標(biāo)下所有項(xiàng)目的最大值。

(2)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重與角度轉(zhuǎn)換

評(píng)價(jià)指標(biāo)中有m個(gè)指標(biāo)，則在雷達(dá)圖中繪制m條指標(biāo)軸。通過(guò)式(10)將權(quán)重轉(zhuǎn)化為指標(biāo)軸之間的角度。

式中： θi—— ——夾角角度；

ωi——權(quán)重。

(3)雷達(dá)圖繪制

通過(guò)Excel，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)值進(jìn)行無(wú)量綱化處理，并投影在對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)軸上，然后將投影點(diǎn)連接成線，繪制雷達(dá)圖。

(4)特征量計(jì)算

采取雷達(dá)圖的平均面積和周長(zhǎng)兩個(gè)特征量，構(gòu)造一個(gè)二維特征量來(lái)計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值的函數(shù)，并根據(jù)評(píng)價(jià)函數(shù)計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)值。

式中：x——擬評(píng)區(qū)域；

——雷達(dá)圖平均面積；

——雷達(dá)圖周長(zhǎng)；

m——評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)；

R——指標(biāo)軸的邊長(zhǎng)；

i,j——其中的第i,j個(gè)指標(biāo)；

θ——兩條邊的夾角。

最后，各區(qū)域的綜合評(píng)價(jià)值Yx為：

4 案例分析

甘肅省蘭州市是西北地區(qū)重要的工業(yè)基地和交通樞紐，西部地區(qū)重要的中心城市之一，全市土地面積13 085.6 km2，市內(nèi)地貌類別多樣。蘭州處于祁連山地震帶，歷史上發(fā)生多次重大地震，造成極大損失。蘭州市下轄5 區(qū)、3 縣和蘭州新區(qū)。為了數(shù)據(jù)采集方便，本文以5 區(qū)為研究對(duì)象建立綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，評(píng)定蘭州市轄區(qū)的地震易損性等級(jí)，將各個(gè)區(qū)的易損性狀況進(jìn)行排序，從中也獲得了其易損性高或低的原因。

4.1 研究對(duì)象及權(quán)重確定

本文選取蘭州市5 個(gè)中心城區(qū)（城關(guān)區(qū)、七里河區(qū)、西固區(qū)、安寧區(qū)、紅古區(qū)）作為研究對(duì)象。邀請(qǐng)13 位專家依據(jù)城市地震災(zāi)害的特點(diǎn)和蘭州地域特色，針對(duì)前文建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系各項(xiàng)指標(biāo)的重要程度進(jìn)行打分，指標(biāo)越重要，相對(duì)分值越高。根據(jù)式(1)與式(2)算得各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，結(jié)果如下。

W{C11～C76}={0.030,0.021,0.039,0.018,0.038,0.025,0.014,0.039,0.045,0.050,0.046,0.048,0.018,0.050,0.038,0.018,0.051,0.018,0.031,0.048,0.039,0.035,0.044,0.021,0.055,0.028,0.049,0.044}

4.2 數(shù)據(jù)采集及處理

關(guān)于數(shù)據(jù)的采集，本文采用2018年《蘭州市統(tǒng)計(jì)年鑒》和地方政府各部門公開(kāi)報(bào)告中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。由于城市綜合易損性的復(fù)雜性，針對(duì)表1中統(tǒng)計(jì)困難的指標(biāo)(C75,C76)，本文采用問(wèn)卷調(diào)查法確定；由于C25,C61,C62難以量化[17]，本文以建筑業(yè)占第二產(chǎn)業(yè)的投資額比例衡量，其余指標(biāo)按照統(tǒng)計(jì)實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算。表3是5 個(gè)中心城區(qū)的基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，將表3按照式(9)進(jìn)行無(wú)量綱化處理（表4）。

表3 蘭州市5 個(gè)中心城區(qū)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)Table 3 Basic data statistics of five central urban districtsin Lanzhou City

4.3 結(jié)果分析

根據(jù)式(3)和表4，分別求得蘭州中心城區(qū)二級(jí)指標(biāo)的數(shù)字特征，運(yùn)用式(7)將二級(jí)指標(biāo)的數(shù)字特征與二級(jí)熵權(quán)矩陣進(jìn)行合成運(yùn)算，然后將一級(jí)指標(biāo)的數(shù)字特征與一級(jí)熵權(quán)矩陣進(jìn)行合成運(yùn)算，得到蘭州市中心城市區(qū)的易損性云綜合數(shù)字特征（表5）。應(yīng)用正向云發(fā)生器生成綜合易損性與標(biāo)準(zhǔn)云對(duì)比云圖（圖1）。從圖1知，蘭州中心城區(qū)綜合易損性在0.480 處隸屬度最高，云滴也最為集中，然而，綜合云的跨度大于標(biāo)準(zhǔn)云，說(shuō)明評(píng)價(jià)結(jié)果具有一定的模糊性，綜合云的厚度大于標(biāo)準(zhǔn)云，說(shuō)明評(píng)價(jià)結(jié)果存在一定的隨機(jī)性。根據(jù)式(8)計(jì)算貼近度。結(jié)果表明：蘭州市中心城區(qū)的綜合易損性等級(jí)偏向Ⅲ級(jí)，易損狀況中等，該評(píng)價(jià)結(jié)果說(shuō)明蘭州中心城區(qū)的綜合易損性勉強(qiáng)滿足城市承受震害能力的要求，但整體水平還有待提高，需要加強(qiáng)城市的管理與建設(shè)。

為了明確各區(qū)的易損性程度，采用雷達(dá)圖法來(lái)確定各個(gè)區(qū)綜合易損性相對(duì)高低。根據(jù)式(9)、式(10)、表4，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理與角度轉(zhuǎn)換，繪制雷達(dá)圖（圖2）。根據(jù)式(11)～式(14)，分別計(jì)算出各個(gè)區(qū)域雷達(dá)圖的特征量（表6）。通過(guò)表6，蘭州中心城市各區(qū)域地震綜合易損性高低排序?yàn)榧t古區(qū)＞安寧區(qū)＞西固區(qū)＞七里河區(qū)＞城關(guān)區(qū)。對(duì)比5 個(gè)區(qū)域，西固、安寧與紅古的老舊建筑物比重大，導(dǎo)致易損性壓力較大；紅古區(qū)的易損性最大，其生命線、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)易損性皆處于較高水平，其地方狀態(tài)較差；紅古、安寧的工程抗震防范措施差，地方財(cái)政收入低、醫(yī)療衛(wèi)生條件差、避災(zāi)減災(zāi)意識(shí)差使地方的易損性響應(yīng)差。將各個(gè)區(qū)的易損性狀況進(jìn)行排序，從中也獲得了其易損性高或低的原因，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的區(qū)域其綜合易損性較低，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的區(qū)域其綜合易損性較高。究其原因，地方政府的財(cái)政收入使得該區(qū)域有更為雄厚的社會(huì)財(cái)富和生產(chǎn)力資源，財(cái)政收入較高的區(qū)域地方政府有更多的財(cái)力與精力用于防災(zāi)減災(zāi)建設(shè)。城市地震綜合易損性評(píng)價(jià)結(jié)果體現(xiàn)了城市系統(tǒng)在面臨地震的壓力、狀態(tài)與響應(yīng)狀況，易損性越高，說(shuō)明城市在地震災(zāi)害下受到危害的可能性和損失程度越大。通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化人口結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)城市建筑抗震規(guī)范實(shí)施、合理規(guī)劃城市布局、完善生命線系統(tǒng)的建設(shè)、提高城市的醫(yī)療衛(wèi)生條件，加大力度宣傳防災(zāi)減災(zāi)知識(shí)等，重點(diǎn)提高城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，從而降低城市的地震易損性。

表4 蘭州市5 個(gè)中心城區(qū)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的無(wú)量綱化處理Table 4 Dimensionless of statistical data of five central urban districts of Lanzhou

圖1 蘭州中心城區(qū)綜合易損性云圖Fig.1 Comprehensive vulnerability cloud map of center districts in Lanzhou

圖2 蘭州中心城市各區(qū)域綜合易損性雷達(dá)圖Fig.2 Radar map of comprehensive vulnerability of various regions in central districts of Lanzhou

表6 蘭州中心城市各區(qū)域的特征量計(jì)算結(jié)果Table 6 The calculation results of the characteristic quantity of various regions in central districts of Lanzhou

5 結(jié)論

(1)以城市承災(zāi)系統(tǒng)為研究對(duì)象，從壓力、狀態(tài)、響應(yīng)3 個(gè)方面出發(fā)，建立了城市綜合易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，包含一級(jí)指標(biāo)7 個(gè)，二級(jí)指標(biāo)28 個(gè)。本文運(yùn)用云模型結(jié)合雷達(dá)圖分析法所建立的評(píng)價(jià)模型不僅可以解決城市易損性綜合評(píng)價(jià)過(guò)程中的模糊性與隨機(jī)性問(wèn)題，也可以對(duì)城市區(qū)域易損性的相對(duì)高低進(jìn)行對(duì)比，容易找出影響城市綜合易損性高低的主要因素。

(2)基于熵權(quán)-云模型對(duì)蘭州中心城區(qū)進(jìn)行易損性綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：蘭州中心城區(qū)的地震綜合易損性等級(jí)偏向Ⅲ級(jí)，易損狀況中等，勉強(qiáng)滿足城市承受震害能力的要求，但整體水平還有待提高；運(yùn)用雷達(dá)圖分析法將研究區(qū)域進(jìn)行易損性高低排序，結(jié)果表明經(jīng)濟(jì)水平較高的城關(guān)、七里河區(qū)的易損性程度較低，通過(guò)重點(diǎn)提高城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，加強(qiáng)城市建筑抗震規(guī)范實(shí)施、合理規(guī)劃城市布局、完善生命線系統(tǒng)的建設(shè)等，從而降低城市的地震易損性。