基于GIS的公园应急避难场所选址多因素综合评价★

段丹彤

(西北农林科技大学风景园林艺术学院,陕西 咸阳 712100)

0 引言

目前国内外对于公园应急避难场所的选址方法研究较多,但对现有选址布局评价研究较少。学者刘少丽(2012)[1]基于GIS平台上对应急避难场所的空间布局进行了分析和研究,随着GIS平台功能的不断开发,学者开始将分析方法模型和GIS平台相结合,构建更完善的公园应急避难场所的理论模型,如将层次分析法和熵值法相结合的主客观赋权方法与GIS缓冲区分析(陈绮桦,2014)[2]、灰色关联分析结合熵值权重法建立适宜性评价模型(史晓瑞,2016)[3]、基于GIS和多目标规划模型的决策支持系统(吴健宏和翁文国,2011)[4]、基于蚁群优化算法的应急避难场所选址模型研究(杜浩国等,2021)[5]等研究成果。

选址目标主要包括均衡提升和减轻成本负担两个目的,在均衡提升的目标方面,需要取得最佳的公园应急避难场所布局,主要基于GIS的多因素综合评价法对小店区公园应急避难场所进行评价和选址适宜度分析,以达到最佳均衡分布的目标[6]。在减轻成本方面,尽可能地减少成本预算,减少新建,对评分较高的现有场所进行提质改造。

本文基于GIS对太原市小店区公园应急避难场所进行多因素综合评价,并给出未来选址建议,同时为公园应急避难场所选址评价与未来建设提供参考实例。

1 现状与问题

1.1 布局现状

山西省太原市小店区现有公园应急避难场所17个,主要分布在小店区的北部和中部,小店区过境二广高速以南无公园应急避难场所,公园应急避难场所布局均衡性差。其中,龙城公园、汾河公园、学府公园是开敞空间面积较大、功能较多的应急避难绿地空间[7-9]。小店区其他公园应急避难场所及其分布如表1所示。

表1 小店区公园应急避难场所位置分布表

1.2 现存问题

小店区现有公园应急避难场所质量参差不齐,其中普遍存在开敞空间小、可同一时间容纳人口数量少、应对突发灾害的能力差的公园应急避难场所数量较多,如体育公园、北美公园和侏罗纪公园等,整体来说场地建设质量不高。

同时,小店区现有的公园应急避难场所资源分布不均匀,小店区南部的城镇建设区、城中村无公园应急避难场所,众多“亲吻楼”“握手楼”容纳了大量的社会流动人口,如果没有公园应急避难场所用于缓冲突发灾害,密集人口无法有效疏散,其后果将难以想象。

整体来看,太原市小店区现有的公园应急避难场所相关配套服务设施建设落后,急需进行重新合理规划、改建和调整布局,提升城市整体韧性能力。

2 选址评价体系与适宜度分析

2.1 评价体系

公园应急避难场所旨在地震、海啸、战争等自然或人为灾害发生时为城市居民提供可以安全避难、基础生活保障的场所空间。在本文中综合考虑公园应急避难场所的功能定义,从有效性和安全性两个层面构建选址适宜度评价指标体系。有效性主要是指公园应急避难场所的可达性程度和疏散人口的程度,所以采取人口分布和道路缓冲两个指标表征有效性。安全性主要是指不利因素的干扰程度和土地类型的承受能力,所以采取土地类型、不利设施缓冲距离和坡度三个指标来表征安全性(见图1)。

2.2 权重确定

本文主要采取德尔菲法(Delphi technique)确定各个指标的权重。根据学者建议和专家打分,最终确定各个指标的权重如表2所示。

表2 指标权重分配表

2.3 单因素分析

在获取评价体系所需的原始数据,如高程DEM、矢量路网、不利设施和居住区poi点等之后,本文基于GIS平台选取合适的空间分析工具对数据进行了处理,获得评价体系中五个指标的相关分析图,同时利用重分类的工具,去除单因素的量纲,达到标准化的目的。

1)用地类型:获得小店区的卫星图之后对其土地类型进行归纳整理,小店区土地利用类型可分为耕地、林地、草地、水体、建设用地五大类。在标准化时,建设用地的选址适宜度最高,赋值为5,水体选址适宜度最低,赋值为1,耕地、草地、林地分别赋予4,3,2(见图2)。

2)不利设施缓冲距离分析:获得小店区不利于应急避难的设施poi点之后,对其进行距离分析,利用欧式距离得到不利设施缓冲区的分析,距离不利设施越远,适宜度越高,分别赋予1～5表示适宜性由低到高(见图3)。

3)道路缓冲距离分析:对小店区路网数据进行距离分析,利用欧式距离得到道路缓冲距离的分析,距离道路越近,交通越便利,则选址适宜度越高,分别赋予1～5表示适宜性由低到高(见图4)。

4)人口分布:获取小店区的居住区poi点的数据之后,对其进行密度分析,利用密度分析中的核密度分析从而获得小店区的人口分布。人口数量越少,应急疏散越有序,选址适宜度越高,分别赋予1～5代表适宜度由低到高(见图5)。

5)坡度分析:获取小店区的高程数据之后,对其进行表面分析,利用坡度工具获得小店区的坡度分析。坡度代表地形的陡峭程度,坡度越小,代表地形越平坦,选址适宜度越高,分别赋予1～5代表适宜度由低到高(见图6)。

2.4 多因素评价

结合五个单因素所得的标准化数据,对小店区现有的17个公园应急避难场所进行评分,得到小店区现有公园应急避难场所评价表(见表3)。

由表3可知,适宜度分数大于4.5的公园应急避难场所较少,小店区公园应急避难场所的整体质量不高,且参差不齐,应当对高评价分的场所,如龙城公园、汾河公园等,进行应急避难相关配套的提升;而低评价分的场所,应考虑是否要保留基本的应急避难功能,若要保留,则需加强应急避难功能建设。

2.5 适宜度分析

基于上述五个单因素分析及各因素所确定的权重,对其进行叠加分析,使用相等间隔法将选址适宜度的值分为五类,得到小店区公园应急避难场所选址适宜度的分析图(见图7)。

表3 小店区现有公园应急避难场所评价表

3 结论与建议

3.1 结论

从选址适宜度分析评价结果可以看出,小店区现有的龙城公园、汾河公园、唐槐公园为条件质量较好的公园应急避难场所,而和谐公园和东山五龙生态公园的应急避难功能较差,不适宜将应急避难作为主要功能。适宜度高和较高的区域大多位于小店区北部和南部;不适宜区域和低适宜度区域大多集中在小店区中部和东北角,未来小店区建设公园应急避难场所更适宜位于小店区北部和南部。

3.2 建议

1)调整现有公园应急避难场所,提升应急避难功能有效性:由于城市中现有公园应急避难场所建设较多,如若全部重新布局选址,具有不现实性,应当将评分较高、开敞空间较大的公园应急避难场所进行功能提升,注重公园应急避难场所的功能性,合理进行改建升级。

在小店区北部,北美公园和骑行公园以娱乐休闲功能为主,无大面积的开敞绿地和容纳能力,应当取消应急避难功能。北美公园附近有汾河公园、学府公园和唐槐公园,汾河公园和学府公园的应急避难能力强,而唐槐公园以历史文化功能为主,应减弱应急避难功能,将人口疏散至附近的学府公园,或单独设立应急避难区域,避免在应急避难时破坏历史文物。骑行公园附近有森林公园,以生态功能为主,但有大面积的开敞绿地,应合理规划交通流线,避免植物破坏。

在小店区中部,侏罗纪公园以娱乐休闲功能为主,位于中适宜度区域,且公园面积小,应当取消应急避难功能,由附近的昌盛公园承担。体育公园以体育娱乐功能为主,是室内场所,无法承担应急避难功能。

整体来看,小店区公园应急避难场所数量较多,但分布不均,主要集中在北部和中部,而评分较高的龙城公园、汾河公园和学府公园,需加强应急避难功能建设,设立明显的应急避难标识,加大应急避难知识的宣传力度,配备医疗救护、应急供水、应急供电设施。

2)统筹兼顾,新建公园应急避难场所:在基于选址适宜度高的区域中新建公园应急避难场所时,应当考虑到成本、人口分布、与现有设施形成配套等因素,统筹兼顾、综合考虑进行公园应急避难场所的建设。

小店区现有的公园应急避难场所可以满足北部和中部的需求,而小店区南部没有公园应急避难场所。小店区南部分布着大量的城中村,人口数量较多,且城中村存在着许多安全隐患,当发生灾难需要应急避难时,城中村无法承担大量的人口,所以,应当在小店区南部建立面积大、开敞空间多、应急避难功能和设施完善的公园。