（自然地理学专业论文）基于gis的上海城市人为灾害空间分布研究.pdf

上海师范大学硕十学位论文摘要 摘要 上海市作为我国东部沿海地区的特大型城市，肩负着面向世界、服务全国、 联动“长三角”的重任，在全国经济建设和社会发展中具有十分重要的地位和作 用。面对充满机遇而又富有挑战的2 1 世纪，上海确定了新的中长期发展目标： 到2 0 2 0 年，把上海基本建成国际经济、金融、贸易、航运中心之和社会主义 现代化国际大都市。这样的发展使命也就决定了上海城市主要功能的正常稳定发 挥对全国各行各业的稳步发展都是至关重要的。而对于上海而言，各类灾害所能 产生的最普遍的威胁，莫过于对城市功能正常发挥产生的破坏性影响。本文就对 上海城市功能正常发挥构成威胁且可以抵御的人为灾害的空间分布进行研究。 本文研究区域为上海市核心区与边缘区，约占整个上海总面积的1 6 。包 含整个杨浦区、闸北区、虹口区、普陀区、长宁区、静安区、卢湾区、徐汇区、 黄浦区，以及宝山区、嘉定区、闵行区、南汇区、浦东新区5 个区的部分城镇( 街 道) ，共计包含1 4 6 个城镇( 街道) ，是上海人口密度最高，城市化水平最高的区域。 针对上海城市人为灾害这热点研究问题，本文主要开展了以下工作：( 1 ) 借鉴国际灾难数据库及上海城市灾害的历史研究方法，收集了2 0 0 0 年至2 0 0 6 年 7 年间上海城市人为灾害数据；( 2 ) 通过a r c g i s 平台使用地理编码功能对灾害数 据进行空间定位；( 3 ) 使用a r c g i s 中的空间分析( s p a t i a la n a l y s t ) 模块绘制上海 城市人为灾害发生密度图，划分并确定出上海城市人为灾害高发区及高发区的集 中分布区；( 4 ) 分析并总结了高发区集中分布区的空间分布规律与灾害发生的环 境因素之间的相关关系，并对高发区的发展趋势进行初步预测，提出相应的防灾 减灾建议。得出以下主要结论： ( 1 ) 上海市核心区与边缘区共划分出7 种类型3 6 个灾害高发区，这些高发区 在空间分布上呈现出一定的区域集中性，包含5 个灾害高发区的集中分布区。 ( 2 ) 由于各高发区集中分布区所处空间区域特征的不同，表现出不同的灾害 特征。对各个灾害高发区集中分布区的环境因素特征与灾害类型、发生状况的分 析比较后发现，上海城市人为灾害高发区的发生机制与灾害环境因素密切相关。 关键词：人为灾害；空间分布；a r c g i s ；高发区；分布区；上海市 上海师范大学硕十学位论文a b s t r a c t t h es t u d yo fs p a c ed i s t r i b u t i o no fs h a n g h a iu r b a n ma n m a d ed i s a s t e r sb a s e do ng i s a b s t r a c t a st h em o s td e v e l o p e d m e t r o p o l i s ，i ti sv i t a lt om a k es a l et h a ta l lt h ef u n c t i o n so f s h a n g h a ir u nw e l l ，w h i c hw i l lg u a r a n t e et h es t a b l ed e v e l o p m e n to fa l li n d u s t r i e so f c o u n t r y f o rs h a n g h a ic i t y , t h eb i g g e s tt h r e a to fv a r i o u sd i s a s t e r si st h ed a m a g et oi t s f u n c t i o n s t h i sa r t i c l ea i m st os t u d yt h es p a c ed i s t r i b u t i o no fm a n - m a d ed i s a s t e r s w h i c hc a nb cp r e v e n t e da n dw i l li n f l u e n c et h ec i t yf u n c t i o n s t h es t u d yc o v e r st h ec o r ea r e aa n ds u b u r b so fs h a n g h a i ，a c c o u n t i n gf o ra b o u t 16 o fs h a n g h a ia r e a , w h i c hi n c l u d ew h o l ey a n g p u ，z h a b e i ，h o n g k o u ，p u t u o ， c h a n g n i n g ，j i n g a n ，l u w a n ，x u h u i ，h u a n g p ud i s t r i c t sa n dp a r t i a la r e ao fb a o s h a n ， j i a d i n g ，m i n h a n g ，n a n h u ia n dp u d o n gd i s t r i c t s ，t o t a l l y14 6t o w n sa n ds t r e e t sw h i c h a l em o s tp o p u l a t e da n du r b a n i z e d w ec a r r i e do u tf o l l o w i n gw o r ko nt h es t u d yo fm a n m a d ed i s a s t e r so fs h a n g h a i ： f i r s t l y , w ec o l l e c t e dt h ed a t ao fm a n - m a d ed i s a s t e r sf r o m2 0 0 0t o2 0 0 6f o l l o w i n gt h e i n t e m a t i o n a ld i s a s t e r sd a t a b a s ea n ds h a n g h a ic i t yd i s a s t e r sr e s e a r c h ；s e c o n d l y , s p a c e p o s i t i o n i n gh a sb e e nd o n ew i mg e o g r a p h i cc o d i n gf u n c t i o nt h r o u g ha r c g i sp l a t f o r m ； t h i r d l y , m a n m a d ed i s a s t e r sd e n s i t yd r a w i n gh a sb e e nm a d et h r o u g hs p a t i a la n a l y s t f u n c t i o n a lm o d u l eo fa r c g i sp l a t f o r mt od e t e r m i n et h eh i g hi n c i d e n c ed i s t r i c ta n dt h e d i s t r i b u t i o no fm a n - m a d ed i s a s t e r s ；l a s t ，a n a l y z i n gt h ed i s t r i b u t i o nr e g u l a t i o no fh i g h i n c i d e n c ed i s t r i c ta n de n v i r o n m e n t a lf a c t o r sr e l a t e dt od i s a s t e r s ，a n df o r e c a s t i n gt h e t r e n do fs u c hd i s t r i c t ，p u t t i n gf o r w a r dc o u n t e rm e a s u r e s t h em a i nc o n c l u s i o n sa l ea s f o l l o w i n g s ： t h e r ea r e3 6h i g hi n c i d e n c ed i s t r i c t sw h i c hd i v i d e di n t o7t y p e s t h ed i s t r i b u t i o n f e a t u r e si na r e ac o n c e n t r i c i t y , s o5c o n c e n t r i c i t ya r e a sa r em a r k e do u tf r o mh i g h i n c i d e n c ed i s t r i c t s t h ed i s t r i b u t i o na r e a s ，w h i c hl o c a t e di nd i f f e r e n td i s t r i c t sw i t l ld i f f e r e n ts p a c e c h a r a c t e r i s t i c s ，p r e s e n t v a r i o u sd i s a s t e rf e a t u r e s a f t e rt h e c o m p a r i s o n o f e n v i r o n m e n t a lf a c t o r sa n dd i s a s t e rt y p e sa n di n c i d e n c ec o n d i t i o n so fd i s a s t e rh i g h i i 上海师范大学硕士学位论文a b s t r a c t i n c i d e n c ea r e a s ，t h eo c c u r r e n c eo fm a n m a d ed i s a s t e r sh a st h ec l o s er e l a t i o n s h i pw i t h e n v i r o n m e n t a lf a c t o r s k e yw o r d s ：m a n - m a d ed i s a s t e r , s p a c ed i s t r i b u t i o n ，a r c g i s ，h i g hi n c i d e n c e ， d i s t r i b u t i o na r e a 1 1 1 上海师范大学硕士学位论文学位论文独创性声明与论文使用授权声明 学位论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除 了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或机构已经发表或撰写过的研究 成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中做了明确的声明并表 示了谢意。 做储虢狮眈 日期：为醪年5 月镏日 论文使用授权声明 本人完全了解上海师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其它手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此 规定。 敝储签名粥哆 导师签名： 6 1 觇萨9 ) 胡 上海师范大学硕十学位论文 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 选题背景与研究意义 城市广泛分布于地表，已经构成地表一种独特的地理景观( 于洪俊，1 9 8 3 ) 。 2 1 世纪被称为城市的世纪，联合国前任秘书长加利在谈到城市的地位时曾说：“在 未来社会里，城市特别占主导地位，城市的未来不仅决定了各国的前途，而且将 决定整个地球的命运 ( 陈晓杰，2 0 0 4 ) 。 趋势，也是各国实现现代化的共同选择； 一方面，城市化是人类社会发展的必然 另一方面，随着城市人口急剧集中，经 济快速发展，相伴而生的灾害隐患不断增多，新的灾种和致灾源不断产生，人为 因素的致灾、成灾频率呈非线性提高，灾害的“放大效应 更为显著，这就是通 常所说的城市化进程的双刃效应( 王绍玉、冯百侠，2 0 0 5 ) 。 城市灾害中除了自然灾害以外，最常见最普遍的是人为灾害，而且人为灾害 的发灾频次也比自然灾害更高。近年来，一些城市人为灾害给我国城市安全与社 会经济发展造成了严重影响，城市火灾和道路交通事故等人为灾害因其发生频率 高，成为建设安全：和谐城市的主要障碍。随着我国城市化水平的提高，城市道 路交通安全形势已十分严峻。统计数据和研究资料表明，我国已经进入道路交通 事故的高发期，道路交通事故持续上升，事故总量由1 9 8 6 年的2 9 万起上升到 2 0 0 2 年的7 7 万其，年均增长6 3 。死亡人数由1 9 8 6 年的5 万人上升到2 0 0 2 年的1 0 9 万人，年均增长5 。2 0 0 0 年至2 0 0 2 年，平均每年发生一次死亡1 0 人以上的群死群伤特大道路交通事故4 0 期左右。中国火灾统计年鉴中反映的 火灾统计数据表明，8 0 年代开始，我国城市火灾的比例逐年上升，城市火灾结 构从过去易燃易爆品集聚的工厂、仓库等火灾指数较高的场所开始向居民楼、商 场、饭店、舞厅等公共聚集场所蔓延，城市火灾约占全部特大火灾的8 0 ( 曾宪 云，2 0 0 6 ) 。2 0 0 1 年卫生部收到7 0 6 起食物中毒报告，中毒病例2 2 1 9 3 人，死亡 1 8 4 人，但专家估计实际中毒人数可能是统计数辆的1 0 倍以上。每年由于安全 生产事故引发的损失共计2 5 0 0 亿元( 浦树柔，2 0 0 4 ) 。这些现象共同预示了高风 险社会的来临。 上海是个人流、物流、信息流高度汇集和发散之地，同时也是我国人为灾害 多发的特大城市之一。由于其地处海、陆结合部，人口、经济要素密集，是我国 沿海灾害敏感带，承受着来自海陆二向的自然灾害和特大城市固有的人为灾害的 双重困扰，以及特定的地理位置，不同类型的自然和人为致灾因素的相互影响和 一卜海师范大学硕士学位论文第1 章绪论 相互作用，构成了以非自然影响为主的高密度生态条件下上海城市人为灾害事故 的显著特征。人为灾害一直威胁着上海的城市安全，影响着上海的社会稳定和人 民生活，并直接威胁到上海的经济发展。由于历史的畸形发展和城市建设欠账过 多，造成城市基础设施和生命线工程落后，生态系统呈现出城市灾害的社会性与 放大性特征。交通运输事故、火灾、生产安全事故、化学事故、市政灾害事故成 为上海比较突出的人为灾害( 肖功建，2 0 0 1 ) 。其中，交通运输事故、火灾、生 产安全事故为上海城市三大人为灾害事故，如1 9 4 9 2 0 0 2 期间，上海平均每年发 生火灾1 2 6 3 次，死亡4 1 人，受伤1 6 1 人( 瞿惠春、费国忠，2 0 0 2 ) 。对于上海 这样一座特大型国际大都市而言，其遭遇灾害的影响将会辐射全国，可以说上海 的城市安全一直牵动着国家领导人和上海市委、市府领导的心( 王力平，2 0 0 2 ) 。 加强上海市的防灾减灾工作，提高上海市对灾害的承受能力，最大限度地减少灾 害损失，做好上海市的防灾减灾工作意义重大( 罗祖德，1 9 9 0 ) 。 基于上述认识，本文以上海市为例，借助计算机、g i s 软件，对上海城市人 为灾害空间分布情况展开研究，揭示其空间分布情规律，并对灾害高发区与致灾 环境因素之间的关系进行分析，在此基础上对城市合理规划和灾害预防措施提出 建议。 1 2 城市人为灾害的概念与内涵 在对城市人为灾害概念进行界定之前，首先需要对灾害的概念、内涵与分类 进行探讨与总结。 1 2 1 灾害概念的界定 关于灾害的概念及分类，许多学者从不同的角度提出了各自的看法，目前还 没有得到统一，较具代表性的观点主要有以下几种： 第一种观点认为，主要通过对人类社会造成损害的程度来界定“灾害 。澳 大利亚学者w 尼克卡特认为：灾害是一种突发的或逐渐积累的对受影响的社 会产生严重危害，并必须对其采取专门对策的自然或人为事件( 尼克卡特，1 9 9 3 ) 。 对社会造成严重危害的事件和现象是一个大的概念范畴，按照这样的界定标准， 只有那些自然成因的具有巨大破坏力造成大量人员伤亡或财产损失的灾难( 例 如：卡特丽娜飓风) 以及由于人为原因造成的大范围的社会动荡事件( 例如：战 2 上海师范大学硕士学位论文 第l 章绪论 争、金融危机) 才能被定义为“灾害”。而大量由于人为因素产生的对人类社会 危害程度轻微，影响范围小，不会产生社会动荡的事故( 例如：交通事故、火灾 等) 不能被称为“灾害”，只有在其造成重大破坏的情况下才能划入灾害的范畴。 但实际上，大量由于人为因素产生的对人类社会危害程度轻微，影响范围小的事 故却是直接危及和影响着社会秩序和公共利益的事件，特别是在城市范围内。 第二种观点认为，主要通过对人类社会造成损害的成因来界定“灾害 。日 本学者金子史朗认为：灾害“是一种自然现象，与人类关系密切，常会给人类生 存带来危害或者损害人类生活环境。这样的自然现象就是灾害 ( 金子史朗， 1 9 9 1 ) 。按照这种观点，只有自然成因的危害才属于灾害，人为因素产生的危害 被排斥在“灾害”范畴之外，只能属于“事故”的范畴。但在现实的社会发展中， 大量由于人类不合理的行为失误( 例如：水俣湾污染事件) 所导致的结果对人类 生命财产造成了巨大的损失，对这些事件的研究也应该属于灾害研究的范畴之 内。 以上两种观点的“灾害 是狭义的灾害。 第三种观点认为，灾害是“由自然原因、人为因素或两者兼有的原因而给人 类的生存和社会的发展带来不利后果的祸害( 罗祖德，1 9 9 0 ) ；是对人类生命 财产和生存条件构成危害的各类事件( 马宗晋，1 9 9 0 ) 。这一观点界定的灾害， 没有局限于灾害造成破坏的严重程度，也未局限于灾害形成的原因，属于广义的 “灾害 。1 9 9 4 年世界减灾大会上通过的横滨战略与行动计划中的有关表述， 接近于此观点，即：“减灾概念还应该扩大，使其包括自然灾害和其他灾害，包 括环境和技术灾害，及其相互关系”( u n ，2 0 0 5 ) 。 关于灾害的概念及分类，许多学者从不同的角度提出了各自的看法，目前还 没有得到统一。这里有必要对本文所采用的“灾害 定义以及本文所研究的灾害 范围与对象先行澄清。 首先，对人类具有危害性的事件和现象，在语言表述习惯上千差万别，如 “灾 、“祸”、“害 、“患”、“事故”等等，但它们有一个相同的性质，那就是对 人类社会构成威胁。灾害是对人类而言的，没有人类及人类社会，也就无所谓灾 害。各类具有危害性的事件和现象，尽管实际造成的损失大小有别，但对人类构 成威胁的本质是一致的。以损害的严重程度来界定灾害，在理论上不够严密，也 没有令人信服的量化指标。 其次，将灾害等同于自然灾害，将一切自然因素以外导致的危害事件、现象 3 上海师范大学硕士学位论文第1 章绪论 排斥在灾害范畴外的观点是有欠缺的。随着人类文明的迅猛发展，人类正通过各 种手段对自然界进行改造，许多灾害是因人类不合理的改造活动而产生的。例如： 人类对植被的过度破坏导致水土流失，进而造成泥石流。泥石流灾害虽然属于自 然灾害，但不能排除其中的人为因素。可见，单纯从自然界运动来界定灾害，局 限性非常明显。 再次，战争、社会动乱等社会现象，与地震、核电站泄漏事故一样，都会给 人类社会造成重大损害。笔者认同把战争、社会动乱归于广义的“灾害范畴。 但是，将战争、社会动乱与地震、核电站泄漏事故等相比，可以清楚地发现：“人 类与自然界的矛盾运动同人类社会内部的矛盾运动是两类不同种类的矛盾 ( 张 书庭，1 9 9 9 ) 。两者的产生机理、发展规律、自身特点以及危害方式等均存在着 明显的差异。 按系统科学的观点，灾害不是孤立发生和存在的，就其本质来说，都可看成 是天( 天体) 、地( 地球) 、生( 人类社会) 三大系统之间以及各系统内部各要素之间相 互联系、相互作用、相互依存的结果，而且，这种结果最终都会给人类生存与发 展带来不良影响和严重危害。因此，本文采用的“灾害 定义是：“在自然界的 矛盾运动以及自然界与人类的矛盾运动中，由自然因素、人为因素或两种因素叠 加，对人类生存发展及其所依存的条件和环境造成严重危害的非常事件和现象 ( 张书庭，1 9 9 9 ) 。 1 2 2 灾害的分类 按照以上第三种广义的灾害定义中灾害的成因，灾害可以分为自然灾害和人 为灾害。自然灾害就是人力不能支配和操作的各种自然物质和自然力聚集暴发所 致的灾害。自然灾害一般包括天文灾害、地质灾害、气象水文灾害、土壤生物灾 害、环境灾害等。人为灾害是指在社会经济建设和生活活动中各种合理行为或人 为破坏行为所造成的灾害( 牛晓霞，2 0 0 4 ) 。 我国国务院于2 0 0 5 年颁布的国家突发公共事件总体应急预案中对“突 发公共事件”进行了概念界定，在一定程度上对灾害分类起到借鉴作用。根据突 发公共事件的发生过程、性质和机理，突发公共事件主要分为以下四类：“自然 灾害”、“事故灾难”、“公共卫生事件”、“社会安全事故”( 国务院，2 0 0 6 ) 。上海 市综合灾情趋势预测及对策报告中也采用了同样的灾害分类，对上海全市每年的 “自然灾害 、“事故灾难”、“公共卫生事故”的发生情况进行总结并对未来一年 4 一卜海师范大学硕十学位论文 第1 章绪论 灾害发生趋势特点进行预测( 上海市灾害防御协会，2 0 0 5 ) 。综合以上可以得出， 将“事故灾难”、“公共卫生事件 、“社会安全事故 三类划分为人为灾害的范畴， 其中“社会安全事故”是在广义的“灾害”概念下所考虑的人类社会内部的矛盾 运动。人为灾害通常表现为“人们认识和掌握技术得不完备或管理失误造成的破 坏性影响”和“人类的故意行为( 丁石孙2 0 0 4 ) 。 同时，鉴于在同类空间区域内发生的灾害，往往具有相似的内容、危害方式 和发展规律，因此，学术界通常按照灾害发生、作用的不同区域，又将灾害划分 为“海洋灾害”、“森林灾害 、“城市灾害 等( 黄声，2 0 0 5 ) 。 1 - 2 3 本文对上海城市人为灾害的研究范围 目前，“我国正处于高速城市化进程中，未来1 0 2 0 年内城市灾害的背景不会 改变，无论市东部还是西部，城市灾害都是不能忽视的问题”( 秦甫，2 0 0 4 ) 。上 海市作为我国东部沿海地区的特大型城市，经济相对发达，其主要功能定位是经 济、金融、贸易和航运中心。对于上海市来说，各类灾害所能产生的最普遍的威 胁，莫过于对城市功能正常发挥所产生的破坏性影响。本文所探讨的上海人为灾 害，仅限于对上海城市功能正常发挥构成威胁且可以抵御的人为灾害，以上海市 综合灾情趋势预测及对策报告中囊括的人为灾害为主要研究对象，即“事故灾 难 与“公共卫生事件”，其中，事故灾难包括：交通运输事故、火灾事故、安 全生产事故、化学事故、生命线管网事故、环境传染事故、其它对人类生命安全 及财产造成严重后果的事故；公共卫生事故包括有：法定传染病疫情、食品安全 和职业危害、其它严重影响公共健康和生命安全事故( 上海市灾害防御协会， 2 0 0 5 ) 。其它灾害，或对上海城市功能无法构成威胁，如上海农村地区发生的农 作物病虫害等；或根本无法预计及无法抵御，如陨星撞击、不明原因的毁灭性爆 炸等；或属于人类社会内部的矛盾运动，如战阵，一概不在本文的研究范围之内。 1 3 国内外研究现状 1 3 1 国际城市人为灾害的研究现状 上世纪9 0 年代，国际地理联合会成立了特大型城市灾害脆弱性研究小组， 以城市主要灾害的历史记录为基础，针对灾害风险、暴露性、脆弱性和响应，开 展了一系列的案例研究( m i t c h e l l ，1 9 9 9 ) ，发现脆弱性和暴露性是城市致灾因子 5 上海师范大学硕士学位论文第1 章绪论 中变化最快的部分，并对城市居民有着最为重大的影响。2 0 0 2 年1 2 月世界银行 灾害管理部与p r o v e m i o n 联盟举办了“灾害风险的未来：建立更安全的城市 研 讨会，同时编撰出版了论文集( k r e i m e r , 2 0 0 3 ) 。 近年来，联合国发展计划署( u n d p ) 与联合国环境规划署( u n e p ) 的全 球资源信息数据库( g 砒d ) 合作开展了“灾害风险指标( d 砌) 计划；2 0 0 4 年 由u n d p 发表一份全球报告，题目是降低灾害风险：对发展的挑战( u n d p , 2 0 0 4 ) 。由美国哥伦比亚大学和p r o v e n t i o n 联盟共同完成了“自然灾害热点 ( h o t s p o t s ) 计划，其研究成果自然灾害热点：全球风险分析( d i l l e ye ta 1 ， 2 0 0 5 b ) ，以及自然灾害热点：案例研究( a r n o l de ta 1 ，2 0 0 6 ) 已公开发表。上 述研究首次展示了全球灾害风险的概貌。灾害风险指标( d ) 首次给出了全球 国家级的人类脆弱性，创建了两个全球性的脆弱性指标，而h o t s p o t s 计划提出了 3 个灾害风险指标，并且编制了全球多个单灾种亚国家级的灾害风险图。在单灾 种脆弱性综合评价基础之上，建立了全球多灾种风险指数。尽管两个研究计划是 基于大尺度的( 即国家级或次国家级分辨率) ，研究重点为全球的自然灾害，对 人为灾害基本未涉及，但这两个国际上最具影响的灾害风险研究计划为城市人为 灾害风险研究提供了研究思路，可兹借鉴的方法和工具。继h o t s p o t s 计划之后， p r o v e n t i o n 联盟与u n d p 目前正在启动“全球风险辨识计划( g r i p ) ，这是一 个全球性评估、辨识和分析灾害风险和损失的计划，目标是为降低灾害风险的决 策提供重要信息，并帮助确定降低风险投入的优先领域( p r o v e m i o nc o n s o r t i u m ， 2 0 0 6 ) 。 国外较多开展了针对单个灾种的影响评价研究。加拿大的b r u c ed j e r m y n ( 1 9 9 9 ) 进行了对城市火灾部门与流动医疗救护车对火灾响应间隔的比较研究。 研究通过在三个城市中心测量火灾部门对火灾的响应间隔，并与流动医疗救护车 服务的响应间隔进行比较，从而决定是否需要为救护车添加电击设备。研究结果 表明：如果在流动医疗救护车上配备电击设备可以在一定程度上为在转送过程中 的受伤人员争取更多的抢救时间；美国的ml i p s e t t 等人( 1 9 9 4 ) 针对城市大火 对人类呼吸健康的影响展开研究。研究选定典型的城市大型火灾，针对火灾对广 泛的受影响人群进行呼吸健康影响的评估，对发生在事故现场的病历进行调查， 以及灾后在两所火灾顺风位置区域人口主要就诊的急诊医院进行病历调查。结果 显示在事故现场发生哮喘病历的比例以及空气呼吸质量下降的程度在火灾发生 的阶段都是非常显著的。同时与呼吸相关的医院就诊病历也在上升。但是在呼吸 6 上海师范大学硕士学位论文 第i 章绪论 死亡病例方面并没有明显增加。同时可以预见，当建筑类火灾烟雾大范围扩散暴 露时，如果对公共卫生健康采取干预会对阻止呼吸类并发症起到指导性作用；美 国的r a n d a lb e a t o n ( 1 9 9 9 ) 对城市火灾中服务人员的应对反应( c o p i n gr e s p o n s e s ) 与外伤压力症候学展开研究；日本的t e r u m i t s uh i r a t a ( 2 0 0 3 ) 通过操纵模拟器 模拟城市地下高速轨道交通对城市地下高速轨道交通安全进行研究分析。集中研 究驾驶员在长距离城市高速隧道中驾驶时所产生的精神压力以及个人意识水平 的下降。研究结果显示出，当车辆行驶在道路交叉口之间的基础地段时，驾驶员 的意识水平明显下降，并且中年驾驶员意识水平的下降趋势比出租车驾驶员更为 明显。 1 3 2 国内城市人为灾害的研究现状 上世纪8 0 年代以来，国内学者逐渐开始关注城市灾害与风险研究。有许多 论著阐述城市人为灾害的发生原理，提出人为灾害发生的主要灾害源，列举了人 为灾害对人身安全和财产造成的惨重损失。同时，其编著的特别针对2 0 0 8 年北 京奥运会提出了安全奥运与综合减灾管理体系等方面的问题和观点；王绍玉、冯 百侠( 2 0 0 5 ) 编著的城市灾害应急与管理，部分章节阐述了城市技术灾害的 特征和灾害应急管理的基本理论与框架；薛艳杰( 2 0 0 0 ) 系统论述了城市化进程 中城市人为灾害的内容、特点、成因及其危害，并在此基础上提出了防治对策； 章友德( 2 0 0 4 ) 编著的城市灾害学中列举国内外的城市灾害，从工业社会的 人为灾害角度分析了城市人为灾害的形成与演变进程；王亚军、黄平等人 ( 2 0 0 7 a , b ，c ，d ，e ；2 0 0 6 a ，b ，c ，d ，e ，2 0 0 5 a ，b ，c ，d ，e ，g ；2 0 0 4 a , b ，c ，d ；2 0 0 3 a , b ，c ；2 0 0 2 a , b ，c ； 2 0 0 1 a , b ，c ，d ) 对2 0 0 0 2 0 0 7 年的国内安全事故进行实时的统计调查和分析；郑大 玮( 2 0 0 7 a ，b ) 对北京奥运城市灾害事故隐患的新特点进行了研究；龚瑞昆( 2 0 0 4 a ，b ，2 0 0 3a ，b ，c ) 、王绍玉( 2 0 0 3 ) 等人对灾害事故发生时应急心理救助技术 与方法进行研究；范维澄等( 2 0 0 6 ) 在多年的火灾科学研究中对火灾动力学机理 与规律、火灾防治技术原理和火灾安全工程方法学等方面都进行了深入探索与剖 析；曾宪云( 2 0 0 6 a ，b ，c ) 分析了城市公共安全的现状及几类主要的城市人为 灾害灾种，指出当前非常严峻的防灾减灾形势。 目前，国内关于城市人为灾害的研究多是侧重单种城市安全事故的研究，而 有关特大城市人为灾害的总体研究涉及较少，无法满足当前国内快速城市化发展 背景下，特大城市以人为灾害为主的，人为、自然灾害复合叠加特点研究的需要。 7 上海师范大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 3 3 上海城市人为灾害的研究现状 上世纪8 0 年代以来，上海的灾害问题引起了政府部门与学术界的较多关注。 但相对于上海城市的自然灾害研究，人为灾害的研究比较薄弱。上海师范大学的 上海市灾害研究课题组在1 9 9 0 年代对上海城市灾害做过较系统的研究，其中包 含人为灾害这一重要部分。研究对上海城市人为灾害特征进行分析，圈定上海城 市灾害高发区，并应用等级量化和宏观定性等方法对潜在的灾害高发区进行预 测，对城市合理规划和灾害预防措施提出建议，可称为对上海城市灾害风险评估 的重要尝试( 孙振华等，1 9 9 1a 、b ) 。此外，孙振华( 1 9 9 6a 、b ) 应用灰色预测 g m ( 1 ，1 ) 模型对上海市的火灾发灾频次、上海城郊结合部的沪闵路的交通事 故作了实例预测；应用拓扑图形预测法对南京东路沿线地区的火灾进行预测( 孙 振华，1 9 9 6b ) ；应用模糊矩阵数学方法对城市人为灾害高发区的中山环路沿圈 的1 2 个统计小区进行符合生态总体综合评价( 孙振华，1 9 9 6c ) ；对城市人为灾 害灾变动力的内在机制进行研究，提出城市人为灾害灾变动力的4 个内在机制 ( 孙振华，1 9 9 6d ) ：对上海城市人为灾害及其高发区与复合生态环境因子的关 系，作灰色关联分析和加权关联分析，得出对上海城市人为灾害影响程度大小的 几个生态环境因子( 孙振华，1 9 9 7 ) ；对上海市化学事故灾害的1 4 个重点目标区 域以模糊数学评价为手段，采用内部、外部影响因子的综合分析方法，计算确定 化学事故灾害酿灾的4 种类型，指出了这类灾害防治的目标方向( 孙振华，1 9 9 9 ) 。 此外，更多关于上海城市人为灾害的研究集中在单种人为灾害种类的研究。 例如，管敏( 2 0 0 0 ) 对1 9 9 0 - - - - 2 0 0 0 年期间上海市医疗急救中心急救的1 1 8 次突 发性灾害的资料进行处理和流行病学分析，得出3 种主要的突发性上海城市人为 灾害类型，以及其在发灾频率、时间、受众方面的特征；吴国清等( 1 9 9 8 ) 对上 海城市化学危险品陆上运输规律进行分析，确定了1 0 条重点路段和二个重点渡 口，进行灾祸评价，提出上海城市化学危险品陆上运输安全对策；罗祖德等( 1 9 9 0 ) 从上海市的环境角度出发，论述了上海市存在的重大灾害隐患，提出减轻这些灾 害的对策和建议；肖功建等( 2 0 0 1 ) 针对上海市自然灾害和人为灾害的现状，分 析了城市灾害的主要特征和其潜在的至灾隐患，并对部分人为灾害的致灾原因进 行了分析，总结论述了上海市防灾减灾建设的措施和工作情况； 8 上海师范大学硕士学位论文第l 章绪论 1 3 4 存在的不足 前人对上海城市人为灾害进行了一系列研究，但对人为灾害风险辨识与影响 研究较少。迄今为止，只有上个世纪9 0 年代初，孙振华等( 1 9 9 2 ) 在上海城市 灾害风险与脆弱性研究方面做了有益尝试，近1 0 年来，尚未见他人继续开展这 项工作。并且，专门针对总体的人为灾害空间研究仍是空白，无法满足上海城市 综合防灾减灾建设与可持续发展的需要。 基于上述国内城市人为灾害科学领域发展的动向，针对上海城市人为灾害研 究现状，本论文拟以上海城市人为灾害历史记录等数据为基础，以地理信息系统 ( g i s ) 和遥感为主要平台，对快速城市化背景下上海城市特定灾种和多灾种复 合条件下的人为灾害时空变异进行研究，编制城市人为灾害分布图，确定城市人 为灾害高风险区的具体位置，分析城市人为灾害发生的致灾因子，确定防灾减灾 的重点区域和重点方向。 1 4 研究内容与技术路线 1 4 1 研究内容 本论文从系统研究上海城市人为灾害的空间分布出发，拟对本世纪最初7 年 中上海城市人为灾害的高发区进行划分，对灾害空间分布规律与环境要素之间的 关系等做出定性的分析与比较，并对灾害高发区发生机制和致灾的环境因素进行 分析。本论文的研究内容具体如下： ( 1 ) 搜集整理自2 0 0 0 年至2 0 0 6 年7 年间上海地区有关报刊以及部门网站 公开发表报道的上海全市包括城区郊区的灾例信息，建立上海城市人为灾害数据 库。应用a r c g i s 9 0 为技术平台绘制“上海城市人为灾害的空间分布图和“上 海城市人为灾害发生密度图 。 ( 2 ) 在此基础上，结合上海生态土地利用数据，对上海城市人为灾害的高 发区进行划分，分析高发区的形成与致灾环境因素之间的关系，并对高发区的变 化趋势进行预测，提出减少上海城市人为灾害的防治与预防措施。 1 4 2 内容安排 本文各章内容安排如下： 9 卜海师范大学硕十学位论文第1 章绪论 第l 章介绍本文的选题背景和研究意义，阐述了城市人为灾害的概念，界定 了本文研究的城市人为灾害的范围。国内外以及上海在城市人为灾害方面的研究 进展及现状，本论文的研究内容与技术路线。 第2 章，简介研究区域：上海市核心区与边缘区，论述数据集的来源、采 集、内容、标准及特征。 第3 章，基于g i s 技术对2 0 0 0 年至2 0 0 6 年上海城市人为灾害数据进行空 间定位，绘制上海城市人为灾害空间分布图。 第4 章，根据上海城市人为灾害空间分布图对研究区域内的上海城市人为 灾害进行灾害高发区以及高发区集中分布区的划分与确定。 第5 章，通过对各灾害高发区集中分布区致灾环境因素与灾害发生特征的 分析，总结出环境致灾因素在上海城市人为灾害的发生中所起到的关键影响作 用。 第6 章，分析并预测上海城市人为灾害高发区的发展趋势，对上海城市人 为灾害的防灾管理及宏观规划对策方面提出建议。 第7 章，总结与展望。 1 4 3 技术路线 本文以a r c g i s 为平台，主要使用地理编码功能与空间分析( s p a t i a l a n a l y s t ) 模块进行绘图、数据分析与研究。具体的技术路线如图1 1 所示。 1 0 上海师范大学硕士学位论文第1 章绪论 资料和数据收集整理 e m d a t 数据格 式与属 性 1 9 9 1 年上海城市 灾害高发区分布 及预测研究中灾 害调查录条 国内外城市i l 上海行il 上海城i | 2 0 0 0 2 0 0 6 年l ia r c g i s 9 0 人为灾害状i | 政区划i i 市街道l i 上海城市人i l 技术应用 况i i 数据l | 数据l i 为灾害数据l l 方法 a r c g i s 9 0 中 地理编码等 功能应用 建立上海城 市人为灾害 数据库 上海城市人为灾害空间分布图 上海城市人为灾害发生密度图 划分上海城市人为灾害高发区及 高发区集中分布区 致灾环境因素对高发区集中分布区形成的影响 图1 1 技术路线 上海师范大学硕士学位论文 第2 章研究区域与数据 第2 章研究区域与数据 2 1 研究区域 本文参照骆蒜( 2 0 0 0 ) 对上海城市中心区和郊区地域边界的界定，兼顾真实 性和资料可得性，确定了研究区域为上海市核心区与边缘区( 见图2 1 ) 。骆掠 ( 2 0 0 0 ) 打破了区县的行政界线，从建筑密度、建设用地密度、人口密度和地区风 貌等因素入手，借鉴地理系统概念，将城市划分为核心区，边缘区( 其中包括内 缘区和外缘区) ，影响区三个板块。其中，核心区和内缘区构成了城市中心区， 而外缘区和影响区则是城市郊区。城市核心区是完全的城市化地区，其问没有农 业人口和农业用地，其范围为密集的城市建设用地的区域轮廓线。城市边缘区又 分为城市内缘区和城市外缘区。城市内缘区指大部分已城市化并在将来率先成为 核心区的地区，其中有少量的农业利用土地零散地穿插在城市建设用地之中，城 市风貌与人文景观明显弱于核心区，是城市扩张后尚未完全“消化一地区。城市 外缘区以郊区风貌为主，分布在核心区内缘区的外侧。城市影响区是城市化触角 尚未触及或尚在量变之中的地区。核心区、边缘区以外的地区为城市影响区( 陈 怡星，2 0 0 4 ) 。 图2 - l 上海市核心区与边缘区 上海师范大学硕士学位论文 第2 章研究区域与数据 上海城市核心区集中在上海市市区的中心地带，大部分处于浦西地区，少量 分布在浦东地区的黄浦江沿岸。核心区里包含了整个的黄浦区、静安区、卢湾区， 涉及全部l o 个中心市区和浦东新区；包含7 1 个街道及6 0 2 万人口：占上海市 全市总人口的4 6 全；市非农人口的7 2 ；城市化水平为1 0 0 ，聚集密度 高。 上海市城市内缘区在浦西部分几乎均匀地分布在核心区的外侧，平均宽度约 为3 k m 2 左右，包括了宝山区、杨浦区、虹口区、闸北区、普陀区、嘉定区、闵 行区、长宁区和徐汇区9 个区的部分城镇( 街道) 。浦东地区由于历史和现实开 发的原因，内缘区集中在陆家嘴东侧的杨浦大桥地区，而核心区的南侧直接与城 市外缘区相接。城市内缘区共包含3 6 个街道，1 6 0 万人口，其中非农人口为1 5 2 万，城市化水平为9 6 。城市内缘区和城市核心区为通常意义上的城市市区， 两项相加，上海市市区现状区域面积为5 1 5k m 2 ，共有1 0 7 个街道( 镇) ，总人1 2 1 7 6 2 万，非农人口为7 5 4 万，占全市总量5 8 。城市化水平为9 9 ，人口密度 为1 1 5 万人k m 。 上海市城市外缘区分布在核心区、内缘区的外侧，浦西段平均宽度为3 - - - 5 k m ，浦东段平均宽度在5k m 左右。涉及3 0 个城镇( 街道) ，7 8 万人1 2 1 ，其中非 农人口为4 5 万，分别占上海市全市人口的6 和3 ，城市化水平为5 8 ( 骆 蒜，2 0 0 0 ) 。 2 2 数据 本研究主要的基础数据包括有：2 0 0 0 年上海城市道路门牌号码数据图，该 数据提供细化到上海城市中心区与外缘区范围内的主要及次要道路干线以及支 路的道路门牌号码分布情况；2 0 0 7 年上海城市轨道交通线路站点数据，该数据 主要包括上海轨道交通一至九号线路及站点数据；2 0 0 3 年上海市区县、乡镇、 高架道路、道路中心线数据；2 0 0 0 年、2 0 0 3 年上海生态土地利用数据。 选择2 0 0 0 2 0 0 7 年上海城市人为灾害数据为研究对象，数据主要来源于：政 府相关部门公共设施设备事故数据；交警大队2 0 0 0 2 0 0 6 年道路交通事故数据； 上海新民晚报、新闻午报干l j 登报道的本市人为灾害数据信息；上海安全生产网站 公开报道的生产安全事故数据信息。 本节将对研究所用的数据集进行重点介绍。在对国际灾害研究中广泛使用的 几个重要的国际灾难数据库的内容、特点及国际上研究中的应用情况进行分析与 比较后( v e l a s q u e sa ，2 0 0 2 1t s c h o e g l l ，2 0 0 6 ；a d r c ，2 0 0 0 ，2 0 0 3 ，2 0 0 4 ；g u h a - s a p i rd ， 2 0 0 2 ，2 0 0 4 ；e s s p , 2 0 0 6 ；w c r p , 2 0 0 6 ；m i t c h e l lj k ，19 9 9 ；k r e i m e ra ，2 0 0 3 ；u n d p , 1 3 上海师范火学硕十学位论文第2 章研究区域与数据 2 0 0 4 , 2 0 0 3 ；d i l l e ym ，2 0 0 5 a , b ；a r n o l dm ，2 0 0 6 ；p r o v e n t i o nc o n s o r t i u m ，2 0 0 6 ； w c d r ，2 0 0 5 ；y a t e sr ，2 0 0 2 ；h o y o i s hp h ，2 0 0 3 ，2 0 0 4 ，2 0 0 5 ；p e