多源數(shù)據(jù)融合的城市區(qū)域型消防風(fēng)險(xiǎn)分布特征研究*
——以太原都市圈所在區(qū)域?yàn)槔?/h1>
2022-03-14 03:46:26閆緒嫻阮嘉珺苗敬毅
災(zāi)害學(xué) 2022年1期
閆緒嫻，阮嘉珺，苗敬毅,2，范 玲
(1.山西財(cái)經(jīng)大學(xué) 管理科學(xué)與工程學(xué)院，山西 太原 030006；2.廣東白云學(xué)院 經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)系，廣東 廣州 510550)
在城市現(xiàn)代化進(jìn)程中，消防安全事件防控難度大，極易受人為因素影響，承災(zāi)體間聯(lián)動(dòng)性強(qiáng)，是城市應(yīng)急管理亟待解決的重要災(zāi)害問(wèn)題。2020年全國(guó)接報(bào)火災(zāi)總數(shù)25.2萬(wàn)起，居民住宅火災(zāi)數(shù)量占總數(shù)的43.3%，其中，高層住宅火災(zāi)比上年大幅上升13.6%。由此可見(jiàn)，城區(qū)消防應(yīng)急管理工作的重要性。而隨著都市圈概念的提出，標(biāo)志著城市區(qū)域沿新方向發(fā)展，消防應(yīng)急管理工作也應(yīng)同向優(yōu)化調(diào)整。在既有研究中，城市、綜合體[1]、高層建筑[2-3]、地下管廊[4]作為研究主體已有較多成果，城市一體化區(qū)域形態(tài)作為更加宏觀的對(duì)象，仍需深度探索與鉆研。
當(dāng)前消防安全問(wèn)題研究數(shù)據(jù)有多源化趨勢(shì)[5]，但遙感數(shù)據(jù)[6]、POI興趣點(diǎn)[7]與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)衡量尺度不同，仍有探討空間。城市建設(shè)趨向多元，消防風(fēng)險(xiǎn)因素冗雜，據(jù)分層分類原則[8]起火成因[9-11]、火災(zāi)特點(diǎn)[12-15]等是主因，就區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)研究而言，進(jìn)行分級(jí)管理有助于規(guī)劃工作。此外，綜合運(yùn)用模型增強(qiáng)了分析過(guò)程的合理性，如熵權(quán)法[16-17]、AHP[18]、事故樹(shù)[19]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[20]、MIRO[21]等。而GIS空間分析法[22]能在數(shù)量、分類方面突顯優(yōu)勢(shì)，有利于分析區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)分布特點(diǎn)。因此，消防風(fēng)險(xiǎn)研究應(yīng)拓展以都市圈形態(tài)為代表的城市區(qū)域作為主體，探索多源數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題，在空間視角分析風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀及趨勢(shì)，以期促進(jìn)消防應(yīng)急管理規(guī)劃工作同城鎮(zhèn)發(fā)展趨勢(shì)相同步，避免規(guī)劃工作的滯后性。
太原都市圈是中部地區(qū)崛起戰(zhàn)略的關(guān)鍵區(qū)域，核心城市太原是我國(guó)城鎮(zhèn)化均衡發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn)。近年來(lái)，區(qū)域內(nèi)各城市在經(jīng)濟(jì)、人口、高新技術(shù)等方面發(fā)展迅速，但受制于地理位置、資源稟賦等，城市間聯(lián)結(jié)程度不高，融合狀態(tài)尚不成熟，城市規(guī)劃尚不完善，消防風(fēng)險(xiǎn)因素較多，致使該區(qū)域在消防風(fēng)險(xiǎn)防控管理方面有較高的研究?jī)r(jià)值。因此，為進(jìn)一步提升消防風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急管理能力，優(yōu)化評(píng)估模型及方法，為區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展奠定安全環(huán)境基礎(chǔ)。本文以太原都市圈所在區(qū)域作為研究對(duì)象，將遙感數(shù)據(jù)、POI興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后融入GIS-GANP模型中，提取特異性影響因素，探討城市一體化區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)及空間分布特征，通過(guò)區(qū)位-配置模型[23-24]，預(yù)測(cè)防控消防風(fēng)險(xiǎn)的站點(diǎn)規(guī)劃趨勢(shì)及方向，研究構(gòu)建一體化應(yīng)急應(yīng)戰(zhàn)體系[25]的可行性，以期在消防風(fēng)險(xiǎn)研究領(lǐng)域擴(kuò)充城市區(qū)域視角，為向都市圈方向發(fā)展的城市區(qū)域內(nèi)應(yīng)急管理工作的發(fā)展規(guī)劃思路提供借鑒及參考，推動(dòng)消防應(yīng)急管理工作與城市區(qū)域融合發(fā)展方向相匹配，減少因消防站點(diǎn)遷移、重置造成資源浪費(fèi)。
1 區(qū)域型消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型
1.1 構(gòu)建評(píng)估指標(biāo)體系
基于已有文獻(xiàn)研究及城市區(qū)域融合發(fā)展視角，綜合人口、經(jīng)濟(jì)、政府公共設(shè)施投入等因素，可將區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)因素歸納為災(zāi)害危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性及消防韌性3大類(表1)。①模擬災(zāi)害誘因，考慮消防事件不可逆性，綜合人-物-社會(huì)三維度選出代表災(zāi)害危險(xiǎn)性的指標(biāo)。商場(chǎng)、酒店、娛樂(lè)場(chǎng)所等人員密集型場(chǎng)所，在發(fā)生消防安全事件時(shí)，對(duì)人身生命的威脅極高，能代表對(duì)人這一層面的潛在危險(xiǎn)性；以加油站、化工廠等為代表的易燃爆場(chǎng)所，消防安全事件誘發(fā)性極高，能代表對(duì)物這一層面的潛在危險(xiǎn)性；醫(yī)院、古跡等場(chǎng)所對(duì)文化、社會(huì)等方面具有較強(qiáng)的軟作用，以其作為公共設(shè)施這一層面的代表，能分析社會(huì)層面受到消防安全事件的潛在危險(xiǎn)性。②就消防安全事件影響的客體，集中在人員、經(jīng)濟(jì)及建筑物方面，分布越集中，脆弱性越大，風(fēng)險(xiǎn)越高。因而選擇人口密度、地均GDP、高層建筑代表當(dāng)前城市的主要承災(zāi)體，單位區(qū)域內(nèi)指標(biāo)越高，風(fēng)險(xiǎn)越大。③從抵抗消防風(fēng)險(xiǎn)及恢復(fù)的能力分析，消防站點(diǎn)密度、水網(wǎng)密度決定著災(zāi)害控制能力，路網(wǎng)密度影響著控制時(shí)效，公共設(shè)施投入增長(zhǎng)率推動(dòng)著災(zāi)后恢復(fù)能力的速度，幾者構(gòu)成了消防韌性的衡量因素，韌性越高，風(fēng)險(xiǎn)越小。
表1 區(qū)域型消防風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系表
1.2 確定研究方法
ANP網(wǎng)絡(luò)分析法在優(yōu)化AHP的基礎(chǔ)上能夠考慮決策系統(tǒng)中因素間相互依存和反饋的關(guān)系，但主觀性較強(qiáng)?；疑P(guān)聯(lián)法在定量分析的基礎(chǔ)上結(jié)合描述及比較分析，能夠?qū)σ咽占纳倭啃畔⑦M(jìn)行利用，能夠客觀反映系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)系。因此，選用基于GIS空間分析法的灰色網(wǎng)絡(luò)分析法(G-ANP)，綜合考慮主客觀因素對(duì)城市間區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，流程如下。
(1)確定指標(biāo)及評(píng)價(jià)等級(jí)。根據(jù)識(shí)別出的消防風(fēng)險(xiǎn)因素建立指標(biāo)集Ui=(U1,U2,U3)，各指標(biāo)的子集為Ui=(Ui1,Ui2,Ui3…Uij)(i=1,2…N;j=1,2…n)，評(píng)價(jià)等級(jí)為Ti=(T1,T2,T3,T4,T5)。
(2)利用GIS空間分析法，對(duì)區(qū)域指標(biāo)數(shù)據(jù)集散程度進(jìn)行分析，并通過(guò)數(shù)值分類在空間上呈現(xiàn)差異分布，進(jìn)而對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)空間分布情況進(jìn)行分析，初步分析消防風(fēng)險(xiǎn)在單因素下分布情況。
(4)灰色關(guān)聯(lián)法建立灰色評(píng)價(jià)矩陣。用評(píng)價(jià)等級(jí)T通過(guò)專家打分法對(duì)各指標(biāo)獨(dú)立打分得評(píng)價(jià)矩陣D，用灰色統(tǒng)計(jì)法求得X類白化權(quán)函數(shù)，判斷不同指標(biāo)的灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)及總灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)，進(jìn)而計(jì)算灰色評(píng)價(jià)權(quán)，即各指標(biāo)隸屬某一灰類的總體認(rèn)同度。最后計(jì)算求得灰色評(píng)價(jià)矩陣P：
(1)
式中：i為一級(jí)指標(biāo)，j為二級(jí)指標(biāo)，e為專家編號(hào)。
(5)綜合評(píng)價(jià)?；贏NP計(jì)算出的極限相對(duì)排序向量W*及灰色關(guān)聯(lián)法求出的灰色評(píng)價(jià)矩陣P，可算出二級(jí)指標(biāo)評(píng)估權(quán)重：Y=W*×P，結(jié)合評(píng)價(jià)等級(jí)向量T，得到一級(jí)權(quán)重值：Q=Y×T。對(duì)于城市區(qū)域型消防風(fēng)險(xiǎn)的整體評(píng)估通過(guò)綜合評(píng)價(jià)向量S=W×P，最后與評(píng)價(jià)等級(jí)T結(jié)合得到綜合評(píng)估分值為：G=S×T。計(jì)算出綜合得分對(duì)城市區(qū)域型進(jìn)行總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，用組合加權(quán)法對(duì)各區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合GIS判斷不同區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)分布情況，進(jìn)而對(duì)不同區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，探尋風(fēng)險(xiǎn)重點(diǎn)的區(qū)域關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素?；谥攸c(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域及城市發(fā)展方向引入?yún)^(qū)位-配置模型(L-A模型)可以對(duì)后續(xù)消防規(guī)劃趨勢(shì)進(jìn)行研究，以預(yù)見(jiàn)性的視角分析規(guī)劃方向(圖1)。
圖1 區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型圖
2 案例分析及應(yīng)用
2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理
2.1.1 研究區(qū)域概況
太原市地處中國(guó)華北地區(qū)，是山西省政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，常住人口為375.27萬(wàn)人，地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)為4 028.51億元，協(xié)同晉中市、陽(yáng)泉市、呂梁市以及忻州市幾個(gè)行政區(qū)劃臨近的城市共同發(fā)展。然而，受限于地理位置，基礎(chǔ)設(shè)施水平等因素，太原市核心輻射作用相對(duì)薄弱，城市間聯(lián)通程度較低，基于《中國(guó)都市圈發(fā)展報(bào)告》[26]可知，太原所處區(qū)域?qū)儆诘湫偷呐嘤l(fā)展中的區(qū)域(圖2)。隨著城市化戰(zhàn)略的推進(jìn)，經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所、人口數(shù)量的增加衍生出頻發(fā)的消防事故，因此，對(duì)消防風(fēng)險(xiǎn)分布情況進(jìn)行研究刻不容緩。
圖2 太原都市圈所屬區(qū)位圖(文中底圖源自山西省自然資源廳，審圖號(hào)：晉S(2020)005號(hào)，下同。)
2.1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及模糊處理
經(jīng)濟(jì)及人口數(shù)據(jù)源于2020年統(tǒng)計(jì)年鑒，POI數(shù)據(jù)取自電子地圖，區(qū)域內(nèi)建筑數(shù)據(jù)采自遙感數(shù)據(jù)，道路網(wǎng)絡(luò)及水網(wǎng)數(shù)據(jù)源于OPENSTREET。為提高評(píng)估準(zhǔn)確性，避免由于收集數(shù)據(jù)來(lái)源、統(tǒng)計(jì)方式、標(biāo)準(zhǔn)尺度等原因?qū)е卤容^分析出現(xiàn)偏差，因而將上述數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化及模糊化處理，使數(shù)據(jù)具有一定容錯(cuò)率，在趨勢(shì)上與真實(shí)情況保持一致。將太原都市圈所在區(qū)域的消防風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的數(shù)值由高到低劃分成五級(jí)，用重分類數(shù)據(jù)進(jìn)行GIS分析及綜合評(píng)估計(jì)算，使分析結(jié)果具有更高的可信度(表2)。
表2 指標(biāo)模糊處理表
圖3 公眾聚集場(chǎng)所密度圖圖4 易燃易爆場(chǎng)所密度圖圖5 保護(hù)單位密度圖圖6 人口密度圖圖7 地均GDP圖圖8 高層分布密度圖圖9 路網(wǎng)密度圖圖10 公共設(shè)施投入增長(zhǎng)率圖圖11 消防站點(diǎn)密度圖圖12 水網(wǎng)密度圖
2.2 太原都市圈所屬區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及結(jié)論
2.2.1 GIS分析及結(jié)論
對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)在空間上的分布情況可視化處理進(jìn)行初步風(fēng)險(xiǎn)分析，判斷太原都市圈消防風(fēng)險(xiǎn)分布情況及集中趨勢(shì)，利用ArcGIS軟件將各地區(qū)消防風(fēng)險(xiǎn)劃分為不同等級(jí)，得到各區(qū)域不同指標(biāo)下消防風(fēng)險(xiǎn)空間特征的分布圖(圖3至圖12)。
基于不同風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)引起的消防風(fēng)險(xiǎn)在空間分布情況可初步分析：2020年度太原都市圈所處區(qū)域的消防風(fēng)險(xiǎn)在單個(gè)指標(biāo)作用下呈現(xiàn)出不同的風(fēng)險(xiǎn)形態(tài)，不同于都市圈具有環(huán)狀層級(jí)分布的特點(diǎn)，太原都市圈消防風(fēng)險(xiǎn)分布呈45°的條帶狀，以太原市市轄區(qū)為中心，向條帶兩側(cè)分布。災(zāi)害危險(xiǎn)性與承災(zāi)體脆弱性同消防風(fēng)險(xiǎn)成正比，風(fēng)險(xiǎn)主要集中于市轄區(qū)，而消防韌性與上述兩方面指標(biāo)不同，城市化越發(fā)達(dá)的區(qū)域消防韌性越高，消防風(fēng)險(xiǎn)越低。因而太原都市圈所在區(qū)域的整體消防風(fēng)險(xiǎn)需要綜合考慮幾方面的指標(biāo)因素，進(jìn)而進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)特征分析。
2.2.2 G-ANP分析及結(jié)論
表3 加權(quán)超矩陣表
穩(wěn)定化處理得全局權(quán)重W*=(0.11，0.07，0.02，0.04，0.08，0.05，0.17，0.08，0.21*，0.17)，綜上可得各指標(biāo)權(quán)重表(表4)。
表4 區(qū)域型消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重表
對(duì)區(qū)域型消防評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定為高、較高、中、較低、低，所對(duì)應(yīng)的分值分別為5、4、3、2、1，分值越高說(shuō)明影響風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)要高，介于兩者之間取中值，評(píng)估等級(jí)為V=(5,4,3,2,1)。現(xiàn)通過(guò)6名有經(jīng)驗(yàn)的消防專家對(duì)各項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行賦值，并根據(jù)據(jù)評(píng)價(jià)等級(jí)，建立以上、中、下三類白化權(quán)函數(shù)為基準(zhǔn)的5個(gè)白化權(quán)函數(shù),即g1(x)、g2(x)、g3(x)、g4(x)、g5(x)，以g1(x)為例可得公式(2)。根據(jù)灰色統(tǒng)計(jì)法所得所有二級(jí)指標(biāo)的總灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)和灰統(tǒng)計(jì)評(píng)估序列，由灰色評(píng)價(jià)表可得城市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估灰色評(píng)價(jià)矩陣P。
(2)
(3)
可得一級(jí)指標(biāo)評(píng)估值(0.77，0.61，2.62)，綜合評(píng)價(jià)向量(0.35*，0.34，0.27，0.04，0)，評(píng)估分值為4.00介于4到5之間，即評(píng)估結(jié)論為太原都市圈所在區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)偏高。
2.2.3 綜合分析結(jié)論及對(duì)策建議
GIS-GANP分析可得各區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)分布情況(圖13)，綜合評(píng)估結(jié)論：太原都市圈所處區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)整體偏高，最嚴(yán)重的區(qū)域?yàn)椋禾械氖休爡^(qū)、清徐縣；陽(yáng)泉市的盂縣；呂梁市的孝義市；晉中市的介休市。而據(jù)各區(qū)域指標(biāo)可分析出消防風(fēng)險(xiǎn)成因：①市轄區(qū)內(nèi)水網(wǎng)分布及消防站點(diǎn)密度較高、公共設(shè)施投入、道路通達(dá)性較好，消防韌性較高，但消防風(fēng)險(xiǎn)卻對(duì)應(yīng)最高，原因在于市轄區(qū)受地形因素限制，人口密度較高，經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所集中，高層建筑眾多，消防韌性雖然相對(duì)其他地區(qū)較高但仍無(wú)法與消防需求相匹配，致使在消防韌性占較高權(quán)重的綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)，消防風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)仍然較高。②在公共設(shè)施投入方面，部分區(qū)域內(nèi)指標(biāo)得分較高，而由于路網(wǎng)密度相對(duì)較低，在權(quán)重配比影響下，最終消防韌性不高，在區(qū)域人口密度高的情況下，產(chǎn)生綜合評(píng)估時(shí)消防風(fēng)險(xiǎn)較高的結(jié)果。③盂縣、孝義市、介休市的消防問(wèn)題均在于消防韌性不足，公共設(shè)施投入增長(zhǎng)為負(fù)，道路通達(dá)性不好，而三地公眾聚集場(chǎng)所密度、地均GDP以及人口聚集度較高，在各項(xiàng)指標(biāo)因素均促使消防風(fēng)險(xiǎn)高的作用下，加權(quán)綜合消防風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果最高即可理解。
圖13 太原都市圈所屬區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分及重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)圖
綜上，可知太原都市圈所屬區(qū)域內(nèi)消防風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)最高的幾個(gè)區(qū)域，原因在于消防韌性、區(qū)域承災(zāi)體分布、致災(zāi)因子三方關(guān)系不匹配造成，而就當(dāng)前現(xiàn)狀，需要消防應(yīng)急管理部門、土地規(guī)劃部門及城建部門、交管部門通力合作，破除當(dāng)前三者關(guān)系不合理的局面，增強(qiáng)基建，提高公共設(shè)施投入力度，重視多部門協(xié)同建設(shè)城市的理念，加強(qiáng)消防風(fēng)險(xiǎn)防控布局，對(duì)重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而對(duì)未來(lái)以區(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行城市消防風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急管理作出貢獻(xiàn)，保障培育型都市圈向高層次都市圈的形態(tài)不斷發(fā)展，推動(dòng)城市區(qū)域聯(lián)動(dòng)作用的發(fā)展與融合。
2.2.4 消防站點(diǎn)規(guī)劃趨勢(shì)研究
都市圈發(fā)展不僅局限于經(jīng)濟(jì)、交通等方面，消防應(yīng)急管理同樣要順應(yīng)都市圈發(fā)展思路?；谔际腥λ趨^(qū)域進(jìn)行消防風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果可知，區(qū)域整體消防風(fēng)險(xiǎn)偏高，需要引入L-A模型，通過(guò)對(duì)消防站點(diǎn)進(jìn)行重新布局規(guī)劃以達(dá)到降低消防風(fēng)險(xiǎn)的目的。此外，當(dāng)前城市區(qū)域融合發(fā)展向著都市圈一體化進(jìn)程邁進(jìn)，消防應(yīng)急規(guī)劃同樣需要考慮并符合未來(lái)的趨勢(shì)。
(1)規(guī)劃條件分析。①位置限制，城市消防站的設(shè)立有相應(yīng)限制及要求，如：設(shè)立位置距離易燃易爆場(chǎng)所應(yīng)不小于200 m，主體建筑距人員密集場(chǎng)所的公共建筑疏散出口不應(yīng)小于50 m。②轄區(qū)確定，在接收到報(bào)警后5 min內(nèi)消防員需到達(dá)火情發(fā)生地，因而需以5 min行駛的路程作為轄區(qū)范圍。高峰時(shí)段車速平均為32 km/h，高峰擁堵延時(shí)指數(shù)為1.561，則正常時(shí)段平均車速為49.95 km/h，即5 min可達(dá)距離為2 666.67 m～3 902.50 m。以此為規(guī)劃阻抗指標(biāo)，建立消防站點(diǎn)轄區(qū)。③負(fù)荷均衡，確定消防站點(diǎn)位置及數(shù)量時(shí)，基于其他原則所作規(guī)劃無(wú)法避免部分符合要求的消防站點(diǎn)承擔(dān)過(guò)重的消防負(fù)荷，增加了火災(zāi)失控的風(fēng)險(xiǎn)概率，因此在需求點(diǎn)數(shù)量確定的情況下，應(yīng)盡量使得各站點(diǎn)轄區(qū)內(nèi)的需求點(diǎn)數(shù)量相對(duì)均衡。
(2)規(guī)劃結(jié)論及趨勢(shì)分析?；谙勒军c(diǎn)規(guī)劃條件，結(jié)合太原都市圈所處區(qū)域特征分析，利用L-A模型，以覆蓋率50%為例，可得表7。從城市單元視角，當(dāng)前消防站點(diǎn)總數(shù)為82個(gè)，預(yù)計(jì)達(dá)到覆蓋率為50%，所需站點(diǎn)數(shù)量為258個(gè)，而太原都市圈所處區(qū)域覆蓋率現(xiàn)狀為17.29%，預(yù)計(jì)整體達(dá)到覆蓋率為50%，所需消防站點(diǎn)數(shù)量為170，減少率為34.11%。可見(jiàn)，從區(qū)域發(fā)展一體化角度進(jìn)行消防應(yīng)急管理規(guī)劃，能極大減少資源的浪費(fèi)，提升消防規(guī)劃的時(shí)效性。從規(guī)劃可視化結(jié)果可得(圖14)，市縣之間消防站點(diǎn)進(jìn)行協(xié)同發(fā)展，逐步呈現(xiàn)連帶式形態(tài)，圈體狀逐步呈現(xiàn)出來(lái)，重點(diǎn)規(guī)劃區(qū)域以太原市市轄區(qū)為起點(diǎn)，向西南方向延申。
表7 消防站點(diǎn)規(guī)劃表(覆蓋率50%)
圖14 太原都市圈所處區(qū)域消防站點(diǎn)規(guī)劃示意圖
3 結(jié)論與展望
3.1 研究結(jié)論與建議
消防風(fēng)險(xiǎn)管理的重要性伴隨城市化進(jìn)程逐步凸顯，都市圈作為城市區(qū)域間發(fā)展的基礎(chǔ)形態(tài)，其所在區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估及管理工作是保證其順利進(jìn)入下一階段的基礎(chǔ)。就城市個(gè)體而言，以都市圈所在區(qū)域作為研究對(duì)象更符合當(dāng)前城市發(fā)展特點(diǎn)及趨勢(shì)，評(píng)估單元應(yīng)與評(píng)估模型相匹配，進(jìn)而使評(píng)估結(jié)果更準(zhǔn)確。本文通過(guò)分析太原都市圈所在區(qū)域特征，得出具有代表性的評(píng)估指標(biāo)，引入經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所、消防重點(diǎn)場(chǎng)所、消防站點(diǎn)等POI數(shù)據(jù)作為指標(biāo)因素使得評(píng)估結(jié)果與現(xiàn)狀貼合程度更高，將GIS與G-ANP方法結(jié)合，使定性、定量分析與可視化相融合，從而為評(píng)估結(jié)果具體分析提供依據(jù)，最后通過(guò)案例分析對(duì)模型的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。在風(fēng)險(xiǎn)分布特征的結(jié)論下，引入L-A模型，分析區(qū)域應(yīng)急管理一體化發(fā)展趨勢(shì)下的消防站點(diǎn)規(guī)劃方向，以期避免應(yīng)急規(guī)劃的時(shí)滯性。研究具體結(jié)論如下：
(1)POI數(shù)據(jù)符合培育發(fā)展中城市區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的特異性。在利用提出適用于欠發(fā)達(dá)城市區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的模型時(shí)，突出了相應(yīng)特點(diǎn)，即人口及建筑的密度較高，城市建設(shè)的發(fā)展方向傾向于經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的提升，在規(guī)劃過(guò)程中存在一些問(wèn)題，所以利用POI興趣點(diǎn)作為模型的指標(biāo)因素能夠充分反映區(qū)域現(xiàn)狀，較統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)而言更符合現(xiàn)實(shí)情況。在評(píng)估方法方面，結(jié)合GIS空間分析法與G-ANP法使得評(píng)估過(guò)程兼具主觀分析與客觀數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，既能夠獲得區(qū)域整體消防風(fēng)險(xiǎn)得分，又能夠?qū)唧w高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)進(jìn)行微觀分析，從而進(jìn)一步得出不同區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)要點(diǎn)并提出減低消防風(fēng)險(xiǎn)措施。
(2)太原都市圈所區(qū)域?qū)俚陌咐秊閰^(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的可行性提供了支撐作用。在具體以太原都市圈所處區(qū)域作為分析案例時(shí)，通過(guò)提出的消防風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化模型充分得出整體了消防風(fēng)險(xiǎn)分布特征，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行了劃分，其中重點(diǎn)分析了高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)存在的問(wèn)題，如消防韌性與誘發(fā)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的因素不匹配，公共投入率較低等問(wèn)題，并進(jìn)一步得出消防韌性是作為消防風(fēng)險(xiǎn)控制中的關(guān)鍵因素，其中公共設(shè)施投入增長(zhǎng)率最為重要。
(3)消防風(fēng)險(xiǎn)研究視角下培育發(fā)展中的都市圈分布特征的新特點(diǎn)。在已有的都市圈研究中，認(rèn)為都市圈的分布形態(tài)是以中心城市為點(diǎn)向外進(jìn)行輻射的圈層結(jié)構(gòu)。而從本文研究結(jié)論中得出太原都市圈所處區(qū)域的消防風(fēng)險(xiǎn)分布呈現(xiàn)45°帶狀連綿分布。雖是從消防風(fēng)險(xiǎn)角度探索出區(qū)域之間的聯(lián)系性，但因在指標(biāo)方面能夠體現(xiàn)出部分城市發(fā)展情況，同樣對(duì)該都市圈的形態(tài)分布具有參考意義，即由于中心城市的核心帶動(dòng)作用不足，城市間交通通達(dá)程度不同，受限于地理因素在城市化建設(shè)中未必會(huì)使得都市圈的形態(tài)呈現(xiàn)圈層分布。
(4)應(yīng)急管理一體化能降低公共設(shè)施建設(shè)成本?；贚-A模型，以覆蓋率50 %為例，從所需消防站點(diǎn)數(shù)量的減少比率分析，打破行政邊緣，共建應(yīng)急體系及設(shè)施，不僅能高效降低區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)，同樣可以避免相鄰區(qū)域的過(guò)度投入造成人力、物力等資源的浪費(fèi)，進(jìn)而促進(jìn)“城市病”問(wèn)題的解決，推動(dòng)城市化的高質(zhì)量發(fā)展。
綜上，科技的進(jìn)步為應(yīng)急管理工作提供了數(shù)據(jù)與方法，在實(shí)際城市應(yīng)急管理工作中，數(shù)據(jù)的多源拓展及評(píng)估模型的改進(jìn)，均是優(yōu)化的方向?；诔鞘袇^(qū)域協(xié)同共建勢(shì)態(tài)，都市圈必然是未來(lái)城市高質(zhì)量發(fā)展的重要布局，當(dāng)前對(duì)經(jīng)濟(jì)、交通、產(chǎn)業(yè)等角度進(jìn)行深度融合時(shí)，應(yīng)急管理工作同樣應(yīng)順應(yīng)城市演變趨勢(shì)，與時(shí)俱進(jìn)，弱化行政區(qū)劃，構(gòu)建應(yīng)急管理一體化布局。這既符合以人為本的戰(zhàn)略思想，有利于降低資源浪費(fèi)，避免應(yīng)急管理規(guī)劃時(shí)滯，同樣貼合城市安全發(fā)展戰(zhàn)略要求。
3.2 討論與展望
本文以城市一體化發(fā)展趨勢(shì)為背景，構(gòu)建以區(qū)域?yàn)檠芯恳暯堑南里L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，通過(guò)模糊算法降低誤差度，提高數(shù)據(jù)多源融合的科學(xué)性，運(yùn)用GIS-GANP模型，從主客觀綜合角度減少過(guò)度主觀或過(guò)度量化造成評(píng)估結(jié)果與事實(shí)相悖的概率，進(jìn)而分析出消防風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)及空間分布特征，并通過(guò)L-A模型對(duì)消防站點(diǎn)布局進(jìn)行預(yù)測(cè)，為區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供空間分布上的參考，為科學(xué)降低城市消防風(fēng)險(xiǎn)，在都市圈區(qū)域內(nèi)構(gòu)建消防應(yīng)急管理一體化提供新思路。都市圈向著高質(zhì)量發(fā)展，5G建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)，智慧消防的戰(zhàn)略布局及技術(shù)難題的攻克，均為提升城市消防的安全性提供了支持。然而，如何構(gòu)建城市大數(shù)據(jù)平臺(tái)，接入部門間的協(xié)作關(guān)系及權(quán)限如何調(diào)整，城市數(shù)據(jù)收集、處理與反饋及時(shí)性如何保障，如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)評(píng)估等方面還有待進(jìn)一步研究與探討。
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閆緒嫻，阮嘉珺，苗敬毅,2，范 玲
(1.山西財(cái)經(jīng)大學(xué) 管理科學(xué)與工程學(xué)院，山西 太原 030006；2.廣東白云學(xué)院 經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)系，廣東 廣州 510550)
在城市現(xiàn)代化進(jìn)程中，消防安全事件防控難度大，極易受人為因素影響，承災(zāi)體間聯(lián)動(dòng)性強(qiáng)，是城市應(yīng)急管理亟待解決的重要災(zāi)害問(wèn)題。2020年全國(guó)接報(bào)火災(zāi)總數(shù)25.2萬(wàn)起，居民住宅火災(zāi)數(shù)量占總數(shù)的43.3%，其中，高層住宅火災(zāi)比上年大幅上升13.6%。由此可見(jiàn)，城區(qū)消防應(yīng)急管理工作的重要性。而隨著都市圈概念的提出，標(biāo)志著城市區(qū)域沿新方向發(fā)展，消防應(yīng)急管理工作也應(yīng)同向優(yōu)化調(diào)整。在既有研究中，城市、綜合體[1]、高層建筑[2-3]、地下管廊[4]作為研究主體已有較多成果，城市一體化區(qū)域形態(tài)作為更加宏觀的對(duì)象，仍需深度探索與鉆研。
當(dāng)前消防安全問(wèn)題研究數(shù)據(jù)有多源化趨勢(shì)[5]，但遙感數(shù)據(jù)[6]、POI興趣點(diǎn)[7]與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)衡量尺度不同，仍有探討空間。城市建設(shè)趨向多元，消防風(fēng)險(xiǎn)因素冗雜，據(jù)分層分類原則[8]起火成因[9-11]、火災(zāi)特點(diǎn)[12-15]等是主因，就區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)研究而言，進(jìn)行分級(jí)管理有助于規(guī)劃工作。此外，綜合運(yùn)用模型增強(qiáng)了分析過(guò)程的合理性，如熵權(quán)法[16-17]、AHP[18]、事故樹(shù)[19]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[20]、MIRO[21]等。而GIS空間分析法[22]能在數(shù)量、分類方面突顯優(yōu)勢(shì)，有利于分析區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)分布特點(diǎn)。因此，消防風(fēng)險(xiǎn)研究應(yīng)拓展以都市圈形態(tài)為代表的城市區(qū)域作為主體，探索多源數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題，在空間視角分析風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀及趨勢(shì)，以期促進(jìn)消防應(yīng)急管理規(guī)劃工作同城鎮(zhèn)發(fā)展趨勢(shì)相同步，避免規(guī)劃工作的滯后性。
太原都市圈是中部地區(qū)崛起戰(zhàn)略的關(guān)鍵區(qū)域，核心城市太原是我國(guó)城鎮(zhèn)化均衡發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn)。近年來(lái)，區(qū)域內(nèi)各城市在經(jīng)濟(jì)、人口、高新技術(shù)等方面發(fā)展迅速，但受制于地理位置、資源稟賦等，城市間聯(lián)結(jié)程度不高，融合狀態(tài)尚不成熟，城市規(guī)劃尚不完善，消防風(fēng)險(xiǎn)因素較多，致使該區(qū)域在消防風(fēng)險(xiǎn)防控管理方面有較高的研究?jī)r(jià)值。因此，為進(jìn)一步提升消防風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急管理能力，優(yōu)化評(píng)估模型及方法，為區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展奠定安全環(huán)境基礎(chǔ)。本文以太原都市圈所在區(qū)域作為研究對(duì)象，將遙感數(shù)據(jù)、POI興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后融入GIS-GANP模型中，提取特異性影響因素，探討城市一體化區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)及空間分布特征，通過(guò)區(qū)位-配置模型[23-24]，預(yù)測(cè)防控消防風(fēng)險(xiǎn)的站點(diǎn)規(guī)劃趨勢(shì)及方向，研究構(gòu)建一體化應(yīng)急應(yīng)戰(zhàn)體系[25]的可行性，以期在消防風(fēng)險(xiǎn)研究領(lǐng)域擴(kuò)充城市區(qū)域視角，為向都市圈方向發(fā)展的城市區(qū)域內(nèi)應(yīng)急管理工作的發(fā)展規(guī)劃思路提供借鑒及參考，推動(dòng)消防應(yīng)急管理工作與城市區(qū)域融合發(fā)展方向相匹配，減少因消防站點(diǎn)遷移、重置造成資源浪費(fèi)。
1 區(qū)域型消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型
1.1 構(gòu)建評(píng)估指標(biāo)體系
基于已有文獻(xiàn)研究及城市區(qū)域融合發(fā)展視角，綜合人口、經(jīng)濟(jì)、政府公共設(shè)施投入等因素，可將區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)因素歸納為災(zāi)害危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性及消防韌性3大類(表1)。①模擬災(zāi)害誘因，考慮消防事件不可逆性，綜合人-物-社會(huì)三維度選出代表災(zāi)害危險(xiǎn)性的指標(biāo)。商場(chǎng)、酒店、娛樂(lè)場(chǎng)所等人員密集型場(chǎng)所，在發(fā)生消防安全事件時(shí)，對(duì)人身生命的威脅極高，能代表對(duì)人這一層面的潛在危險(xiǎn)性；以加油站、化工廠等為代表的易燃爆場(chǎng)所，消防安全事件誘發(fā)性極高，能代表對(duì)物這一層面的潛在危險(xiǎn)性；醫(yī)院、古跡等場(chǎng)所對(duì)文化、社會(huì)等方面具有較強(qiáng)的軟作用，以其作為公共設(shè)施這一層面的代表，能分析社會(huì)層面受到消防安全事件的潛在危險(xiǎn)性。②就消防安全事件影響的客體，集中在人員、經(jīng)濟(jì)及建筑物方面，分布越集中，脆弱性越大，風(fēng)險(xiǎn)越高。因而選擇人口密度、地均GDP、高層建筑代表當(dāng)前城市的主要承災(zāi)體，單位區(qū)域內(nèi)指標(biāo)越高，風(fēng)險(xiǎn)越大。③從抵抗消防風(fēng)險(xiǎn)及恢復(fù)的能力分析，消防站點(diǎn)密度、水網(wǎng)密度決定著災(zāi)害控制能力，路網(wǎng)密度影響著控制時(shí)效，公共設(shè)施投入增長(zhǎng)率推動(dòng)著災(zāi)后恢復(fù)能力的速度，幾者構(gòu)成了消防韌性的衡量因素，韌性越高，風(fēng)險(xiǎn)越小。
表1 區(qū)域型消防風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系表
1.2 確定研究方法
ANP網(wǎng)絡(luò)分析法在優(yōu)化AHP的基礎(chǔ)上能夠考慮決策系統(tǒng)中因素間相互依存和反饋的關(guān)系，但主觀性較強(qiáng)?；疑P(guān)聯(lián)法在定量分析的基礎(chǔ)上結(jié)合描述及比較分析，能夠?qū)σ咽占纳倭啃畔⑦M(jìn)行利用，能夠客觀反映系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)系。因此，選用基于GIS空間分析法的灰色網(wǎng)絡(luò)分析法(G-ANP)，綜合考慮主客觀因素對(duì)城市間區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，流程如下。
(1)確定指標(biāo)及評(píng)價(jià)等級(jí)。根據(jù)識(shí)別出的消防風(fēng)險(xiǎn)因素建立指標(biāo)集Ui=(U1,U2,U3)，各指標(biāo)的子集為Ui=(Ui1,Ui2,Ui3…Uij)(i=1,2…N;j=1,2…n)，評(píng)價(jià)等級(jí)為Ti=(T1,T2,T3,T4,T5)。
(2)利用GIS空間分析法，對(duì)區(qū)域指標(biāo)數(shù)據(jù)集散程度進(jìn)行分析，并通過(guò)數(shù)值分類在空間上呈現(xiàn)差異分布，進(jìn)而對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)空間分布情況進(jìn)行分析，初步分析消防風(fēng)險(xiǎn)在單因素下分布情況。
(4)灰色關(guān)聯(lián)法建立灰色評(píng)價(jià)矩陣。用評(píng)價(jià)等級(jí)T通過(guò)專家打分法對(duì)各指標(biāo)獨(dú)立打分得評(píng)價(jià)矩陣D，用灰色統(tǒng)計(jì)法求得X類白化權(quán)函數(shù)，判斷不同指標(biāo)的灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)及總灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)，進(jìn)而計(jì)算灰色評(píng)價(jià)權(quán)，即各指標(biāo)隸屬某一灰類的總體認(rèn)同度。最后計(jì)算求得灰色評(píng)價(jià)矩陣P：
(1)
式中：i為一級(jí)指標(biāo)，j為二級(jí)指標(biāo)，e為專家編號(hào)。
(5)綜合評(píng)價(jià)?；贏NP計(jì)算出的極限相對(duì)排序向量W*及灰色關(guān)聯(lián)法求出的灰色評(píng)價(jià)矩陣P，可算出二級(jí)指標(biāo)評(píng)估權(quán)重：Y=W*×P，結(jié)合評(píng)價(jià)等級(jí)向量T，得到一級(jí)權(quán)重值：Q=Y×T。對(duì)于城市區(qū)域型消防風(fēng)險(xiǎn)的整體評(píng)估通過(guò)綜合評(píng)價(jià)向量S=W×P，最后與評(píng)價(jià)等級(jí)T結(jié)合得到綜合評(píng)估分值為：G=S×T。計(jì)算出綜合得分對(duì)城市區(qū)域型進(jìn)行總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，用組合加權(quán)法對(duì)各區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合GIS判斷不同區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)分布情況，進(jìn)而對(duì)不同區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，探尋風(fēng)險(xiǎn)重點(diǎn)的區(qū)域關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素?；谥攸c(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域及城市發(fā)展方向引入?yún)^(qū)位-配置模型(L-A模型)可以對(duì)后續(xù)消防規(guī)劃趨勢(shì)進(jìn)行研究，以預(yù)見(jiàn)性的視角分析規(guī)劃方向(圖1)。
圖1 區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型圖
2 案例分析及應(yīng)用
2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理
2.1.1 研究區(qū)域概況
太原市地處中國(guó)華北地區(qū)，是山西省政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，常住人口為375.27萬(wàn)人，地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)為4 028.51億元，協(xié)同晉中市、陽(yáng)泉市、呂梁市以及忻州市幾個(gè)行政區(qū)劃臨近的城市共同發(fā)展。然而，受限于地理位置，基礎(chǔ)設(shè)施水平等因素，太原市核心輻射作用相對(duì)薄弱，城市間聯(lián)通程度較低，基于《中國(guó)都市圈發(fā)展報(bào)告》[26]可知，太原所處區(qū)域?qū)儆诘湫偷呐嘤l(fā)展中的區(qū)域(圖2)。隨著城市化戰(zhàn)略的推進(jìn)，經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所、人口數(shù)量的增加衍生出頻發(fā)的消防事故，因此，對(duì)消防風(fēng)險(xiǎn)分布情況進(jìn)行研究刻不容緩。
圖2 太原都市圈所屬區(qū)位圖(文中底圖源自山西省自然資源廳，審圖號(hào)：晉S(2020)005號(hào)，下同。)
2.1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及模糊處理
經(jīng)濟(jì)及人口數(shù)據(jù)源于2020年統(tǒng)計(jì)年鑒，POI數(shù)據(jù)取自電子地圖，區(qū)域內(nèi)建筑數(shù)據(jù)采自遙感數(shù)據(jù)，道路網(wǎng)絡(luò)及水網(wǎng)數(shù)據(jù)源于OPENSTREET。為提高評(píng)估準(zhǔn)確性，避免由于收集數(shù)據(jù)來(lái)源、統(tǒng)計(jì)方式、標(biāo)準(zhǔn)尺度等原因?qū)е卤容^分析出現(xiàn)偏差，因而將上述數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化及模糊化處理，使數(shù)據(jù)具有一定容錯(cuò)率，在趨勢(shì)上與真實(shí)情況保持一致。將太原都市圈所在區(qū)域的消防風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的數(shù)值由高到低劃分成五級(jí)，用重分類數(shù)據(jù)進(jìn)行GIS分析及綜合評(píng)估計(jì)算，使分析結(jié)果具有更高的可信度(表2)。
表2 指標(biāo)模糊處理表
圖3 公眾聚集場(chǎng)所密度圖圖4 易燃易爆場(chǎng)所密度圖圖5 保護(hù)單位密度圖圖6 人口密度圖圖7 地均GDP圖圖8 高層分布密度圖圖9 路網(wǎng)密度圖圖10 公共設(shè)施投入增長(zhǎng)率圖圖11 消防站點(diǎn)密度圖圖12 水網(wǎng)密度圖
2.2 太原都市圈所屬區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及結(jié)論
2.2.1 GIS分析及結(jié)論
對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)在空間上的分布情況可視化處理進(jìn)行初步風(fēng)險(xiǎn)分析，判斷太原都市圈消防風(fēng)險(xiǎn)分布情況及集中趨勢(shì)，利用ArcGIS軟件將各地區(qū)消防風(fēng)險(xiǎn)劃分為不同等級(jí)，得到各區(qū)域不同指標(biāo)下消防風(fēng)險(xiǎn)空間特征的分布圖(圖3至圖12)。
基于不同風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)引起的消防風(fēng)險(xiǎn)在空間分布情況可初步分析：2020年度太原都市圈所處區(qū)域的消防風(fēng)險(xiǎn)在單個(gè)指標(biāo)作用下呈現(xiàn)出不同的風(fēng)險(xiǎn)形態(tài)，不同于都市圈具有環(huán)狀層級(jí)分布的特點(diǎn)，太原都市圈消防風(fēng)險(xiǎn)分布呈45°的條帶狀，以太原市市轄區(qū)為中心，向條帶兩側(cè)分布。災(zāi)害危險(xiǎn)性與承災(zāi)體脆弱性同消防風(fēng)險(xiǎn)成正比，風(fēng)險(xiǎn)主要集中于市轄區(qū)，而消防韌性與上述兩方面指標(biāo)不同，城市化越發(fā)達(dá)的區(qū)域消防韌性越高，消防風(fēng)險(xiǎn)越低。因而太原都市圈所在區(qū)域的整體消防風(fēng)險(xiǎn)需要綜合考慮幾方面的指標(biāo)因素，進(jìn)而進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)特征分析。
2.2.2 G-ANP分析及結(jié)論
表3 加權(quán)超矩陣表
穩(wěn)定化處理得全局權(quán)重W*=(0.11，0.07，0.02，0.04，0.08，0.05，0.17，0.08，0.21*，0.17)，綜上可得各指標(biāo)權(quán)重表(表4)。
表4 區(qū)域型消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重表
對(duì)區(qū)域型消防評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定為高、較高、中、較低、低，所對(duì)應(yīng)的分值分別為5、4、3、2、1，分值越高說(shuō)明影響風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)要高，介于兩者之間取中值，評(píng)估等級(jí)為V=(5,4,3,2,1)。現(xiàn)通過(guò)6名有經(jīng)驗(yàn)的消防專家對(duì)各項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行賦值，并根據(jù)據(jù)評(píng)價(jià)等級(jí)，建立以上、中、下三類白化權(quán)函數(shù)為基準(zhǔn)的5個(gè)白化權(quán)函數(shù),即g1(x)、g2(x)、g3(x)、g4(x)、g5(x)，以g1(x)為例可得公式(2)。根據(jù)灰色統(tǒng)計(jì)法所得所有二級(jí)指標(biāo)的總灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)和灰統(tǒng)計(jì)評(píng)估序列，由灰色評(píng)價(jià)表可得城市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估灰色評(píng)價(jià)矩陣P。
(2)
(3)
可得一級(jí)指標(biāo)評(píng)估值(0.77，0.61，2.62)，綜合評(píng)價(jià)向量(0.35*，0.34，0.27，0.04，0)，評(píng)估分值為4.00介于4到5之間，即評(píng)估結(jié)論為太原都市圈所在區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)偏高。
2.2.3 綜合分析結(jié)論及對(duì)策建議
GIS-GANP分析可得各區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)分布情況(圖13)，綜合評(píng)估結(jié)論：太原都市圈所處區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)整體偏高，最嚴(yán)重的區(qū)域?yàn)椋禾械氖休爡^(qū)、清徐縣；陽(yáng)泉市的盂縣；呂梁市的孝義市；晉中市的介休市。而據(jù)各區(qū)域指標(biāo)可分析出消防風(fēng)險(xiǎn)成因：①市轄區(qū)內(nèi)水網(wǎng)分布及消防站點(diǎn)密度較高、公共設(shè)施投入、道路通達(dá)性較好，消防韌性較高，但消防風(fēng)險(xiǎn)卻對(duì)應(yīng)最高，原因在于市轄區(qū)受地形因素限制，人口密度較高，經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所集中，高層建筑眾多，消防韌性雖然相對(duì)其他地區(qū)較高但仍無(wú)法與消防需求相匹配，致使在消防韌性占較高權(quán)重的綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)，消防風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)仍然較高。②在公共設(shè)施投入方面，部分區(qū)域內(nèi)指標(biāo)得分較高，而由于路網(wǎng)密度相對(duì)較低，在權(quán)重配比影響下，最終消防韌性不高，在區(qū)域人口密度高的情況下，產(chǎn)生綜合評(píng)估時(shí)消防風(fēng)險(xiǎn)較高的結(jié)果。③盂縣、孝義市、介休市的消防問(wèn)題均在于消防韌性不足，公共設(shè)施投入增長(zhǎng)為負(fù)，道路通達(dá)性不好，而三地公眾聚集場(chǎng)所密度、地均GDP以及人口聚集度較高，在各項(xiàng)指標(biāo)因素均促使消防風(fēng)險(xiǎn)高的作用下，加權(quán)綜合消防風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果最高即可理解。
圖13 太原都市圈所屬區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分及重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)圖
綜上，可知太原都市圈所屬區(qū)域內(nèi)消防風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)最高的幾個(gè)區(qū)域，原因在于消防韌性、區(qū)域承災(zāi)體分布、致災(zāi)因子三方關(guān)系不匹配造成，而就當(dāng)前現(xiàn)狀，需要消防應(yīng)急管理部門、土地規(guī)劃部門及城建部門、交管部門通力合作，破除當(dāng)前三者關(guān)系不合理的局面，增強(qiáng)基建，提高公共設(shè)施投入力度，重視多部門協(xié)同建設(shè)城市的理念，加強(qiáng)消防風(fēng)險(xiǎn)防控布局，對(duì)重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而對(duì)未來(lái)以區(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行城市消防風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急管理作出貢獻(xiàn)，保障培育型都市圈向高層次都市圈的形態(tài)不斷發(fā)展，推動(dòng)城市區(qū)域聯(lián)動(dòng)作用的發(fā)展與融合。
2.2.4 消防站點(diǎn)規(guī)劃趨勢(shì)研究
都市圈發(fā)展不僅局限于經(jīng)濟(jì)、交通等方面，消防應(yīng)急管理同樣要順應(yīng)都市圈發(fā)展思路?；谔际腥λ趨^(qū)域進(jìn)行消防風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果可知，區(qū)域整體消防風(fēng)險(xiǎn)偏高，需要引入L-A模型，通過(guò)對(duì)消防站點(diǎn)進(jìn)行重新布局規(guī)劃以達(dá)到降低消防風(fēng)險(xiǎn)的目的。此外，當(dāng)前城市區(qū)域融合發(fā)展向著都市圈一體化進(jìn)程邁進(jìn)，消防應(yīng)急規(guī)劃同樣需要考慮并符合未來(lái)的趨勢(shì)。
(1)規(guī)劃條件分析。①位置限制，城市消防站的設(shè)立有相應(yīng)限制及要求，如：設(shè)立位置距離易燃易爆場(chǎng)所應(yīng)不小于200 m，主體建筑距人員密集場(chǎng)所的公共建筑疏散出口不應(yīng)小于50 m。②轄區(qū)確定，在接收到報(bào)警后5 min內(nèi)消防員需到達(dá)火情發(fā)生地，因而需以5 min行駛的路程作為轄區(qū)范圍。高峰時(shí)段車速平均為32 km/h，高峰擁堵延時(shí)指數(shù)為1.561，則正常時(shí)段平均車速為49.95 km/h，即5 min可達(dá)距離為2 666.67 m～3 902.50 m。以此為規(guī)劃阻抗指標(biāo)，建立消防站點(diǎn)轄區(qū)。③負(fù)荷均衡，確定消防站點(diǎn)位置及數(shù)量時(shí)，基于其他原則所作規(guī)劃無(wú)法避免部分符合要求的消防站點(diǎn)承擔(dān)過(guò)重的消防負(fù)荷，增加了火災(zāi)失控的風(fēng)險(xiǎn)概率，因此在需求點(diǎn)數(shù)量確定的情況下，應(yīng)盡量使得各站點(diǎn)轄區(qū)內(nèi)的需求點(diǎn)數(shù)量相對(duì)均衡。
(2)規(guī)劃結(jié)論及趨勢(shì)分析?；谙勒军c(diǎn)規(guī)劃條件，結(jié)合太原都市圈所處區(qū)域特征分析，利用L-A模型，以覆蓋率50%為例，可得表7。從城市單元視角，當(dāng)前消防站點(diǎn)總數(shù)為82個(gè)，預(yù)計(jì)達(dá)到覆蓋率為50%，所需站點(diǎn)數(shù)量為258個(gè)，而太原都市圈所處區(qū)域覆蓋率現(xiàn)狀為17.29%，預(yù)計(jì)整體達(dá)到覆蓋率為50%，所需消防站點(diǎn)數(shù)量為170，減少率為34.11%。可見(jiàn)，從區(qū)域發(fā)展一體化角度進(jìn)行消防應(yīng)急管理規(guī)劃，能極大減少資源的浪費(fèi)，提升消防規(guī)劃的時(shí)效性。從規(guī)劃可視化結(jié)果可得(圖14)，市縣之間消防站點(diǎn)進(jìn)行協(xié)同發(fā)展，逐步呈現(xiàn)連帶式形態(tài)，圈體狀逐步呈現(xiàn)出來(lái)，重點(diǎn)規(guī)劃區(qū)域以太原市市轄區(qū)為起點(diǎn)，向西南方向延申。
表7 消防站點(diǎn)規(guī)劃表(覆蓋率50%)
圖14 太原都市圈所處區(qū)域消防站點(diǎn)規(guī)劃示意圖
3 結(jié)論與展望
3.1 研究結(jié)論與建議
消防風(fēng)險(xiǎn)管理的重要性伴隨城市化進(jìn)程逐步凸顯，都市圈作為城市區(qū)域間發(fā)展的基礎(chǔ)形態(tài)，其所在區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估及管理工作是保證其順利進(jìn)入下一階段的基礎(chǔ)。就城市個(gè)體而言，以都市圈所在區(qū)域作為研究對(duì)象更符合當(dāng)前城市發(fā)展特點(diǎn)及趨勢(shì)，評(píng)估單元應(yīng)與評(píng)估模型相匹配，進(jìn)而使評(píng)估結(jié)果更準(zhǔn)確。本文通過(guò)分析太原都市圈所在區(qū)域特征，得出具有代表性的評(píng)估指標(biāo)，引入經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所、消防重點(diǎn)場(chǎng)所、消防站點(diǎn)等POI數(shù)據(jù)作為指標(biāo)因素使得評(píng)估結(jié)果與現(xiàn)狀貼合程度更高，將GIS與G-ANP方法結(jié)合，使定性、定量分析與可視化相融合，從而為評(píng)估結(jié)果具體分析提供依據(jù)，最后通過(guò)案例分析對(duì)模型的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。在風(fēng)險(xiǎn)分布特征的結(jié)論下，引入L-A模型，分析區(qū)域應(yīng)急管理一體化發(fā)展趨勢(shì)下的消防站點(diǎn)規(guī)劃方向，以期避免應(yīng)急規(guī)劃的時(shí)滯性。研究具體結(jié)論如下：
(1)POI數(shù)據(jù)符合培育發(fā)展中城市區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的特異性。在利用提出適用于欠發(fā)達(dá)城市區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的模型時(shí)，突出了相應(yīng)特點(diǎn)，即人口及建筑的密度較高，城市建設(shè)的發(fā)展方向傾向于經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的提升，在規(guī)劃過(guò)程中存在一些問(wèn)題，所以利用POI興趣點(diǎn)作為模型的指標(biāo)因素能夠充分反映區(qū)域現(xiàn)狀，較統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)而言更符合現(xiàn)實(shí)情況。在評(píng)估方法方面，結(jié)合GIS空間分析法與G-ANP法使得評(píng)估過(guò)程兼具主觀分析與客觀數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，既能夠獲得區(qū)域整體消防風(fēng)險(xiǎn)得分，又能夠?qū)唧w高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)進(jìn)行微觀分析，從而進(jìn)一步得出不同區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)要點(diǎn)并提出減低消防風(fēng)險(xiǎn)措施。
(2)太原都市圈所區(qū)域?qū)俚陌咐秊閰^(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的可行性提供了支撐作用。在具體以太原都市圈所處區(qū)域作為分析案例時(shí)，通過(guò)提出的消防風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化模型充分得出整體了消防風(fēng)險(xiǎn)分布特征，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行了劃分，其中重點(diǎn)分析了高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)存在的問(wèn)題，如消防韌性與誘發(fā)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的因素不匹配，公共投入率較低等問(wèn)題，并進(jìn)一步得出消防韌性是作為消防風(fēng)險(xiǎn)控制中的關(guān)鍵因素，其中公共設(shè)施投入增長(zhǎng)率最為重要。
(3)消防風(fēng)險(xiǎn)研究視角下培育發(fā)展中的都市圈分布特征的新特點(diǎn)。在已有的都市圈研究中，認(rèn)為都市圈的分布形態(tài)是以中心城市為點(diǎn)向外進(jìn)行輻射的圈層結(jié)構(gòu)。而從本文研究結(jié)論中得出太原都市圈所處區(qū)域的消防風(fēng)險(xiǎn)分布呈現(xiàn)45°帶狀連綿分布。雖是從消防風(fēng)險(xiǎn)角度探索出區(qū)域之間的聯(lián)系性，但因在指標(biāo)方面能夠體現(xiàn)出部分城市發(fā)展情況，同樣對(duì)該都市圈的形態(tài)分布具有參考意義，即由于中心城市的核心帶動(dòng)作用不足，城市間交通通達(dá)程度不同，受限于地理因素在城市化建設(shè)中未必會(huì)使得都市圈的形態(tài)呈現(xiàn)圈層分布。
(4)應(yīng)急管理一體化能降低公共設(shè)施建設(shè)成本?；贚-A模型，以覆蓋率50 %為例，從所需消防站點(diǎn)數(shù)量的減少比率分析，打破行政邊緣，共建應(yīng)急體系及設(shè)施，不僅能高效降低區(qū)域消防風(fēng)險(xiǎn)，同樣可以避免相鄰區(qū)域的過(guò)度投入造成人力、物力等資源的浪費(fèi)，進(jìn)而促進(jìn)“城市病”問(wèn)題的解決，推動(dòng)城市化的高質(zhì)量發(fā)展。
綜上，科技的進(jìn)步為應(yīng)急管理工作提供了數(shù)據(jù)與方法，在實(shí)際城市應(yīng)急管理工作中，數(shù)據(jù)的多源拓展及評(píng)估模型的改進(jìn)，均是優(yōu)化的方向?；诔鞘袇^(qū)域協(xié)同共建勢(shì)態(tài)，都市圈必然是未來(lái)城市高質(zhì)量發(fā)展的重要布局，當(dāng)前對(duì)經(jīng)濟(jì)、交通、產(chǎn)業(yè)等角度進(jìn)行深度融合時(shí)，應(yīng)急管理工作同樣應(yīng)順應(yīng)城市演變趨勢(shì)，與時(shí)俱進(jìn)，弱化行政區(qū)劃，構(gòu)建應(yīng)急管理一體化布局。這既符合以人為本的戰(zhàn)略思想，有利于降低資源浪費(fèi)，避免應(yīng)急管理規(guī)劃時(shí)滯，同樣貼合城市安全發(fā)展戰(zhàn)略要求。
3.2 討論與展望
本文以城市一體化發(fā)展趨勢(shì)為背景，構(gòu)建以區(qū)域?yàn)檠芯恳暯堑南里L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，通過(guò)模糊算法降低誤差度，提高數(shù)據(jù)多源融合的科學(xué)性，運(yùn)用GIS-GANP模型，從主客觀綜合角度減少過(guò)度主觀或過(guò)度量化造成評(píng)估結(jié)果與事實(shí)相悖的概率，進(jìn)而分析出消防風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)及空間分布特征，并通過(guò)L-A模型對(duì)消防站點(diǎn)布局進(jìn)行預(yù)測(cè)，為區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供空間分布上的參考，為科學(xué)降低城市消防風(fēng)險(xiǎn)，在都市圈區(qū)域內(nèi)構(gòu)建消防應(yīng)急管理一體化提供新思路。都市圈向著高質(zhì)量發(fā)展，5G建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)，智慧消防的戰(zhàn)略布局及技術(shù)難題的攻克，均為提升城市消防的安全性提供了支持。然而，如何構(gòu)建城市大數(shù)據(jù)平臺(tái)，接入部門間的協(xié)作關(guān)系及權(quán)限如何調(diào)整，城市數(shù)據(jù)收集、處理與反饋及時(shí)性如何保障，如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)評(píng)估等方面還有待進(jìn)一步研究與探討。
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