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基于GIS的中小学避难场所选址研究-以北京市西城区为例

作　者: 马玥
导　师: 李小娟
学　校: 首都师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 空间分析环境制约因素模型避难需求场地供给最优避难疏散模型服务设施
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

目前,中小学生的安全问题,已经成为关系到社会稳定的重要问题。本文基于地理信息系统平台,选择具有代表性的北京市西城区中小学为例,通过建立最优避难疏散模型等方法,对中小学避难场所的选址方法进行研究,主要包括以下几个方面：(1)避难环境制约因素及影响范围分析从中小学生避难场所的安全性和适宜性角度出发,选取易燃易爆站点、建筑物倒塌范围、河流湖泊、断裂带、场地坡度、国家级文物保护区等因素,应用GIS的空间分析功能,基于缓冲区、叠加分析等方法,建立环境制约因素模型,从而预测环境制约因素的影响范围,为筛选安全性高、适宜性好的中小学生避难场地奠定基础。(2)中小学避难需求和场地供给现状分析在环境制约因素的影响下,将微观经济学需求、供给概念与GIS技术相结合,对北京市西城区中小学生避难需求和场地供给进行分析,西城区内共有115所中小学数据较为完整,结果显示辖区内67所中小学校的操场供给容量剩余,而另外的48所中小学的学校操场无法提供足够的避难场地。鉴于此,选取学校周边的绿地、公园、停车场、广场等地作为备选场地,并进行环境制约因素影响下的最大避难容量分析。(3)中小学生避难场所选址研究分析本文以48所中小学校为中心,做半径为500米的缓冲区,筛选出可提供服务帮助的备选避难场地(其中,包括426个备选避难场地和17所场地避难容量剩余的学校),并采用实际的路网距离,获取这些学校与场地间的最短疏散道路；将区位-配给模型理论作为指导,在避难容量不足学校、可提供服务帮助的备选避难场地、疏散道路三者之间,以疏散道路最短、场地服务容量最大作为优化决策目标,构建学校与备选避难场地之间的最优避难疏散模型,进行学生与场地的人员分配,从而获取72个预定避难场地和72条最佳疏散路线；考虑环境制约因素对其产生的影响,利用Voronoi图、欧氏距离集等方法,解决疏散道路受阻的问题,从而提高预定避难场地的服务性,最终确定中小学生避难场所的选址位置。本文将中小学避难场所的选址方法应用于北京市西城区,针对环境制约因素研究过程中,利用建筑物高度回归方程模型,间接获取建筑物倒塌范围,在避难场地选址研究领域当中具有一定的创新性,为中小学避难场所选址工作奠定了安全性基础；通过网络分析采用实际路网距离,并充分考虑避难需求和场地供给容量关系,进一步完善了最优避难疏散模型,从而保证中小学避难场所选址工作的适用性。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-13
第一章绪论  13-24
  1.1 研究背景  13
  1.2 研究目的及意义  13-14
  1.3 国内外研究进展  14-20
    1.3.1 避难需求和场地供给研究进展  15
    1.3.2 避难场地评价和布局研究进展  15-17
    1.3.3 避难场地资源分配的研究进展  17-18
    1.3.4 中小学避难疏散情况研究进展  18-19
    1.3.5 小结  19-20
  1.4 研究方案  20-24
    1.4.1 研究内容  20-21
    1.4.2 技术路线  21-24
第二章研究区概况及数据来源  24-31
  2.1 北京市西城区概况  24-26
    2.1.1 自然地理特征  24-25
    2.1.2 人口分布状态  25-26
    2.1.3 城市空间布局特点  26
  2.2 城市灾害及避难场地现状  26-29
    2.2.1 城市灾害特点  26
    2.2.2 避难场地现状  26-28
    2.2.3 中小学校作为避难场地的可行性  28-29
  2.3 数据来源  29-31
第三章避难环境制约因素及影响范围分析  31-49
  3.1 安全性分析  31-42
    3.1.1 断裂带制约因素  31-32
    3.1.2 场地坡度制约因素  32-33
    3.1.3 河流湖泊制约因素  33-34
    3.1.4 易燃易爆站点制约因素  34-35
    3.1.5 建筑物倒塌范围制约因素  35-42
  3.2 适宜性分析  42-44
  3.3 环境制约因素影响范围  44-49
    3.3.1 环境制约因素限制条件  44-45
    3.3.2 建立环境制约因素模型  45-49
第四章避难供求关系研究  49-64
  4.1 学生避难需求和学校操场供给关系研究  49-58
    4.1.1 中小学校避难空间分布  49-50
    4.1.2 中小学在校生避难需求  50-52
    4.1.3 中小学校操场避难供给  52-53
    4.1.4 避难需求和供给的关系  53-58
  4.2 备选避难场地的供给容纳数量分析研究  58-64
    4.2.1 备选场地空间分布  59-60
    4.2.2 备选场地实际容量  60-62
    4.2.3 基于缓冲区筛选备选避难场地  62-64
第五章学生避难场所的选址空间布局优化  64-92
  5.1 基于可达性的避难疏散道路分析  64-78
    5.1.1 城市道路空间分布  64-65
    5.1.2 避难道路网络分析  65-69
    5.1.3 最优避难疏散模型  69-74
    5.1.4 避难道路可达性分析  74-78
  5.2 基于Voronoi图和欧氏距离集的服务设施分析  78-92
    5.2.1 服务设施组成  78-79
    5.2.2 基于Voronoi图的服务设施范围分析  79-85
    5.2.3 基于欧氏距离集的服务设施评价研究  85-92
第六章结论与展望  92-97
  6.1 研究成果  92-95
    6.1.1 本文的工作  92-94
    6.1.2 本文的结论  94-95
  6.2 创新点  95
  6.3 不足与展望  95-97
参考文献  97-100
致谢  100-101
硕士期间发表论文情况  101

基于GIS的中小学避难场所选址研究-以北京市西城区为例

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