一种基于综合灾害应急避难场所人口需求的预测方法与流程

本发明属于城市规划，具体涉及一种基于综合灾害应急避难场所人口需求的预测方法。

背景技术：

1、目前针对应急避难场所研究主要集中用于应对地震灾害，已建成的应急避难场所是否能够满足综合灾害的避难需求仍然有待进一步研究，而新增的避难场所设施点的规划选址上通常以距离作为主要影响因子，利用arcgis空间可达性分析进行计算，需要结合一些人工干预的手段来提高结果的可靠性和客观性。现有对应急避难场所人口需求的预测方法，通常直接使用人口密度精度只到街镇层级的人口普查数据，不能精确的体系更小层级的地块和建筑上的人口数量。总结现有技术方法，有以下几个缺点:

2、1.应急避护场所针对的灾害预防类型不够全面

3、不同的自然灾害所需的应急避护空间不同：热带气旋(台风)、强对流天气、暴雨、洪涝、雷电、干旱、异常高温、低温冷害等类型灾害，需要的是能提供具有室内空间的应急避护场所；断裂活动、地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝、软土地基沉降和水土流失等类型灾害，需要的是能提供具有开阔室外场地的应急避护场所，因此应急避护场所的需求分析需要充分结合综合灾害类型分布特征和人口集聚情况综合研究确定。

4、2.没有与arcgis深度结合

5、需求预测(基于规划图创建最佳路径规划)城市当中的设施点评估与选址，应该是与地理信息学科深度结合的研究问题，涉及到城市道路连通性、区域可达性、服务区范国等问题，是多学科多课题的综合性问题，不能有效地将地理信息学科方法有机融合到技术方案中，一定程度上就不能得出更优结果。

6、3.人口预测数据精度不高

7、对于新建设施点的规划造址，往往是主观决定，原因在于没有一套适合于设施点选址的科学合理且便捷的方法，通常只能采用简单机型算法加人工干预选址的方式进行选址

8、综上所述，基于综合灾害应急避难场所人口需求的预测是在现状人口分布与规划人口预测的基础上，匹配受各类自然灾害影响的地区，对因建筑和地类构成不同的区域提出差异化避难人口需求的更科学预测方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于综合灾害应急避难场所人口需求的预测方法，对预测地区因建筑和地类构成不同而造成的避难人口需求差异提出更适配科学的预测方法，为城市应急避护场所选址提供更为科学的依据。

2、为实现上述目的，本发明技术方案如下：

3、s1:获取人口密度热力图数据，确定待预测地区中i区域常住人口密度分布数据pi以及对应数据分布的面积ci，得到待预测地区的人口总数m；

4、s11:通过arcgis转换工具，将人口密度热力图数据转换为矢量文件，确定待预测地区中i区域常住人口密度分布数据pi以及对应数据分布的面积ci，计算待预测地区的人口总数m公式：

5、

6、式中：m表示待预测地区的人口总数；pi、ci分别表示i区域人口密度分布数据和对应人口密度分布数据的面积；m表示待预测区域中所有i区域的总项数。

7、s2:获取待预测地区建设用地的用地类型以及单体建筑信息，确定待预测地区中j区域建筑高度hj、建筑占地面积sj以及人均面积指标kj；

8、s21:在arcgis平台上录入待预测地区中j区域建筑高度hj、建筑占地面积sj，制作待预测地区数据库；其中，无建筑的用地按hj＝0、sj＝1录入数据库；

9、s22:根据国家标准确定人均面积指标kj。

10、s3:根据人口总数m、待预测地区中j区域建筑高度hj、建筑占地面积sj、人均面积指标kj，构建人口密度重分配系数公式模型，将人口总数按比重分摊，获得待预测地区中j区域常住人口密度分布数据pj；

11、s31:人口密度重分配系数公式为：

12、

13、式中：pj是j区域常住人口密度分布数据；λj是j区域人口密度重分配系数；m是待预测地区的人口总数；sj表示第j区域建筑占地面积。

14、s32:在国家标准下人均面积指标kj所计算的j区域中人口数量为理想值，需要与实际人口相匹配，将人口总数按比重分摊计算人口密度重分配系数，其中公式为：

15、

16、

17、式中：mj表示在国家标准规范下j区域理想状态下的人数；λj是j区域人口密度重分配系数；hj、sj分别表示j区域建筑高度和占地面积；kj表示j区域依据国家标准下的人均面积指标；n表示待预测区域中所有j区域的总项数。

18、s4:基于不同自然灾害危险性数据,对不同自然灾害危险性指数进行空间分布分析，获取满足应急避护需求的危险性区域面积dx，匹配待预测地区中j区域受灾害影响面积dj；构建综合灾害应急避难人口数量预测模型，将待预测地区中j区域常住人口密度分布数据pj和受灾害影响面积dj带入计算；

19、s41:确定综合灾害类型为暴雨气象灾害、台风气象灾害、大风气象灾害、雷电气象灾害、高温气象灾害、低温气象灾害、干旱气象灾害、洪涝地质灾害、地震灾害；进行灾害危险性指数的空间分布分析，划分为高风险区、较高风险区、低风险区、较低风险区；

20、s42:通过arcgis转换工具，将综合自然灾害危险性指数分布图数据要素类转换为shapefile文件，根据不同灾害危险性指数的空间分布获取满足应急避护需求的危险性区域面积dx，匹配待预测地区各用地受灾害影响面积dj。

21、s5:输出待预测地区应急避难场所避难总人口需求数量md。

22、s51:输出待预测地区应急避难场所避难总人口需求数量md具体为：

23、

24、式中：md表示待预测地区应急避难场所避难人口需求数量；pj是j区域常住人口密度分布数据；dj分别表示j区域中受灾害影响面积；m表示待预测地区的人口总数；hj、sj分别表示j区域建筑高度和占地面积；kj表示j区域依据国家标准下的人均面积指标；n表示待预测区域中所有j区域的总项数。

25、本发明一种基于综合灾害应急避难场所人口需求的预测方法与现有技术相比，具有以下

26、有益效果：

27、(1)充分考虑不同自然灾害对于应急避护场所的需求；

28、(2)采用人口密度重分配公式提高了避难人口需求的精度；

29、(3)充分结合arcgis软件更科学、严谨的计算方式研究；

30、(4)借助国家标准下人均面积指标，预测未来建设用地中人口分布情况，充分结合灾害重现危险性分区为应急避护场所的规划布局提供依据；

技术特征：

1.一种基于综合灾害应急避难场所人口需求的预测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于综合灾害应急避难场所人口需求的预测方法，其特征在于，所述步骤s1：

3.根据权利要求1所述的一种基于综合灾害应急避难场所人口需求的预测方法，其特征在于，所述步骤s2：获取待预测地区建设用地的用地类型以及单体建筑信息，确定待预测地区中j区域建筑高度hj、建筑占地面积sj以及人均面积指标kj具体步骤为：

4.根据权利要求1-2任一项所述的一种基于综合灾害应急避难场所人口需求的预测方法，其特征在于，所述步骤s3构建的人口密度重分配系数公式模型：

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于综合灾害应急避难场所人口需求的预测方法，其特征在于，所述步骤s4:基于不同自然灾害危险性数据,对不同自然灾害危险性指数进行空间分布分析，根据不同自然灾害危险性指数的空间分布获取满足应急避护需求的危险性区域面积dx，匹配待预测地区各用地受灾害影响面积dj,具体为：

6.根据权利要求5所述的一种基于综合灾害应急避难场所人口需求的预测方法，其特征在于，步骤s5:输出待预测地区应急避难场所避难总人口需求数量md具体为：

技术总结本发明公开了一种基于综合灾害应急避难场所人口需求的预测方法，该方法包括：获取人口密度热力图数据，确定待预测地区常住人口密度分布数据P<subgt;i</subgt;以及对应数据分布的面积C<subgt;i</subgt;，得到待预测地区的人口总数M；确定待预测地区中j区域内建筑高度H<subgt;j</subgt;、建筑占地面积S<subgt;j</subgt;以及人均面积指标K<subgt;j</subgt;；构建人口密度重分配系数公式模型，获得待预测地区常住人口密度分布数据P<subgt;j</subgt;；获取灾害危险性面积范围D<subgt;x</subgt;，匹配待预测地区各用地受灾害影响面积D<subgt;j</subgt;；输出待预测地区应急避难场所避难人口总需求数量M<subgt;d</subgt;。该方法对预测地区因建筑和地类构成不同而造成的避难人口需求差异提出更适配科学的预测方法，为城市应急避护场所选址提供科学的依据。技术研发人员：谢加红,卞芸芸,景国胜,赵国锋,黄润龙,聂鹏娟,贾梦柯,徐容容,刘玮,肖伟智,梁耀启,李帅帅,胡南,刘婷,杨静雯,卢德伟受保护的技术使用者：广州市交通规划研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29