摘 要

随着城市化的推进，城市人口密度迅速上升，建筑人满为患，人口和经济资源日益集中在城市，使得城市的灾害风险不断增加，对于人类的生命和财产安全有着极大的威胁。本文综合考虑城市火灾危险程度和城市火灾应对能力对城市火灾风险的影响以及对现有文献中城市火灾评价指标体系的借鉴和总结，选择了三个一级指标和十三个二级指标，从城市区域特征、城市火灾危险性特征、城市消防能力三大方面构建了城市火灾评价指标体系，使用层次分析法和综合指数法进行评价，对宁波市进行了城市火灾风险评估。根据综合评价结果,宁波市的火灾风险相对较高，并且易燃易爆化学品、劳动密集生产企业、高层建筑、消防人员数量和消防站数量等对宁波市火灾风险影响较大，与宁波市近几年发生火灾的起火原因进行对比，与综合评价结果相符合。

本文的特色是将指标进行量化，再与指标基准值进行比较获得指标评分。评价指标易于评价，数据来源可靠且受人为因素的干扰较小。并且使用GIS输出专题图，为分析和风险评估提供了依据和便利。除此外以宁波锐奇日用品有限公司“9.29”重大火灾事故为背景，对宁海县进行矢量化、缓冲区分析、叠置分析、Network analysis等GIS操作后获得专题图用来制定城市火灾救援方案，科学的进行人员疏散和火灾救援。

关键词：城市火灾评价指标体系；GIS；层次分析法；综合指数法；城市火灾救援

Abstract

With the advancement of urbanization, urban population density rises rapidly, buildings are full of people, and population and economic resources are increasingly concentrated in cities. As a result, urban disaster risks are increasing, posing a great threat to the safety of human life and property. This paper considers the urban fire risk degree and the city fire response capacity on the effects of the urban fire risk and the evaluation index system of city fire in the existing literature reference and summary, chose three first-level indicators and 13 secondary indicators, from the urban area, the urban fire risk characteristics, city fire ability three aspects to build the evaluation index system of city fire, using the analytic hierarchy process (AHP) and comprehensive index method to evaluate, on the Ningbo urban fire risk assessment .According to the results of the comprehensive evaluation of fire risk is relatively high, and flammable and explosive chemicals, labour-intensive production enterprises, the number of high-rise buildings, fire fighters and fire station number of Ningbo city had a greater influence on the fire risk, compared with Ningbo in recent years, the cause of fire, consistent with the results of comprehensive evaluation.

The feature of this paper is to quantify the index and then compare it with the index benchmark to get the index score. The evaluation index is easy to evaluate, the data source is reliable and is less disturbed by human factors. Besides, GIS is used to output thematic map, which provides basis and convenience for analysis and risk assessment. In addition to the Ningbo Ruiqi daily necessities co., LTD. "9.29" major fire accident as the background, Ninghai county vector, buffer analysis, overlay analysis, Network analysis and other GIS operations to obtain thematic map for the development of urban fire rescue plan, scientific personnel evacuation and fire rescue.

Key Words：Urban fire evaluation index system；GIS；AHP；Composite index Method；City fire rescue

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 研究目的 2

1.4 技术路线 2

第2章 城市火灾风险评价指标体系 4

2.1火灾风险评价理论 4

2.2 城市火灾风险评价指标选择 4

2.2.1 城市区域特征 5

2.2.2 城市火灾危险性特征 8

2.2.3 城市消防能力 13

第3章 基于GIS的城市火灾风险评估 15

3.1 层次分析法 15

3.1.1 层次分析法简介 15

3.1.2 层次分析法流程 15

3.1.3 分析过程 16

3.2 综合指数法 21

3.2.1 综合指数法简介 21

3.2.2 城市火灾评价指标量化 21

3.3 评估结果 21

第4章 基于GIS的城市火灾救援方案 24

4.1 事故简介 24

4.2 GIS资料准备 24

4.2.1 下载宁海县底图 24

4.2.2 底图矢量化 24

4.3 避难场所规划 25

4.3.1 受灾区域人口数量及分布估算 25

4.3.2 避难场所的选择 25

4.3.3 避难场所服务范围确定 26

4.4 疏散路径规划 27

4.4.1 速度估算 28

4.4.2 网络数据集的生成 28

4.4.3 规划出用于疏散受灾人员的路径 29

4.5 消防救援路径规划 29

第5章 结论 31

参考文献 32

致 谢 34

第1章 绪论

1.1 研究背景

限制人类社会发展的因素有很多，其中最重要的两个因素是自然灾害和人为灾害。随着城市化的推进，城市人口密度迅速上升，建筑人满为患，人口和经济资源日益集中在城市，使得城市的灾害风险不断增加，对于人类的生命和财产安全有着极大的威胁。在各类灾害中，火灾是自始至终会同人类的发展紧密联系起来的一种随机性与不确定性的灾害之一，《吕氏春秋·荡兵》中记载道，“火，善用之则为福，不善用之则为祸”，从古至今，火灾发生频率较高且极具毁灭性^[1]。随着社会的发展和城市化建设的推进，城市火灾风险不断加剧，火灾事故不断增多,造成的人员伤亡和财产损失也越来越严重。统计表明中国发生火灾的频率大幅增加，2012-2016年全国火灾事故数量高达每年30多万起，创下了历史新高，而城市火灾事故数量占到火灾事故总数量的一半以上。火灾给社会和城市的发展带来了极大的威胁，因为它的频率和破坏性远远超过其他灾害。从上述的数据中可以明白我国的城市火灾风险现状还有许多方面需要改进，对城市火灾风险进行科学评价、采取适当的防护措施、改善城市消防能力等等工作都是十分必要的。

1.2 国内外研究现状

地理信息系统（GIS）被广泛的应用于防灾减灾工程，例如自然灾害管理、灾害应急系统、过程模拟及灾害损失评估等，通过GIS的应用系统,可以实现灾害数据与参评数据的计算机存储与管理,利用各种分析模型,进行快速分析、评价与模拟,并可将分析与评价结果通过GIS以专题图或报告报表展示出来,便于管理、决策与救护^[2]。所以研究城市火灾风险评估方法对积极应对城市火灾事故，及时排除隐患及减轻灾害后果等方面具有重要意义，在此过程中GIS技术能够起到良好的支撑作用。

在安全生产管理领域中火灾风险评估和其他风险管理应用技术已经有着极为广泛的实际应用,因为火灾风险评估和其他风险管理应用技术一般都是重大或复杂的事项风险决策的必要辅助性工具和手段。对城市发生火灾的风险评估为正确的城市发生火灾的风险管理应用决策提供了可靠的依据, 通过分析和评估影响火灾风险的因素，预测某一地区的火灾概率。如何科学评估城市火灾风险，研究城市火灾风险空间分布特征，一直都是火灾科学研究领域的重点内容，也是近年来城市消防规划的重要内容^[3]。目前城市火灾的风险评估在国外发达国家已经比较发展的比较成熟了，其中比较有名的是美国使用的"灭火分级制",英国使用的"消防风险评估工具箱"以及日本使用的"城市等级法"等^[4-6]。