عنوان پایان‌نامه
ارزیابی اسیب پذیری لرزه ای شهر تهران با استفاده از تلفیق تئوری مجمو عه های زبر و محا سبات دانه ای
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سیستمهای اطلاعات جغرافیایی(GIS)
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2374;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58641
- تاریخ دفاع
- ۰۴ تیر ۱۳۹۲
- دانشجو
- فاطمه خامس پناه
- استاد راهنما
- محمودرضا دلاور
- چکیده
- زلزله از مهم ترین مخاطرات تهدید کننده محیط های شهری می باشد که اهمیت زیادی در مدیریت بحران و تصمیم گیری های شهری دارد. با توجه به اینکه تهران بر روی گسل ها ی مهمی چون گسل شمال تهران، ری و مشاء قرار گرفته است و همچنین مرکز سیاسی و اقتصادی کشور است، بحث های مربوط به مدیریت بحران از جمله در زمینه زمین لرزه در این کلانشهر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از این رو بررسی آسیب پذیری لرزه ای و تهیه‌ی نقشه‌ی آسیب پذیری لرزه ای می تواند در مدیریت بحران و برنامه های توسعه شهری کمک شایانی نماید. جهت تهیه ی نقشه‌ی آسیب پذیری لرزه ای برای اخذ تصمیم گیری صحیح در مدیریت بحران نیازمند استفاده از روش هایی برای مدیریت عدم قطعیت موجود در این مسئله هستیم. تعیین آسیب پذیری لرزه ای جزء تصمیم گیری های چند معیاره می باشد که به دلیل وابستگی به پارامترهای مختلف و نظرات کارشناسان با عدم قطعیت هایی همراه است. از جمله پارامترهای موثر در آسیب پذیری لرزه ای، پارامترهای مربوط به زمین مانند شیب و جنس خاک، پارامترهای مربوط به زمین لرزه از جمله شدت زمین لرزه و همچنین پارامترهای مربوط به ساختمان از جمله جنس ساختمان، قدمت و تعداد طبقات آن می باشد. در این تحقیق جهت برآورد آسیب پذیری لرزه ای شهر تهران، پارامترهای شیب متوسط زمین، شدت زمین لرزه در مقیاس مرکالی (MMI)، درصد ساختمان های ضعیف کمتر از چهار طبقه، درصد ساختمان های ضعیف بالای چهار طبقه، درصد ساختمان های ساخته شده قبل از سال 45 و درصد ساختمان های ساخته شده بین سال های 45 تا 67 به عنوان پارامترهای موثر در تعیین میزان آسیب پذیری لرزه ای در نظر گرفته شده اند. تاکنون روش های مختلفی جهت مدیریت عدم قطعیت های موجود در مسئله تعیین آسیب پذیری لرزه ای ارائه شده است و هر کدام، جنبه های مختلفی از عدم قطعیت را مدیریت می کنند. از جمله این روش ها، تئوری مجموعه های زبر است که از روابط غیر قابل تفکیک پذیری و تقریبات بالایی و پائینی یک مفهوم جهت استخراج قوانین کلاسه بندی استفاده می کند، از جمله محدودیت های این روش ضعف این تئوری در ارزیابی عدم قطعیت یک مجموعه و دقت تقریبی کلاسه بندی و همچنین ضعف در ارزیابی مقادیر دقت مجموعه معیارها برای انتخاب بهترین و دقیق ترین معیار جهت استخراج قوانین کلاسه بندی است .محاسبات دانه ای از دیگر روش های مدیریت عدم قطعیت در تصمیم گیری های چند معیاره است. استفاده از دانه ها جهت استخراج قوانین کلاسه بندی و استخراج درخت دانه ای برای کلاسه بندی مجموعه مرجع، مبنای اصلی مدل محاسبات دانه ای است. از جمله مزایای این روش نسبت به تئوری مجموعه های زبر، استفاده از جفت صفت مقدارها در تشکیل درخت دانه ای و استفاده از معیارهای دقیق تر در تعیین دقت و اولویت قوانین نسبت به هم می باشد. ضعف تئوری محاسبات دانه ای در فرض قطعی بودن مرزهای صفات در تشکیل دانه ها می باشد. در این تحقیق هدف تهیه نقشه ی آسیب پذیری لرزه ای فیزیکی شهر تهران بر اساس سناریو فعال شدن گسل شمال تهران در مقیاس حوزه های شهری می باشد. حوزه های شهری تقسیم بندی است که مرکز آمار جهت سرشماری نفوس و مسکن انجام داده است. سوالی که در این تحقیق مطرح است چگونگی ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای فیزیکی شهر تهران می باشد که برای این منظور از مدل محاسبات دانه ای مبتنی بر تئوری مجموعه های زبر جهت برآورد سطح آسیب پذیری لرزه ای فیزیکی شهر تهران و بهبود آن استفاده شده است. در این مدل با استفاده از مفهوم تقریبات بالایی و پایینی در محاسبات زبر، کمبود روش محاسبات دانه ای در قطعی فرض کردن مرزها حل می شود، همچنین کمبود تئوری مجموعه های زبر در برآورد دقت و تعیین اولویت قوانین با استفاده از مفاهیم مطرح شده در محاسبات دانه ای پوشش داده شده است. از جمله مشارکت های این پایان نامه، تلفیق تئوری مجموعه های زبر و محاسبات دانه ای برای استخراج قوانین کلاسه بندی جهت تعیین آسیب پذیری لرزه ای فیزیکی می باشد. از دیگر مشارکت های این پایان نامه، استفاده از معیارهای وزن داده شده با استفاده از روشی استنتاجی از میانگین گیری ترتیبی در تشکیل درخت دانه ای می باشد. در این تحقیق وزن نیز به عنوان شاخصی در تشکیل درخت دانه ای و تعیین اولویت شاخص ها در نظر گرفته شده است. همچنین برای مدیریت عدم قطعیت در نظر کارشناس، جهت تعیین آسیب پذیری حوزه های شهری نمونه، از کارشناسان مختلف جهت تعیین آسیب پذیری استفاده شده است سپس نظرات کارشناسان مختلف در مورد آسیب پذیری حوزه های شهری نمونه با استفاده از روش ترکیب دمسفر-شافر که جزء روش های تلفیق اطلاعات می باشد، تلفیق شده اند. مشارکت دیگر این تحقیق، استخراج قوانین استثناء علاوه بر قوانین همبستگی در تشکیل درخت دانه ای می باشد. قوانین استثناء قوانین کاربردی هستند که با استفاده از روش هایی که جهت استخراج قوانین همبستگی استفاده می شود قابل استخراج نیستند و با در نظر گرفتن شرایط خاص و استثنائات استخراج می شوند. نتیجه تحقیق نقشه آسیب پذیری لرزه ای فیزیکی شهر تهران بر اساس مدل محاسبات دانه ای مبتنی بر تئوری مجموعه های زبر می باشد. در این نقشه عدم قطعیت مربوط به نظر کارشناس و مدل به حداقل رسیده است.دقت نقشه آسیب پذیری که با استفاده از این روش تهیه شده است، 82% برآورد گردیده است که نسبت به تحقیق قبلی جهت تهیه نقشه آسیب پذیری لرزه ای مبنی بر محاسبات دانه ای تنها با استفاده از قوانین همبستگی و نظر یک کارشناس که دارای دقت 65% بود، افزایش قابل توجهی داشته است.
- Abstract
- Tehran as a metropolis is located on numerous faults and occurrence of some earthquakes with high intensity is not far from imagine. Regarding to unpredictability of earthquake and its hazards and threats, applying suitable methods and solutions for crisis management can lend worthy support in mitigating the financial and corporeal casualties. One of these methods is production of physical seismological vulnerability maps. Since seismic vulnerability assessment is a multi criteria decision making and is dependent on experts’ remarks, this issue has been accompanied with uncertainty. For achieving valid results, employing some methods to manage uncertainty in its best is to be considered. In this research for uncertainty management related to data model, an integrated model of granular computing model and rough sets theory are used. In this model, rules with minimum entropy is extracted. Data used as training data for this model depends on expert's remark. Accordingly, some rules for determining seismic vulnerability are extracted. For uncertainty management related to expert's remark, five experts in fields of civil engineering, seismology, geology and urban planner were asked to determine the physical seismic degree of vulnerability of sample data used as training data. In this research, in addition to association rules, exception rules are extracted. Association rules are the rules extracted based on association between two concepts. Exception rules are benefit rules which are not extractable according to association rules basics and extract rules based on exceptions in dataset. The other contribution of this research is using weights of parameters as a parameter for determining priority of rules in granule tree. For achieving this objective, five experts were asked to determine priority of seismic parameters. These remarks were integrated based on induced method of ordered weighted averaging method and priority degrees are integrated based on learning weight method. In this research, seismic vulnerability map of Tehran has been produced in statistical units scale. In this scale, Tehran is divided into 3175 statistical units. Seismic vulnerability assessment of Tehran is assessed based on the activation of north fault of Tehran and activation of other faults is ignored. In this research, uncertainty related to data and experts is greatly reduced. The accuracy of seismic vulnerability map is calculated %82 which indicates high level of accuracy of the proposed seismic vulnerability assessment.
