عنوان پایان‌نامه
ترکیب اطلاعات مکانی با استفاده از تئوری استدلال شهودی برای ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای شهر تهران
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-کنترل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 43383;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 1668
- تاریخ دفاع
- ۲۶ دی ۱۳۸۸
- دانشجو
- محسن جهانخواه
- استاد راهنما
- محمودرضا دلاور
- چکیده
- چکیده قرار گرفتن چندین گسل فعال در اطراف و درون شهر تهران در کنار تراکم جمعیت انسانی بالا و تراکم ساختمانها و مراکز اداری و صنعتی بالا، این شهر را به یکی از شهرهای با آسیب پذیری بالا از نظر تلفات انسانی، در مقابل خطر زمین لرزه تبدیل نموده است. از این رو بررسی آسیب پذیری لرزه ای به عنوان یکی از ابزارهای مدیریت بحران و برنامه های توسعه شهری امری ضروری می باشد. به طور کلی برای تعیین آسیب پذیری لرزه ای از دو راهکار استفاده شده است که یکی از آنها استفاده از تجربه زمین لرزه های پیشین و مقایسه با آنها بوسیله مدلسازی های کامپیوتری و دیگری استفاده از روشهایی است که در آنها با توجه به نظر افراد خبره بر اساس معیارهای تأثیرگذار، آسیب پذیری لرزه-ای برای هر منطقه تعیین می گردد. با توجه به فقدان اطلاعات کافی در زمینه زمین لرزه های پیشین، در این پایان نامه از راهکار دوم برای تعیین آسیب پذیری لرزه ای شهر تهران با دیدگاه آسیب پذیری انسانی استفاده شده است. در این روش بر اساس اطلاعات بدست آمده از معیارهای تاثیر گذار در آسیب پذیری لرزه ای و وزن دهی این معیارها بر اساس نظر کارشناسان، با استفاده از روشهای تصمیم گیری چند معیاره، آسیب پذیری تعیین می گردد. داده های بکار گرفته شده اطلاعات مکانی مرتبط با معیارهای موثر در آسیب پذیری لرزه ای هستند. به دلیل وجود عدم قطعیت و ناسازگاری در قسمتهای مختلف ارزیابی و همچنین داده ها، ناگزیر به استفاده ازروشهایی هستیم که در آنها این ناسازگاری و عدم قطعیت ها مدلسازی گردند. تئوری استدلال شهودی یکی از روشهای مدل سازی عدم قطعیت در داده ها و تصمیم گیری ها می باشد که در این تحقیق بکار گرفته شده است. بر این اساس در این تحقیق برای وزن دهی معیارها از روش تجزیه و تحلیل سلسله مراتبی دمپستر- شافر و نظرات چندین فرد خبره استفاده شده است. معیارهای تاثیرگذار در ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای با توجه به تحقیقات قبلی انجام شده و نظر افراد خبره انتخاب شده اند. سپس ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای بر اساس هر کدام از این معیارها انجام شده است. برای این کار نیز از استدلال شهودی و یک روش تصمیم گیری چند معیاره با استفاده از درجات ارزیابی که شامل درجات منفرد و درجات بازه ای هستند، استفاده شده است. استفاده از استدلال شهودی و درجات ارزیابی بازه ای امکان مدل سازی عدم قطعیت در داده ها و تصمیمپم گیری را میسر می سازد. پس از ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای در هر کدام از معیارها این ارزیابی ها با توجه به وزنهای نسبی بدست آمده برای هر کدام از معیارها، با یکدیگر ترکیب شده و یک ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای که در آن هر کدام از معیار ها با توجه به وزنهای آنها تاثیر گذار هستند بدست آمده است. برای این کار از روشهای استدلال شهودی بهره گرفته شده است. یکی از روشهای معروف در این زمینه تئوری دمپستر- شافر است. این تئوری که تعمیمی بر تئوری استدلال بیز می باشد عدم قطعیت را مدل سازی نموده و تصمیمات و استدلال های کامل تری را ارائه می دهد. یکی از مشکلات این روش فرض استقلال منابع شهود ترکیب شونده است که یک فرض اساسی برای بکارگیری این روش می باشد. در این تحقیق از منابع اطلاعات مکانی استفاده شده است که با یکدیگر دارای همبستگی بوده و نمی توان آنها را مستقل فرض نمود. یکی از کامل ترین روشهای استدلال شهودی که در سالهای اخیر برای ترکیب منابع شهود وابسته ارائه شده است روشی است که بر مبنای تجزیه منابع شهود به توابع وزنی ویژه و سپس ترکیب آنها بوسیله یک قانون ترکیب می باشد که توسط دنوکس پیشنهاد شده است. با استفاده از این قانون ترکیب ارزیابی های انجام شده در هر کدام از معیارها با یکدیگر ترکیب شده و یک ارزیابی ترکیب شده برای آسیب پذیری لرزه ای بدست آمد. این ارزیابی نیز مانند ارزیابی هر کدام از معیارها به صورت درجات ارزیابی و جرم های احتمال پایه مربوط به آنها است. برای بیان ارزیابی به صورت گویا و نمایش آن به صورت یک نقشه، جرم های احتمال پایه متناظر با درجات ارزیابی با استفاده از مفاهیم امید ریاضی به صورت امتیازهای حداقل و حداکثر که نشان دهنده میزان آسیب پذیری هر منطقه هستند، تبدیل شدند و سپس این امتیازها به صورت نقشه های آسیب پذیری لرزه ای نمایش داده شده اند. از جمله مشارکت های این پایان نامه، تعیین وزنهای اهمیت معیارها بر اساس نظر افراد خبره با استفاده از تجزیه و تحلیل سلسله مراتبی دمپستر- شافر و همچنین ترکیب اطلاعات در سطوح مختلف و مدلسازی عدم قطعیت در آنها و ارزیابی در سطوح مختلف بر اساس اطلاعات مکانی همبسته می باشد که منجر به ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای نهایی می گردد. این ارزیابی را می توان به عنوان یک فرایند ترکیب اطلاعات در سطح داده و سپس ویژگی در نظر گرفت. در کنار ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای نقشه های عدم قطعیت در ارزیابی نیز نشان دهنده عدم قطعیت موجود در ارزیابی هر منطقه می باشند.
- Abstract
- Abstract Tehran is one of the cities with high vulnerability of human casualties facing earthquake. This is Due to several active faults around and within Tehran, human population density, high density of office centers and industrial buildings. So, the study of seismic vulnerability is one of the essential crisis management tools and a part of urban development plans. There are two main ways for determining the vulnerability: first, using experiences from previous earthquakes by computer simulations, and the second is weighting the effective criteria using opinion of experts. Due to lack of scientific information about previous earthquakes, in this thesis weighting the criteria has been used as the main approach for human seismic vulnerability assessment. In this method, seismic vulnerability has been determined by information of effective criteria and weighting them based on experts’ opinion using multi attribute decision making approach. The employed data are geospatial information. Since uncertainty and conflicts exist in geospatial data and decisions, it is inevitable to use a method which model uncertainties. Evidential reasoning is one of the methods for modeling uncertainties in data and decisions which is used in this research. Criteria are weighted by Dempster Shafer analytic hierarchy process based on experts’ opinions. Effective criteria are based on previous research and considering experts’ opinions. Then vulnerability is determined according to each criterion using evidential reasoning and multi attribute decision making by individual and interval evaluation grades. Evidential reasoning and interval grades provide modeling uncertainties in data and decisions. Final vulnerability assessment is performed by fusing assessments in each criterion in a way that each of them affect according to its weight. Dempster Shafer theory is one of the famous methods in evidential reasoning. This theory as generalization of baye’s theory model uncertainty and provide more perfect decisions. Dempster shafer theory is based on independent assumption of intuition sources that is not established in data such as geospatial information used in this research. One of the most complete methods for combining evidence sources is proposed by Denoeux in recent years. This method is based on decomposition of evidence sources to spatial weight functions and then fusing them. By this combination method, performed assessments in all criteria are integrated and final vulnerability assessment is achieved. Final assessment is represented by individual and interval grades and their probability masses. To express assessment in an obvious way, resultant probability masses are transformed to maximum and minimum degrees of vulnerability using expected value concept and are represented in seismic vulnerability maps. Some of the most important contributions of this thesis are determining weights of criteria using experts’ opinion and Dempster Shafer analytic hierarchy process, data fusion process in different levels, modeling uncertainties, assessment in different levels using dependent geospatial information, representing assessments in maps and at last, determining final seismic vulnerability assessment. Uncertainty maps beside vulnerability maps represent degree of uncertainty in assessment.
