Zoning earthquake vulnerability using GIS (Case study: Tehran city)

Subject Areas : environmental management

Mahdi Hashemi ¹ , Aliasghar Alesheikh ² , Mohammadreza Malek ³

1 - Graduate Student, Department of Geospatial Information Systems, K.N. Toosi University of Technology
2 - - Associate Professor, Department of Geospatial Information Systems, K.N. Toosi University of Technology
3 - Assistant Professor, Department of Geospatial Information System, K.N. Toosi University of Technology

Received: 2010-04-08 Accepted : 2010-06-08 Published : 2014-12-22

Keywords: Risk, GIS, Fuzzy Logic, Index overlay, Analytic Hierarchy Process (AH,

Abstract :

Introduction: Natural hazards like earthquakes, tornados and floods can cause considerable losses to lives and environmental properties. In order to develop an appropriate risk management and loss mitigation strategy, it is crucial to develop reliable methods for risk assessment. Risk assessment is defined by both assessing the likelihood and intensity of the natural disaster. Methodology: In order to assess earthquake vulnerability in this research, governing factors were identified and weighted using Analytic Hierarchy Process (AHP). Vulnerability map for census tracts of Tehran city has been provided with the help of Index Overlay (IO) and Fuzzy Logic methods. Results are presented visually in GIS environment. Results: The results indicate the preference of fuzzy logic in determining vulnerability of areas, although index overlay method with sufficient number of weight classes for each factor can bring similar results. In addition, index overlay method benefits from simplicity, faster problem solving and more flexibility in combining inputs and ranking outputs. A suitable method for the preparation of vulnerability map must observe the fuzziness rate of parameters, the appropriate selection of membership function and the optimized integration of data layers.  

References:

1. White, D.H., 1994, Climate variability ecologically sustainable development and risk management, Agricultural  systems and Information Technology, 6, 7−8


2. Alesheikh, A.,Soltani, M., Nouri, N., Khalilzadeh, M., 2008, Land Assessment for Flood Spreading Site Selection Using Geospatial Information System, International Journal of Environmental Science and Technology, Vol. 5, No. 4, pp 455-462.

3. آقابابایی خوزانی، م.، 1388، تدوین الگوی چارچوب سازمانی برنامه مدیریت بحران زلزله احتمالی شهر تهران، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، دانشکده محیط زیست


4. ناطق الهی، ف.، 1378، مدیریت بحران زمین لرزه ابر شهرها با رویکرد به برنامه مدیریت بحران زمین لرزه شهر تهران، انتشارات پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی، 227ص


5. عبداللهی، م.، 1382، مدیریت بحران در نواحی شهری (زلزله و سیل)، انتشارات سازمان شهرداری های کشور، 136ص


6. وفایی نژاد، ع.، آل شیخ، ع.نشاط، م.،شاد، ر.،1387، مدلسازی و برنامه ریزی مکانی – زمانی گروه های کاری زنده یاب به صورت فعالیت مبنا، مجله دانشکده فنی دانشگاه تبریز، جلد 37، شماره 3 (مهندسی عمران)، شماره پیاپی 55، صفحات 53-45


7. آقامحمدی، ح.، 1379، طراحی و پیاده سازی یک سیستم اطلاعات مکانی برای کاهش اثرات بحران زلزله، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، گروه سیستم های اطلاعات مکانی


8. Vahidnia, M., Alesheikh, A., Alimohammadi, A., Hosseinali, F., 2009, Landslide Hazard Zonation Using Quantitative Methods in GIS, International Journal of Civil Engineering. Vol. 7, No. 3. pp. 176-189.


9. Vose, D., 2000, Risk Analysis: A Quantitative Guide, 2nd edition, John Wiley & Sons Inc, 418 pages.


10. موسوی، ز.، وثوقی، ب.، 1387، تعیین و پهنه بندی نرخ ممان لرزه ای ژئودزی: مطاله خاص شبکه ژئودینامیک سراسری ایران، نشریه دانشکده فنی دانشکاه تهران، شماره 42، صفحات 370- 361


11. Karimi, I., 2007, Risk assessment system of natural hazards: A new approach based on fuzzy probability, Fuzzy sets and systems, 158, 987− 999


12. مهدی پور، ف.، 1384، مطالعه و تحلیل پارامترهای موثر در مکان یابی مجتمع های خدماتی- رفاهی بین راهی، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، گروه سیستم های اطلاعات مکانی


13. اصغرپور، م.، 1387، تصمیم گیری های چند معیاره، انتشارات دانشگاه تهران، 400ص


14. وانگ، لی، (ترجمه) تشنه لب، م.، 1378، سیستم های فازی و کنترل فازی، انتشارات دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، 526ص


15. Vahidnia, M., Alesheikh, A., Alimohammadi, A., 2009, Hospital Site Selection Using Fuzzy AHP and Its Derivatives, Journal of Environmental Management, Vol. 90, No. 10. pp. 3048-3056


16. Zadeh, L., 1965, Fuzzy sets, Information and Control, 8, 338−353