Zoning the Vulnerability of Urban Areas to Earthquake: The Case Study of Urmia City

Document Type : Research Paper

Authors

1 Assistant Professor, Department of Geography and Urban Planning, Payame Noor University, Urmia, Iran

2 PhD Student in Urban Meteorology, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

Abstract

The risk of earthquake always influences the human communities and inflicts irreparable damages to them. Therefore, preparation against this crisis through the identification and elimination of vulnerable parts is effective in reducing the damages of earthquakes. As Iran is located on one of the two major seismic belts of the world and has many faults, the occurrence of earthquake in the Iranian plateau is natural. Iran is among the top ten countries with the highest rates of earthquakes. Urmia city, which is located on the skirts of Zagros mountain range, is not an exception in this regard, and every year many earthquakes with different intensities occur in this city. Therefore, in order to confront the foregoing issue, we need precise studies regarding construction and safety. In this study, to evaluate the rate of vulnerability to earthquakes, the effective parameters were identified and then were weighted using fuzzy hierarchical analysis. The vulnerability map was prepared using index and fuzzy logic overlay method for Urmia statistical blocks and was presented in the spatial information system environment. The obtained results indicated the vulnerability of nearly 50 percent of the city area to earthquake (i.e., 151574 m2), with .005 percent having a very high vulnerability grade and .40 percent (i.e., 11538359 m2) a high vulnerability grade to earthquake.

Keywords

Main Subjects


احدنژاد روشنی، محسن (1388). «مدل‌سازی آسیب‌پذیری شهرها در برابر زلزله، مطالعة موردی: شهر زنجان»، رسالة دکتری رشتة جغرافیا و ‌برنامه‌ریزی شهری، دانشکدة جغرافیا دانشگاه تهران.
اسمیت، کیت (1382). مخاطرات محیطی، مترجمان: ابراهیم مقیمی و شاپور گودرزی، سمت.
امینی ورکی، سعید؛ مهدی مدیری؛ فتح‌الله شمسایی؛ علی قنبری‌نسب (1394). «تدوین و ارائة الگوی ارزیابی تهدیدات، آسیب‌پذیری، و تحلیل خطر‌پذیری زیرساخت‌های حیاتی با تأکید بر پدافند غیرعامل»، مدیریت بحران، د 4، پاییز و زمستان 1394 ، ص 69 ـ 85.
ﺑﻴﺎﺕ، ﺑﻬﺮﺍﻡ (1387). «ﺗﺒﻴﻴﻦ ﺟﺎﻣﻌﻪ‌ﺷﻨﺎﺧﺘﻲ ﺍﺣﺴﺎﺱ ﺍﻣﻨﻴﺖ ﺩﺭ ﺑﻴﻦ ﺷﻬﺮﻭﻧﺪﺍﻥ ﺗﻬﺮﺍﻧﻲ»، ﺭﺳﺎلة مقطع دکتری، داﻧﺸﻜﺪة ﻋﻠﻮﻡ ﻭ ﺍﺩﺑﻴﺎﺕ ﺍﻧﺴﺎﻧﻲ، ﮔﺮﻭﻩ ﺟﺎﻣﻌﻪ‌ﺷﻨﺎﺳﻲ، ﺩﺍﻧﺸﮕﺎﻩ ﺍﺻﻔﻬﺎﻥ.
پوراحمد، احمد؛ کرامت‌الله زیاری؛ علی‌رضا صادقی (1397). «تحلیل فضایی مؤلفه‌های تاب‌آوری کالبدی بافت‌های فرسودۀ شهری در برابر زلزله، نمونة موردی: منطقة 10 شهرداری تهران»، برنامه‌ریزی فضایی (جغرافیا)، س 8، ش 1، ص 111 ـ 130.
حبیبی، کیومرث؛ علی سرکارگر اردکانی؛ زاهد یوسفی؛ مصطفی صفدرنژاد (1391). «پیاده‌سازی الگوریتم‌های سلسله‌مراتبی فازی جهت تعیین آسیب‌پذیری چندعامله هستة مرکزی شهرها، مطالعة موردی: منطقة 6 تهران»، مدیریت بحران، ش 2، ص 67 ـ 76.
حبیبی، کیومرث؛ مصطفی بهزادفر؛ ابوالفضل مشکینی؛ سعید نظری (1392). «تهیة یک مدل پیش‌بینی ناپایداری بافت‏های کهن شهری در برابر زلزله با منطق سلسله‌مراتبی وارون و GIS»، علوم زمین، س 22، ش 87، ص 83 ـ 92.
دربان‌آستانه، علی‌رضا؛ محسن شیخ‌زاده؛ سعید بازیگر (1397). «راهبردهای کاهش آسیب‌پذیری بافت مسکونی در برابر خطر زلزله، مطالعة موردی: منطقة 6 شهر تهران»، جغرافیا و ‌برنامه‌ریزی شهری، د 6، ش 2، ص 265 ـ 288.
زنگی‌آبادی، علی؛ نازنین تبریزی (1388). «زلزلة تهران و ارزیابی فضایی آسیب‌پذیری مناطق شهری»، پژوهش‌های جغرافیایی، ش 55، ص 115 ـ 130.
زیاری، کرامت‌الله (1385). اصول و روش‌های ‌برنامه‌ریزی منطقه‌ای، یزد، انتشارات دانشگاه یزد.
شمسی‌پور، علی‌اکبر؛ محمد شیخی (1389). «پهنه‌بندی مناطق حساس و آسیب‌پذیری محیطی در ناحیة غرب فارس با روش طبقه‌بندی فازی و ‌فرایند تحلیل سلسله‌مراتبی»، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، ش 73، ص 53 ـ 68.
عطایی، محمد (1389). تصمیم‌گیری چندمعیارة فازی، چ 2، انتشارات دانشگاه صنعتی شاهرود.
عیسی‌لو، شهاب‌الدین؛ غلام‌رضا لطیفی (1395). «ارزیابی آسیب‌پذیری کالبدی بافت منطقة 1 شهر تهران در برابر زلزله با استفاده از روش IHWP در سیستم اطلاعات جغرافیایی»، اطلاعات جغرافیای سپهر، د 25، ش 100، ص 73 ـ 87.
غفوری زرندی، علی‌رضا؛ محمدرضا قائم‌قامیان؛ کامبد امینی حسینی (1388). «زمین‌لرزه؛ توسعة پایدار روستایی و مدیریت خطرپذیری»، نخستین همایش ملی توسعة پایدار روستایی، دانشگاه رازی کرمانشاه، ص 1 ـ 3.
فرجی سبکبار، حسن‌علی؛ بهزاد قادری؛ محمد رضایی نریمیسا (1395). «عوامل ‌مؤثر بر آسیب‌پذیری منطقة 6 شهر تهران و پهنه‌بندی آسیب‌پذیری در مواجه با بحران‌های طبیعی»، مطالعات مدیریت شهری، س 8، ش 28، ص 1 ـ 10.
کاملی‌فر، محمدجواد (1391). «ارزیابی آسیب‌پذیری شبکة معابر شهری در برابر زلزله با رویکرد مدیریت بحران، نمونة موردی: منطقة 1 شهر تبریز»، پایان‌نامة کارشناسی‌ارشد، دانشکدة علوم انسانی دانشگاه زنجان.
کرمی، محمدرضا؛ سهراب امیریان (1397). «پهنه‌بندی آسیب‌پذیری شهری ناشی از زلزله با استفاده از مدل Fuzzy-AHP، مطالعة موردی: شهر تبریز»، ‌برنامه‌ریزی توسعة کالبدی، س 3، ش 6 (سری جدید)، پیاپی 10، ص 110 ـ 124.
کلی مختاری، لیلا؛ علی شکاری‌بادی؛ زهرا بشکنی (1397). «ارزیابی میزان آسیب‌پذیری محدودة شهری کاشان در برابر خطر زلزله با استفاده از مدل IHPW»، مخاطرات محیط طبیعی، د 7، ش 16، تابستان 1397 ، ص 105 ـ 126.
محمدی ده‌چشمه، مصطفی (1392). ایمنی و پدافند غیرعامل شهری، انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز.
محمدی ده‏چشمه، مصطفی؛ سعید حیدری‏نیا (1394). «مدل‏سازی مکانی هم‌جواری کاربری‏های ویژه از دیدگاه پدافند غیرعامل در کلان‏شهر اهواز»، برنامه‏ریزی و آمایش فضا، د 19، ش 2، ص 212 ـ 236.
محمدی ده‏چشمه، مصطفی؛ رضا نظرپور دزکی (1395). «مدل‌سازی تلفات انسانی در سناریوی وقوع زلزلة شبانة منطقة 1 شهر اهواز بر پایة مدل کوبرن فازی»، جغرافیا و مخاطرات محیطی، ش 20، ص 21 ـ 38.
محمودی، لقمان؛ محمدتقی رضویان؛ مرتضی قورچی؛ عباس استادتقی‌زاده (1399). «به‌کارگیری مدل شبکة عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) در پهنه‌بندی آسیب‌پذیری شهری با تأکید بر زلزله (مورد مطالعه: منطقة 20 شهرداری تهران)»، مخاطرات محیط طبیعی، د 9، ش 24، ص 129 ـ 150.
ملکی، سعید؛ سعید امان‌پور؛ مسعود صفایی‌پور؛ سید نادر پورموسوی؛ الیاس مودت (1396). «ارزیابی طیف تاب‌آوری کالبدی شهرها در برابر زلزله با استفاده از مدل‌های ‌برنامه‌ریزی، نمونة موردی: شهر ایلام»، ‌برنامه‌ریزی توسعة کالبدی، س 2، ش 1، پیاپی 5.  ص 9-20
موسی‌وند، جعفر (1390). «تعیین کاربری بهینه در راستای کاهش مخاطرة طبیعی زلزله، مطالعة موردی: منطقة 1 تهران»، پایان‌نامة کارشناسی‌ارشد، دانشگاه علوم جغرافیایی، دانشگاه خوارزمی تهران.
مهدوی، داوود؛ الهام هزاریان (1396). «ارزیابی و تحلیل آسیب‌پذیری کالبدی سکونتگاه‌های روستایی در برابر زلزله، مطالعة موردی: روستاهای شهرستان یزد»، ‌برنامه‌ریزی توسعة کالبدی، س 2، ش 4 (سری جدید)، پیاپی 8، ص 27 ـ 45.
مهندسان مشاور طرح و آمایش (1392). طرح جامع شهر ارومیه.
مؤمنی، منصور (1392). مباحث نوین تحقیق در عملیات، انتشارات دانشگاه تهران.
هاشمی، مهدی؛ علی‌اصغر آل‌شیخ؛ محمدرضا ملک (1389). «پهنه‌بندی آسیب‌پذیری زلزله به کمک GIS، مطالعة موردی: شهر تهران»، علوم و تکنولوژی محیط زیست، د 16، شمارة ویژه 93.
References
Ahadnejad Roshani, M. (2009). “Modeling the vulnerability of cities to earthquakes, a case study. Zanjan”, PhD Thesis in Geography and Urban Planning, Faculty of Geography, University of Tehran. (in Persian)
Ainuddin, S. & Routray, Jayant K. (2012). “Community resilience framework for an earthquake prone area in Baluchistan”, International Journal of Disaster Risk Reduction, 2, pp. 25-36.
Amini Varki, S., Modiri, M., Shamsaii, F., & Ghanbari-Nasab, A. (2014). “Develop and present a model for assessing threats, vulnerabilities and risk analysis of critical infrastructure with emphasis on passive defense”,  Crisis Management Vol. 4, Fall and Winter 2015, pp. 69-85. (in Persian)
Ataiee, M. (2010). Fuzzy Multi-Criteria Decision Making, Second Edition, Shahroud University of Technology Press. (in Persian)
Burton, I., Kates, R. W, & White, G. F. (1999). The environment as hazard, Oxford university press, New York.
Cutter, S., Boruff, B., & Shirley, W. (2003). “Social Vulnerability to Environment Hazards”, Journal of social science quarterly, 34, pp. 24242-261.
Darban Astaneh, A.l., Sheikhzadeh, M., & Bazigar, S. (2018). “Strategies to reduce the vulnerability of residential fabric to earthquake risk Case study: Tehran Region 6”, Quarterly Journal of Geography and Urban Planning, Vol. 6, No. 2, pp. 265-288. (in Persian)
Design and planning consulting engineers (2013). Master plan of Urmia city.
Douglas, P., Fohnston, D., (2001)., Disaster and Communities: Vulnerability, Resilience and Preparedness, Disaster. Prevention and Management, (10), 965-3562.
Faraji Sabokbar, H.A., Ghaderi, B., & Rezaei Narimisa, M. (2016). “Factors Affecting Vulnerability in District 6 of Tehran and Vulnerability Zoning in the Face of Natural Crises”, Quarterly Journal of Urban Management Studies, Year 8, No. 28, pp. 1-10. (in Persian)
Ghafouri Zarandi, A., Qaem-Qamian, M.R., & Amini Hosseini, K. (2009). “Earthquake; Sustainable Rural Development and Risk Management”, The First National Conference on Sustainable Rural Development, Razi University, Kermanshah, pp. 1-3. (in Persian)
Gibson, G. (1997). “An Introduction To Seismology”, Disaster Prevention And Management, Vol. 6, No. 5, Mcb University Press, Emerald Group Limited.
Gungor Haki, Z. (2003). Assessment of Social Vulnerability Using Geographic Information Systems: Pendik, Istanbul casestudy Msc Thesis in Middle East Technical University, Turkey.
Habibi, K., Behzadfar, M., Meshkini, A., & Nazari, S. (2013). “Preparation of an equilibrium model of the instability of ancient urban textures against earthquakes with inverted hierarchical logic and GIS”, Quarterly Journal of Earth Sciences, Vol. 22, No. 87, pp. 83-92. (in Persian)
Habibi, K., Sarkargar Ardakani, A., Yousefi, Z., & Safdar-Nejad, M. (2012). “Implementation of fuzzy hierarchical algorithms to determine the multi-factor vulnerability of the core of cities Case study; District 6 of Tehran”, Journal of Crisis Management, No. 2, pp. 67-76. (in Persian)
Hashemi, M., Al-Sheikh, A.A., & Malek, M.R. (2010). “GIS Earthquake Vulnerability Zoning Case Study: Tehran”, Environmental Science and Technology, Vol. 16, Special Issue 93. (in Persian)
Isa Lu, SH. & Latifi, Gh. (2016). “Evaluation of Physical Vulnerability of Tissue in District One of Tehran against Earthquake Using IHWP Method in Geographic Information System”, Sepehr Geographical Information Quarterly, Vol. 25, No. 100, pp. 73-87. (in Persian)
ISDR (2004). living with risk: A global review of disaster reduction initiatives United Nations international strategy for disaster reduction.
Kamelifar, M.J. (2012). “Assessing The Vulnerability Of Urban Road Network To Earthquakes With A Crisis Management Approach; Region 1 of Tabriz”, Master Thesis, Faculty of Humanities, Zanjan University. (in Persian)
Karami, M. R. & Amirian, S. (2018). “Zoning of Urban Vulnerability Due to Earthquake Using Fuzzy-AHP Model Case Study: Tabriz”, Journal of Physical Development Planning, Third Year, No. 6 (New series), 10 consecutive, pp. 110-124. (in Persian)
Keller, C. (2007). “Urban Riots In France, History, Pattern And The Significance Of Institutional Violence”, Journal of social justice.
Kolly Mokhtari, L., Shekar-Buddy, A., & Beshkani, Z. (2018). “Assessing the vulnerability of Kashan urban area against earthquake risk using IHPW model”, Journal of Natural Environment Hazards, Vol. 7, Issue 16, pp. 105-126. (in Persian)
Lantada, N., Pujades, L., & Barbat, A. (2009). “Vulnerability index and capacity spectrum based methods for urban seismic risk evaluation, A comparison”, Nat Hazards 51, pp. 501–524.
Mahdavi, D. & Hezarian, E. (2017). “Assessment and analysis of physical vulnerability of rural settlements to earthquakes Case study: Yazd villages, Scientific-Research”, Journal of Physical Development Planning, Second Year, No. 4 (New Series), 8, pp. 27-45. (in Persian)
Mahmoudi, L., Razavian, M.T., Ghorchi, M., & Ostadzad-Taghizadeh, A. (2020). “Application of Multilayer Perceptron Neural Network (MLP) Model in Urban Vulnerability Zoning with Emphasis on Earthquake (Case Study, District 20 of Tehran Municipality)”, Journal of Environmental Hazards, Vol. 9, No. 24, pp. 129-150. (in Persian)
Maleki, S., Amanpour, S., Safaeipour, M., Poor-Mousavi, S. N., & Mavedat, E. (2017). “Evaluation of the physical resilience spectrum of cities against earthquakes using case planning models: Ilam city”, Scientific-research journal of physical development planning, Second Year, No. 1, Consecutive 5. (in Persian)
Melton, A. (2003). What come county natural hazard identification and vulnerability analysis, OECD Development Center, Working Paper No. 257.
Mitchell, T. & Harris, K. (2012). Resilience: a risk management approach, background note, ODI.P2-3.
Moe, T. L. & pathranakul, P. (2006). “An Integrated Approach to Natural Disaster Prevention and Management, Emerald Group Publishing Limited of natural hazards”, Geographical Review, Vol. 15, No. 3, pp. 396-411.
Mohammadi Deh-cheshmeh, M. & Nazarpour Dezaki, R. (2016). “Modeling human casualties in the scenario of the occurrence of a night earthquake in region one of Ahvaz city based on the fuzzy Coburn model”, Quarterly Journal of Geography and Environmental Hazards, No. 20, pp. 21-38. (in Persian)
Mohammadi Deh-Cheshmeh, M. (2013). Passive urban safety and defense, Shahid Chamran University of Ahvaz.
Mohammadi Deh-cheshmeh, M. & Heydariania, S. (2015). “Spatial modeling of the proximity of special uses from the perspective of passive defense in the metropolis of Ahvaz”, Quarterly Journal of Planning and Spatial Planning, Vol. 19, No. 2, pp. 212-236. (in Persian)
Momeni, M. (2013). New Topics in Operations Research, University of Tehran Press.
Musavand, J. (2011). “Determining the optimal use in order to reduce the natural risk of earthquakes Case study: Tehran Region 1”, Master Thesis, University of Geographical Sciences, Kharazmi University of Tehran.
Nagae, T., Fujihara, T., & Asakura, Y. (2012). “Ant seismic, Reinforcement strategy for an urban road network”, Transportation Research Part A, No. 46, pp. 813-827.
Normandin, J.-M., Therrien, M.-C, & Tanguay, G.A. (2011). “City strength in times of turbulence: strategic resilience indicators”, Urban Affairs Association 41st Conference, New Orleans, P2.
New, Z. & Thwe Tun, K. (2016). Seismic Hazard Analysis using AHP-GIS, International conference on Civil, Architectural and Environmental Engineering (CAEE-16), At Bangkok, Thailand, pp. 25-29.
Paton, D. & Fohnston, D. (2001). “Disaster and Communities: Vulnerability, Resilience and Preparedness, Disaster”, Prevention and Management, Vol. 10, No. 4, MCB University, ISSN, pp. 965-3562.
Poor-Ahmad, A., Ziari, K., & Sadeghi, A. (2018). “Spatial analysis of the components of physical resilience of worn-out urban tissues against earthquakes Case study: District 10 of Tehran Municipality”, Spatial Planning Quarterly (Geography), Year. 8, Vol. 1, pp. 111-130.
Shamsipoor, A. A. & Sheikhi, M. (2010). “Zoning Of Sensitive Logic And Environmental Vulnerability In The Western Region Of Fars, By Fuzzy Classification Method And Hierarchical Analysis Process”, Natural Geography Research, No. 73, pp. 53-68. (in Persian)
Smith, K. (2003). Environmental hazards, Translated by Ebrahim Moghimi and Shapoor Goodarzi, Samat Publications.
UN (1991). Mitigating Natural Disasters, Phenomena, Effect and Options.
Xu, J. & Lu, Y. (2018). “Towards An Earthquake-Resilient World: From Postdisaster Reconstruction To Pre-Disaster Prevention”, Environmental Hazards, 17(4), pp. 269–275
Zangiabadi, A. & Tabrizi, N. (2009). “Tehran Earthquake and Spatial Assessment of Vulnerability in Urban Areas”, Geographical Research Quarterly, No. 55, pp. 115-130. (in Persian)
Ziari, K. (2006). Principles and methods of regional planning, Yazd, Yazd University Press.