潍坊市位于山东中部，辖区内有山地、丘陵及平原。图1中红色边界部分为潍坊主城区，整体以平原为主，西南侧为山区，北靠渤海湾。从构造角度看，潍坊市位于沂沭断裂带的北端。沂沭断裂带是指我国东部最大断裂带——郯庐断裂带中间段（山东省内部分），其位于一级地块华北地块的中央位置，也是二级块体中华北平原地块与鲁东—黄海地块的分界线^[8-11]。根据2017年山东省地震工程研究院《潍坊市城区地震小区划复核》资料，潍坊市辖区内分布着多条活断裂（图1），如北东向、贯穿潍坊市辖区的沂沭断裂带4条主要断裂：昌邑—大店断裂、安丘—莒县断裂、沂水—汤头断裂、鄌郚—葛沟断裂，其中安丘—莒县断裂是沂沭带的最新活断裂^[12]，是全新世活动断裂；此外，还有晚更新世活动断裂3条：双山—李家庄断裂、双山—李家庄断裂支断裂、昌邑—大店断裂；早中更新世断裂12条：昌乐—广饶断裂、昌乐断裂、固堤断裂、潍县断裂、白浪河断裂、荆山—羊山断裂、沂水—汤头断裂、鄌郚—葛沟断裂、董房断裂、上五井断裂、寒亭断裂、景芝断裂；前第四纪断裂2条：水坡断裂、朱刘店断裂。根据GNSS的研究分析，沂沭断裂带两侧块体仍在以在0.5～2.5 mm/a的相对速率运动^[13-14]。沂沭断裂带南部曾发生1668年郯城8½级地震，中南部曾发生公元前70年潍坊安丘7级地震^[10]，沂沭带北部，即郯庐断裂带和燕山—渤海断裂带渤海交汇处，曾发生1888年7.5级、1969年7.4级地震。沂沭断裂带中北部，安丘向北至渤海湾，即潍坊主城区所在地，历史上未有强震记录，该区域疑似为强震空区，具备发生强震的可能。潍坊主城区周边地区近期震级较大地震为2022年5月2日青州市M_L4.1地震^[15]。因此，在潍坊布局合理的建设地震应急避难场所，对于地震灾害预防、减少地震可能造成的损失具有重大意义。

图1 潍坊市主城区地理位置Fig.1 Geographical location of main urban area of Weifang City

根据2021年6月10日潍坊市第七次全国人口普查公报（第一号），截至2022年底，潍坊市全市共有人口938.67万人，其中主城区，即奎文区（含高新区）、坊子区（含峡山区）、潍城区、寒亭区（含滨海区、经开区），共有人口251.16万人。行政区划分见图2a，其中，高新区、峡山区、滨海区、经开区等为功能区，非行政区，图中未标注。截至2023年，潍坊市全市共建有应急避难场所共238处，灾时有效避难面积可容纳人数为404.57万人，占总人口的43.1%；潍坊主城区建有应急避难场所93处，可容纳人数122.48万人，占主城区总人口的48.8%。可见，主城区的应急避难场所可容纳人数占比略高于潍坊市整体可容纳人数占比。表1为潍坊主城区内各个区的应急避难场所概况统计。

从图2a卫星影像中看，93处应急避难场所分布并不均匀，主要集中在中部，即奎文区西部、潍城区东部、坊子区北部、寒亭区西南部组成的建筑物体密集区，其中奎文区西部最为密集，奎文区东部（高新区）分布并不多。从构造位置来看，主要分布在刘家庄断裂以南，白浪河断裂以西，潍县断裂的南北两侧，各避难场所到断裂带的距离需作为评价分布适宜性必须要考虑的指标之一。

表1 潍坊主城区应急避难场所概况统计Table 1 Overview and statistics of emergency shelters in main urban area of Weifang City

因此，需要分析现有情况下，发生地震灾害时，避难场所可容纳人数是否足够多，周边基础生活设置是否足够完善，如医院、派出所、大型超市等设施。本文使用的数据为潍坊市应急管理局在潍坊市人民政府官网发布的成文于2023年1月31日《潍坊市地震应急避难场所公示》，并根据高德地图，对其中主城区93个避难场所的经纬度进行了校正。

《潍坊市地震应急避难场所公示》中除经纬度外，还有一项数据为容纳人数。本文根据每个避难场所的可容纳人数，与所在区的人口密度，两者相除计算出每个避难场所的可覆盖范围。表2为各个避难场所单独计算后按区域进行了汇总。表2中可以看出，奎文区辖区面积小，人口密度大，但可覆盖面积最高，达到了辖区总面积的67.29%，远高于主城区整体的可覆盖面积的占比41.23%。潍城区、坊子区、寒亭区则相差不大，集中在37%～43%。

本文将每个避难场所可覆盖面积换算为圆形的半径，以避难场所坐标为圆心，将各个避难场地的可覆盖面积（即影响力的缓冲区）以圆形的形式展布在图2b中。从图中可以看出，人口密集区的应急避难场场所覆盖面积相对较少，郊区空旷地的避难场所覆盖面积明显大；避难场所覆盖范围已基本能对建筑物密集区进行全覆盖，但奎文区东部（高新区），即董房断裂西北区域未能覆盖；此外，部分区域重叠现象明显，这与计算时使用的为各个区的人口密度，不能完全反应区内部的人口聚集情形有关，也与避难场所间距较小有关。图3中显示，b图南侧以及东北侧（寒亭断裂东侧），覆盖面积相对较大，且重叠；在a图的西北（杨庄断裂东南侧）与东南（景芝断裂附近）也有覆盖面积较大且重叠现象。该重叠现象有利于解决人口集中地区的避难场所容纳问题，但也导致覆盖面积较小，不利于他距离较远的居民。由于应急避难场所用处不只是地震发生时的躲避场所，也是预防余震期间的可长期或较长时期居住的安全场所，故有必要在郊区建立可覆盖面积较大的避难场所，可为其附近居民提供服务，也可作为主城区人口密集区附近的断裂带上发生地震时的人口转移场所。

表2 潍坊市主城区应急避难场所可覆盖面积Table 2 Coverage area of emergency shelters in main urban area of Weifang City

图2 潍坊市主城区地震应急避难场所分布（a）与各避难场所可覆盖范围（b） Fig.2 Distribution of earthquake emergency shelters in main urban area of Weifang City（a）and coverage range of each earthquake emergency shelter（b）

密度分析，即根据离散点数据或者线数据进行内插的过程。根据插值方法，可分为点密度分析、线密度分析，以及核密度分析。核密度分析^[16]中，落入搜索区的点具有不同的权重，靠近搜索中心的点或线会被赋予较大的权重；反之，权重较小。它的计算结果分布较平滑。在普通的点或线密度分析中，落在搜索区域内的点或线有相同的权重，先对其求和，再除以搜索区域的大小，从而得到每个点的密度值。本文利用ArcGIS软件中的“核密度分析”功能，以每个避难场所的可容纳人数为基础，开展核密度分析，结果见图3。图中从黄色到褐色的不同颜色表示每个地方的可容纳人数的大小，可叠加多个相邻较近的避难场所的影响力，弥补图3不能体现叠加效果的不足。褐色的颜色越深，表示能容纳越多的人数。图3中可以看出在白浪河断裂南端的东侧，即奎文区的西南部有一处颜色最深，这与图3中的该处的大圆也相呼应。原因为该处的避难场所为山东鲁能泰山足球学校与广潍汽车文化博览园，前者可容纳8万人，地处人口密度较小的坊子区，故其容纳影响力及可覆盖面积特别突出；后者能够容纳9.5万人。处于人口密度大的奎文区边缘地带，故可覆盖范围较前者稍小；两个场所容纳影响力相互叠加，造成了该区域的深褐色现象。此外，在潍县断裂附近也有两处颜色相对较深的区域，该区域为人口最为密集区域，是由该区域的避难场所较多造成。图2b与图3，前者从广度、后者从深度上对各个避难场所的容纳能力进行了展布。

图3 核密度分析结果Fig.3 Results of nuclear density analysis

从图1与图2中我们可以看出，潍坊市主城区内各种断裂带纵横交错。根据《DB37_T 5178-2021山东省城市应急避难场所建设标准》，“避难场所用地应避开可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流及发震断裂带上可能发生地表位错的部位等危险地段”，“避难建筑应避开发震断裂，且避让距离不应小于500m”。本文利用ArcGIS软件的功能，计算了各个避难场所（根据导航地图中的标注位置计算，非避难建筑）到图中断裂的最近距离，结果见图4。从中可以看出，距离断裂的范围为0～6000 m。其中93个场地中有22个位于0～500 m范围内，占比24.4%；39个位于0～1000 m范围内，占比41.9%；28个位于1000～2000 m范围内，有占比30.1%； 67个位于0～2000 m范围内，占比72.0%；2000～6000 m范围内分布相对比较均匀，整体较少。图4中同时显示，有8个场所距离断裂的距离几乎为0。整体上，潍坊市主城区应急避难场所到断裂的距离偏近，这与城市人口聚集区域有关，故为保障主城区居民生命财产安全，建议城区向东、向南发展，远离断裂分布区域，也利于建设个可容纳人数多、配套设施齐全的应急避难场所。对于现有的断裂附近避难场所的使用问题，建议根据地震的震级大小、震中的远近，震中所在断裂，在地震来临时选择合适的避难场所，尤其是当近震、较大地震来临时，需封闭震中所在断裂带周边的所有避难场所，避免被同断裂上的余震造成损伤。

通过公式1与公式2计算，7个指标的熵值结果见图6a。熵值最大的指标为与易燃易爆仓储点（加油站）的最近距离，为0.9418，这是因为随着经济的发展，加油站的分布已经非常密集，距离最近的加油站通常分布在避难场所周边1～2 km处，各个避难场所的指标数据差距非常小，且分布均匀。熵值最小的指标是到大型超市的最近距离，为0.7568。从图6a中可以看出，可覆盖面积与到大型超市的最近距离两个指标明显偏小，意味着指标数据分布不均匀。前者是因为每个避难场所的面积不同造成的容纳人数不同，周边的人口密度也不同造成，通常城区边界处的避难场所面积大，导致容纳人数多，在人口密度同时低的区域，则会可覆盖面积特别大，但绝大多数避难场所还是处于人口密集的地方，故该指标数据两级分化造成熵值小；而后者则是因为个别避难场所位于新区，如寒亭区新增的功能区，如滨海区、经开区，附近通常仅有小卖部，无大型超市，到大型超市距离约20 km，而城区人口密集地区的避难场所，到大型超市的距离通常在1 km范围内，从而导致指标数据严重两级分化、分布不均匀，故熵值最小。熵值的大小，必将影响后续的权重分配，以及各避难场所的灰色关联度分值。图6b为根据图6a的熵值结果计算的各指标权重。由于熵值代表的是不确定性，熵值小的指标，如到大型超市的距离，其确定性则为最大，在真个权重值中占比最大，为28%，其次为可覆盖面积，占比20.9%。占比最小的指标为占比仅6.7%的到易燃易爆仓储点的最近距离。

图6 熵值计算结果与权重计算结果Fig.6 Entropy calculation results（a）and weight calculation results（b）

图7为最终计算出的灰色关联度分值。从图中可以看出，各避难场所的分值密集集中在0.4～0.6范围内，占比91.4%，其中0.5～0.6的范围占比达到了64.5%，0.4～0.5的占比为26.9%。结合图8中数据分布情况，我们将分值在0.4～0.6的视作正常值，将0.6以上的5个分值高的避难场所，与0.4以下的3个分值低的避难场所作为特例进行详细分析分值构成情况与其形成原因。

图7 灰色关联度分值Fig.7 Grey correlation score

我们将图7数据展布在图8a中，发现得分高的5个避难场所分布在西北的寒亭区与中部的人口密集区的南侧。前文分析过，中部人口密集区的南侧有2个避难场所，位处人口密集区的边缘、面积大、容纳人数多，可覆盖面积大，周边也有医院、超市等配套设施，离断裂也相对较远，故最终得分值也最高。同理，该两场所附近的坊子区凤凰广场也有类似效果；另2个则位于寒亭区，此处为新开发区域，人口相对稀少，医院、超市也以建立，所以得分也高。但寒亭区新建大型超市偏少，导致沂水—汤头断裂北端附近的3个场地距离大型超市太远，20 km的距离相对与其它避难场所几百米的距离相差太大，且位于断裂带附近，综合影响下，得分明显偏低。为分析此8个避难场所得分的内部构成，我们绘制了图8b。图中显示，得分高的5个避难场所的构成中，到大型超市的最近距离，这个指标都占据了25%左右的分数构成比例，而得分最低的3个避难场所的分值中其占比很小，甚至占比为0。因此，避难场所到大型超市的最近距离，该指标已成为限制此3处避难场所分值的最大因素。

图8 灰度值的展布与个例得分构成Fig.8 Distribution of gray values and composition of individual case scores

我们假设在距离此分值最低的3处避难场所960.42 m处修建1座大型超市，即将其该指标值调整为另外90处避难场所该指标的平均值，然后将所有计算过程重新计算，结果见图9。图9a与图7相比，将该3处避难场所（a图中的红色圆点）到大型超市的最近距离修改后，与其它避难场所的位置更为接近了，该3处得分略微上升，其中山东海事职业学院分数有较大提升，而其它90处避难场所分数整体下降约0.1分。整体分布比图7更为合理，呈现出中间多，两侧逐渐减少的近似正态分布。图9b中，到大型超市的最近距离，该指标在前5个得分高的避难场所得分中的比例大幅下降，在3个得分低的避难场所得分中的比例则大幅上升，且该指标在此8个避难场所得分中均未占主导地位。得分最高的山东鲁能泰山足球学校，原本占比最大的为占比24%的指标，到大型超市的最近距离，如今变为占比26.64%的指标，可覆盖范围。因此，我们的假设情形，对此3处避难场所的评分是有显著帮助的，但仍不能完全改变评分相对较低的情形。若想改变分值较低现状，还需在多个指标上同时努力。

根据基于ArcGIS软件与熵值权重法的分析的结果可知，潍坊市主城区的地震应急避难场所的分布适宜性整体良好，在人口密集区分布着大量避难场所，可容纳人数占总人口比例为48.77%，可覆

图9 新的灰度值展布与得分构成Fig.9 New gray value distribution and score composition

盖面积也较大，所得结论如下：

（1）避难场所位置分布与缓冲区计算、核密度分析等，均显示奎文区东侧区域、寒亭区北部（滨海区、经开区）、坊子区东南部（峡山区）的避难场所明显数量偏少，不能进行有效覆盖；

（2）避难场所到断裂距离偏近。93个避难场所中有67个，处于离断裂0～2000 m范围内，占比72.0%；

（3）避难场所到大型超市的距离已成为影响郊区避难场所评分的一个重要因素，不利于地震来临时，避难场所生活物资的运输及保障；

（4）人口密集区边缘地带的空旷地是建设地震应急避难场所的好选择，目前开发利用不够。卫星图显示，仍有许多可利用的体育场类场所。

应急避难避难场所的设置，应该统筹考虑多种因素。既需要考虑便捷性，如从住宅区步行5～15 min即可到达，周边2 km范围内有大型医院、大型超市，也要考虑安全性，如远离断裂带、易燃易爆、危险化学品仓库等区域；同时也要考虑发生大震时，断裂带附近的避难场所均不能使用的情形，因此需在人口密集的周边区域利用拥有空旷地的学校、企业等建立容纳人数足够、且能保障医院、超市等需求的大型避难场所。同时建议，对功能区（滨海区、经开区、峡山区）等加强经济建设的同时，保障其应急避难场所的多方面建设需求，尤其时生活物资的渠道保障。本文数据收集过程中也发现，部分避难场所在高德地图等群众常用软件中并未标注避难场所字样。

致谢:感谢潍坊市应急管理局在数据搜集及分析过程中提供的帮助。