نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار زمین شناسی ساختاری و تکتونیک، دانشکده علوم زمین، دانشگاه دامغان

چکیده

کشور ایران از جمله نواحی با خطر و ریسک لرزه خیزی بالا در کره زمین محسوب می شود. در این تحقیق کوشش شده است با استفاده از روش های تحلیل مکانی و به کمک نرم افزار ArcGis (9.3)، به بررسی و تحلیل نحوه توزیع جمعیت و خطر لرزه ای در این کشور پرداخته شود. به این منظور، داده های مرتبط با لرزه خیزی ایران از منابع مختلف گردآوری شده و به همراه اطلاعات مربوط به گسلش فعال، در تهیه نقشه های توزیع خطر لرزه ای ایران بکار برده شده است. به علاوه، بر اساس آمار منتشر شده از سرشماری نفوس و مسکن سال 1390، نقشه توزیع تراکم جمعیت ایران در سطح شهرستان ها، تهیه شده است. به کمک ابزار آمار و تحلیل مکانی در نرم افزار ArcGis (9.3)  و با ترکیب اطلاعات لرزه خیزی و توزیع جمعیت و همچنین بررسی پراکندگی مراکز جمعیتی (شهرهای) ایران، نقشه پهنه بندی خطر لرزه ای – جمعیت این کشور تهیه شده است. بر این اساس، 4 پهنه تحت عناوین: پهنه خطر لرزه ای بالا-جمعیت بالا، پهنه خطر لرزه ای بالا-جمعیت کم، پهنه خطر لرزه ای کم-جمعیت بالا و پهنه خطر لرزه ای کم-جمعیت کم، در نقشه نهایی پهنه بندی، مشخص شده است. همچنین، موقعیت مکانی قرارگیری شهرها نسبت به گسل های فعال نیز مورد بررسی قرار گرفته است. به علاوه، در این تحقیق مشخص شده است که حدود 45 درصد از شهرهای مهم ایران، به عنوان مهمترین مراکز جمعیتی این کشور، در نزدیکی گسل های فعال و در معرض خطر بیشینه شتاب لرزه ای بیش ازg 5/0 قرار دارند. نتایج حاصل از این تحقیق می تواند در برنامه ریزی های بلندمدت کشور برای آمادگی در برابر رخداد زلزله ها و تلاش برای کاهش خسارات ناشی از این پدیده طبیعی، سودمند باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Application of GIS in assessment and analysis of the spatial distribution of seismicity hazards and population density in Iran

نویسنده [English]

  • Seyed Naser Hashemi

School of Earth Sciences, Damghan University, Damghan, Iran

چکیده [English]

The country of Iran is within one of the most seismically active regions of the world. In order to answer this question that how population centers in this country spatially correlate with seismicity hazardous zones, a GIS-based geospatial analysis technique has been employed to assess this correlation. For this purpose, the population density layer map of the country has been prepared based on the national database gathered in 2011. In addition, seismicity hazard maps of the region were prepared by analysis and combining the earthquake data catalog (including historical and instrumental data) and active fault data of the region. By overlying the population density and seismicity hazards maps of the region and employing ArcGIS (version 9.3) package, four zones namely: high population - high seismicity, high population – low seismicity, low population – high seismicity, and low population – low seismicity, are defined in the country. Additionally, the location of major cities of Iran (as the main population centers of the country) in relation to the peak ground acceleration estimated for the neighboring active faults for the cities’ location was assessed. Results obtained indicate that the population density, as a spatial variable, shows a high positively correlation with the seismicity variables, meaning that the most of the high populated centers in Iran are located in areas with high seismicity hazards. It is also concluded that more than 45% of major cities of Iran are located in potentially high earthquake hazard zones, with estimated PGA equal or more than 0.5 g. The results of this study can be very useful for preparing a national long-term plan, necessary for the future development of the country, as well as for reducing and controlling the seismicity risk over the region.n correlation coefficient, Darab County.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Earthquake Hazards
  • Population density
  • Geospatial techniques
  • GIS
  • Active faulting
  • Long-term planning
  • Iran

فاضل نیا، غریب؛ سید یاسر حکیم دوست و مینا یارمحمدی (1394). پهنه بندی خطر مخاطرات طبیعی در مناطق روستایی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی با تأکید بر فاکتور زمین لغزش (مطالعه موردی: دهستان دوهزار شهرستان تنکابن)، مجله پژوهش و برنامه ریزی روستایی، شماره 10، صص20-11.

قدیری معصوم، مجتبی؛ حمید رضا باغبانی و مطهره قدیری معصوم (1392). تحرکات جمعیت در نواحی جغرافیایی ایران و پیامد های آن، پژوهش های جغرافیای انسانی، شماره (4)45، صص 74-57.

قنبری، ابوالفضل؛ محمد علی سالکی ملکی و معصومه قاسمی (1392). پهنه بندی میزان آسیب پذیری شهرها در مقابل خطر زمین لرزه (نمونه موردی: شهر تبریز)، جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره 5، صص 35-21.

مرکز آمار ایران (1391). نتایج سرشماری عمومی نفوس و مسکن ایران، سال 1390، مرکز آمار ایران.

مهاجرانی، علی اصغر (1389). ناهماهنگی در توزیع مکانی جمعیت در ایران. فصلنامه جمعیت، شماره 72-71، صص 63-45.

 Ambraseys, N.N., Melville, C.P. (1982). A History of Persian Earthquakes. Cambridge University Press, London.

Ambraseys, N.N., Douglas, J. (2003). Near-field Horizontal and Vertical earthquake Ground Motions. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 23:1-18.

Ambraseys, N.N., Jackson, J. (1998). Faulting associated with historical and recent earthquakes in the Eastern Mediteranian region. Geophys. J. Int., 133: 390-406.

Ara, S. (2013). Analyzing population distribution and its effect on earthquake loss estimation in Sylhet, Bangladesh. M.Sc. thesis, University of Twente, The Netherlands.

AshtariJafari, M. (2016). Lessons learned from the recent earthquakes in Iran. In: D’Amico, S. (ed.) Earthquakes and their impact on society, Springer, London, pp. 459-474.

Berberian, M. (1976). Contribution to the seismotectonics of Iran (Part II). Report No. 39, Geological Survey of Iran, Tehran.

Berberian, M. (1981). Active faulting and tectonics of Iran. In: Gupta, H.K.,  Delany, F.M. (eds.) Zagros Hindu Kush Himalaya Geodynamic Evolution. Geodynamic Series 3, Washington DC, 33-69.

Campbell, K.W., Bozorgnia. Y. (2003). Updated Near-Source Ground Motion (Attenuation) Relations for the Horizontal and Vertical Components of Peak Ground Acceleration and Acceleration Response Spectra. Bulletin of the Seismological Society of America, 93(1):314-331.

Chen, K., Blong, R. and Jacobson, C. (2003). Towards an integrated approach to natural hazards risk assessment using GIS: with reference to bushfires. Environmental Management, 31(4): 546-560.

Ghodrati Amiri, G., Mahdavian, A. and Manouchehri, Dana. (2007). Attenuation relationships for Iran. J. Earthquake Eng.,11(4):469-492.

Hashemi S.N., Etemadjahromi L. and Nowroozi N. (2012). The use of geospatial techniques for identifying seismogenic zones in Iran. International Conference on Mapping and Spatial Information (ICMSI 2012), Tehran, Iran

Hessami Azar, Kh., Jamali, F. and Tabassi, H. (2003). Map of major faults of Iran, scale; 1:2,500,000”, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology, Tehran, Iran.

Holzer, T.L., and Savage, J. C. (2012). Global earthquake fatalities and population. Earthquake Spectra, 29: 155–175.

Mirzaei, N., Gao, M. and Chen, Y. 1999. Delineation of potential seismic sources for seismic zoning of Iran. Journal of Seismology, 3(1): 17-30.

Mohajer-Ashjai, A. and Nowroozi, A.A. (1978). Observed and probability intensity zoning of Iran. Tectonophysics, 49: 21-30.

Nath, S.K. (2005). An initial model of seismic microzonation of Sikkim Himalaya through thematic mapping and GIS integration of geological and strong motion features. Journal of Asian Earth Sciences, 25(2): 329-343.

Nowroozi, A.A. (1985). Empirical Relations between Magnitudes and Fault Parameters for Earthquakes in Iran. Bulletin of the Seismological Society of America, 75(5): 1327‐1338.

Pal, I., Nath, S.K., Shukla, K.,  Pal, D.K.,  Raj, A., Thingbaijam, K.K.S.,  and Bansal, B. K. (2008). Earthquake hazard zonation of Sikkim Himalaya using a GIS platform. Natural Hazards, 45: 333–377.

Shoja-Taheri, J. and Niazi, M. (1981). Seismicity of the Iranian Plateau and bordering regions. Bulletin of Seismological Society of America, 71: 477-489.

Tarolli, P. and Cavalli, M. (2013). Geographic Information systems (GIS) and natural hazards. In: Bobrowsky, P.T. (ed.) Encyclopedia of Natural Hazards, Springer, London, 378-385.

Wells, D.L. and Coppersmith, K.J. (1994). New empirical relationships among magnitude rupture Length, rupture width, rupture area, and surface displacement. Bulletin of the Seismological Society of America,84(4):974–1002.