Assessing Urban Flood Resilience in Megacities through an Integrated GIS–Q-Rung Orthopair Fuzzy Framework of Socio-Economic and Urban Factors
本研究は、93の社会経済および都市基準を用いて都市の洪水レジリエンスを評価するために、GISとq-rungオースペア・ファジィ意思決定を統合したフレームワークを開発し、テヘランの重要地区の78.69%が中程度またはそれ以下のレジリエンスを示すことを明らかにし、巨大都市における洪水リスクを軽減するための管理シナリオを提案するものである。
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都市は、単に衝撃を生き延びるだけでなく、地面が揺れたり水位が上昇したりした際に、折れることなくしなり、素早く回復しなければならない「生きたシステム」である。この、衝撃を吸収して跳ね返す能力をレジリエンス（回復力）と呼ぶ。数十年にわたり、科学者や計画立案者はこの資質を測定しようと試みてきたが、現代のメガシティにおける洪水は独特な難問を突きつけている。川が単に堤防を越えるだけの農村部とは異なり、都市はコンクリート、配管、道路、そして人々が密集した複雑な網目である。雨が降っても水は地面に浸透できず、膨大な数の建物やインフラが、災害のための複雑な経路を作り出してしまう。都市管理者の課題は、単に高い壁を築くことではなく、都市のどの部分が脆弱で、どこが強いのかを理解し、どこに建設し、どのように備え、どのようにコミュニティの回復を支援すべきかについて、より賢明な決定を下すことである。
イランの首都であり、西アジアでも最大級の都市の一つであるテヘランに焦点を当てた最近の研究において、研究者たちはこのレジリエンスの明確な地図を作成することを目指した。彼らは、都市の洪水への対応能力は、通りの物理的な形状から建物の築年数、住民の教育水準、緊急サービスの存在に至るまで、膨大な要因に依存していることを認識していた。この複雑さを理解するために、チームはこれらの異なる要因を重み付けする新しい手法を開発した。彼らは、土木エンジニア、都市計画家、危機管理の専門家を含む専門家グループを集め、これらの様々な要素を互いに比較させた。人間の判断には不確実性や主観性が伴うため、研究者たちはその躊躇を扱うために設計された高度な数学的手法を用い、専門家の意見を単一の信頼できる優先順位のセットへと統合した。
この研究では、都市の地区がどれほど洪水を耐えうるかに影響を与える12の主要なカテゴリーと81の具体的な詳細を特定した。これらは、土地の物理的な配置や土壌のタイプから、人口密度、病院や消防署の可用性にまで及ぶ。研究者がこの新しい手法をデータに適用したところ、明確な姿が浮かび上がった。すなわち、土地利用や建物構造といった都市の物理的特性が、脆弱性を決定づける最も重要な要因であった。これは、都市がどのように造られているかが、水の動きや人々の避難・安全確保の容易さを直接的に左右するという点で、直感にかなっている。その後、チームはこの知見を用いて、テヘランの北西部に位置し、3つの河川に近く季節的な洪水が発生しやすい急速に成長中のエリア、第5区の詳細なレジリエンス・マップを作成した。
マップの結果は、注意を要する都市の姿を露呈した。何らかの介入が行われる前において、第5区の大部分、すなわち面積の約79パーセントが、中程度または低いレジリエンスしか持っていないことが判明した。極めて高いレジリエンスを持つと評価されたのは、区内のわずか4.6パーセントという極小の部分であった。マップは、特に脆弱な近隣地域を浮き彫りにしたが、それらは多くの場合、洪水が自然に集まる下流エリアに位置していた。逆に、インフラが整い、より強固な建築基準を持つ地域は、より高い備えを示した。研究者たちは、専門家の意見に含まれる自然な不確実性を考慮しても、彼らのアプローチが一貫して信頼できるランキングを生成することを確認し、既存の他の手法と比較することで、モデルの堅牢性を検証した。
これらの脆弱性に対処するため、研究は都市管理者に向けて、「防御」、「回避」、「適応」という3つの明確な戦略を提案した。「防御」のアプローチは、排水ネットワークのアップグレードや、過剰な水を保持するための貯留池の建設など、既存の資産を強化することに焦点を当てる。「回避」の戦略は未来を見据えたものであり、洪水が発生しやすいゾーンでの新規開発を制限することや、脆弱な集落をより安全な場所へ移転させる必要性を示唆している。最後に、「適応」のアプローチは、ある程度のリスクは常に残ることを受け入れ、コミュニティが水と共に生きることを支援することに焦点を当てる。これには、洪水を耐えうる建物の設計、可動式の障壁の使用、そして地域住民が迅速に反応できるよう教育・準備を行うことが含まれる。
研究者がこれらの戦略を組み合わせた際の影響をシミュレーションしたところ、その結果は驚くべきものであった。当該区のレジリエンスは劇的に向上し、高い、あるいは極めて高いレジリエンスを持つと評価されるエリアは、区内のごく一部から、ほぼ76パーセントへと跳ね上がった。これは、構造的な改善、慎重な土地利用計画、そしてコミュニティの関与という適切な組み合わせがあれば、都市はリスクを大幅に軽減できることを示唆している。研究は、テヘランにおける洪水の脅威は現実的であり増大しているものの、制御不能な災害ではないと結論づけている。都市の構造における特定の弱点を理解し、的を絞った解決策を適用することで、都市計画家は、洪水に対する「反応的な対応」を、「予防的な安全と回復のシステム」へと変貌させることができるのである。
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