基于結(jié)構(gòu)類型和使用功能的建筑分類及其應(yīng)用1

景冰冰 李小軍 陳 蘇 劉 辰 熊政輝

基于結(jié)構(gòu)類型和使用功能的建筑分類及其應(yīng)用1

景冰冰1）李小軍1，2，4）陳 蘇2）劉 辰3，4）熊政輝2）

1）北京工業(yè)大學(xué)，建工學(xué)院，北京 100124 2）中國(guó)地震局地球物理研究所，北京 100081 3）中國(guó)再保險(xiǎn)集團(tuán)股份有限公司博士后工作站，北京 100033 4）中國(guó)地震風(fēng)險(xiǎn)與保險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081

基于結(jié)構(gòu)類型的建筑分類是抗震設(shè)計(jì)和地震災(zāi)害分布調(diào)查的基礎(chǔ)，也是開展建筑結(jié)構(gòu)地震易損性研究所依據(jù)的分類形式，而在社會(huì)管理中則更注重基于使用功能的建筑分類。上述2種建筑分類方法難以給出恰當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)損失評(píng)估結(jié)果，因此在面向地震巨災(zāi)保險(xiǎn)研究與應(yīng)用時(shí)存在一些不足。首先，傳統(tǒng)的建筑分類將建筑的使用功能與結(jié)構(gòu)類型平行處理，未考慮建筑結(jié)構(gòu)類型和建筑使用功能的耦合影響；其次，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)形式和使用功能均不斷地變化，需要發(fā)展適用性強(qiáng)大的非固定類型分類方法。本文針對(duì)地震巨災(zāi)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)中建筑分類這一核心問(wèn)題，結(jié)合中國(guó)建筑形式和使用功能，從建筑結(jié)構(gòu)分類出發(fā)，進(jìn)一步考慮建筑的使用功能，形成了基于結(jié)構(gòu)類型-使用功能多因素耦合的建筑分類模型，并以北京市典型區(qū)域?yàn)槔瑢?duì)所提出的建筑分類模型開展應(yīng)用示范。同時(shí)，本文提出的建筑分類模型結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，可解決傳統(tǒng)分類應(yīng)用于具體目標(biāo)區(qū)域時(shí)分類指標(biāo)體系不具備可變性的問(wèn)題，滿足了地震巨災(zāi)保險(xiǎn)的數(shù)據(jù)需求。

地震 巨災(zāi)保險(xiǎn) 建筑分類 信息提取

引言

在建筑抗震設(shè)計(jì)和地震災(zāi)害評(píng)估等工作中，均需考慮建筑結(jié)構(gòu)類型問(wèn)題，并對(duì)結(jié)構(gòu)上的差異進(jìn)行分別處理。地震風(fēng)險(xiǎn)分析和地震保險(xiǎn)工作也涉及建筑分類問(wèn)題，地震風(fēng)險(xiǎn)研究與應(yīng)用早期體現(xiàn)為地震災(zāi)害損失評(píng)估與預(yù)測(cè)工作。美國(guó)開展地震損失評(píng)估較早，國(guó)際知名的組織機(jī)構(gòu)和風(fēng)險(xiǎn)模型公司已設(shè)計(jì)出針對(duì)地震巨災(zāi)的分析模型，如美國(guó)聯(lián)邦應(yīng)急部的HAZUS模型（FEMA，2018）及著名美國(guó)企業(yè)RMS和AIR的相關(guān)模型，均對(duì)所研究的建筑進(jìn)行了詳細(xì)的分類。1982年10月FEMA與應(yīng)用技術(shù)委員會(huì)（ATC）簽訂合同，對(duì)美國(guó)加州地區(qū)地震風(fēng)險(xiǎn)開展評(píng)估工作，對(duì)地震破壞損失進(jìn)行估計(jì)，編制地震破壞損失清單，以確定各工程設(shè)施在不同MMI烈度水平地震作用下的易損性矩陣，并發(fā)表了《加利福尼亞未來(lái)地震的損失估計(jì)》（ATC-13）（美國(guó)應(yīng)用技術(shù)委員會(huì)，1991）。ATC方法提出對(duì)于預(yù)測(cè)對(duì)象需從工程結(jié)構(gòu)和使用功能2個(gè)角度進(jìn)行分類研究。即使2棟設(shè)施的建筑結(jié)構(gòu)相似，但用途不同，所造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響可能差異很大。ATC-13明確地將建筑設(shè)施的使用功能和破壞程度聯(lián)系起來(lái)，根據(jù)工程設(shè)施的尺度、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和類型，從工程結(jié)構(gòu)角度，根據(jù)在加利福尼亞現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)清單中所占優(yōu)勢(shì)的程度和抗震性能，將預(yù)測(cè)對(duì)象分為78種結(jié)構(gòu)類型，其中建筑物40種，其它結(jié)構(gòu)類型38種；根據(jù)設(shè)施的經(jīng)濟(jì)功能，考慮美國(guó)國(guó)務(wù)部的4位數(shù)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)分類（Four-digit Standard Industrial Classification）中所列出的全部設(shè)施類型，分為35種。ATC-13方法雖然考慮全面，但由于該方法完全針對(duì)美國(guó)建筑特點(diǎn)，主要體現(xiàn)美國(guó)的災(zāi)害損失特點(diǎn)，與中國(guó)的實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和用途有較大差異，其確定的建筑分類結(jié)果很難直接用于具有明顯本土化的中國(guó)建筑類型。Spence等（2008）針對(duì)保險(xiǎn)和再保險(xiǎn)行業(yè)，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)類型和建筑使用功能進(jìn)行分類，將建筑分為28種結(jié)構(gòu)類型和14種用途。然而，上述分類研究都未涉及中國(guó)建筑設(shè)施的特點(diǎn)，所獲得的建筑分類模型難以直接對(duì)中國(guó)的建筑進(jìn)行恰當(dāng)分類。

1976年唐山地震后，中國(guó)開始進(jìn)行地震風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)并相應(yīng)頒布了諸多規(guī)范，不同的規(guī)范給出了諸多建筑分類方式，但各類規(guī)范（中華人民共和國(guó)建設(shè)部等，2004；中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等，2010；中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等，2015）面向不同目的，導(dǎo)致了其分類的側(cè)重點(diǎn)不同。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范所關(guān)心的是建筑的可能破壞形式，相同結(jié)構(gòu)類型的建筑在遭遇地震時(shí)，其破壞形式有一定的相似性。因此，在抗震減災(zāi)相關(guān)規(guī)范中，一般按照建筑結(jié)構(gòu)類型劃分為6類。地震發(fā)生后，各省市地震局及相關(guān)部門將對(duì)災(zāi)害損失進(jìn)行快速評(píng)估（國(guó)家地震局等，1996）。然而由于各地地理環(huán)境及經(jīng)濟(jì)水平差異，各地的建筑結(jié)構(gòu)類型也不盡相同。考慮到震后快速評(píng)估工作對(duì)評(píng)估時(shí)效性有一定的要求，災(zāi)評(píng)報(bào)告通常將建筑結(jié)構(gòu)相似、建造價(jià)值相近的建筑劃分為同一類建筑，并對(duì)一部分建筑的分類進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，因此該分類不能滿足保險(xiǎn)公司對(duì)數(shù)據(jù)的精確度要求。此外，隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，建筑的種類不斷增加，建造水平的提高以及功能區(qū)分的逐漸細(xì)化使得建筑的現(xiàn)狀與歷史震害中的建筑資料差異增大。因此，需要及時(shí)地對(duì)建筑資料進(jìn)行更新和分類。

除各類規(guī)范對(duì)建筑物進(jìn)行了分類外，中國(guó)許多學(xué)者也根據(jù)不同的研究需求對(duì)建筑物進(jìn)行了相應(yīng)的分類。1995年，中國(guó)地震局開展適合中國(guó)國(guó)情的震害預(yù)測(cè)和損失評(píng)估工作，發(fā)展和提出了一些建筑物分類和相應(yīng)的地震易損性模型。尹之潛（1996）為研究建筑設(shè)施的易損性，將中國(guó)建筑物分為21類；徐敬海等（2002）從震害預(yù)測(cè)的角度，將房屋結(jié)構(gòu)分為多層磚房、單層工業(yè)廠房、鋼筋混凝土多層及高層樓房、內(nèi)框架和底框架房屋、空曠房屋和老舊民房。然而，地震災(zāi)害發(fā)生后，不同用途的相同結(jié)構(gòu)建筑所造成的災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡也將有顯著差異，這也直接影響災(zāi)后損失評(píng)估和保險(xiǎn)理賠的效率和準(zhǔn)確度。另外一些學(xué)者采用遙感技術(shù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，根據(jù)建筑外觀、光譜特征、尺寸差異、灰度、表面光滑度等將建筑結(jié)構(gòu)分類，如徐偲等（2014）將小型城鎮(zhèn)建筑與農(nóng)田、道路和水體進(jìn)行了區(qū)分。該分類方法限于技術(shù)上的精確度，無(wú)法滿足巨災(zāi)保險(xiǎn)的數(shù)據(jù)要求。因此，符合中國(guó)國(guó)情的建筑物分類對(duì)于地震風(fēng)險(xiǎn)研究及未來(lái)地震巨災(zāi)保險(xiǎn)體系建設(shè)十分必要。為滿足地震風(fēng)險(xiǎn)分析，建立地震巨災(zāi)保險(xiǎn)體系，需要建立更詳細(xì)且更符合中國(guó)建筑特性的建筑分類清單。

地理信息系統(tǒng)（GIS）在地震風(fēng)險(xiǎn)研究中有廣泛的應(yīng)用，鄔親敏（2004）、呂紅山（2005）、陳洪富（2012）等結(jié)合GIS技術(shù)，建立了相關(guān)地震信息數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)地震風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究。結(jié)合GIS技術(shù)，可對(duì)地震承災(zāi)體的數(shù)據(jù)快速、精確地定位，并提供動(dòng)態(tài)的分析，節(jié)省了大量的人力、物力。網(wǎng)絡(luò)爬蟲可使研究人員獲取承災(zāi)體屬性數(shù)據(jù)以及矢量數(shù)據(jù)，解決了GIS中數(shù)據(jù)獲取的難點(diǎn)。

本文運(yùn)用數(shù)字地圖接口（API開發(fā)）結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS）和網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)等手段，對(duì)建筑進(jìn)行分類，旨在提供不同城市或區(qū)域的建筑信息，該方法可避免大量人工實(shí)地調(diào)查，以期解決傳統(tǒng)分類在針對(duì)具體目標(biāo)區(qū)域時(shí)分類指標(biāo)體系不具備可變性等問(wèn)題。

1 建筑分類方法

傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)分類主要為抗震設(shè)計(jì)服務(wù)，偏重于研究各類建筑結(jié)構(gòu)的破壞方式，而較少考慮導(dǎo)致的建筑及相關(guān)經(jīng)濟(jì)損失比例以及造成的社會(huì)影響方面的因素。結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)類型和使用功能，并考慮中國(guó)的建筑現(xiàn)狀，本文建立1種多因素耦合的建筑分類模型，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析現(xiàn)有的土地規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、歷史震害資料以及中國(guó)建筑結(jié)構(gòu)特性，設(shè)計(jì)基于結(jié)構(gòu)類型-使用功能的建筑分類；通過(guò)參考?xì)v史災(zāi)評(píng)報(bào)告以及現(xiàn)階段可獲取的建筑易損性信息，建立面向地震保險(xiǎn)業(yè)務(wù)的建筑結(jié)構(gòu)-使用功能分類。形成的建筑分類既可體現(xiàn)時(shí)代特征，又可結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)；既考慮了建筑的結(jié)構(gòu)特性，同時(shí)也對(duì)建筑的使用功能進(jìn)行了考察。

利用建立的建筑分類模型，通過(guò)地圖API開發(fā)、GIS空間分析以及網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)提取相關(guān)信息，形成具有區(qū)域特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)-使用功能區(qū)域化分類，為地震風(fēng)險(xiǎn)分析、地震保險(xiǎn)研究提供參考依據(jù)。

1.1 中國(guó)建筑的主要結(jié)構(gòu)類型及使用功能

現(xiàn)有能收集到的各類資料來(lái)源主要為相關(guān)建筑規(guī)范、各地災(zāi)評(píng)報(bào)告以及震后現(xiàn)場(chǎng)工作報(bào)告（中國(guó)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司，2001；中國(guó)地震局震災(zāi)應(yīng)急救援司，2006，2011）。結(jié)構(gòu)類型-使用功能分類從建筑的結(jié)構(gòu)類型及其使用功能2方面對(duì)中國(guó)現(xiàn)存的建筑進(jìn)行分類。其目的是在考察建筑結(jié)構(gòu)破壞情況的同時(shí)，對(duì)其所造成的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。由于中國(guó)各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡且氣候差異較大，各地的建筑類型有較大的差異，此外，不同結(jié)構(gòu)類型的抗震能力存在差異，且相同結(jié)構(gòu)類型的建筑物也有不同的用途。結(jié)合中國(guó)現(xiàn)有建筑規(guī)范、災(zāi)評(píng)報(bào)告以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查報(bào)告，總結(jié)出常用建筑的結(jié)構(gòu)類型、地域分布及其用途，見(jiàn)表1。

表1 常用建筑的結(jié)構(gòu)類型、地域分布及其用途

續(xù)表

1.2 基于結(jié)構(gòu)類型-使用功能的建筑分類模型

隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑的使用功能更專一和細(xì)化，從而形成了更多的用途類型，本文將采用更細(xì)化的分類方法。為此，在建筑結(jié)構(gòu)分類的基礎(chǔ)上，考慮建筑使用功能分類，并進(jìn)一步研究基于結(jié)構(gòu)類型-使用功能的建筑分類，如圖1所示。基于結(jié)構(gòu)類型-使用功能的建筑分類旨在從建筑的結(jié)構(gòu)類型和使用功能2方面對(duì)中國(guó)現(xiàn)存的建筑進(jìn)行分類。在災(zāi)害性地震發(fā)生后，利用該分類可對(duì)災(zāi)區(qū)建筑結(jié)構(gòu)的破壞情況進(jìn)行調(diào)查，也可對(duì)所造成的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行合理評(píng)估。

上述建筑結(jié)構(gòu)類型-使用功能分類模型是涉及全部建筑結(jié)構(gòu)和建筑使用功能的組合分類模型，可形成眾多的分類類型。ATC-13中提到“分類清單越詳細(xì)，結(jié)果越不準(zhǔn)確”，其原因是清單越詳細(xì)，可變性越差，當(dāng)1個(gè)給定的分類表格與調(diào)查區(qū)域資料出現(xiàn)不一致時(shí)，用既定的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)或評(píng)估將出現(xiàn)較大的偏差。建筑結(jié)構(gòu)類型-使用功能分類模型的“分類清單”較為詳細(xì)，很難由傳統(tǒng)方法實(shí)現(xiàn)。為此，需要借助地圖API和GIS等技術(shù)，為基于結(jié)構(gòu)類型和使用功能的建筑分類提供靈活的、可及時(shí)更新的建筑信息基礎(chǔ)。依據(jù)結(jié)構(gòu)類型-使用功能的建筑分類采用地圖API開發(fā)、GIS空間分析等手段，可生成具有區(qū)域特點(diǎn)的建筑分類形式。

圖2 建筑結(jié)構(gòu)類型-使用功能區(qū)域化分類信息提取技術(shù)流程

2 分類模型的構(gòu)建流程

構(gòu)建區(qū)域化結(jié)構(gòu)類型-使用功能分類模型的典型技術(shù)流程如圖2所示。從技術(shù)流程可以看出，建筑結(jié)構(gòu)和用途等方面信息的提取是建筑分類的關(guān)鍵基礎(chǔ)。信息提取系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，服務(wù)端與客戶端采用WEBGIS技術(shù)展現(xiàn)地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)查詢等交互式訪問(wèn)，可進(jìn)行大批量的空間查詢。使用互聯(lián)網(wǎng)地圖免費(fèi)提供的API獲取城市及興趣點(diǎn)（point of interest，簡(jiǎn)稱POI）信息，可獲取覆蓋全國(guó)城鎮(zhèn)的建筑名稱、地理位置信息、關(guān)系信息以及用途信息。進(jìn)一步通過(guò)網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)抓取鏈家官網(wǎng)[1]數(shù)據(jù)，獲取商務(wù)住宅房屋結(jié)構(gòu)信息。目前，鏈家官網(wǎng)已覆蓋全國(guó)32個(gè)城市，可提供北京、上海、深圳及其輻射區(qū)域內(nèi)的完備的建筑基礎(chǔ)信息。通過(guò)百度API獲取到現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)地圖上所有可能的建筑用途，共19大類，869小類，見(jiàn)表2。

表2 百度API獲取的建筑物POI分類

基于建筑經(jīng)緯度、結(jié)構(gòu)類型及用途等信息，首先對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)類型和使用功能分類，隨后進(jìn)一步對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)類型與使用功能耦合處理，得到建筑的結(jié)構(gòu)類型-使用功能分類。此方式便于分庫(kù)存儲(chǔ)，也可根據(jù)業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的字段關(guān)系，提高查詢性能。

以北京為例，建筑結(jié)構(gòu)功能性空間分布信息如圖3所示，采用地圖瓦片的形式，對(duì)每個(gè)圖層進(jìn)行屬性設(shè)置，進(jìn)而構(gòu)成了多層次的建筑屬性空間分布。圖3中C層的指標(biāo)為POI中篩選出的詳細(xì)分類，屬于D1商業(yè)分類指標(biāo)的子集；D層的指標(biāo)為高于C層的指標(biāo)分類，所包含的內(nèi)容更廣泛。通過(guò)不同指標(biāo)的選擇，可篩選所需分類下的信息數(shù)據(jù)。考慮到地震保險(xiǎn)關(guān)心單個(gè)投保標(biāo)的損失，對(duì)于建筑物的空間表達(dá)，參考呂紅山（2005）的表達(dá)方式，采用多邊形特征來(lái)表示建筑物的輪廓。

圖3 兼?zhèn)涓黝愄匦缘慕ㄖY(jié)構(gòu)功能性空間分布

此外，在互聯(lián)網(wǎng)地圖中，建筑所有者會(huì)因自身需求對(duì)建筑信息進(jìn)行更新。因此，使用互聯(lián)網(wǎng)地圖接口的建筑結(jié)構(gòu)類型-使用功能分類，其建筑結(jié)構(gòu)可隨互聯(lián)網(wǎng)地圖進(jìn)行更新，克服了傳統(tǒng)建筑分類由于不可變性和難以更新性造成的分類落后于時(shí)代的缺點(diǎn)。

3 分類模型的應(yīng)用示例

本文共收集到北京市的相關(guān)建筑10余萬(wàn)棟，形成了北京市建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)，抓取鏈家官網(wǎng)信息得到建筑結(jié)構(gòu)信息，建筑結(jié)構(gòu)類型被簡(jiǎn)單地分為鋼混結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)，其中混合結(jié)構(gòu)包含了鋼混結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)以外的建筑結(jié)構(gòu)類型。以北京市朝陽(yáng)區(qū)某街區(qū)A與北京市西城區(qū)某街區(qū)B為例，按照建筑結(jié)構(gòu)分類，對(duì)街區(qū)的建筑信息進(jìn)行展示，如圖4、圖5所示。

圖4 按結(jié)構(gòu)類型-使用功能分類的朝陽(yáng)區(qū)A街區(qū)建筑群

圖4、圖5是建筑矢量數(shù)據(jù)按結(jié)構(gòu)類型-使用功能耦合屬性的表達(dá)，其中，類型相同的建筑用同色系色塊表示。從圖中可以看出，2個(gè)街區(qū)的建筑類型有顯著的不同，朝陽(yáng)區(qū)A街區(qū)建筑以鋼混結(jié)構(gòu)的居民建筑為主，西城區(qū)B街區(qū)建筑多為混合結(jié)構(gòu)樓房，建筑用途類型較為多樣，兼具教育、商業(yè)和居住等用途。其原因是朝陽(yáng)區(qū)所選街區(qū)大部分為2000年以后的新建民宅小區(qū)，結(jié)構(gòu)相對(duì)先進(jìn)；西城區(qū)所選街區(qū)屬于老舊城區(qū)，建筑年代多為1980年以前，所選區(qū)域的開發(fā)相對(duì)較早，因此建筑用途相對(duì)具有多樣性，而建筑結(jié)構(gòu)則較為單一，多為混合結(jié)構(gòu)。隨著建筑水平的提高和建筑材料的改進(jìn)，2000年以后的小區(qū)多為鋼混結(jié)構(gòu)，而20世紀(jì)80年代以前的建筑多為混合結(jié)構(gòu)。通過(guò)分析，得到了按結(jié)構(gòu)-使用功能分類的北京市建筑分布比例，見(jiàn)表3。

依據(jù)地圖瓦片的形式，在WEBGIS平臺(tái)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)類型-建設(shè)年代信息的篩選提取，結(jié)果如圖6所示。經(jīng)過(guò)篩選，風(fēng)險(xiǎn)研究人員和保險(xiǎn)公司可更直觀地認(rèn)知承保區(qū)域的建筑價(jià)值及抗震能力。

圖5 按結(jié)構(gòu)類型-使用功能分類的西城區(qū)B街區(qū)建筑群

圖6 研究區(qū)域內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)-建筑年代分布

表3 按結(jié)構(gòu)-使用功能分類的北京市建筑分布比例（單位：%）

4 結(jié)論

綜合考慮結(jié)構(gòu)類型和使用功能，對(duì)建筑進(jìn)行分類，形成了1種基于結(jié)構(gòu)類型-使用功能的建筑分類模型，該分類模型適用于中國(guó)地震風(fēng)險(xiǎn)損失評(píng)估和地震保險(xiǎn)系統(tǒng)。利用網(wǎng)絡(luò)爬蟲、互聯(lián)網(wǎng)地圖API和WEBGIS相結(jié)合的信息提取方法，使得建筑分類的形式具有區(qū)域可變性和易更新性，所獲得的建筑分類信息更加準(zhǔn)確且更符合時(shí)代特點(diǎn)。此外，結(jié)合建筑使用功能的分類，考慮了建筑物的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在進(jìn)行災(zāi)害損失評(píng)定時(shí)，對(duì)間接經(jīng)濟(jì)損失的確定提供了依據(jù)。以北京為例對(duì)本文的建筑分類進(jìn)行了應(yīng)用，結(jié)果顯示出建筑結(jié)構(gòu)類型-使用功能分類模型的有效性和實(shí)用性，分類結(jié)果可提供建筑的結(jié)構(gòu)類型、建設(shè)年代和用途等信息，其使用功能可形成多達(dá)19大類、869小類的分類數(shù)據(jù)，為震后建筑結(jié)構(gòu)破壞和經(jīng)濟(jì)損失的快速評(píng)估以及地震保險(xiǎn)業(yè)務(wù)提供基礎(chǔ)。

但從初步的應(yīng)用看，建筑結(jié)構(gòu)和用途的數(shù)據(jù)來(lái)源存在一定的缺陷，如鏈家網(wǎng)站對(duì)中小型城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的建筑數(shù)據(jù)覆蓋不全面、建筑結(jié)構(gòu)分類不夠詳細(xì)、山區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)地圖可能存在更新不及時(shí)等情況，均是制約建筑結(jié)構(gòu)類型-使用功能分類方法應(yīng)用的重要因素。因此，需要進(jìn)一步挖掘建筑信息數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)提取技術(shù)，建立可快速更新、動(dòng)態(tài)管理的城鄉(xiāng)建筑信息數(shù)據(jù)庫(kù)，以提高建筑分類的全面性、準(zhǔn)確性及分類結(jié)果的時(shí)效性和可靠性。

目前，地震工程對(duì)于地震保險(xiǎn)研究的主要貢獻(xiàn)是為地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型提供建筑的結(jié)構(gòu)易損性曲線或震害矩陣，側(cè)重點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)的破壞狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的抗震性能，較少考慮建筑使用功能對(duì)于易損性的影響，然而使用功能對(duì)于易損性的影響不能忽略。直接經(jīng)濟(jì)損失往往受建筑價(jià)值或重置價(jià)值影響，間接經(jīng)濟(jì)損失則由建筑的使用功能及其遭受的影響來(lái)決定。因此，同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)類型和使用功能的建筑物分類方法為研究地震保險(xiǎn)中建筑物的直接和間接損失提供了一定的理論基礎(chǔ)。

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Structure Type and Function of Building-Based Building Classification and Its Application

Jing Bingbing1), Li Xiaojun1, 2, 4), Chen Su2), Liu Chen3, 4)and Xiong Zhenghui2)

1) College of Civil Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China 2) Institute of Geophysics, China Earthquake Administration, Beijing 100081, China 3) Postdoctoral Workstation of China Reinsurance (Group) Corporation, Beijing 100033, China 4) China Earthquake Risk and Insurance Laboratory, Beijing 100081, China

The structure type based on building classification is the fundamental of seismic design and earthquake disaster investigation, and is also the classification form of research basis of seismic vulnerability of building structures. In social management, however, more attention is paid to the function based building classification. In general, both these two kinds of building classification methods have some shortcomings in the research and application of earthquake catastrophe insurance, because it is difficult to give the appropriate economic loss evaluation results based on these two traditional building classification methods. First of all, in traditional building classification methods we take the building function in parallel with the building structure type, without considering the coupling effect between the building structure type and the building function. Secondly, with the development of economy and society, the building structure types and functions change constantly. It is necessary to develop a building classification method with non-fixed classes and strong applicability. To solve this core problem of building classification method in earthquake catastrophe insurance, considering the features of Chinese architectural forms and use purpose, a multi-factor coupled building classification model based on building structure type and function was developed in consideration of building classification based on both the structure type and the building function. Taking the typical area of Beijing as an example, we conducted the demonstration by applying the proposed structure type-function based on building classification method. Finally, in order to meet the data demand of earthquake catastrophe insurance, we propose that the combination of network information technology to solve the problem that the classification index system does not have the variability when the traditional classification is applied to the specific target area.

Earthquake; Catastrophe insurance; Building classification; Information extraction

10.11899/zzfy20190204

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFC1504600），中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（DQJB17C03、DQJB17T01），國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金（51421005）

2019-01-10

景冰冰，女，生于1989年。博士研究生。主要從事巨災(zāi)保險(xiǎn)研究工作。E-mail：bingbingj@hotmail.com

李小軍，男，生于1965年。研究員。主要從事工程抗震減災(zāi)與地震波動(dòng)數(shù)值模擬研究工作。E-mail：beerli@vip.sina.com

景冰冰，李小軍，陳蘇，劉辰，熊政輝，2019．基于結(jié)構(gòu)類型和使用功能的建筑分類及其應(yīng)用．震災(zāi)防御技術(shù)，14（2）：293—303．

[1] https://bj.lianjia.com/