DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-17618-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40885859
تاريخ النشر: 2025-08-30
المؤلف: Abdullah Ansari وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات الزلازل والتكتونيات
نظرة عامة
تقدم هذه الدراسة إطارًا مبتكرًا لتقييم تعرض الزلازل والمخاطر في المناطق السكنية في السيب، محافظة مسقط، عمان. باستخدام مجموعة بيانات شاملة تشمل عوامل زلزالية وجيوتقنية وهيكلية وبيئية واجتماعية واقتصادية، تستخدم الدراسة عملية تحليل هرمية قائمة على نظم المعلومات الجغرافية (GIS-AHP) لإنشاء خرائط تعرض موضوعية. تم دمج هذه الخرائط لتطوير مصفوفات مخاطر مفصلة، حيث تم تحديد المنطقة الصناعية في ريسيل كنقطة خطر كبيرة بسبب قربها من المناطق ذات الكثافة السكانية العالية والمرافق الصناعية. تصنف الدراسة السيب إلى خمس مناطق خطر متميزة، كاشفة أن المراكز الحضرية مثل الهيل الشمالي وأجزاء من الخوض القديمة تقع في أعلى فئة تعرض، بينما تظهر المعابيل مرونة هيكلية بمعدلات ضرر أقل.
تتوافق النتائج مع رؤية عمان 2040 وهدف التنمية المستدامة 11 للأمم المتحدة، مما يبرز أهمية التنمية الحضرية المستدامة. تدعم منهجية الدراسة، التي تجمع بين اتخاذ القرار متعدد المعايير (MCDM) والتحليل المكاني، التخطيط الحضري القائم على الأدلة وإدارة مخاطر الكوارث. بينما توفر البحث إطارًا قويًا لتقييم مخاطر الزلازل، فإنه يعترف بالقيود المتعلقة بدقة البيانات والحاجة إلى التحقق المستمر. يُقترح أن تتضمن الأعمال المستقبلية تحليل مخاطر الزلازل الاحتمالية وتقنيات التعلم الآلي لتعزيز دقة التنبؤ وتحسين تقييمات التعرض، وبالتالي المساهمة في مرونة المناطق الحضرية التي تتطور بسرعة في عمان.
الطرق
تم هيكلة منهجية هذه الدراسة في ثلاث مراحل رئيسية، تستهدف كل منها مكونًا حرجًا من التحليل المتعلق بتصميم وتمويل المباني السكنية الحضرية. نظرًا للاحتياجات المالية الكبيرة على مستويات حكومية مختلفة للمشاريع المعاصرة، تؤكد الدراسة على أهمية حماية هذه الهياكل من الكوارث الطبيعية مع السعي أيضًا لتقليل التكاليف المرتبطة. تشير السوابق التاريخية إلى أن التركيز على معلمة واحدة معرضة للخطر غير كافٍ للتخفيف الفعال من الكوارث. يتم تمثيل المنهجية المتسلسلة بصريًا في الشكل 3، موضحة سير العمل المنهجي الذي يوجه عملية البحث.
المناقشة
تؤكد قسم المناقشة في ورقة البحث على التأثيرات الكبيرة للزلازل على المجتمع البشري، مسلطة الضوء على العواقب المباشرة وغير المباشرة مثل فقدان الأرواح، والأضرار المادية، والاضطرابات الاقتصادية. توضح الأحداث الزلزالية التاريخية، بما في ذلك زلزال غوجارات عام 2001 وزلزال المحيط الهندي عام 2004، درجات الأضرار المتفاوتة التي تأثرت بعوامل مثل ظروف الموقع، والتصميم الهيكلي، والعوامل الاجتماعية والاقتصادية. على سبيل المثال، زلزال هايتي عام 2010 مثال على النتائج الكارثية لمعايير البناء غير الكافية، مما أدى إلى خسارة اقتصادية تقدر بحوالي 8.5 مليار دولار أمريكي واضطرابات شديدة في الخدمات الأساسية. تؤكد الورقة على أهمية مراعاة معايير تعرض متعددة، بما في ذلك السلامة الهيكلية، وكثافة السكان، والوصول إلى المرافق الحيوية، لتطوير فهم شامل لمخاطر الزلازل.
تنتقد الدراسة أيضًا الدراسات الحالية لنطاقها المحدود، داعية إلى اتباع نهج اتخاذ القرار متعدد المعايير، وبالتحديد عملية التحليل الهرمي (AHP)، لدمج العوامل المختلفة التي تؤثر على تعرض الزلازل. من خلال تطبيق هذا الإطار على منطقة السيب في عمان، تهدف الدراسة إلى تقديم تقييم أكثر شمولية لمخاطر الزلازل، مع دمج ليس فقط المؤشرات الجيوتقنية والهيكلية ولكن أيضًا طبقات الضعف الاجتماعي. يهدف هذا التقييم الشامل إلى إبلاغ استراتيجيات التخطيط الحضري والاستعداد للطوارئ، مما يسهم في تحسين المرونة ضد المخاطر الزلزالية في البيئات الحضرية. تشير النتائج إلى أن التدخلات المستهدفة ضرورية لمعالجة الفجوات في توزيع الموارد وجودة البنية التحتية، لا سيما في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية أو الصناعية، مما يعزز المرونة العامة للمجتمع.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-17618-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40885859
Publication Date: 2025-08-30
Author(s): Abdullah Ansari et al.
Primary Topic: earthquake and tectonic studies
Overview
This research presents an innovative framework for evaluating earthquake vulnerability and risk in residential areas of Al-Seeb, Muscat Governorate, Oman. Utilizing a comprehensive dataset that includes seismic, geotechnical, structural, environmental, and socioeconomic factors, the study employs a GIS-based analytic hierarchy process (GIS-AHP) to create thematic vulnerability maps. These maps were integrated to develop detailed risk matrices, identifying the Rusayl industrial estate as a significant risk hotspot due to its proximity to densely populated areas and industrial facilities. The study categorizes Al-Seeb into five distinct risk zones, revealing that urban centers like Al-Hail North and parts of Old Al-Khoud are in the highest vulnerability category, while Al-Maabilah demonstrates structural resilience with lower damage rates.
The findings align with Oman Vision 2040 and the United Nations Sustainable Development Goal (UN-SDG) 11, emphasizing the importance of sustainable urban development. The study’s methodology, which combines multi-criteria decision-making (MCDM) with spatial analysis, supports evidence-based urban planning and disaster risk management. While the research provides a robust framework for assessing seismic risk, it acknowledges limitations related to data accuracy and the need for ongoing validation. Future work is suggested to incorporate probabilistic seismic hazard analysis and machine learning techniques to enhance predictive accuracy and refine vulnerability assessments, thereby contributing to the resilience of rapidly developing urban areas in Oman.
Methods
The methodology of this study is structured into three principal phases, each targeting a critical component of the analysis related to the design and funding of urban residential buildings. Given the substantial financial requirements at various governmental levels for contemporary projects, the research emphasizes the importance of safeguarding these structures against natural disasters while also aiming to reduce associated costs. Historical precedents indicate that focusing on a single vulnerable parameter is inadequate for effective disaster mitigation. The sequential methodology is visually represented in Figure 3, illustrating the systematic workflow that guides the research process.
Discussion
The discussion section of the research paper emphasizes the significant impacts of earthquakes on human society, highlighting both direct and indirect consequences such as loss of life, property damage, and economic disruption. Historical seismic events, including the 2001 Gujarat earthquake and the 2004 Indian Ocean earthquake, illustrate the varying degrees of damage influenced by factors such as site conditions, structural design, and socioeconomic factors. For instance, the 2010 Haiti earthquake exemplified the catastrophic outcomes of inadequate building standards, resulting in an economic loss of approximately USD 8.5 billion and severe disruptions to essential services. The paper underscores the importance of considering multiple vulnerability criteria, including structural integrity, population density, and access to vital facilities, to develop a comprehensive understanding of seismic risks.
The research further critiques existing studies for their limited scope, advocating for a multi-criteria decision-making approach, specifically the Analytic Hierarchy Process (AHP), to integrate various factors influencing seismic vulnerability. By applying this framework to the Al-Seeb region in Oman, the study aims to provide a more holistic evaluation of seismic risks, incorporating not only geotechnical and structural indicators but also social vulnerability layers. This comprehensive assessment is intended to inform urban planning and emergency preparedness strategies, ultimately contributing to improved resilience against seismic hazards in urban environments. The findings suggest that targeted interventions are necessary to address disparities in resource distribution and infrastructure quality, particularly in densely populated or industrialized areas, thereby enhancing overall community resilience.