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Multiple hazards and community vulnerability in Hillsborough County, Florida

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Material Information

Title:
Multiple hazards and community vulnerability in Hillsborough County, Florida
Physical Description:
Book
Language:
English
Creator:
Albury, Keith Allen
Publisher:
University of South Florida
Place of Publication:
Tampa, Fla.
Publication Date:

Subjects

Subjects / Keywords:
Geographical Information System
flooding
sink hole
hurricane
toxic spill
toxic release
Dissertations, Academic -- Geography -- Masters -- USF   ( lcsh )
Genre:
government publication (state, provincial, terriorial, dependent)   ( marcgt )
bibliography   ( marcgt )
theses   ( marcgt )
non-fiction   ( marcgt )

Notes

Summary:
ABSTRACT: Hillsborough County, Florida is subject to a variety of natural and technological hazards, which have the potential to threaten both the population and the built environment. This research focuses on several natural hazards (coastal flooding, sink hole, and hurricane) and technological hazards (toxic transportation spills and toxic release from fixed storage facilities) and the population that is potentially exposed to these hazards. Social vulnerability for this population was determined using racial composition, gender, age and household rental/ownership status. Both social vulnerability and exposure to hazardous conditions occur as a continuum across geographical space. The determination of who is exposed; the extent of exposure; and the hazardousness of their environment; requires converting this continuum into discreet values. There is little agreement on how this should be accomplished. The goal of this project is to improve on this situation by developing a multiple hazard map and a social vulnerability map using the best available data with a focus on data integration. The resulting maps were used to determine the extent that the community of Hillsborough County is exposed to hazardous conditions and the social vulnerability of that exposed community. The impact of hazard analysis is dependant on the creation of the hazard map. The hazard map can be affected by application of weighting factors to the individual or groups of hazards. Weighted linear combinations were used to examine how the exposed population changes when different hazard models are used. A technique of cumulative frequency mapping was used to examine how the composition of the exposed population changed as the hazard scores increased. This was useful in visualizing that different vulnerable communities were not exposed to hazards equally. This technique will be useful for future vulnerability/hazard assessments. The results of this research show that the most vulnerable populations in Hillsborough County, Florida are not exposed to the most extreme hazards. Instead the preponderance of the population is moderately vulnerable and is exposed to moderate hazards. It is important to focus on this population to help prepare for and respond to hazardous events and to work toward diminishing their social vulnerability.
Thesis:
Thesis (M.A.)--University of South Florida, 2004.
Bibliography:
Includes bibliographical references.
System Details:
System requirements: World Wide Web browser and PDF reader.
System Details:
Mode of access: World Wide Web.
Statement of Responsibility:
by Keith A. Albury.
General Note:
Title from PDF of title page.
General Note:
Document formatted into pages; contains 115 pages.

Record Information

Source Institution:
University of South Florida Library
Holding Location:
University of South Florida
Rights Management:
All applicable rights reserved by the source institution and holding location.
Resource Identifier:
aleph - 001478777
oclc - 56551633
notis - AJS2467
usfldc doi - E14-SFE0000421
usfldc handle - e14.421
System ID:
SFS0025113:00001


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Full Text

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M u l t i p l e H aza r d s a n d C o mm u n i t y V u l n e r a b il i t y i n H il l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a b y K e i t h A A l bu r y A t h e s i s s u b m i tt e d i n p a r t i a l f u l f ill m e n t o f t h e r e qu i r e m e n t s f o r t h e d e g r ee o f M a s t e r o f A r t s D e p a r t m e n t o f G e o g r a phy C o ll e g e o f A r t s a n d S c i e n ces U n i v e r s i t y o f S o u t h F l o r i d a M a j o r P r o f e s s o r : P a u l Z a n d b e r g e n P h D G r a h a m T o b i n P h D J a y a j i t C h a k r a b o r t y P h D D a t e o f A pp r o v a l : J u l y 14 2004 K e y w o r d s : G e o g r a ph i c a l I n f o r m a t i o n S y s t e m F l o o d i n g S i n k H o l e H u r r i c a n e T o x i c S p ill T o x i c R e l e a s e C o p y r i g h t 2004 K e i t h A A l bu r y

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D e d i c a t i o n T o B e t h E ll e n f o r h e r l o v e s upp o r t a n d e n c o u r a g e m e n t

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i T a b l e o f C o n t e n t s T a b l e o f C o n t e n t s i L i s t o f T a b l e s ii i L i s t o f F i gu r e s i v A B S T R A C T v i i C h a p t e r 1 : I n t r o du c t i o n 1 H aza r d s 1 S o c i a l V u l n e r a b il i t y 2 M a p p i ng o f H aza r d s a n d S o c i a l V u l n e r a b i l i t y 3 G o a l s a n d O b j ec t i v e s o f T h i s R e s ea r c h 4 O u t li n e o f t h e C h a p t e r s 5 H i l l s b o r o ug h C o u n t y 6 C h a p t e r 2 : L i t e r a t u r e R e v i e w 10 H aza r d s 10 I nd i v i dua l N a t u r a l H a z a r ds 13 F l ood i ng 13 S i n k H o l es 14 H u rr i c ane 15 T ec hno l og i c a l H a z a r ds 16 T r an s po r t a ti on Sp ill 16 T o x i c R e l e a s e I n ve n t o ry 17 C o m po s it e H a z a rd 19 W e i gh t e d L i n e a r C o m b i na ti ons 20 S o c i a l V u l n e r a b il i t y 21 2000 C e n s us 25 H aza r d s a n d S o c i a l V u l n e r a b il i t y 30 Spa ti a l O ve r l a y T ec hn i qu es 32 P o l y gon C on t a i n m e nt 33 C e n t r o i d C on t a i n m e nt 33 B u f f e r c on t a i n m e nt 33 C u m u l a ti ve F r e qu e n cy 34

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i i C h a p t e r 3 : M a t e r i a l s a n d M e t h o d s 36 H aza r d M a p 36 I nd i v i dua l N a t u r a l H a z a r ds 37 F l ood i ng 37 S i n k H o l es 37 H u rr i c ane 39 I nd i v i dua l T ec hno l og i c a l H a z a r ds 43 T r an s po r t a ti on Sp ill 43 T o x i c R e l e a s e I n ve n t o ry 43 C o m po s it e H a z a r d M ap 45 S o c i a l V u l n e r a b il i t y 45 C a l c u l a ti ng So c i a l V u l n e r ab ility 47 H aza r d s a n d S o c i a l V u l n e r a b il i t y 48 W e i g h t e d L i n e a r C o m b i n a t i o n s 50 C h a p t e r 4 : R e s u l t s 52 H aza r d M a p 52 I nd i v i dua l N a t u r a l H a z a r ds 52 F l ood i ng 52 S i n k H o le 52 H u rr i c ane 55 I nd i v i dua l T ec hno l og i c a l H a z a r ds 56 T r an s po r t a ti on H a z a rd 56 T o x i c R e l e a s e I n ve n t o ry 61 C o m po s it e H a z a r d M ap 61 S o c i a l V u l n e r a b il i t y 65 M e t h o d s o f S e l ec t i o n 74 H aza r d s a n d V u l n e r a b il i t y 76 I nd i v i dua l H a z a r ds 76 F l ood i ng 76 S i n k ho le 77 H u rr i c ane 79 I nd i v i dua l T ec hno l og i c a l H a z a r ds 81 T r an s po r t a ti on H a z a rd 81 T o x i c R e l e a s e H a z a rd 81 T o t a l H a z a rd 81 T o t a l H a z a r d and V u l n e r ab ilit y 86 C h a p t e r 5 : C o n c l u s i o n s 92 U s e f o r t h i s r e s ea r c h 94 F u t u r e W o r k 95 B i b l i o g r a p hy 97 A pp e n d i x : S o u r ce s o f T o x i c R e l e a s e ( 2000 ) 104

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ii i L i s t o f T a b l e s T a b l e 1 : S u mm a r y o f t h e r a c i a l t o t a l s f o r H i l l s b o r oug h C o u n t y F l o r i d a ( U S C e n s u s 2000 ) 30 T a b l e 2 : S u mm a r y o f a g e g r o up s i n H i l l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a ( U S C e n s u s 2000 ) 30 T a b l e 3 : T a b l e o f s i n k h o l e h a z a r d s a n d t h e c u m u l a t i v e p e r c e n t a g e o f e x p o s e d p o pu l a t i o n 35 T a b l e 4 : F l oo d z o n e s i n t h e F E M A / F I R M M a p s ( F E M A 2003 b ) 37 T a b l e 5 : S a f f i rS im p s o n H u r r i c a n e S c a l e ( N O A A 2004 ) 41 T a b l e 6 : B r ea kd o w n o f l a n d u s e c l a ss i f i ca t i o n s i n H i l l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a 46 T a b l e 7 : F o u r s ce n a r i o s f o r w e i g h t i n g t h e h aza r d m a p 51 T a b l e 8 : S u mm a r y o f a t r i s k p o p u l a t i o n 74 T a b l e 9 : S u mm a r y o f t h e t o t a l p o p u l a t i o n p o t e n t i a ll y e x p o s e d t o f l oo d i n g h a z a r d u s i n g a v a r i e t y o f s e l ec t i o n m e t h o d s o n f o u r d i ff e r e n t a gg r e g a t i o n a r ea s 75

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i v L i s t o f F i g u re s F i gu r e 1 : A l o ca t i o n m a p f o r H i l l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a 8 F i gu r e 2 : T o t a l p o pu l a t i o n c h a n g e f o r H ill s b o r o u gh C o u n t y F l o r i d a 9 F i gu r e 3 : S i n k h o l e t y p e a n d d i s t r i b u t i o n i n t h e T a m p a B a y R e g i o n 15 F i gu r e 4 : P o pu l a t i o n d e n s i t y b y c e n s u s t r ac t s f o r H il l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a 27 F i gu r e 5 : P o pu l a t i o n d e n s i t y b y c e n s u s b l o c k g r o u p f o r H i l l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a 28 F i gu r e 6 : P o pu l a t i o n d e n s i t y b y c e n s u s b l o c k s f o r H i l l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a 29 F i gu r e 7 : G r a p h s h o w i n g a t y p i ca l c u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i s t r i b u t i o n 35 F i gu r e 8 : F l oo d i n g h aza r d m a p o f H il l s b o r o ug h C ou n t y F l o r i d a ( S W F W M D d a t a ) 53 F i gu r e 9 : N o r m a l i ze d S i n k h o l e h a za r d i n H i l l s b o r oug h C o u n t y F l o r i d a ( S W F W M D d a t a ) 54 F i gu r e 10 : M a p o f t h e w i n d c o m p o n e n t f o r h u rr i c a n e h aza r d s f o r H ill s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a ( C o m p l i e d f r o m T A O S S L O S H H u rr i ca n e M o d e l s ) 57 F i gu r e 11 : M a p o f t h e c o a s t a l f l ood i n g c o m p o n e n t f o r h u r r i c a n e h a z a r d s i n H i l l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a ( C o m p l i e d f r o m T AO S S L O S H H u rr i c a n e M o d e l s ) 58 F i gu r e 12 : M a p o f t h e s t o r m s u r g e c o m p o n e n t t o h u rr i ca n e h a za r d s i n H i l l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a ( C o m p l i e d f r o m T AO S S L O S H H u rr i c a n e M o d e l s ) 59 F i gu r e 13 : N o r m a l i ze d t o t a l h a za r d du e t o h u rr i ca n e s i n H i l l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a 60 F i gu r e 14 : H aza r d du e t o t r a n s p o r t a t i o n s p il l s i n H il l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a 62

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v F i gu r e 15 : A i r b o r n t o x i c e mi ss i o n h aza r d f o r H i l l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a 63 F i gu r e 16 : N o r m a l i ze d t o t a l h a za r d m a p w h e r e ea c h h aza r d c o m p o n e n t i s t r e a t e d e qu a l l y 64 F i gu r e 17 : N o r m a l i ze d s c o r e f o r t o t a l p o pu l a t i o n c o m p o n e n t t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y i n H il l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a ( U S C e n s u s d a t a 2000 ) 67 F i gu r e 18 : N o r m a l i ze d s c o r e f o r n o n w h i t e p o pu l a t i o n c o m p o n e n t t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y i n H il l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a ( U S C e n s u s d a t a 2000 ) 68 F i gu r e 19 : N o r m a l i ze d s c o r e f o r u n d e r 1 8 p o pu l a t i o n c o m p o n e n t t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y i n H il l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a ( U S C e n s u s d a t a 2000 ) 69 F i gu r e 20 : N o r m a l i ze d s c o r e f o r o v e r 6 5 p o pu l a t i o n c o m p o n e n t t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y i n H il l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a ( U S C e n s u s d a t a 2000 ) 70 F i gu r e 21 : N o r m a l i ze d s c o r e f o r f e m a l e p o pu l a t i o n c o m p o n e n t t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y i n H il l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a ( U S C e n s u s d a t a 2000 ) 71 F i gu r e 22 : N o r m a l i ze d s c o r e f o r r e n t e r p o pu l a t i o n c o m p o n e n t t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y i n H il l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a ( U S C e n s u s d a t a 2000 ) 72 F i gu r e 23 : N o r m a l i ze d s c o r e f o r t o t a l s o c i a l v u l n e r a b il i t y i n H i ll s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a 73 F i gu r e 24 : C u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h s h o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n t o f l oo d i n g h aza r d b y t h e c o m p o n e n t s t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y 77 F i gu r e 25 : C u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h s h o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n t o s i n k h o l e h aza r d b y t h e c o m p o n e n t s t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y 78 F i gu r e 26 : C u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h s h o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n t o t h e h u rr i c a n e w i nd h a z a r d b y t h e c o m p o n e n t s t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y 79 F i gu r e 27 : C u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h s h o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n t o t h e h u rr i c a n e f l ood i n g h aza r d s c o r e b y t h e c o m p o n e n t s t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y 80 F i gu r e 28 : C u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h s h o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n t o t h e h u rr i c a n e s t o r m s u r g e h aza r d s c o r e b y t h e c o m p o n e n t s t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y 80

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v i F i gu r e 29 : C u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h s h o w i n g t h e po t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n t o t h e t o t a l h u r r i c a n e h aza r d b y t h e c o m p o n e n t s t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y 83 F i gu r e 30 : C u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h s h o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n t o t h e t r a n s p o r t a t i o n s p il l h a z a r d s c o r e b y t h e c o m p o n e n t s t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y 84 F i gu r e 31 : C u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h s h o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n t o t h e T R I h aza r d s c o r e b y t h e c o m p o n e n t s t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y 84 F i gu r e 32 : C u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h s h o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n t o t h e t o t a l h aza r d s c o r e b y t h e c o m p o n e n t s t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y 85 F i gu r e 33 : M a p s h o w i n g t h e c o m b i n a t i o n o f t h e n o r m a li z e d t o t a l s o c i a l v u l n e r a b il i t y a n d t h e n o r m a l i ze d t o t a l h aza r d 87 F i gu r e 34 : M a p s h o w i n g t h e t o t a l h aza r d w h e n t h e t ec hn o l og i c a l c o m p o n e n t ( T r a n s p o r t a t i o n a n d T R I) i s d o ub l e d 88 F i gu r e 35 : M a p s h o w i n g t h e t o t a l h aza r d w h e n t h e n a t u r a l h a za r d c o m p o n e n t ( f l ood i n g s i n k h o l e a n d h u r r i ca n e ) i s d o ub l e d 89 F i gu r e 36 : M a p s h o w i n g t h e t o t a l h aza r d w h e n t h e f l ood i n g i s mi n im i ze d 90 F i gu r e 37 : C u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h c o m p a r i n g t h r ee w e i g h t i n g m e t h o d s 91

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v i i M u l t i p l e H a z a r d s a nd C o mm un i t y V u l n e r a b i l i t y i n Hi ll s b o r o u g h C o un t y F l o r i d a K e i t h A l bu r y A B S T R A C T H i l l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a i s s u b j ec t t o a v a r i e t y o f n a t u r a l a n d t ec h n o l og i c a l h a z a r d s w h i c h h a v e t h e po t e n t i a l t o t h r e a t e n b o t h t h e p o p u l a t i o n a n d t h e b u i l t e nv i r o n m e n t T h i s r e s ea r c h f o c u s e s o n s e v e r a l n a t u r a l h a za r d s ( c o a s t a l f l ood i n g s i n k h o l e a n d h u r r i c a n e ) a n d t ec h n o l og i c a l h a z a r d s ( t ox i c t r a n s p o r t a t i o n s p il l s a n d t o x i c r e l e a s e f r o m f i x e d s t o r a g e f a c il i t i e s ) a n d t h e p o pu l a t i o n t h a t i s p o t e n t i a ll y e x p o s e d t o t h e s e h a za r d s S o c i a l v u l n e r a b i l i t y f o r t h i s p o pu l a t i o n w a s d e t e r mi n e d u s i ng r a c i a l c o m p o s i t i o n g e n d e r a g e a n d h o u s e h o l d r e n t a l / o w n e r s h i p s t a t u s B o t h s o c i a l v u l n e r a b i l i t y a n d e x p o s u r e t o h aza r d o u s c o n d i t i o n s o cc u r a s a c o n t i n u u m ac r o ss g e o g r a ph i c a l s p ace T h e d e t e r mi n a t i o n o f w h o i s e x p o s e d ; t h e e x t e n t o f e x p o s u r e ; a n d t h e h a za r d o u s n e ss o f t h e i r e nv i r o n m e n t ; r e q u i r e s c o n v e r t i n g t h i s c o n t i n u u m i n t o d i s c r ee t v a l u e s T h e r e i s l i t t l e a g r ee m e n t o n h o w t h i s s h ou l d b e acc o m p l i s h e d T h e g o a l o f t h i s p r o j ec t i s t o i m p r o v e o n t h i s s i t u a t i o n b y d e v e l op i ng a m u l t i p l e h a z a r d m a p a n d a s o c i a l v u l n e r a b i l i t y m a p u s i n g t h e b e s t a v a il a b l e d a t a w i t h a f o c u s o n d a t a i n t e g r a t i o n T h e r e s u l t i n g m a p s w e r e u s e d t o d e t e r mi n e t h e e x t e n t t h a t t h e c o mm u n i t y o f H i l l s b o r o ug h C o u n t y i s e x p o s e d t o h aza r d o u s c o n d i t i o n s a n d t h e s o c i a l v u l n e r a b il i t y o f t h a t e x p o s e d c o mm u n i t y T h e im p ac t o f h aza r d a n a l y s i s i s d e p e n d a n t o n t h e c r e a t i o n o f

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v ii i t h e h aza r d m a p T h e h a z a r d m a p c a n b e a ff e c t e d b y a p p li c a t i o n o f w e i g h t i n g f ac t o r s t o t h e i n d i v i du a l o r g r o up s o f h aza r d s W e i g h t e d li n e a r c o m b i n a t i o n s w e r e u s e d t o e x a mi n e h o w t h e e x p o s e d p o pu l a t i o n c h a n g e s w h e n d i ff e r e n t h aza r d m o d e l s a r e u s e d A t ec hn i qu e o f c u m u l a t i v e f r e qu e n c y m a p p i n g w a s u s e d t o e x a mi n e h o w t h e c o m p o s i t i o n o f t h e e x p o s e d p o pu l a t i o n c h a n g e d a s t h e h aza r d s c o r e s i n c r ea s e d T h i s w a s u s e f u l i n v i s u a li z i ng t h a t d i f f e r e n t v u l n e r a b l e c o mm u n i t i e s w e r e n o t e x p o s e d t o h aza r d s e qu a l l y T h i s t ec h n i qu e w il l b e u s e f u l f o r f u t u r e v u l n e r a b il i t y / h aza r d a ss e s s m e n t s T h e r e s u l t s o f t h i s r e s ea r c h s h o w t h a t t h e m o s t v u l n e r a b l e p o pu l a t i o n s i n H i l l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a a r e n o t e x p o s e d t o t h e m o s t e x t r e m e h aza r d s I n s t ea d t h e p r e p o n d e r a n ce o f t h e p o pu l a t i o n i s m o d e r a t e l y v u l n e r a b l e a n d i s e x p o s e d t o m o d e r a t e h a z a r d s I t i s im p o r t a n t t o f o c u s o n t h i s p o pu l a t i o n t o h e l p p r e p a r e f o r a n d r e s p o n d t o h a z a r d o u s e v e n t s a n d t o w o r k t o w a r d d i m i n i s h i ng t h e i r s o c i a l v u l n e r a b il i t y

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1 C h a p t e r 1 : I n t r o du c t i o n H aza r d s a n d s o c i a l v u l n e r a b il i t y a r e i n e x t r i c a b l y i n t e r t w i n e d b y t h e i r v e r y n a t u r e T h e s t u d y o f h a za r d s a n d s o c i a l v u l n e r a b il i t y e ac h h a v e a v o l u m i n ou s b od y o f w o r k t h a t s p a n s m a n y d i s c i p li n e s a n d i s u t i l i ze d f o r m a n y d i f f e r e n t k i n d s o f r e s ea r c h i n c l u d i ng : e m e r g e n c y p l a nn i ng r i s k e x p o s u r e o r i n s u r a n ce a d j u s t m e n t a n d m a n y o t h e r pu r p o s e s G e o g r a ph y p l a y s a n im p o r t a n t r o l e i n d e t e r mi n i ng t h e l o ca t i o n i n t e n s i t y a n d e x t e n t o f t h e h a z a r d s a s w e l l a s t h e l o ca t i o n a n d t h e c o m p o s i t i o n o f t h e e x p o s e d p o pu l a t i o n M a p p i n g i s a t o o l w h i c h c a n b e u s e d t o h e l p v i s u a li z e t h e i n t e r ac t i o n s b e t w ee n h a z a r d s a n d t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n T h i s r e s ea r c h w i ll e x a m i n e b o t h h aza r d s a n d s o c i a l v u l n e r a b il i t y i n d i v i du a ll y a n d t h e n i n c o m b i n a t i o n a n d f o c u s o n t h e m e t h o d s u s e d t o d e t e r mi n e t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n H a z a r d s N a t u r a l h aza r d s s u c h a s h u r r i c a n e s f l oo d s d r o ug h t s, t o r n a d o e s a n d ea r t h qu a k e s t h r ea t e n p e o p l e a ll o v e r t h e w o r l d T ec h n o l o g i c a l h a z a r d s s u c h a s t o x i c e m i ss i o n s t o x i c s p i l l r a d i o ac t i v e e m i ss i o n s s m o g a n d a c i d r a i n c a n a ff ec t l a r g e p o pu l a t i o n s H aza r d s v a r y i n s i ze e ff ec t a n d du r a t i o n A t o r n a do f o r e x a m p l e g e n e r a l l y h a s a s m a l l a n d l o c a l i ze d e ff e c t a l t h o ug h i t i s v e r y d e s t r u c t i v e f o r t h e p o p u l a t i o n a ff ec t e d ( G l a ss e t a l 1980 ) O t h e r s ca n a ff e c t l a r g e r a r ea s f o r e x a m p l e h u r r i c a n e c ou l d a ff ec t s e v e r a l s qu a r e

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2 mi l e s ( A y s c u e 1996 ) O t h e r h aza r d s s u c h a s d r o u g h t s h a v e a v e r y l a r g e a r ea o f i n f l u e n ce a n d a r e o f t e n l o n g i n du r a t i o n T h e d e s t r u c t i v e p o w e r o f a n e v e n t ca n s o m e t im e s b e d e s c r i b e d b y r e l a t i v e l y s im p l e s i n g l e v a r i a b l e s ( e g t h e d e p t h o f t h e f l ood i n g t h e s p ee d o f t h e w i n d t h e a r ea o f s ub s i d e n ce f o r a s i n k h o l e ) M o r e o f t e n h aza r d s r e s u l t f r o m c o m b i n a t i o n s o f c o i n c i d e n t e v e n t s a n d t h e r e s u l t o f t h i s c o m b i n a t i o n d e s c r i b e s t h e e ff ec t s F l oo d i n g f o r e x a m p l e m a y r e s u l t f r o m s t o r m e v e n t s o r du e t o s t r u c t u r a l f a i l u r e o f s o m e d a m u p s t r ea m o r e v e n a c o m b i n a t i o n o f t h e t w o I n o r d e r t o d e s c r i b e t h e s e h a z a r d o u s e v e n t s i t i s n ec e ss a r y t o d e s c r i b e a n d m a p t h e e x t e n t s o f ea c h c o m p o n e n t H aza r d s c a n b e c o m p o u n d e d a n d i n d i v i du a l e v e n t s a r e t h e ca t a l y s t f o r o t h e r h a z a r d s F o r e x a m p l e p r o l o n g e d d r o ug h t ca n l ea d t o d e f o r e s t a t i o n a n d d e s e r t i f i ca t i o n F i r e s c a n f u r t h e r d e n ud e t h e a r ea W h e n t h e r a i n s r e t u r n t h e p a r c h e d l a n d i s u n a b l e t o a b s o r b t h e d o w n f a l l a n d f l ood i n g a n d e r o s i o n c a n r e s u l t T h e im p ac t o n t h e a f f e c t e d c o mm u n i t y w il l b e a c o m b i n a t i o n o f a ll o f t h e c o m p o n e n t s T h e e x t e n t i n t e n s i t y f r e qu e n c y a n d du r a t i o n o f h aza r d o u s e v e n t s w i l l h a v e d i ff e r e n t im p ac t s o n c o mm u n i t i e s d e p e n d i ng o n t h e s o c i a l v u l n e r a b i l i t y o f t h e c o m m u n i t y t h a t i s po t e n t i a ll y e x p o s e d S o c i a l V u l n e r a b i l i t y T h e d i s t r i b u t i o n o f p e o p l e i n a g i v e n c o mm u n i t y i s n o t un i f o r m b eca u s e t h e p o pu l a t i o n d e n s i t y a n d t h e s o c i o ec o n o mi c c h a r ac t e r i s t i c s v a r y ac r o ss t h e g e o g r a ph i c l a n d s ca p e T h i s v a r i a t i o n ca u s e s s o m e c o mm u n i t i e s t o b e b e t t e r a b l e t o c o p e w i t h a n d r ec o v e r f r o m h a z a r d o u s e v e n t s t h a n o t h e r s T h e g o a l o f s o c i a l v u l n e r a b i l i t y a n a l y s i s i s t o

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3 d e t e r mi n e w h a t c o m p o n e n t s w i l l b e u s e d t o a ss e ss t h e s o c i a l v u l n e r a b i l i t y o f a p o pu l a t i o n b a s e d o n t h e b e s t d a t a a v a il a b l e I t i s i m p o s s i b l e t o d e t e r mi n e w h e r e e v e r y i n d i v i du a l i s l o ca t e d a t a ll t im e s a n d t h e r e f o r e s o c i a l v u l n e r a b ili t y a s s e ss m e n t m u s t r e l y o n a gg r e g a t i o n s o f t h e p o pu l a t i o n a s s n a p s h o t s o f t h e t o t a l p o pu l a t i o n T h i s r e s ea r c h w i l l e x a m i n e h o w t h e s i ze o f t h e a gg r e g a t i o n un i t a ff ec t s t h e s e l ec t i o n o f t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n M a pp i n g o f H a z a r d s a nd S o c i a l V u l n e r a b i l i t y T h e a b il i t y t o m a p t h e n a t u r a l a n d b u i l t e nv i r o n m e n t h a s m a d e i t p o ss i b l e t o d e li n ea t e t h e b o u n d a r i e s a n d m e a s u r e qu a n t i f i a b l e v a l u e s a b o u t t h e e nv i r o n m e n t T h i s a b il i t y h a s b e e n f a c il i t a t e d a n d acc e l e r a t e d b y t h e a v a i l a b il i t y o f d e s k t o p c o m pu t e r s o f t w a r e k n o w n a s G e o g r a ph i c a l I n f o r m a t i o n S y s t e m s ( G I S ) M a p s o r l a y e r s i n t h e G I S v e r n ac u l a r c o n s i s t o f p o i n t s li n e s o r p o l y g o n s r e p r e s e n t i n g g e o g r a ph i c f e a t u r e s o f t h e e nv i r o n m e n t T h e l a y e r s a r e a t t r i b u t e d w i t h v a l u e s r e p r e s e n t i n g a m e a s u r e o f s o m e c h a r ac t e r i s t i c o f t h a t g e o g r a ph i c a l l o ca t i o n ( e g f l o w i n a s t r e a m t e m p e r a t u r e a t a p o i n t s o il t y p e e t c ) M o s t G I S p ac k a g e s p r o v i d e t h e a b il i t y t o o v e r l a y t h e s e g e o g r a ph i c l a y e r s a n d d e t e r mi n e w h e r e t h e y o v e r l a p T h i s t ec hn i q u e c a n b e u s e t o c o m b i n e t h e s e m a p s i n v a r i o u s w a y s a n d e x a m i n i ng t h e i n t e r ac t i o n s b e t w ee n v a r i o u s l a y e r s I t ca n b e u s e d f o r a v a r i e t y o f d i f f e r e n t pu r p o s e s b eca u s e t h e o u t p u t d e p e n d s o n t h e i n pu t l a y e r s t h e m e t h o d s u s e d t o d e t e r mi n e t h e i n t e r ac t i o n b e t w ee n t h e l a y e r s t h e w e i g h t i n g o r s i g n i f i ca n ce o f o n e l a y e r o v e r a n o t h e r a n d t h e m e t h o d s u s e d t o a gg r e g a t e t h e r e s u l t s T h e r e s u l t s o f a n y G I S

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4 a n a l y s i s a r e d e p e n d e n t o n t h e d e c i s i o n s a b o u t w h a t l a y e r s t o u s e t h e qu a l i t y o f t h e d a t a u s e d t o c r ea t e t h e l a y e r s t h e s i g n i f i c a n ce o f t h a t l a y e r ( w h i c h i s r e p r e s e n t e d b y t h e w e i g h t i n g v a l u e ) a n d t h e t ec hn i qu e s u s e d t o o v e r l a y t h e s e l a y e r s T h e s e i ss u e s w i l l b e c o n s i d e r e d a s t h e y p e r t a i n t o h aza r d s i n H il l s b o r o u g h C o u n t y G oa l s a nd O b j ec t i v e s o f T h i s R e s e a rc h T h e g o a l o f t h i s r e s ea r c h i s t o c r e a t e m u l t i p l e v a r i a b l e h aza r d a n d s o c i a l v u l n e r a b il i t y m a p s t o d e t e r mi n e t h e e x t e n t t o w h i c h s o c i a ll y v u l n e r a b l e p o p u l a t i o n s r e s i d e i n p o t e n t i a ll y h aza r d o u s a r ea s T h e o b j ec t i v e s o f t h i s r e s ea r c h a r e : 1. C r ea t e a c o m p o s i t e h aza r d m a p b y c o m b i n i ng s e v e r a l i n d i v i du a l h aza r d m a p s T h e i n d i v i du a l h aza r d m a p s w i l l b e c o n s t r u c t e d c o n s i d e r i ng t h e a v a i l a b il i t y o f d a t a a n d m e t h o d s o f m o d e li ng a pp r op r i a t e f o r c o m b i n i ng i n d i v i du a l h a za r d m a p s t o g e t h e r i n t o a m u l t i p l e v a r i a b l e m a p 2. C r ea t e a c o m p o s i t e s o c i a l v u l n e r a b i l i t y m a p b a s e d o n t h e c o mm u n i t y d e m o g r a ph i c s p r o v i d e d b y t h e U n i t e d S t a t e s C e n s u s B u r ea u 3. D e t e r mi n e t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n a n d t o a n a l y ze h o w m o d e l i ng d e c i s i o n s a ff e c t t h e s e l e c t i o n o f t h i s p o p u l a t i o n T h i s r e s ea r c h e x p a n d s o n o t h e r h aza r d r e s ea r c h i n t h a t i t e x a m i n e s t h e m e t h o d u s e d t o d e t e r mi n e t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n a n d h o w t h e i n d i v i du a l c o m p o n e n t s o f s o c i a l v u l n e r a b il i t y v a r y d e p e n d i ng o n t h e h aza r d T h e a n a l y s i s o f h o w v a r i o u s w e i g h t i n g f ac t o r s ca n a f f e c t t h e d e t e r mi n a t i o n o f t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n a dd s t o t h e s t r e n g t h o f t h i s r e s ea r c h

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5 O u t l i n e o f t h e C h a p t e r s T h e s ec o n d c h a p t e r p r o v i d e s a l i t e r a t u r e r e v i e w c o v e r i ng t h e m e t h o d s u s e d f o r h a z a r d r e s ea r c h a s i t p e r t a i n s t o t h e h aza r d s s e l ec t e d f o r t h i s r e s ea r c h m e t h o d s u s e d t o d e t e r mi n e s o c i a l v u l n e r a b il i t y a n d t h e u t i l i za t i o n o f G I S a s a n a n a l y t i c a l t o o l f o r t h i s p r o ce ss T h e r e i s a d i v e r s i t y o f o p i n i o n h o w t h e d e c i s i o n s a b o u t t h e c o m p o n e n t s a n d m e t h o d s u s e d t o c r ea t e a g e o g r a ph i c a l a n a l y s i s c a n a ff ec t t h e r e s u l t s T h e e ff ec t o f h o w l a y e r s a r e i n t e g r a t e d a n d w e i g h t e d h a s b e e n t h e t o p i c o f r ec e n t d e b a t e ( F u ll e r e t a l 2003 a n d M a l c ze w s k i 2003 ) T h e s e t o p i c s a r e d i s c u s s e d i n t h i s c h a p t e r T h e t h i r d c h a p t e r o u t li n e s t h e d e t a il s o f h o w t h e i n d i v i du a l h aza r d m a p s w e r e c r ea t e d a n d t h e m e t h o d s u s e d t o c o m b i n e t h e m t o g e t h e r T h e f i r s t p a r t o f t h i s c h a p t e r c o n s i d e r s f i v e i n d i v i du a l h aza r d s a n d h o w t o m a p t h e m; t h e s ec o n d p a r t c o n s i d e r s t h e i n d i v i du a l c o m p o n e n t s o f s o c i a l v u l n e r a b il i t y ; a n d t h e t h i r d p a r t e x a mi n e s s p a t i a l o v e r l a y t ec h n i qu e s T h e f i n a l p a r t i s t h e c o m b i n a t i o n o f h a za r d a n d s o c i a l v u l n e r a b il i t y m a p s u s i n g v a r i o u s w e i g h t s o n eac h c o m p o n e n t T h e f o u r t h c h a p t e r e x a m i n e s t h e r e s u l t s f r o m t h e v a r i o u s m e t h o d s d e s c r i b e d i n c h a p t e r t h r ee T h e e f f i ca c y o f ea c h m e t h o d w a s a ss e s s e d a n d t h e b e s t t ec hn i qu e w a s s e l ec t e d f o r s e l ec t i n g t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o p u l a t i o n C h a p t e r f i v e s u m m a r i z e s t h e r e s u l t s a n d p r o v i d e s a n o v e r v i e w o f t h e u s e f u l n e ss o f t h e v a r i o u s m e t h o d s d e s c r i b e d S ugg e s t i o n s f o r i m p r o v i n g t h i s r e s ea r c h a n d o t h e r c o n s i d e r a t i o n s a r e d e s c r i b e d i n t h i s c h a p t e r

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6 Hil l s b o r o u g h C o un t y T h i s r e s ea r c h u s e s H il l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a a s a ca s e s t ud y b e c a u s e H i l l s b o r o ug h C o u n t y i s s u b j e c t e d t o a v a r i e t y o f h a za r d s H i l l s b o r o ug h C o u n t y h a s e x p e r i e n ce d r a p i d g r o w t h w h i c h h a s ca u s e d i n c r e a s e d e x p o s u r e t o t h e s e h aza r d s a n d t h e a u t h o r h a s f i r s t h a n d k n o w l e dg e o f t h e a r ea H i l l s b o r o ug h C o u n t y h a s b e e n t h e s u b j ec t o f o t h e r h aza r d a ss e s s m e n t s i n c l u d i ng ac c i d e n t a l t o x i c r e l ea s e ( S t r e t e s k y a n d L y n c h 1999 ) ac u t e e x p o s u r e t o e x t r e m e l y h aza r d o u s s ub s t a n c e s ( C h a k r a b o r t y 2001 ) a n d m u l t i p l e n a t u r a l h a za r d s ( E m r i c h 2000 ) H i l l s b o r o ug h C o u n t y i s l o ca t e d i n t h e w e s t ce n t r a l p a r t o f p e n i n s u l a r F l o r i d a ( L o n g i t ud e 82 3 S o u t h a n d L a t i t ud e 27 9 E a s t ) a n d i s b o u n d e d b y P i n e l l a s C o u n t y t o t h e w e s t P a s c o C o u n t y t o t h e N o r t h P o l k C o u n t y t o t h e e a s t a n d M a n a t ee C o u n t y t o t h e s o u t h H i l l s b o r o ug h C o u n t y i s a l s o b o u n d e d b y T a m p a B a y t o t h e s o u t h a n d w e s t ( F i gu r e 1 ) H i l l s b o r o ug h C o u n t y h a s e x p e r i e n c e d c o n s i d e r a b l e p o pu l a t i o n g r o w t h i n t h e l a s t h a l f c e n t u r y o f t e n e x c ee d i ng 20 % p e r d eca d e T h e m a x im u m g r o w t h w a s i n t h e 1970 s w h e n t h e p o pu l a t i o n g r e w b y 32 % T h i s t r e n d h a s b e e n s l o w i ng a n d t h e c h a n g e b e t w e e n 1990 a n d 2000 ce n s u s w a s o n l y 19 % ( F i gu r e 2 ) T h e r a t e o f g r o w t h h a s b e e n s l i g h t l y l e s s t h a n t h a t o f F l o r i d a b u t a b o u t d o ub l e t h e n a t i o n a l a v e r a g e g r o w t h F l o r i d a r a n k s s e v e n t h i n t h e n a t i o n i n r a t e o f p o pu l a t i o n g r o w t h du r i n g t h e p a s t d eca d e ( 199 0 200 0 ) a n d H i l l s b o r o ug h C o u n t y r a n k e d 46 th i n t h e s t a t e f o r p op u l a t i o n g r o w t h du r i n g t h e s a m e p e r i o d ( S S D A N 2004 ) H i l l s b o r o ug h C o u n t y i s s u b j e c t t o a w i d e v a r i e t y o f e nv i r o n m e n t a l h aza r d s b e c a u s e o f i t s c l im a t e a n d g e o l og y H i l l s b o r o ug h C o u n t y i s l o ca t e d i n t h e s u b t r o p i c a l

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7 b e l t i n t h e s o u t h ea s t e r n U n i t e d S t a t e s a n d i s t h e r e f o r e e x p o s e d t o h u rr i ca n e s H i l l s b o r o ug h C o u n t y r ec e i v e s n e a r l y 50 i n c h e s o f r a i n a n n u a ll y a n d t h e r e f o r e r i v e r i n e a n d c o a s t a l f l ood i n g a r e c o n s i d e r a b l e r i s k s T h e u n d e r l y i ng K a r s t g e o l og y i s s u b j ec t t o s i n k h o l e s a n d t h e r e f o r e s i n k h o l e s a r e a n o t h e r r i s k t o t h e l o c a l p o p u l a t i o n F l o r i d a r a n k s t h i r d i n t h e n a t i o n f o r d i s a s t e r d e c l a r a t i o n s D u r i ng t h e p e r i o d 1972 200 0 t h e F e d e r a l E m e r g e n c y M a n a g e m e n t A g e n c y ( F E M A ) i n t h e s t a t e o f F l o r i d a d e c l a r e d 35 d i s a s t e r s ( F E M A 2003 ) I n a d d i t i o n t o e n v i r o n m e n t a l h a z a r d s t h e i n f r a s t r u c t u r e r e qu i r e d t o m a i n t a i n t h e ec o n o m y o f H il l s b o r o ug h C o u n t y g e n e r a t e s a h az a r d t o t h e s u r r o u n d i n g p o pu l a t i o n du e t o t o x i c r e l e a s e s o r t o x i c s p il l s P o r t o f T a m p a c o m m a n d s a p o s i t i o n a s F l o r i d a s l a r g e s t s ea p o r t h a n d li ng n ea r l y h a l f o f a l l s ea b o r n e c o mm e r ce t h a t p a ss e s t h r o ug h t h e s t a t e I t i s t h e 12 th l a r g e s t ca r go p o r t i n t h e n a t i o n T h e P o r t h a s a l w a y s r e li e d o n b u l k ca r g o s u c h a s p h o s p h a t e li q u i d s u l f u r a n d p e t r o l e u m ( T a m p a P o r t A u t h o r i t y 2004 ) A t r a n s p o r t a t i o n i n f r a s t r u c t u r e i s r e q u i r e d t o m o v e t h e s e m a t e r i a l s t o a n d f r o m t h e p o r t T h i s i n c o n j u n c t i o n w i t h t h e n e ce ss i t y t o s t o r e t h e s e h aza r d o u s m a t e r i a l s r e p r e s e n t s a n o t h e r p o t e n t i a l h aza r d t h a t t h r ea t e n s t h e l o c a l p o p u l a t i o n

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8 F i g u re 1: A l o c at i o n m a p f o r H i ll sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a

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9 F i g u re 2: T o ta l p o p u l at i o n c h a n g e f o r H ill sb o r o u g h C o u n ty F l o r i d a

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10 C h a p t e r 2 : L i t e r a t u r e R e v i e w H a z a r d s T h e l i t e r a t u r e o n h aza r d r i s k e x p o s u r e a n d s o c i a l v u l n e r a b il i t y i s v o l u mi n ou s a n d a m u l t i t ud e o f d i s c i p l i n e s h a v e c o n t r i b u t e d t o t h i s r e s e a r c h H aza r d r e s ea r c h i s o f t e n c o m p l i ca t e d b eca u s e o f t h e v a r i e t y o f d i f f e r e n t d i s c i p l i n e s t h a t h a v e c o n t r i b u t e d t o t h e f i e l d E ac h d i s c i p l i n e h a s a s li g h t l y d i f f e r e n t p e r s p ec t i v e o f t h e s u b j ec t ( C r o z i e r 1988 ) I t i s i m p o r t a n t t o e x a mi n e t h e d i f f e r e n t d e f i n i t i o n s t h a t h a v e b e e n a p p li e d t o w o r d s li k e h a z a r d r i s k a n d d i s a s t e r H a z a rd i s a n a t u r a l l y o cc u r r i n g o r h u m a n i ndu ce d p r o ce ss o r e v e n t w i t h t h e po t e n t i a l t o c r e a t e l o ss ( S m i t h 1996 ) N a t u r a l h a z a r d i s d e f i n e d b y B u r t o n a t a l ( 1993 ) a s t h o s e e l e m e n t s o f t h e ph y s i c a l e nv i r o n m e n t h a r m f u l t o M a n a n d ca u s e d b y f o r ce s e x t r a n e o u s t o h im N a t u r a l h aza r d m e a n s t h e p r o b a b il i t y o f o cc u rr e n ce w i t h i n a s p e c i f i c p e r i o d o f t im e i n a g i v e a r ea o f a p o t e n t i a ll y d a m a g i n g n a t u r a l p h e n o m e n o n ( C r o z i e r 1988 ) T o b i n a n d M o n t z ( 1997 ) d e f i n e n a t u r a l h az a r d a s t h e po t e n t i a l i n t e r ac t i o n b e t w e e n h u m a n s a n d e x t r e m e n a t u r a l e v e n t s I t r e p r e s e n t s t h e po t e n t i a l o r li k e l i h oo d o f a n e v e n t ( i t i s n o t t h e e v e n t i t s e l f ) T h e h aza r d e x i s t s b eca u s e h u m a n s o r t h e i r ac t i v i t i e s a r e c o n s t a n t l y e x p o s e d t o n a t u r a l f o r ce s N a t u r a l h aza r d s a r e t h o s e t r i gg e r e d b y c li m a t i c a n d g e o l og i c a l v a r i a b il i t y w h i c h i s a t l e a s t p a r t l y b e y o n d t h e c o n t r o l o f h u m a n ac t i v i t y ( P a l m 1990 )

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11 B a ll ( 1979 ) e x p a n d s o n t h e i d ea t h a t n a t u r a l d i s a s t e r s a r e n o t i n f ac t n a t u r a l b u t t h a t t h e y r e l y o n a n i n t e r ac t i o n b e t w ee n t h e n a t u r a l w o r l d a n d t h e h u m a n s o c i e t y t h a t i nh a b i t s i t T h e r e a r e s o c i a l a n d ec o n o mi c c o n d i t i o n s t h a t i n f l u e n ce w h e r e p e op l e a r e a b l e t o li v e a n d t h e i r a b i l i t y t o w a r d o f f t h e e ff e c t s o f e nv i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s T h e r e f o r e s h e s ugg e s t s t h a t t h e r e i s a c o n t i n u u m o f n o n c o n f l i c t d i s a s t e r s r a n g i ng f r o m t h e ac u t e t o t h e c h r o n i c T h e ac u t e d i s a s t e r s a r e m o r e i m m e d i a t e l y r e l a t e d t o t h e ac t i v i t i e s o f p e o p l e i n c l u d i n g ; n u c l e a r ac c i d e n t s t ox i c r e l e a s e s o r o i l s p i l l s T h e s e a ff ec t m o r e i n d u s t r i a l i ze d n a t i o n s i n i t i a ll y b u t w ill b e g i n t o h a v e a g r ea t e r a f f e c t o n d e v e l op i ng n a t i o n s a s t h e y b e g i n t o i n d u s t r i a li z e w i t h o u t t h e e nv i r o n m e n t a l r e g u l a t i o n s t o p r o t e c t t h e i r p o pu l a t i o n R i sk i s t h e ac t u a l e x p o s u r e o f s o m e t h i ng o f h u m a n v a l u e t o a h aza r d a n d i s o f t e n r e g a r d e d a s t h e c o m b i n a t i o n o f p r o b a b il i t y a n d l o s s ( S m i t h 1996 ) R i s k a n a l y s i s i s c o n ce r n e d w i t h t h e p r o b a b i l i t y o f d e f i n e d l o ss ( C h a p m a n 1994 ) a n d r i s k i s t h e po t e n t i a l o r li k e l i h oo d o f a n e m e r g e n c y t o o cc u r F o r e x a m p l e t h e r i s k t o a s t r u c t u r e f r o m a n ea r t h qu a k e i s h i g h i f i t i s b u i l t up o n o r a d j ac e n t t o a n ac t i v e ea r t h qu a k e f a u l t T h e r i s k o f d a m a g e t o a s t r u c t u r e w h e r e n o ea r t h qu a k e f a u l t s e x i s t i s l o w M i t c h e l l ( 1990 ) d e f i n e d h a z a r d a s t h e s u m o f r i s k e x p o s u r e v u l n e r a b i l i t y a n d r e s p o n s e T o b i n a n d M o n t z ( 199 7 ) d e s c r i b e r i s k a s t h e p r o du c t o f t h e p r o b a b il i t y o f o c c u rr e n ce a n d s o c i a l v u l n e r a b il i t y W h e n l a r g e n u m b e r s o f p e o p l e e x p o s e d t o a h aza r d a r e k i l l e d i n j u r e d o r s t r u c t u r a l d a m a g e o cc u r s t h e e v e n t i s t e r m e d a d i s a s t er a l t h o ug h t h e t h r e s h o l d w h i c h m u s t b e s u r p a s s e d t o qu a l i f y a s a d i s a s t e r i s o f t e n d e b a t e d a n d t h e r e f o r e u n c l ea r l y d e f i n e d ( S m i t h 1996 ) D i s a s t e r s a r e c h a r ac t e r i ze d b y t h e s c o p e o f a n e m e r g e n c y a n d a n e m e r g e n c y b ec o m e s a d i s a s t e r w h e n i t e x cee d s t h e ca p a b il i t y o f t h e l o c a l r e s o u r ce s t o

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12 m a n a g e i t D i s a s t e r s o f t e n r e s u l t i n g r ea t d a m a g e l o s s o r d e s t r u c t i o n D i s a s t e r s a r e d e f i n e d a s a h a za r d o u s e v e n t t h a t h a s h a d a l a r g e im p ac t o n s o c i e t y U n f o r t u n a t e l y t h e r e a r e n o d e f i n i t i v e b o u n d a r i e s t o d e t e r mi n e e x ac t l y w h e n a t h r e s h o l d h a s b ee n r eac h e d s u c h t h a t w e ca n ca t e go r i c a ll y s a y t h i s c o n s t i t u t e s a d i s a s t e r ( T o b i n a n d M o n t z 1997 ) H u m a n p o p u l a t i o n s h a v e f o u n d t h e m s e l v e s s u b j ec t t o a v a r i e t y o f h a z a r d s b o t h e nv i r o n m e n t a l a n d t ec h n o l og i c a l W h i l e h aza r d s a r e e x p e r i e n ce d s e p a r a t e l y ( f l oo d d r o ug h t h u rr i c a n e e t c ) i n d i v i du a l s c a n b e e x p o s e d t o a m u l t i t ud e o f h aza r d o u s e v e n t s t h r o ug h o u t t h e i r li f e t im e s S i mi l a r l y a p l a c e i s f r e qu e n t e d b y m a n y h aza r d o u s e v e n t s t h r o ug h o u t t im e U n f o r t u n a t e l y t h e m u l t i p l e h aza r d p e r s p ec t i v e i s r a r e l y a d o p t e d i n a ss e s s i ng h aza r d o u s n e ss o r r i s k i n e s s I n s t ea d t h e f o c u s h a s b e e n o n t h e r i s k p o s e d b y i n d i v i du a l h a za r d s w h i c h d o e s n o t p r o v i d e a s u f f i c i e n t l y c o m p r e h e n s i v e u n d e r s t a n d i ng o f t h e o v e r a l l r i s k t h a t e x i s t s a t a g i v e n p l a c e : i t ca n l ea d t o g r o ss u n d e r e s t im a t e s o f r i s k a n d h aza r d o u s n e ss a n d m a y r e s u l t i n i n a d e q u a t e r i s k m a n a g e m e n t ( T o b i n a n d M o n t z 1997 ) T h i s w o r k i s l a r g e l y b a s e d o n t h e r e s ea r c h o f S u s a n C u tt e r a t a l ( 2000 ) a n d C h r i s E m r i c h ( 2000 ) a n d i s b a s e d i n t h e c o n ce p t o f t h e h aza r d o u s n e s s o f p l a ce ( B u r t o n e t a l 1993 C u t t e r 1996 ; C u t t e r e t a l 2000 H e i n z C e n t e r f o r S c i e n ce E c o n o mi c s a n d t h e E nv i r o n m e n t 2002 )

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13 I n d i v i d u a l N a t u r a l H a z a r d s F l ood i ng A b o u t 10 p e r ce n t o f t h e p o pu l a t i o n o f t h e U n i t e d S t a t e s i s p o t e n t i a ll y e x p o s e d t o s o m e k i n d o f f l oo d t h r ea t w h e t h e r f r o m s m a l l g u ll y o r m a j o r s t r ea m ( B u r t o n e t a l 1993 ) A f l oo d ca n b e d e f i n e d a s t h e h e i g h t o r s t a g e o f w a t e r a b o v e s o m e g i v e n p o i n t F l oo d h a z a r d i s o f t e n r e l a t e d t o t h e 100 y ea r f l oo d p l a i n w h i c h i s t h e a r ea c o v e r e d b y a f l oo d w i t h a n a v e r a g e r e t u r n p e r i o d o r r ec u rr e n ce i n t e r v a l o f o n ce i n a c e n t u r y ( A l e x a n d e r 1993 ) H u m a n s h a v e a l w a y s h a d a c l o s e a f f il i a t i o n w i t h t h e f l oo d p l a i n T h i s i s du e i n p a r t t o t h e f e r t il e s o il s t h a t acc u m u l a t e a l o n g t h e b a n k s o f t h e r i v e r s a s a r e s u l t o f f l oo d i n g T h e p r o x im i t y t o w a t e r w a s a b e n e f i t f o r b o t h a g r i c u l t u r e a n d m a n u f a c t u r i n g b e c a u s e o f t h e c o n s t a n t s up p l y o f w a t e r a n d t h e a b i l i t y t o t r a n s p o r t c r o p s a n d f i n i s h e d p r o du c t s o n t h e r i v e r s A s a r e s u l t m a n y v il l a g e s t o w n s a n d c i t i e s f o r m e d a l o n g t h e r i v e r s y s t e m s T h e r e s u l t o f t h i s i s a b a l a n c i ng ac t b e t w ee n t h e r i s k o f f l oo d i n g a n d t h e b e n e f i t s o f l i v i ng n ea r t h e r i v e r s C h a n g e s i n s ea l e v e l du e t o c l i m a t i c c o n d i t i o n s w i l l c h a n g e t h e e ff ec t s o f f l oo d i n g T h e s e c h a n g e s w i l l b e du e i n p a r t t o g l o b a l w a r mi ng b u t a l s o du e t o t h e m od i f i c a t i o n s t o s t r ea m s a n d w a t e r w a y s t o c o n t r o l f l oo d i n g T h e s e m od i f i ca t i o n s h a v e c h a n g e d t h e w a y t h a t s i l t a t i o n o cc u r s a n d t h i s w il l l ea d t o i n c r e a s e d c o a s t a l s u b s i d e n ce i n s o m e a r ea s ( D o o r n k a m p 1998 )

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14 S i n k H o l e s S i n k h o l e s o cc u r i n t h e K a r s t l a n d s ca p e t h a t i s c o m m o n t o F l o r i d a K a r s t i s a g e n e r i c t e r m w h i c h r e f e r s t o t h e c h a r ac t e r i s t i c t e rr a i n p r o du ce d b y e r o s i o n p r o ce ss e s a ss o c i a t e d w i t h t h e c h e m i c a l w ea t h e r i ng a n d d i s s o l u t i o n o f l i m e s t o n e o r d o l o m i t e t h e t w o m o s t c o m m o n ca r b o n a t e r o c k s i n F l o r i d a T h e r o c k s d i ss o l v e b eca u s e t h e y a r e e x p o s e d t o ac i d i c w a t e r T h e s li g h t l y a c i d i c r a i n w a t e r b ec o m e s m o r e a c i d i c a s i t m o v e s t h r o ug h d ec a y i n g d e b r i s T h e po r o u s l i m e s t o n e o f F l o r i d a a l l o w s t h i s a c i d i c w a t e r t o p e r c o l a t e t h r o ug h d i ss o l v i ng s o m e o f t h e r o c k a s i t p a ss e s T h e r e s u l t o f t h i s b r ea kd o w n i n t h e r o c k r e s u l t s i n c a v e s d i s a pp e a r i n g s t r e a m s s p r i n g s u n d e r g r o u n d d r a i n a g e a n d s i n k h o l e s ( F l o r i d a D e p a r t m e n t o f E nv i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n 2003 ) A m a p o f s i n k h o l e t y p e a n d d i s t r i b u t i o n i s s h o w n i n F i gu r e 3 T h e r e a r e t w o r e g i o n s o f H il l s b o r o ug h C o u n t y t h a t h a v e a h i g h po t e n t i a l f o r s i n k h o l e s i n t h e n o r t h w e s t a n d c e n t r a l r e g i o n s T h e H i l l s b o r o ug h R i v e r B a s i n s e p a r a t e s t h i s r e g i o n w h e r e s i n k h o l e s a r e l e s s li k e l y S i n k h o l e h a za r d h a s b e e n m a pp e d u s i ng t h e l o ca t i o n o f s i n k h o l e s a s a p o i n t l o ca t i o n a n d o n l y t h e c e n s u s b l o c k g r o up t h a t c o n t a i n s t h e s i n k h o l e i s po t e n t i a ll y e x p o s e d t o t h e h a z a r d ( E m r i c h 2000 ) A n a l t e r n a t i v e m e t h o d o f a n a l y z i ng t h e e x i s t i n g p o i n t d a t a w o u l d b e t o c r ea t e a d e n s i t y s u r f ace D e n s i t y s u r f a ce s a r e go o d f o r s h o w i n g w h e r e p o i n t f ea t u r e s a r e c o n c e n t r a t e d C a l c u l a t i n g d e n s i t y u s i n g G I S s o f t w a r e s p r ea d s t h e p o i n t v a l u e s o v e r t h e s u r f ace T h e m a g n i t ud e a t eac h s a m p l e l o ca t i o n i s d i s t r i b u t e d t h r o ug h o u t a l a n d s c a p e a n d a d e n s i t y v a l u e i s c a l c u l a t e d f o r eac h c e l l i n t h e o u t p u t r a s t e r ( E S R I 2002 )

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15 F i g u re 3: S i n k h o l e ty p e a n d d i s t r i b u t i o n i n t h e Ta m p a B a y R e g i o n Y e ll o w B a r e o r t h i n l y c ov ere d li m e s t o n e S i n k h o le s a r e f e w g e n e r a l l y sh a ll o w a nd b r o a d a nd d e v el o p g r a d u a ll y S o l u t i o n s i n k h o le s d om i n at e G r ee n C ov er i s 3 0 t o 20 0 f e e t t h i c k C o ns i s t s m a i n l y o f i n c o h e s i v e a nd p e r m e a b l e s a nd S i n k h o le s a r e f e w sh a ll o w o f s m a l l d i a m e t e r a nd d e v el o p g r a d u a ll y C ov er s u b s i d e n c e s i n k h o le s d om i n at e B l u e C ov er i s 3 0 t o 20 0 f ee t t h i c k C o ns i s t s m a i n l y o f c o h e s i v e c l a y e y s e d i m e n t s o f l o w p er m e a b i li t y S i n k h o le s a r e mo s t nu m er o u s o f v a r y i n g s i z e a n d d e v el o p a b r u p t l y C ov er c o ll a p s e s i n k h o le s d om i n at e P i n k C ov er i s mo re t h a n 2 00 f e e t t h i c k C o ns i s t s o f c o h e s i v e s e d i m e n t s i n t e r l ay e re d w i t h d i s c o n t i nu o u s c a r b o n at e b e ds S i n k h o le s a r e v e r y f e w bu t s e v er a l l a r g e d i a m e t er d e e p s i n k h o le s o cc u r C ov er c o ll a p s e s i n k h o le s d om i n at e ( S i n c l a i r a nd S t e w a r t 1985 ) H u rr i c an e A b o u t 30 m il l i o n p e op l e i n t h e U n i t e d S t a t e s a r e p o t e n t i a ll y e x p o s e d t o h u rr i ca n e w i n d h aza r d a n d s o m e 6 m i l l i o n a r e d i r ec t l y s u b j e c t t o t h e s t o r m s u r g e a r i s i ng f r o m a s t o r m w h i c h i s m o r e li k e l y t o ca u s e l o ss o f l i f e A s m a n y a s t w o d o ze n h u r r i c a n e s m a y a ff ec t t h e E a s t C o a s t p e r y ea r a n d f r o m t h e m w i n d s o f o v e r 70 k i l o m e t e r s p e r h o u r m a y a ff ec t m o r e t h a n 5 000 000 s qu a r e k i l o m e t e r s o f l a n d o r n ea r l y o n e qu a r t e r o f t h e n a t i o n s t e rr i t o r y ( B u r t o n e t a l 1993 ) H u rr i c a n e s a r e r e s p o n s i b l e f o r t h e m o s t e x p e n s i v e a n d d ea d l i e s t d i s a s t e r s i n t h e U n i t e d S t a t e s o f A m e r i ca s o f a r ( NOA A 1999 )

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16 T h e d a m a g e a ss o c i a t e d w i t h h u r r i c a n e s i s a r e s u l t o f t h e c o m b i n a t i o n o f v a r i o u s c o m p o n e n t s ; w i nd w i n d b o r n e d e b r i s w a v e s r a i n a n d s t o r m s u r g e S t o r m s u r g e i s a r e s u l t o f l o w p r e ss u r e a ss o c i a t e d w i t h t h e h u r r i c a n e c o m b i n e d w i t h t h e w a v e e ff ec t f r o m w i n d b l o w i ng o n t h e w a t e r T h i s c o m b i n e d w i t h t h e r a i n f a l l r e s u l t s i n s t o r m s u r g e a n d c o a s t a l f l ood i n g T ec hn o l og i c a l H a z a r d s T r an s po r t a ti on Sp ill C h e mi ca l a cc i d e n t s ca n o cc u r a n y w h e r e t h a t c h e mi c a l s a r e m a n u f ac t u r e d t r a n s p o r t e d s t o r e d o r u s e d A c c i d e n t s a r e qu i t e v a r i e d a n d r a n g e f r o m r a p i d o n s e t e v e n t s ( 1 30 s ec o n d s ) s u c h a s e x p l o s i o n s t o e x p a n d i n g v a p o r e v e n t s s u c h a s a t o x i c c l o ud s w i t h s li g h t l y l o n g e r o n s e t t im e s A ll r e s u l t i n ac u t e e x po s u r e s ( C u t t e r 1993 a ) A v a r i e t y o f m e t h o d s h a v e b e e n u s e d t o d e t e r mi n e t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n a n d e s t im a t e t h e i r e x p o s u r e T h e p a u c i t y o f s p e c i f i c d e t a il e d i n f o r m a t i o n a b o u t t h e f r e qu e n c y a n d c o n c e n t r a t i o n s o f t r a n s p o r t a t i o n s p i ll s r e q u i r e s s o m e a ss u m p t i o n s a b o u t e x p o s u r e t o c a l c u l a t e t h e po t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n s A w o r s t ca s e s ce n a r i o i s t o i g n o r e t h e c o n d i t i o n a l d i s t r i b u t i o n s a n d u s e t h e p r o du c t o f t h e p r o b a b il i t y o f a r e l e a s e a n d t h e e x t r e m e c o n s e qu e n ce s o f t h e i n c i d e n t t o e s t im a t e t h e r i s k ( L i s t e t a l ., 1991 ) A n o t h e r c o m m o n m e t h o d i s t o d r a w a b a n d o f f i x e d w i d t h a r o u n d ea c h t r a n s p o r t a t i o n r o u t e a n d t o u s e t h e n u m b e r o f p e r s o n s l i v i ng w i t h i n t h i s b a n d a s t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n ( C u tt e r e t a l 2000 a n d R e V e ll e e t a l 1991 ) A n i m p r o v e m e n t o n t h i s m e t h o d i s t o i n c o r po r a t e a G a u s s i a n P l u m e m o d e l ( Z h a n g e t a l 2000 ) T h i s m e t h o d p r o v i d e s a m o r e r ea li s t i c e s t im a t i o n o f t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d

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17 p o pu l a t i o n b u t i s p l a gu e d w i t h t h e p r o b l e m o f v a r y i ng w i n d s w h i c h a ff ec t t h e G a u s s i a n P l u m e m o d e l a n d i s c o m pu t a t i o n a ll y v e r y d i ff i c u l t O t h e r s h a v e u s e d n e t w o r k a n a l y s i s t o d e t e r mi n e t h e o p t im a l r o u t e f o r t r a n s p o r t a t i o n o f h a za r d o u s s u b s t a n ce s ( L e o n e ll i e t a l 2000 ) T h e s e m e t h o d s i n v o l v e t h e g e n e r a t i o n o f a t r a n s p o r t a t i o n n e t w o r k w h e r e eac h s e g m e n t i s g i v e n a p r o b a b il i t y o f t r a n s p o r t a t i o n s p i l l T h e i n t e r ac t i o n s b e t w ee n t h i s t r a n s p o r t a t i o n n e t w o r k a n d t h e p o pu l a t i o n d e n s i t y s u rr o u n d i n g t h i s n e t w o r k a r e u s e d f o r a c o s t b e n e f i t a n a l y s i s t o d e t e r mi n e t h e o p t im a l p a t h f o r t h a t t r a n s p o r t a t i o n T o x i c R e l e a s e I n ve n t o r y I n r e s p o n s e t o t h e r e l e a s e o f t o x i c m e t hy l i s o c y a n a t e i n B h o p a l I n d i a w h i c h r e s u l t e d i n t h o u s a n d s o f d ea t h s a n d a s i mi l a r r e l e a s e i n W e s t V i r g i n i a t h e U n i t e d S t a t e s E nv i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n A g e n c y ( E P A ) p a ss e d t h e E m e r g e n c y P l a nn i ng a n d C o mm u n i t y R i g h t t o K n o w A c t ( E P CR A ) T h e g o a l o f t h i s l e g i s l a t i o n w a s t o p r o v i d e i n f o r m a t i o n t o t h e pub li c a b o u t t h e t y p e s a n d a m ou n t s o f c h e m i ca l s w h i c h a r e r e l e a s e d i n t o t h e e nv i r o n m e n t w h e t h e r t h r o ug h t h e m a n u f a c t u r i n g o r d i s p o s a l p r o ce ss o r t h r o ug h ac c i d e n t a l r e l e a s e s ( E P A 2002 ) S ec t i o n 313 o f t h e E P CR A ac t r e qu i r e s t h a t t h e E P A a n d s t a t e s c o ll ec t d a t a o n r e l e a s e s a n d t r a n s f e r s o f ce r t a i n t o x i c c h e m i ca l s f r o m i n d u s t r i a l f a c i l i t i e s a n d m a k e t h e d a t a a v a il a b l e t o t h e pub li c i n t h e T o x i c s R e l e a s e I n v e n t o r y ( T R I) T h e T R I p r o g r a m h a s e x p a n d e d s i n ce i t s i n ce p t i o n a n d n o w c o v e r s o v e r 650 c h e m i c a l s a n d s e v e n n e w i ndu s t r y s ec t o r s h a v e b ee n a dd e d b e y o n d t h e i n i t i a l m a n u f a c t u r i n g s ec t o r T h e i n d u s t r i e s t h a t a r e r e q u i r e d t o r e p o r t t o t h e T R I i n c l ud e m e t a l mi n i ng c o a l mi n i ng e l ec t r i c a l u t i l i t i e s t h a t

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18 b u r n c o a l o r o i l R e s o u r ce C o n s e r v a t i o n a n d R ec o v e r y A c t ( RCR A ) S u b t i t l e C h aza r d o u s w a s t e t r e a t m e n t a n d d i s p o s a l f ac i l i t i e s c h e m i c a l w h o l e s a l e d i s t r i b u t o r s, p e t r o l e u m t e r mi n a l s a n d b u l k s t o r a g e f a c il i t i e s a n d s o l v e n t r e c o v e r y s e r v i c e s ( E P A 2002 ) I n t h e y ea r 2000 t h e r e p o r t i n g r u l e s c h a n g e d ; a n e w ca t e g o r y o f t o x i n w a s a dd e d t o t h e T R I p e r s i s t e n t b i o acc u m u l a t i v e t o x i c ( P B T ) a n d t h e t h r e s h o l d v a l u e s f o r t h o s e P B T c h e mi ca l s a l r ea d y o n t h e li s t w e r e l o w e r e d T h e s e r u l e c h a n g e s m a k e i t d i f f i c u l t t o c o m p a r e T R I r e po r t s p r i o r t o 2000 t o t h o s e g e n e r a t e d p o s t 200 0 r e po r t i n g y ea r F l o r i d a acc o r d i n g t o t h e 2000 T R I R e p o r t r e p o r t e d 1 97 4 r e p o r t s ac c o u n t i n g f o r o v e r 400 mi ll i o n p o u n d s o f p r o du c t i o n a n d n o n p r o du c t i o n w a s t e m a t e r i a l s g e n e r a t e d F l o r i d a w a s r a n k e d 10 th i n t h e n a t i o n o v e r a ll i n w a s t e p r o du c t i o n du r i n g t h a t y ea r H y d r o c h l o r i c a c i d w a s t h e l a r g e s t a i r b o r n e r e l e a s e w h i l e n i t r i t e c o m p o u n d s r e s u l t e d i n t h e m a j o r i t y o f s u r f ace w a t e r a n d l a n d d i s c h a r g e s M e t h a n o l w a s t h e c h e mi ca l t h a t w a s m o s t c o m m o n l y d i s p o s e d o f u s i n g u n d e r g r o u n d i n j ec t i o n ( E P A 2004 ) T a m p a E l ec t r i c C o G a nn o n S t a t i o n w a s t h e t h i r d l a r g e s t p o ll u t e r i n t h e s t a t e r e l e a s i n g o v e r 17 mi ll i o n p o u n d s o f t o x i c m a t e r i a l i n 1999 a n d A P A C F l o r i d a T a m p a P l a n t w a s r a n k e d t e n t h i n t o p P B T e mi s s i o n s ( E P A 2004 ) T h e r e a r e v a r i o u s t ec hn i q u e s f o r e s t im a t i n g t h e e x t e n t o f e x p o s u r e du e t o t o x i c r e l e a s e T h e s e i n c l ud e s i m p l e p o i n t l o ca t i o n s un i f o r m b u ff e r s b u ff e r s o f v a r i o u s s i z e s a n d o v e r l a p p i n g b u ff e r s P o i n t s a r e u s e d f o r s im p l e c o i n c i d e n t a n a l y s i s ( A n d e r t o n e t a l 1994 a n d B o w e n e t a l 1995 ) B u ff e r a n a l y s i s i n v o l v e s c r ea t i n g a s im p l e b u ff e r a r o u n d t h e p o i n t s a n d t h e po t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n i s d e t e r mi n e d u s i ng t h i s b u ff e r ( C u t t e r a n d S o l ec k i 1996 a n d G li c k m a n 1994 ) P e r li n a t a l ( 1999 ) e x p a n d e d o n t h i s i d ea a n d e x p l o r e d t h e e ff ec t o f c o n c e n t r i c c i r c u l a r b u ff e r s

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19 A n a l t e r n a t i v e t o t h e c i r c u l a r b u ff e r m o d e l f o r a i r e m i ss i o n s i s t o s im u l a t e t h e d i s p e r s a l o f t h e g a s a s i t v e n t s i n t o t h e e nv i r o n m e n t T h i s p l u m e m o d e l c a n b e s im u l a t e d u s i n g c o m pu t e r p r o g r a m s s u c h a s A L OH A ( A r e a l L o ca t i o n s o f H aza r d o u s A t m o s ph e r e s ) o r C H A R M ( C o m p l e x H aza r d o u s A i r R e l e a s e M o d e l ) T h e p l u m e s c a n b e i n t e r s ec t e d w i t h i n f r a s t r u c t u r e m a p s a n d u s e d b y e m e r g e n c y p l a n n e r s f o r e v ac u a t i o n p l a nn i ng ( M o n m o n i e r 1997 ) T h e s e p l u m e s ca n a l s o b e i n t e g r a t e d i n t o a G I S a n d u s e d f o r e nv i r o n m e n t a l e q u i t y a n a l y s i s ( C h a k r a b o r t y a n d A r m s t r o n g 1997 ) T h i s m e t h o d h a s b e e n u s e d t o r e f i n e t h e c i r c u l a r c o n t a i n m e n t a n a l y s i s b y u s i n g t h e p l u m e m o d e l t o e s t im a t e t h e lim i t s o f e x p o s u r e ( C h a k r a b o r t y a n d A r m s t r o n g 2 0 01 M a r g a i 2001 a n d Z h a n g e t a l 2000 ) C h a k r a b o r t y ( 2001 ) u s e d t h i s t ec h n i qu e t o c r ea t e a w o r s t ca s e s c e n a r i o w h e r e t h e o v e r l a p p i ng v a r i a b l e b u f f e r s c r ea t e d b y p l u m e a n a l y s i s w e r e c o n s i d e r e d c u m u l a t i v e C o m po s it e H a z a r d T h e ca r t o g r a ph i c qu a n t i t a t i v e a n d a n a l y t i ca l t o o l s p r o v i d e d b y a G I S h a v e b ee n u s e d t o qu a n t i f y t h e e x p o s u r e t o a w i d e v a r i e t y o f n a t u r a l a n d t ec h n o l og i c a l h aza r d s i n c l u d i n g ; v o l c a n i c t h r ea t ( C r o n i n e t a l 2000 ) c o a s t a l f l ood i n g ( T h u r m e r e r e t a l ., 2000 ) h u r r i ca n e s a n d s t o r m s ( H i c k e y e t a l ., 1999 ) a n d f o r e s t f i r e s ( C h u v i ec o a n d C o n g a l t o n 1989 ) T h e s e s t ud i e s ea c h a dd r e ss a n i n d i v i du a l t h r ea t i n d e p e n d e n t l y a ss e s s i ng t h e e x p o s u r e t h e v u l n e r a b l e p o pu l a t i o n s a n d p o t e n t i a l r e s p o n s e s I t w a s n o t u n t i l r ec e n t l y t h a t t h e s e qu a n t i t a t i v e m e t h o d s w e r e i n c o r p o r a t e d i n t h e s t ud y o f m u l t i p l e h a z a r d s A s m a l l n u m b e r o f s t u d i e s h a v e b e g u n t h e r e s ea r c h i n t o e v a l u a t i n g t h e t h r ea t p o s e d b y m u l t i p l e h aza r d s o n v u l n e r a b l e p o pu l a t i o n s

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20 ( B a n d y o p a d h y a y 1997 ; C u tt e r e t a l 2000 ; E m r i c h 2000 ; NOA A 1997 ; a n d N O A A 1999 ) W e i g h t e d L i n e a r C o m b i n a ti o n s O n e m e t h o d u s e d t o c o m b i n e d a t a s e t s t o g e t h e r t o g e n e r a t e a c o m p o s i t e m a p i n v o l v e s t h e u s e o f w e i g h t e d li n e a r c o m b i n a t i o n s ( C a r v e r 1991 a n d M a l c ze w s k i 2003 ) T h e m a i n c o n ce p t b e h i nd w e i g h t e d li n ea r c o m b i n a t i o n s i s t h a t w h e n c o m b i n i ng t o g e t h e r v a r i o u s l a y e r s i n t o a c o m p o s i t e m a p n o t a ll l a y e r s s h ou l d h a v e a n e qu a l r e p r e s e n t a t i o n o r w e i g h t t o t h e c o m p o s i t e m a p T h e m o s t b a s i c f o r m o f t h i s a n a l y s i s i s t o t r e a t eac h c o m p o n e n t e qu a l l y A l t e r n a t i v e l y v a r i o u s w e i g h t s ca n b e a p p li e d t o eac h c o m p o n e n t o f t h e c o m p o s i t e m o d e l w h e r e ea c h w e i g h t i n g f ac t o r i s u s e d t o i n c r ea s e o r d ec r ea s e t h e i m p o r t a n ce o f t h a t c o m p o n e n t t o t h e o v e r a ll m o d e l M a l c z e w s k i ( 2000 ) r a i s e s s o m e c o n ce r n s w i t h t h i s t ec hn i q u e i n c l u d i ng t h e a ss u m p t i o n t h a t t h e i n d i v i du a l c o m p o n e n t s a r e n o t a u t o c o rr e l a t e d a n d t h e r e f o r e r e du n d a n t E x a m p l e s o f t h e a p p li c a t i o n o f G I S u s i n g l i n ea rw e i g h t e d c o m b i n a t i o n i n c l ud e ; r e g i o n a l p l a nn i ng ( E a s t m a n e t a l 1995 N ij k a m p e t a l 1990 ) h a b i t a t e v a l u a t i o n ( P e r e i r a a n d D u c k s t e i n 1993 ) a n d s i t e s e l e c t i o n d e c i s i o n s ( F u l l e r e t a l 2003 H o bb s 1980 ; a n d J a n k o w s k i 1995 ) R ece n t l y t h i s t ec h n i qu e h a s b e e n u s e d t o a ss e ss s o c i a l v u l n e r a b i l i t y ( L o w r y e t a l 1995 a n d R a s h e d a n d W ee k s 2003 )

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21 S o c i a l V u l n e r a b i l i t y A cc o r d i n g t o C u t t e r a t a l ( 2000 ) t h e r e d i s c o v e r y o f g e o g r a ph y a s h u m a n ec o l og y i n t h e l a t e 1970 s c o n t r i b u t e d t o a r e a n a l y s i s o f h aza r d r e s ea r c h R e s ea r c h b e g a n t o e x p l o r e h o w p e o p l e a n d s o c i e t y r e s p o n s e t o n a t u r a l d i s a s t e r s T h i s w o r k c u l m i n a t e d i n T h e E nv i r o n m e n t a s H aza rd ( B u r t o n e t a l 1978 ) w h i c h e x p l o r e d h o w c o mm u n i t i e s r e s p o n d e d t o h aza r d o u s e v e n t s a r o u n d t h e m S i n ce t h e n a v a r i e t y o f m e t h o d s h a v e b e e n d e v e l o p e d t o d e f i n e a n d e x p l a i n s o c i a l v u l n e r a b il i t y T h e h a za r d po t e n t i a l i n t e r ac t s w i t h t h e u n d e r l y i ng s o c i a l f a b r i c o f t h e p l ace t o c r ea t e t h e s o c i a l v u l n e r a b il i t y T h e s o c i a l f a b r i c i n c l ud e s s o c i o d e m o g r a ph i c c h a r ac t e r i s t i c s p e r ce p t i o n a n d e x p e r i e n c e w i t h r i s k s a n d h aza r d s a n d o v e r a l l c a p a c i t y t o r e s p o n d t o h aza r d s T h e s o c i a l a n d b i op h y s i c a l v u l n e r a b il i t y e l e m e n t s m u t u a l l y r e l a t e a n d p r o du ce t h e o v e r a l l v u l n e r a b il i t y o f t h e p l ace T h e f u n d a m e n t a l ca u s e s o f h u m a n v u l n e r a b il i t y i n c l ud e a l a c k o f acce s s t o r e s o u r ce s, i n f o r m a t i o n a n d k n o w l e dg e ( C u t t e r e t a l 2000 ) A p a r a ll e l a n d r e l a t e d d e v e l op m e n t du r i n g t h i s t i m e p e r i o d i s t h e g r o w t h o f t h e e nv i r o n m e n t a l j u s t i ce m o v e m e n t T h e c o n ce p t o f f a i r n e s s i n t h e d i s t r i b u t i o n o f e nv i r o n m e n t a l r i s k s o n t h e b a s i s o f r ace a n d i n c o m e i s c o m m o n l y r e f e rr e d t o a s e nv i r o n m e n t a l j u s t i ce o r e nv i r o n m e n t a l e q u i t y T h e p e r c e i v e d i n e q u i t y i n t h e d i s t r i b u t i o n o f e nv i r o n m e n t a l h aza r d s h a s l e d t o t h e r i s e o f t h e e nv i r o n m e n t a l j u s t i ce m o v e m e n t ( C h a k r a b o r t y e t a l 1999 ) R e s ea r c h e r s i n t h e e nv i r o n m e n t a l j u s t i c e m o v e m e n t d e v e l o p e d a n u m b e r o f qu a n t i t a t i v e t ec hn i qu e s t o a ss e ss t h i s i n e qu a l i t y b a s i c a ll y qu a n t i f y i ng t h e p e o p l e w h o a r e p o t e n t i a ll y e x p o s e d t o a r i s k

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22 V u l n e r a b il i t y i s d e f i n e d a s t h e a gg r e g a t e m e a s u r e o f h u m a n w e l f a r e t h a t i n t e g r a t e s e nv i r o n m e n t a l s o c i a l ec o n o mi c a n d p o l i t i c a l e x p o s u r e t o a r a n g e o f po t e n t i a l l y h a r m f u l p e r t u r b a t i o n s ( B o h l e D o w n i n g a n d W a tt s 199 4 ) S i n c e l o ss e s v a r y g e o g r a ph i ca l l y o v e r t im e a n d a m o n g d i ff e r e n t s o c i a l g r o up s v u l n e r a b il i t y a l s o v a r i e s o v e r t im e a n d s p ace A cc o r d i n g t o C u t t e r e t a l ( 2003 ) t h e r e a r e t h r ee m a i n t e n a n t s i n v u l n e r a b il i t y r e s e a r c h : t h e i d e n t i f i ca t i o n o f c o n d i t i o n s t h a t m a k e p e op l e o r p l ace s v u l n e r a b l e t o e x t r e m e e v e n t s a n e x p o s u r e m o d e l ( B u r t o n e t a l 1993 ) ; t h e a ss u m p t i o n t h a t s o c i a l v u l n e r a b i l i t y i s a s o c i a l c o n d i t i o n a m ea s u r e o f s o c i e t a l r e s i s t a n ce o r r e s i l i e n c e t o h aza r d s ( B l a i k i e e t a l 1994 a n d H e w i tt 199 7 ) ; a n d t h e i n t e g r a t i o n o f po t e n t i a l e x p o s u r e s a n d s o c i e t a l r e s il i e n ce w i t h a s p e c i f i c f o c u s o n p a r t i c u l a r p l a ce s o r r e g i o n s ( C u t t e r e t a l 2000 ) V u l n e r a b il i t y i s b a s e d o n t h e l o ca t i o n t h a t i s i n h a b i t e d a n d t h e t y p e s o f b u i l d i ng t ec h n i qu e s t h a t a r e u s e d T h e d e c i s i o n s a b o u t w h e r e t o li v e a n d h o w t o b u il d a r e n o t p r e p a r e d i n a v ac u u m b u t i n s t ea d a r e p a r t o f t h e o v e r a l l m a t r i x o f s o c i e t y s c u l t u r e T h u s s o c i a ll y v u l n e r a b l e c o mm u n i t i e s m a y n o t b e a b l e t o m o v e o r im p r o v e t h e i r b u i l d i ng t ec h n i qu e s t h e r e b y d i m i n i s h i ng t h e i r v u l n e r a b il i t y T h e s e r e l a t i o n s h i p s b e t w ee n v u l n e r a b il i t y g e o m o r p h o l og i c a l h aza r d s a n d b u il d i n g t ec hn i qu e s c a n b e e x p l a i n e d b y s im p l e v a r i a b l e s ( A l e x a n d e r 1991 ) T h e r e i s l i tt l e a g r e e m e n t o n w h a t t h e c o m p o n e n t s a r e t o s o c i a l v u l n e r a b i l i t y a n d t h i s h a s a n im p ac t o n d e v e l op m e n t p o li c y ( D o w 1 9 92 ) H o w e v e r m a n y r e s e a r c h e r s h a v e a t t e m p t e d t o qu a n t i f y s o c i a l v u l n e r a b il i t y b a s e d o n i n f o r m a t i o n a v a i l a b l e t h r o ug h t h e U n i t e d S t a t e s C e n s u s B u r ea u C l a r k e t a l ( 1998 ) u s e d f ac t o r a n a l y s i s t o s im p li f y t h e m u l t i v a r i a t e d a t a t o e x a mi n e s o c i a l v u l n e r a b il i t y i n R e v e r e M A t o f l ood i n g h aza r d s T h e m e t h o d o f d e v e l op i ng a s o c i a l v u l n e r a b il i t y s c o r e a n d s t a n d a r d i za t i o n m e t h o d s w e r e

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23 d e v e l o p e d b y C u tt e r e t a l ( 2000 ) a n d t h e s a m e m e t h o d s w e r e u s e d b y E m r i c h ( 2000 ) f o r H i l l s b o r o ug h C o u n t y H aza r d e x p o s u r e i s p r im a r il y a f ac t o r o f l o ca t i o n w h e r e a s s o c i a l v u l n e r a b i l i t y i s d e p e n d a n t o n t h e s o c i a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e c o mm u n i t y a n d i s l e s s d e p e n d a n t o n l o ca t i o n T w o g r o up s o f p e o p l e c o u l d li v e i n c l o s e p r o x i m i t y t o a h aza r d o u s s i t e o n e r i c h w i t h c o n s i d e r a b l e r e s o u r ce s t h e o t h e r poo r w i t h f e w o p p o r t un i t i e s T h e s e g r o up s a r e g o i n g t o b e e x p o s e d t o t h e s a m e h aza r d b u t h a v e d i ff e r e n t ca p a b il i t i e s t o r e s p o n d t o t h a t h a z a r d T h u s t h e y h a v e d i f f e r e n t v u l n e r a b il i t y T h e r e a r e a n u m b e r o f f a c t o r s t h a t c o n t r i b u t e t o s o c i a l v u l n e r a b i l i t y i n c l u d i n g a g e g e n d e r r ace a n d s o c i o ec o n o mi c f ac t o r s D u r i n g t im e o f c r i s i s a n d s o c i o ec o n o mi c c h a n g e k i n s h i p a n d c o mm u n i t y r e l a t i o n s c a n b e im p o r t a n t t o s u r v i v a l s t r a t e g i e s i n e v e r y d a y l i f e a n d a d a p t a t i o n t o s o c i a l c h a n g e W h e n t h e s e r e l a t i o n s h i p s b r ea k d o w n du e t o s o m e d i s r up t i o n r ec o v e r y c a n b e p r o l o n g e d o r e v e n p r o h i b i t e d ( D e r s h e m a n d G z i r i s hv il i 1998 ) T o t a l p o pu l a t i o n i s a n i m p o r t a n t f ac t o r f o r v u l n e r a b il i t y a n a l y s i s b eca u s e t h e m o r e p e o p l e l o ca t e d i n a h aza r d o u s a r ea r e s u l t s i n g r ea t e r p o t e n t i a l e x p o s u r e a n d m o r e p e o p l e t o r e c o v e r p o s t d i s a s t e r M il e t i ( 1999 ) s t a t e s a s a r ea s b ec o m e m o r e d e n s e l y p o p u l a t e d t h e y a l s o b ec o m e m o r e e x p o s e d t o h aza r d s T h e g r ea t e r p o pu l a t i o n d e n s i t y a n d t h e m o r e d i f f i c u l t i t i s t o r e s p o n d t o h aza r d o u s e v e n t s i n t e r m s o f e v ac u a t i o n p l a nn i ng a n d d i s a s t e r r e c o v e r y E x t r e m e s o f a g e c a n a ff ec t s o c i a l v u l n e r a b il i t y T h e e l d e r l y m a y h a v e m o b il i t y c o n s t r a i n t s o r m o b il i t y c o n ce r n s i n c r e a s i ng t h e b u r d e n o f ca r e a n d l ac k o f r e s i l i e n c e ( C u t t e r e t a l 2000 a n d H e w i t t 1997 ) T h e e l d e r l y a r e m o r e li k e l y t o s u f f e r f r o m i l l n e ss

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24 a n d b e d e p e n d e n t o n t h e un i n t e rr u p t e d s up p l y o f m e d i c i n e a n d d i r ec t m e d i c a l ca r e T h e s e s up p li e s c a n b e i n t e rr up t e d d u r i n g a h aza r d o u s e v e n t T h e y m a y b e m o r e s o c i a ll y i s o l a t e d t h a n t h e r e s t o f t h e c o m m u n i t y a n d m a y no t h ea r a n d / o r b e a b l e t o r e s p o n d t o e m e r g e n c y n o t i f i ca t i o n T h e y m a y s u ff e r f r o m a g e n e r a ll y l a c k o f m o b il i t y du e t o a g e o r d i s ea s e a n d t h e r e f o r e b e d e p e n d e n t o n ca r e t a k e r s t o a i d i n t h e i r e v ac u a t i o n a n d r ec o v e r y f r o m h aza r d o u s e v e n t s T h e e v e r y y ou n g a r e d e p e n d a n t o n f a mil y o r o t h e r ca r e t a k e r s f o r f oo d s h e l t e r a n d h e a l t h i ss u e s T h e r e f o r e t h e y m a y b e d i s p r o p o r t i o n a t e l y v u l n e r a b l e t o h a z a r d s W o m e n c a n h a v e a m o r e d i f f i c u l t t im e du r i n g r ec o v e r y t h a n m e n o f t e n du e t o e m p l o y m e n t l o w e r w a g e s a n d f a m il y ca r e r e s p o n s i b il i t i e s ( B l a i k i e e t a l 1994 ; C u tt e r 1996 ; H e w i tt 1997 ; a n d M o r r o w 1999 ) W o m e n a r e g e n e r a l l y d i s p r o po r t i o n a t e l y p o o r a n d t h e y a r e m o r e li k e l y t o r e m a i n w i t h f a mil y m e m b e r s i n e m e r g e n c i e s t o n u r t u r e a s s i s t a n d p r o t e c t t h e m ( G l a ss e t a l 1980 ) W o m e n a l s o h a v e d i ff i c u l t y du r i ng t h e r ec o v e r y p h a s e f o l l o w i ng a h aza r d o u s e v e n t b eca u s e t h e y n o r m a l l y h a v e l e s s ec o n o mi c m e a n s t o p r o m o t e t h a t r ec o v e r ( B o li n a n d B o l t o n 1986 ) R ace a n d e t h n i c i t y c o n t r i b u t e b eca u s e o f t h e d i f f i c u l t y a ss o c i a t e d w i t h l a n gu a g e a n d c u l t u r a l b a r r i e r s t h a t a ff ec t acce ss t o p o s t d i s a s t e r f u n d i ng a n d r e s i d e n t i a l l o ca t i o n s i n h i g h h aza r d a r ea s ( B o li n 1996 a n d C u tt e r 1995 ) P e o p l e r e n t f o r a v a r i e t y o f r ea s o n s I n s o m e ca s e s b eca u s e t h e y a r e e i t h e r t r a n s i e n t o r d o n o t h a v e t h e f i n a n c i a l r e s o u r ce s f o r h o m e o w n e r s h i p T h e y o f t e n l ac k acce s s t o i n f o r m a t i o n a b o u t f i n a n c i a l a i d du r i n g r ec o v e r y I n t h e m o s t e x t r e m e ca s e s r e n t e r s l ac k s u f f i c i e n t s h e l t e r o p t i o n s w h e n l o d g i n g b ec o m e s u n i nh a b i t a b l e o r t oo c o s t l y t o a f f o r d ( H e i n z C e n t e r f o r S c i e n c e E c o n o mi c s a n d t h e E nv i r o n m e n t 2000 a n d M o rr o w

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25 1999 ) R e n t e r s a l s o o f t e n d o n o t h a v e i n s u r a n ce o n t h e i r p r o p e r t y a n d t h e y t e n d t o li v e a m o r e ec o n o mi ca ll y t e n u o u s li f e s t y l e l ac k i ng t h e s a v i ng s t o c o p e w i t h a h a za r d o u s e v e n t T h u s t h e r e n t a l c o mm u n i t y i s g e n e r a l l y g o i n g t o h a v e a m o r e d i ff i c u l t t im e r ec o v e r i n g f r o m a h aza r d o u s e v e n t a n d i s t h e r e f o r e m o r e v u l n e r a b l e 2000 C e n s u s T h e s o u r ce o f t h e d a t a u s e d t o d e t e r mi n e s o c i a l v u l n e r a b il i t y i s t h e U n i t e d S t a t e s C e n s u s o f 2000 I n t h e U n i t e d S t a t e s C e n s u s 200 0 b l o c k s a r e t h e s m a ll e s t un i t t a b u l a t e d T h e y a r e b o u n d e d o n a ll s i d e s b y v i s i b l e f ea t u r e s s u c h a s s t r ee t s r o a d s, s t r e a m s a n d r a i l r o a d t r ac t s, a n d b y i n v i s i b l e b o u n d a r i e s s u c h a s c i t y t o w n t o w n s h i p a n d c o u n t y lim i t s p r o p e r t y l i n e s a n d s h o r t im a g i n a r y e x t e n s i o n s o f s t r e e t s a n d r o a d s ( U S C e n s u s 2001 ) B l o c k g r o up s m a d e up o f c l u s t e r s o f b l o c k s, a r e s u b d i v i s i o n s o f c e n s u s t r ac t s. T h e p r im a r y g o a l o f e s t a b l i s h i ng b l o c k g r o up s i s t o p r o v i d e a g e o g r a ph i c s u m m a r y u n i t f o r ce n s u s b l o c k d a t a E ac h ce n s u s t r a c t c o n t a i n s a mi n i m u m o f o n e b l o c k g r o u p a n d a m a x i m u m o f n i n e b l o c k g r o up s B l o c k g r o up s m u s t h a v e b e t w ee n 600 a n d 3 000 p e r s o n s ( 240 t o 1 20 0 h o u s i n g un i t s ) w i t h a n o p t im u m ( a v e r a g e ) p o pu l a t i o n o f 1 500 ( 600 h o u s i n g u n i t s ) ( U S C e n s u s 2001 ) B l o c k g r o up s a r e f u r t h e r a gg r e g a t e d i n t o ce n s u s t r a c t s. C e n s u s t r a c t s a r e s m a l l r e l a t i v e l y p e r m a n e n t s t a t i s t i c a l s u b d i v i s i o n s o f a c o u n t y W h e n f i r s t d e li n ea t e d t h e y a r e d e s i g n e d t o b e h o m o g e n e o u s w i t h r e s p ec t t o p o pu l a t i o n c h a r ac t e r i s t i c s ec o n o mi c s t a t u s a n d li v i ng c o n d i t i o n s ( U S C e n s u s 2001 ) C e n s u s t r a c t s m u s t h a v e b e t w ee n 1 500 a n d 8 000 p e r s o n s ( U S C e n s u s 2001 )

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26 C e n s u s d a t a a r e c o ll e c t e d u s i n g t w o d i f f e r e n t qu e s t i o n n a i r e f o r m s ; t h e s h o r t a n d l o n g f o r m T h e d a t a c o ll ec t e d u s i n g t h e s h o r t f o r m i s s u m m a r i z e d i n t h e S u mm a r y F i l e 1 ( S F 1 ) S F 1 c o n t a i n s 100 p e r ce n t p o pu l a t i o n a n d h o u s i n g c h a r ac t e r i s t i c s T h e S u mm a r y F i l e 3 ( S F 3 ) c o n t a i n s a pp r o x im a t e l y 5 300 C e n s u s 2000 v a r i a b l e s c o v e r i n g s o c i a l ec o n o mi c a n d h o u s e h o l d c h a r ac t e r i s t i c s c o m p i l e d f r o m a s a m p l e o f a pp r o x i m a t e l y 19 mil l i o n h o u s i n g u n i t s ( a b o u t 1 i n 6 h o u s e h o l d s ) t h a t r ece i v e d t h e C e n s u s 2000 l o n g f o r m qu e s t i o nn a i r e ( T e t r a d 2004 ) I n o r d e r t o v i s u a ll y r e p r e s e n t t h e p o pu l a t i o n d e n s i t y f o r H i l l s b o r o ug h C o u n t y t h e p o pu l a t i o n d e n s i t y f o r ea c h ce n s u s p o l y g o n w a s c a l c u l a t e d b y d i v i d i ng t h e t o t a l p o pu l a t i o n b y t h e a r ea o f t h e p o l y g o n T h e p o pu l a t i o n d e n s i t y ( i n d i v i d u a l s p e r ac r e ) w a s c a l c u l a t e d a n d t h e r e s u l t s f o r ce n s u s t r ac t s, b l o c k g r o up s, a n d b l o c k s a r e s h o w n i n F i gu r e s 4 5 a n d 6 r e s p ec t i v e l y N o t e t h a t r e g a r d l e ss o f t h e s c a l e o f a gg r e g a t i o n t h e p o pu l a t i o n d e n s i t y d i s t r i b u t i o n r e m a i n s t h e s a m e I t i s e v i d e n t t h a t t h e m o s t d e n s e p o pu l a t i o n i s c o n c e n t r a t e d a r o u n d t h e C i t y o f T a m p a i n t h e c e n t r a l p o r t i o n o f t h e c o u n t y a n d e x t e n d i ng n o r t h a n d w e s t f r o m t h e r e T h e ea s t e r n s i ze o f t h e c o u n t y i s r e l a t i v e l y s p a r s e l y p o p u l a t e d e x ce p t i n t h e B r a n d o n a n d R i v e r v i e w t o t h e s o u t h a r e a r ea s t h a t h a v e e x p e r i e n ce d t r e m e n d o u s g r o w t h du r i n g t h e l a s t d eca d e T h e 2000 C e n s u s f o r H ill s b o r o ug h C o u n t y r e p o r t s a t o t a l p o p u l a t i o n o f 998 948 i n d i v i du a l s 48 9 % ( 488 772 ) m a l e a n d 51 1 % ( 5 1 0 176 ) f e m a l e T h e r ac i a l a n d e t hn i c b r ea kd o w n i s s h o w n i n T a b l e 1 N o t e t h a t i n t h e ce n s u s d a t a H i s p a n i c i s a n e t h n i c g r o up t h a t i n c l u d e s a d i v e r s i t y o f r a c i a l c l a ss i f i ca t i o n s T h e a g e g r o up s a r e s u mm a r i ze d i n T a b l e 2 H i l l s b o r o ug h C o u n t y i s p r e d o mi n a t e l y w h i t e w i t h A f r i c a n A m e r i c a n s b e i ng t h e l a r g e s t r a c i a l m i n o r i t y a n d H i s p a n i c s m a k i ng up t h e l a r g e s t e t h n i c g r o u p

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27 F i g u re 4: P o p u l at i o n d e ns i ty b y ce ns u s t r a c t s f o r H i ll sb o r o u g h C o un ty F l o ri d a

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28 F i g u re 5: P o p u l at i o n d e ns i ty b y ce ns u s b l o c k g r o u p f o r H ill sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a

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29 F i g u re 6: P o p u l at i o n d e ns i ty b y ce ns u s b l o c k s f o r H i l l sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a

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30 Ta b l e 1 : S u m m a r y o f t h e r a c i a l t o ta l s f o r H i l l sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a ( U S C e ns u s 2000) G r o up T o t al P er c e n t o f T o t al T o t a l P o p u l a ti on 9 9 8 9 48 C a u c a s i an 7 5 0 9 03 75 2% A f r i c a n A m e r i c an 1 4 9 4 23 15 0% N a ti v e A m e r i c an 3 8 79 0 4% A s i an 21 947 2 2% H a w a ii a n P ac i f i c I s l a n d er 727 0 1% O t h er 46 539 4 7% M u lti R ac i al 25 530 2 6% H i s p a n ic 1 7 9 6 92 18 0% Ta b l e 2 : S u m m a r y o f ag e g r o u ps i n H i ll sb o r o u g h C o u n t y F l o ri d a ( U S C e ns u s 2000) A g e G r o ups T o t al P e r c e n t o f T o t al U n d e r 5 68 444 6 9% A g e 5 17 184 694 1 8 5% A g e 18 21 53 221 5 3% A g e 22 29 113 278 1 1 3% A g e 30 39 162 590 1 6 3% A g e 40 49 150 884 1 5 1% A g e 50 64 146 164 1 4 6% O v e r 65 119 673 1 2 0% T h e a g e d i s t r i b u t i o n o f H i l l s b o r o ug h C o u n t y w a s a l s o i n t e r e s t i n g T h e r e i s a c o m m o n p e r ce p t i o n t h a t F l o r i d a i s l a r g e l y a r e t i r e m e n t c o m m u n i t y d o mi n a t e d b y t h e e l d e r l y ; h o w e v e r t h i s i s n o t t h e ca s e i n H i ll s b o r o ug h C o u n t y w h e r e o n l y 12 % i s o v e r t h e a g e o f 65 I t i s i n t e r e s t i n g t o n o t e t h a t t h e l a r g e s t g r o u p i s a g e s 5 11 du e p e r h a p s t o t h e n u m b e r o f w o r k i n g f a mil i e s t h a t a r e m o v i ng t o F l o r i d a e v e r y y ea r H a z a r d s a nd S o c i a l V u l n e r a b i l i t y E x p o s u r e a n a l y s i s e x a m i n e s t h e s p a t i a l d i s t r i b u t i o n o f s o c i a l v u l n e r a b i l i t y I t r e q u i r e s i n f o r m a t i o n a b o u t t h e d i s t r i b u t i o n a n d t y p e o f s t r u c t u r e s, p r o p e r t y a n d p o pu l a t i o n t h a t a r e s ub j ec t t o s o m e h aza r d T h e o u t c o m e o f v u l n e r a b i l i t y / e x p o s u r e

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31 a n a l y s i s i s s o m e m e a s u r e o f l o ss i n r e l a t i o n t o t h e d i ff e r e n t m ea s u r e s o f i n t e n s i t i e s o r m a g n i t ud e s o f t h e h aza r d ( s ) c o n ce r n e d G e o g r a ph i c I n f o r m a t i o n S y s t e m s ( G I S ) a r e o f p a r t i c u l a r a s s i s t a n ce i n d e v e l op i ng e x p o s u r e a n a l y s e s b e ca u s e t h e y p r o v i d e m e t h o d s t o s t o r e d i s p l a y a n d p r o ce ss s p a t i a l d a t a ( C h a p m a n 1 994 ) a n d h a v e b e e n u s e d f o r a v a r i e t y o f s t ud i e s A v a r i e t y o f m e t h o d s h a v e b e e n u s e d t o e s t im a t e t h e p o pu l a t i o n t h a t i s t h r ea t e n e d b y a h a za r d o u s e v e n t T h e s e e s t im a t i o n s a r e g e n e r a t e d b y o v e r l a y i ng a h a za r d m a p ( a m a p w h i c h r e p r e s e n t s t h e a r ea po t e n t i a l l y e x p o s e d t o s o m e h aza r d o u s e v e n t li k e a h u r r i ca n e o r a f l oo d ) w i t h a p o pu l a t i o n d e n s i t y m a p D e m o g r a ph i c d a t a a r e t y p i c a ll y a gg r e g a t e d t o s o m e s p a t i a l r e s o l u t i o n : t h e s t a t e c ou n t y z i p c o d e ce n s u s t r a c t o r ce n s u s b l o c k g r o up l e v e l d e p e n d i ng o n t h e s i ze a n d s c a l e o f t h e s t ud y a r ea T h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n i s e s t im a t e d u s i n g s p a t i a l c o i n c i d e n c e o f i n t e r s ec t i n g a r e a s o r ce n t r o i d ( t h e g e o g r a ph i c ce n t e r o f a p o l y g o n a l a r e a ) c o n t a i n m e n t T h i s t ec h n i qu e h a s t h e a d v a n t a g e o f b e i ng v e r y s im p l e t o c a l c u l a t e O n e m a j o r p r o b l e m w i t h t h i s t ec hn i q u e i s t h a t i t i s s o d e p e n d a n t o n t h e s p e c i f i c g e o m e t r y o f t h e p o l y g o n s T h u s i t m a y o v e r e s t im a t e e x p o s u r e b eca u s e o n l y a s m a l l o v e r l a p ca n ca u s e i t t o a pp ea r t h a t a n e n t i r e p o l y g o n i s e x p o s e d L i k e w i s e t h e ce n t r o i d c o n t a i n m e n t i s s u s c e p t i b l e t o t h e s p e c i f i c l o ca t i o n o f t h e c e n t r o i d w h i c h i s d e p e n d a n t o n t h e s h a p e o f t h e p o l y g o n T h u s a n a r ea m a y b e c o n s i d e r e d n o t e x p o s e d d e s p i t e h a v i ng t h e m a j o r i t y o f t h e p o l y g o n c o n t a i n e d i n a h a z a r d z o n e b u t t h e ce n t r o i d f o r s o m e r ea s o n i s n o t c o n t a i n e d A n o t h e r a pp r o ac h f o r e s t im a t i n g t h e im p ac t o f a h a za r d i s b u f f e r c o n t a i n m e n t A ss u m i ng t h a t t h e p o pu l a t i o n i s e v e n l y d i s t r i b u t e d ac r o ss t h e d e m o g r a ph i c un i t t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n i s c a l c u l a t e d b y c o m p a r i ng t h e a r ea e x p o s e d t o t h e a r ea o f

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32 t h e e n t i r e un i t T h i s r a t i o i s u s e d t o ca l c u l a t e t h e n u m b e r o f p e o p l e i n t h e e x p o s e d a r ea ( t h e a r ea t h a t i n t e r s ec t s w i t h t h e h aza r d m a p ) c o m p a r e d t o t h e e n t i r e p o p u l a t i o n o f t h e b l o c k I f t h e h aza r d e x t e n d s ac r o ss s e v e r a l d e m o g r a ph i c u n i t s t h e n t h e e x p o s u r e i s a ss u m e d t o b e t h e s u m o f t h e a r ea s t h a t a r e w i t h i n t h e h aza r d z o n e T h i s m e t h o d i s a l s o k n o w n a s b u ff e r c o n t a i n m e n t w h e n u s e d i n c o n j u n c t i o n w i t h b u ff e r s a r o u n d p o i n t s li n e s o r a r ea s ( C h a k r a b o r t y a n d A r m s t r o n g 1997 ) M a n y s o c i a l v u l n e r a b il i t y a n d e nv i r o n m e n t a l j u s t i c e s t ud i e s h a v e b e e n c r i t i c i z e d b e c a u s e o f t h e d e m o g r a ph i c a gg r e g a t i o n m e t h o d c h o s e n f o r t h e a n a l y s i s ( A n d e r t o n e t a l 1994 a n d B o w e n e t a l 1995 ) C e n s u s t r a c t s w e r e d e v e l o p e d t o f a c il i t a t e t h e e n u m e r a t i o n o f t h e p o pu l a t i o n i g n o r i n g t h e g e o g r a ph i c v a r i a b ili t y w i t h t h e e n u m e r a t i o n u n i t s H u m a n s e t t l e m e n t ca nn o t i g n o r e g e o g r a ph i c f e a t u r e s s u c h a s l a k e s r i v e r s h i g h w a y s a n d o t h e r o b s t r u c t i o n s t h a t m a k e up t h e m o s a i c o f o u r l a n d s c a p e T h u s t h e a ss u m p t i o n t h a t p o pu l a t i o n s w ou l d b e d i s t r i b u t e d e v e n l y ac r o ss t h e ce n s u s b l o c k i s a n i n c o rr ec t o n e T h e i m p ac t o f s im p l y r e m o v i ng t h e un i nh a b i t a b l e a r ea s s u c h a s l a r g e w a t e r b o d i e s a n d r o a d s ca n h a v e a t r e m e n d o u s e ff ec t o n t h e p o pu l a t i o n d e n s i t y w i t h i n a c e n s u s b l o c k ( M o n m o n i e r a n d S c h n e l l 1984 ) T h i s r e s ea r c h e x p l o r e s t h i s c o n ce p t b y l o c a l i z i ng p o pu l a t i o n w i t h i n c e n s u s b l o c k s u t i l i z i ng l a n d u s e d a t a S pa ti a l O ve r l a y T ec hn i q u e s I t i s i m p o r t a n t t o e x a mi n e h o w t h e s e l ec t i o n o f s p a t i a l o v e r l a y t ec hn i qu e s a ff ec t t h e s e l ec t e d c o mm u n i t y b e ca u s e t h i s r e s ea r c h w i ll i n v o l v e t h e o v e r l a y o f t w o p o l y g o n l a y e r s T h e r e a r e a n u m b e r o f w a y s t h a t t h i s c a n b e acc o m p l i s h e d a n d w h i c h m e t h o d i s s e l ec t e d w i l l h a v e a n e ff ec t o n d e t e r mi n i ng w h a t t h e po t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n i s

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33 S p a t i a l o v e r l a y t ec hn i qu e s s u c h a s a r e d e s c r i b e d b e l o w w e r e i n v e s t i g a t e d b y C h r a k r a b o r t y a n d A r m s t r o n g ( 1997 ) T h e y f o u n d t h a t t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n d e p e n d s o n s h a p e o f t h e b u ff e r a n d t h e m e t h o d u s e d t o s e l ec t t h e m T h e r e a r e t h r ee p r im a r y m e t h o d s o n i n t e r s ec t i n g t w o p o l y g o n l a y e r s ; p o l y g o n c o n t a i n m e n t ce n t r o i d c o n t a i n m e n t a n d b u ff e r c o n t a i n m e n t P o l y gon C on t a i n m e n t T h i s m e t h o d o f i n t e r s ec t i n g a h aza r d m a p w i t h a s o c i a l v u l n e r a b i l i t y m a p s e l ec t s a n y p o l y g o n t h a t i s w h o l l y o r p a r t i a l l y c o n t a i n e d b y t h e h a z a r d m a p T h e po t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n i s t h e s u m o f t h e p o pu l a t i o n c o n t a i n e d w i t h i n ea c h i n d i v i du a l p o l y g o n E m r i c h ( 2000 ) u s e d t h i s m e t h o d o f h a za r d a n a l y s i s C e n t r o i d C on t a i n m e n t T h i s m e t h o d s e l ec t s p o l y g o n s b a s e d o n t h e l o ca t i o n o f t h e c e n t r o i d t h e g e o m e t r i c ce n t e r o f t h e p o l y g o n I n t h i s m e t h o d i f t h e ce n t r o i d o f t h e ce n s u s p o l y g o n li e s w i t h i n t h e a r ea o f t h e h a z a r d t h e n t h a t p o l y g o n i s p o t e n t i a ll y e x p o s e d t o t h a t h aza r d T h e t o t a l po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n i s t h e s u m o f t h e pop u l a t i o n c o n t a i n e d w i t h i n ea c h i n d i v i du a l ce n s u s p o l y g o n s e l ec t e d B u f f e r c on t a i n m e n t B u ff e r c o n t a i n m e n t u s e s a w e i g h t e d a v e r a g e o f t h e a r ea o f t h e i n t e r s ec t e d p o r t i o n t o t h e a r ea o f t h e w h o l e p o l y g o n a s a m od i f i e r t o t h e p o pu l a t i o n o f t h e ce n s u s b l o c k E q u at i o n 1: Me t h o d o f c a lc u l at i n g t h e p o p u l at i o n aff ec t e d u s i n g b u ff er c o n ta i n m e n t ) ( s t i f P A A P =

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34 W h e r e P f i s t h e f i n a l p o p u l a t i o n a n d P s i s t h e s t a r t i n g p o pu l a t i o n a n d A i i s t h e a r ea i n t e r s ec t e d a n d A t i s t h e t o t a l a r ea R e g a r d l e ss o f t h e s e l e c t i o n m e t h o d t h e p o pu l a t i o n s t h a t f a l l w i t h i n t h e a ff ec t e d z o n e a r e s u mm a r i z e d C u m u l a ti v e F r e q u e n cy O n e m e t h o d o f a n a l y z i ng t h e r e s u l t s f r o m ea c h c o m p o n e n t o f t h e h a za r d m o d e l i s t o e x a m i n e t h e c u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h C u m u l a ti ve f r e qu e n cy i s u s e d t o d e t e r mi n e t h e n u m b e r o f o b s e r v a t i o n s t h a t li e a b o v e ( o r b e l o w ) a p a r t i c u l a r v a l u e i n a d a t a s e t T h e c u m u l a t i v e f r e qu e n c y i s c a l c u l a t e d u s i n g a f r e qu e n c y d i s t r i b u t i o n t a b l e T h e c u m u l a t i v e f r e q u e n c y i s ca l c u l a t e d b y a d d i ng ea c h f r e qu e n c y f r o m a f r e qu e n c y d i s t r i b u t i o n t a b l e t o t h e s u m o f i t s p r e d ece s s o r s T h e l a s t v a l u e w i l l a l w a y s b e e qu a l t o t h e t o t a l f o r a l l o b s e r v a t i o n s s i n ce a l l f r e qu e n c i e s w i l l a l r e a d y h a v e b e e n a dd e d t o t h e p r e v i o u s t o t a l ( S t a t i s t i c s C a n a d a 2003 ) A n e x a m p l e o f a c u m u l a t i v e p e r c e n t a g e g r a p h f o r t h e t o t a l p o pu l a t i o n e x p o s e d t o s i n k h o l e h aza r d s i n H i l l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a i s s h o w n ( F i gu r e 7 ) T h e d a t a f o r t h i s g r a p h a r e s h o w n i n T a b l e 3 T h e t o t a l p e r c e n t a g e o f e x p o s e d p o pu l a t i o n i n c r ea s e s a s t h e h a z a r d s c o r e i n c r e a s e s N o t e t h a t 5 7 1 % o f t h e p o pu l a t i o n i s e x p o s e d t o a t l ea s t 0 25 s i n k h o l e h a z a r d s c o r e T h e r e f o r e 4 2 9 % o f t h e p o pu l a t i o n i s e x p o s e d t o a g r e a t e r h aza r d G r a p h s o f t h i s t y p e a r e u s e d t o e x a m i n e t h e i n d i v i du a l c o m p o n e n t s o f s o c i a l v u l n e r a b il i t y f o r e ac h h aza r d a s w e l l a s t h e c o m p o s i t e h a z a r d

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35 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 1 00% 0 .0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 .0 S i nkho l e H a z a r d S co re E x p o s e d P o p u l a t i o n T o t a l P op F i g u re 7: G r a ph sh o w i n g a ty p i c a l c u m u l at i v e f r e q u e n c y d i s t ri b u t i o n Ta b l e 3 : Ta b l e o f s i n k h o l e h a z a r ds a nd t h e c u m u l at i v e p e r c e n tag e o f e x p o s e d p o p u l at i o n S in k hol e Ha z a rd T o t a l P op 0 00 0 1% 0 13 32 7% 0 25 57 1% 0 38 73 1% 0 50 81 0% 0 63 88 7% 0 75 95 5% 0 88 99 4% 1 00 100 0%

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36 C h a p t e r 3 : M a t e r i a l s a nd M e t h o d s H a z a r d M a p H aza r d m a p s w e r e c r ea t e d f o r eac h o f t h e i n d i v i d u a l h aza r d s u s e d i n t h i s r e s e a r c h A v a r i e t y o f t ec h n i qu e s w e r e u s e d t o g e n e r a t e t h e i n d i v i du a l m a p s b a s e d o n t h e a v a i l a b il i t y a n d t y p e o f d a t a T h e r e s u l t i n g i n d i v i d u a l h aza r d m a p s m a y h a v e r e s u l t i ng h a z a r d s c o r e s t h a t s p a n a v a r i e t y o f r a n g e s d e p e n d i n g o n t h e s o u r ce d a t a a n d t h e t ec h n i qu e s u s e d t o g e n e r a t e t h e i n d i v i du a l h aza r d s I t i s n ec e s s a r y t o m a k e t h e r a n g e s un i f o r m i n o r d e r t o a dd t h e l a y e r s t o g e t h e r T h i s i s acc o m p l i s h e d u s i ng a p r o ce ss k n o w n a s n o r m a l i za t i o n N o r m a l i za t i o n i s u s e d t o t a k e s c o r e s o v e r a c o n t i n uo u s r a n g e a n d c o n v e r t t h e m i n t o a c o n t i n u o u s f i x e d r a n g e o f 0 t o 1 T h e f o r m u l a E q u at i o n 2: Me t h o d u s e d t o n o r m a liz e d at a ov er d i ff er e n t r a n g e s m in m ax m in x x x x X n rm = w h e r e X n rm i s t h e n o r m a l i ze d v a l u e x i s t h e h aza r d s c o r e a n d x m ax a n d x m in a r e t h e m a x i m u m a n d m i n im u m o f t h e r a n g e o f s c o r e s r e s p ec t i v e l y i s u s e d t o p e r f o r m t h i s n o r m a li z a t i o n T h i s t ec hn i qu e i s u s e d f o r s i n k h o l e h u rr i ca n e t r a n s p o r t a t i o n s p i l l a n d t o x i c r e l e a s e

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37 I n d i v i d u a l N a t u r a l H a z a r d s F l ood i n g F l ood i n g i n H i l l s b o r o ug h C o u n t y F l o r i d a w a s m a pp e d u s i n g f l oo d d a t a ac q u i r e d f r o m t h e S o u t h w e s t F l o r i d a W a t e r M a n a g e m e n t D i s t r i c t ( S W F W M D 2000 ) T h i s d a t a s e t i s t h e d i g i t i ze d F e d e r a l E m e r g e n c y M a n a g e m e n t A g e n c y ( F E M A ) F l oo d I n s u r a n ce R a t e M a p ( F I R M ) r e p r e s e n t i n g t h e h a r d c o p y m a p s o f 1 988 T h e d a t a s e t c o n s i s t s o f p o l y g o n s r e p r e s e n t i n g t h e v a r i o u s f l oo d z o n e s u s e d b y F E M A t o r e p r e s e n t t h e p o s s i b il i t y o f f l oo d i n g ( T a b l e 1 ) T h e 100 Y ea r F l oo d Z o n e w a s s e l ec t e d f r o m t h i s d a t a s e t b y s e l e c t i n g t h e a r ea s a tt r i b u t e d a s b e i ng i n F l oo d Z o n e A a n d A E. Ta b l e 4 : F l oo d z o n e s i n t h e F E M A / F IR M M a ps ( F E M A 2003 b ) Z o n e D e s c r i p t i o n A T h e 100 y ea r f l oo d p l a i n w h e r e b a s e f l oo d e l e v a t i o n s a r e n o t p r o v i d ed A E T h e 100 y ea r f l oo d p l a i n w h e r e b a s e f l oo d e l e v a t i o n s a r e p r o v i d e d B T h e 500 y ea r f l oo d p l a i n C a n d X A r ea o f m i n i m a l f l oo d h aza r d D A r ea o f u n d e t e r mi n e d b u t p o s s i b l e f l oo d h aza r d S i n k H o l e s T h e s i n k h o l e h a z a r d d a t a w e r e o b t a i n e d f r o m S W F W M D T h e d a t a a r e t h e r e po r t e d s i n k h o l e s w i t h i n t h e S W F W M D d i s t r i c t a r ea T h e d a t a c o ll ec t e d o n s i n k h o l e s p r i o r t o 1996 w e r e c o ll e c t e d b y T h e F l o r i d a S i n k h o l e I n s t i t u t e M o s t o f t h e d a t a c o ll ec t e d du r i n g a n d a f t e r 1996 w e r e c o ll ec t e d b y S W F W M D s t a f f A d e n s i t y s u r f a ce i s c r ea t e d b y m o v i ng a c i r c u l a r s ea r c h r a d i u s o v e r eac h c e l l w i t h i n t h e o u t p u t g r i d a n d c a l c u l a t i n g t h e n u m b e r o f p o i n t s t h a t a r e s u mm a r i ze d t o c a l c u l a t e a d e n s i t y v a l u e f o r eac h c e ll c r ea t e s d e n s i t y m a p s T h e s e c a l c u l a t i o n s c a n b e

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38 c r ea t e d u s i n g s i m p l e o r k e r n e l e s t im a t i o n s I n a s im p l e d e n s i t y c a l c u l a t i o n p o i n t s t h a t f a l l w i t h i n t h e s ea r c h a r ea a r e s u mm e d a n d t h e n d i v i d e d b y t h e s ea r c h a r ea s i ze t o g e t ea c h c e ll s d e n s i t y I n k e r n e l d e n s i t y ca l c u l a t i o n s t h e p o i n t s t h a t li e n ea r t h e ce n t e r o f t h e r a s t e r ce l l a r e w e i g h t e d m o r e h e a v il y t h a t t h o s e n ea r t h e e dg e T h e r e s u l t i s a s m o o t h e r d i s t r i b u t i o n o f v a l u e s F o r t h i s r e s ea r c h t h e p o i n t d a t a w e r e u s e d t o c r e a t e a d e n s i t y m a p k e r n e l e s t im a t i o n ( B a il e y a n d G a t r e ll 1996 ) A d e n s i t y s u r f a ce w a s c r ea t e d u s i n g S p a t i a l A n a l y s t i n A r c M a p u s i ng a l l t h e d a t a f o r t h e w h o l e s t a t e O n e c o m m o n p r o b l e m w i t h c r ea t i n g d e n s i t y s u r f a ce s i s t h e e dg e e ff ec t T h i s o cc u r s w h e n t h e d a t a a r e c li p p e d p r i o r t o c r ea t i n g a d e n s i t y s u r f ace T h e p r o b l e m i s t h a t i f a p o i n t i s o u t s i d e t h e s t ud y a r ea t h e n i t i s n o t u s e d f o r t h e d e n s i t y s u r f ace T h i s w i l l ca u s e a n u n d e r e s t im a t e i n t h e d e n s i t y s u r f ace a l o n g t h e e dg e b eca u s e o f t h e p o i n t s t h a t w e r e i g n o r e d T h e r e f o r e b y g e n e r a t i n g t h e s u r f ace f o r t h e w h o l e s t a t e a n d t h e n c li p p i ng t h e r e s u l t i n g s u r f ace i t w i l l m i n im i ze t h i s e dg e e ff ec t T h e i n pu t p a r a m e t e r s w e r e d e n s i t y t y p e = K e r n e l s ea r c h r a d i u s = 10 k m a r ea un i t s = s q k m a n d o u t p u t c e l l s i z e 200 T h e d e n s i t y t y p e o f k e r n e l w a s s e l ec t e d b eca u s e o f t h e o v e r a l l s m o o t h i n g e ff ec t t h i s h a s o n t h e r e s u l t i n g d a t a t h a t i s m o r e c o n s i s t e n t w i t h n a t u r a l l y o cc u rr i n g a r ea s T h e s ea r c h r a d i u s o f 10 k m w a s c h o s e n b e ca u s e t h e m o d a l d e n s i t i e s r e s u l t s i n a d e n s i t y s imi l a r t o t h a t p r e d i c t e d f o r t h e G u l f C o a s t a l L o w l a n d s ( 0 3 S i n k h o l e s / km 2 ) ( W il s o n 1995 ) T h e o u t p u t c e l l s i ze w a s c h o s e n t o b e a pp r o x im a t e l y t h e s a m e s i ze a s t h e s m a ll e s t C e n s u s b l o c k g r o up s T h e r e s u l t i n g g r i d w a s c l a s s i f i e d i n t o 0 1 S H / k m g r o up s b y g e n e r a t i n g c o n t o u r s u s i n g 0 1 i n t e r v a l s T h e c o n t o u r s w e r e c li pp e d t o t h e b o u n d a r y o f H i l l s b o r o ug h C o u n t y

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39 a n d p o l y g o n s w e r e b u i l t T h e p o l y g o n s w e r e a t t r i bu t e d w i t h t h e n u m b e r o f s i n k h o l e s p e r k i l o m e t e r ( 0 0 8 ) a n d n o r m a l i ze d H u rr i c a n e T h e h a za r d o u s c o m p o n e n t s o f t h e h u r r i c a n e h aza r d c o n s i d e r e d f o r t h i s p r o j ec t a r e w i n d f l oo d i n g a n d s t o r m s u r g e T h e d a t a f o r h u r r i c a n e h a z a r d w e r e o b t a i n e d f r o m H i l l s b o r o ug h C o u n t y T h e s e d a t a w e r e g e n e r a t e d u s i n g T h e A r b i t r a t o r o f S t o r m s ( T A O S ) d a t a i n a S L O S H m o d e l E ac h c o m p o n e n t w a s c o n s i d e r e d i n d i v i d u a l l y a n d t h e c o m b i n a t i o n o f t h e s e i n d i v i d u a l c o m p o n e n t s r e s u l t e d i n a c o m p o s i t e h u r r i c a n e h a z a r d m a p T A O S c o m pu t e s t h e w i n d f i e l d a n d o t h e r e ff ec t s o f a g i v e n s t o r m b a s e d o n t h e m a x i m u m w i nd c e n t r a l p r e ss u r e r a d i u s o f m a x im u m w i n d s r a i n f a l l r a t e s a n d a s h a p e p a r a m e t e r ( W a t s o n a n d J o h n s o n 1999 ) T h e o u t p u t o f t h e T A O S m o d e l w a s a s e r i e s o f s i x d a t a s e t s c o n s i s t i n g o f a c o n t i n u o u s g r i d o f v a l u e s a r a s t e r w i t h a t t r i b u t e s d e s c r i b i ng a w i d e v a r i e t y o f e ff ec t s o f h u r r i c a n e d a m a g e f o r h u r r i c a n e s o f ea c h s t r e n g t h ca t e g o r y ( T r o p i ca l s t o r m C a t e go r y 1 t h r o ug h 5 ) T h e t e r m r a s t e r i s u s e d b e ca u s e t h e d a t a r e p r e s e n t a c o n t i n u o u s d i s t r i b u t i o n o f v a l u e s a c r o ss t h e s t ud y a r ea T h e d a t a w e r e a l r ea d y i n a v ec t o r f o r m a t ( a s h a p e f il e ) a n d w e r e f u r t h e r c l a s s i f i e d a n d n o r m a li z e d f o r u s e i n t h e m u l t i p l e h a z a r d m o d e l T h i s r e s ea r c h o n l y u s e d t h e C a t e g o r y 1 t h r o ug h 5 l a y e r s T h e h i s t o r i c r ec o r d s h o w s t h a t t h e T a m p a B a y a r e a h a s b e e n h i t b y e i g h t e e n r ec o r d e d h u r r i c a n e s b e t w e e n 1900 1996 i n c l u d i n g ; s i x ca t e go r y o n e t h r ee ca t e g o r y t w o s i x ca t e g o r y t h r ee t w o c a t e g o r y f o u r a n d o n e ca t e g o r y f i v e h u r r i c a n e s ( NOA A 1999 )

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40 T h e s a m p l e s i ze i s n o t l a r g e e n o ug h t o m a k e p r e d i c t i o n s a b o u t t h e s t r e n g t h o f a n y h u r r i ca n e li k e l y t o im p ac t H i l l s b o r o ug h C o u n t y T h e r e f o r e i t w a s a ss u m e d f o r t h i s r e s ea r c h t h a t eac h ca t e g o r y o f h u r r i c a n e i s e qu a l l y l i k e l y W i nd A ss o c i a t e d w i t h H u rr i c a n e s T h e h a za r d p o s e d b y w i nd c o m p o n e n t i s r e p r e s e n t e d i n t h e T A O S d a t a s e t b y t h e a t t r i b u t e W I ND SP D t h a t i s t h e e s t im a t e d w i n d s p ee d f o r eac h c e l l c a l c u l a t e d f r o m t h e T A O S m o d e l T o c o nv e r t t h e s e c o n t i n u o u s d a t a i n t o a v ec t o r m a p a n a d d i t i o n a l c o l u m n w a s a dd e d c a ll e d HU R R I C A N E. E ac h p o l y g o n w a s c l a s s i f i e d w i t h t h e h u r r i c a n e ca t e g o r y r e p r e s e n t e d b y t h e w i nd s p ee d i n t h a t p o l y g o n t h u s a n u m e r i c a l v a l u e o f 1 f o r T y p e 1 2 f o r T y p e 2 3 f o r T y p e 3 4 f o r T y p e 4 o r 5 f o r T y p e 5 d e p e n d i ng o n t h e c l a s s i f i c a t i o n o f t h e w i n d s p ee d b a s e d o n t h e S a f f i rS im p s o n H u r r i c a n e S c a l e ( T a b l e 5 ) T h u s ea c h o f t h e f i v e l a y e r s h a d a n e w c o l u m n HU R R I C A N E w i t h v a l u e s f r o m 1 5 w h i c h r e p r e s e n t e d t h e ca t e go r y o f h u r r i ca n e E ac h o f t h e f i v e d a t a s e t s w e r e d i ss o l v e d o n t h e HU RR I C A N E i t e m t o c r e a t e a s im p li f i e d d a t a s e t T h e r e s u l t i n g f i v e d i s s o l v e d d a t a s e t s w e r e t h e n s p a t i a ll y o v e r l a i d ( UN I ON e d ) t o c r ea t e a c o m p o s i t e w i n d h aza r d m a p f o r H i l l s b o r o ug h C o u n t y T h e s u m o f t h e t o t a l HU RR I C A N E s c o r e w a s c a l c u l a t e d f o r eac h c e l l i n t h e c o m p o s i t e w i n d h a z a r d m a p T h i s w a s n o r m a li z e d u s i ng t h e m e t h o d d e s c r i b e d a b o v e ( E qu a t i o n 2 )

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41 Ta b l e 5 : S aff i r S i m ps o n H u rric a n e S c a l e ( N O AA 2 004) C a t e go ry W i nd s E f f ec t s O n e 74 95 m p h N o r e a l d a m a g e t o b u il d i ng s t r u c t u r e s D a m a g e p r im a r i l y t o u n a n c h o r e d m o b il e h o m e s s h r u b b e r y a n d t r ee s A l s o s o m e c o a s t a l r o a d f l ood i n g a n d m i n o r p i e r d a m a g e T w o 96 110 m p h S o m e r o o f i ng m a t e r i a l d o o r a n d w i n d o w d a m a g e t o b u il d i ng s C o n s i d e r a b l e d a m a g e t o v e g e t a t i o n m o b il e h o m e s a n d p i e r s C o a s t a l a n d l o w l y i ng e s ca p e r o u t e s f l oo d 2 4 h o u r s b e f o r e a rr i v a l o f ce n t e r S m a l l c r a f t i n u n p r o t e c t e d a n c h o r a g e s b r e a k m oo r i n g s T h r ee 111 130 m p h S o m e s t r u c t u r a l d a m a g e t o s m a ll r e s i d e n c e s a n d u til i t y b u i l d i ng s w i t h a mi n o r a m o u n t o f c u r t a i n w a l l f a i l u r e s M o b i l e h o m e s a r e d e s t r o y e d F l ood i n g n ea r t h e c o a s t d e s t r o y s s m a l l e r s t r u c t u r e s w i t h l a r g e r s t r u c t u r e s d a m a g e d b y f l o a t i n g d e b r i s T e rr a i n c o n t i n u o u s l y l o w e r t h a n 5 f ee t A S L m a y b e f l oo d e d i n l a n d 8 m il e s o r m o r e F o u r 131 155 m p h M o r e e x t e n s i v e c u r t a i n w a ll f a i l u r e s w i t h s o m e c o m p l e t e r o o f s t r u c t u r e f a i l u r e o n s m a l l r e s i d e n c e s M a j o r e r o s i o n o f b ea c h M a j o r d a m a g e t o l o w e r f l oo r s o f s t r u c t u r e s n ea r t h e s h o r e T e rr a i n c o n t i n u o u s l y l o w e r t h a n 10 f ee t A S L m a y b e f l oo d e d r e qu i r i ng m a s s i v e e v ac u a t i o n o f r e s i d e n t i a l a r ea s i n l a nd a s f a r a s 6 mil e s F i v e G r ea t e r t h a n 155 m p h C o m p l e t e r o o f f a i l u r e o n m a n y r e s i d e n c e s a n d i n d u s t r i a l b u i l d i n g s S o m e c o m p l e t e b u i l d i ng f a i l u r e s w i t h s m a ll u t il i t y b u i l d i ng s b l o w n o v e r o r a w a y M a j o r d a m a g e t o l o w e r f l oo r s o f a l l s t r u c t u r e s l o ca t e d l e ss t h a n 15 f e e t A S L a n d w i t h i n 500 y a r d s o f t h e s h o r e li n e M a s s i v e e v a c u a t i o n o f r e s i d e n t i a l a r e a s o n l o w g r o u n d w i t h i n 5 t o 10 mil e s o f t h e s h o r e li n e m a y b e r e q u i r e d F l oo d i n g A ss o c i a t e d w i t h H u r r i c a n e s T h e e x p o s u r e t o f l oo d i n g w a s m a pp e d u s i ng t h e o u t p u t o f t h e T A O S m o d e l c o n t a i n e d i n t h e s a m e d a t a s e t s d e s c r i b e d a b o v e b y t h e a t t r i b u t e W A TE R D P r e p r e s e n t i n g t h e d e p t h o f t h e w a t e r a b o v e M e a n S ea L e v e l T h i s v a l u e w a s r o u n d e d t o t h e n ea r e s t w h o l e n u m b e r T h e d a t a s e t w a s t h e n d i s s o l v e d o n t h e n e w D E P T H c o l u m n r e s u l t i n g i n a m a p r e p r e s e n t i n g t h e a r ea po t e n t i a ll y e x p o s e d t o c o a s t a l f l ood i n g du e t o h u r r i ca n e s

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42 T h e h u r r i c a n e f l oo d h a z a r d w a s d e t e r mi n e d t o o c c u r a t o n e f o o t f l ood i n g b eca u s e t h i s w a s t h e d e p t h a t w h i c h s t r u c t u r a l a n d e l ec t r i ca l d a m a g e t o t h e r e s i d e n ce s w ou l d o cc u r ( E m r i c h 2000 ) T h e a r ea i n u n d a t e d b y o n e f o o t o r g r e a t e r w a s d e t e r mi n e d f o r eac h ca t e g o r y o f h u r r i c a n e T h i s g e n e r a t e d f i v e h u r r i c a n e f l oo d h aza r d m a p s T h e s e m a p s w e r e s p a t i a ll y o v e r l a i d t h e s u m o f t h e e x p o s u r e f o r eac h ca t e go r y o f h u r r i c a n e w a s c a l c u l a t e d a n d t h e s u mm a r y s c o r e w a s n o r m a l i ze d S t o r m S u r g e A ss o c i a t e d w i t h H u rr i c a n e s T h e s t o r m s u r g e c o m p o n e n t w a s a s i n g l e v ec t o r d a t a s e t t h a t w a s a t t r i b u t e d w i t h a c o l u m n c a l l e d C a t e g o r y t h a t r e p r e s e n t e d t h e e x t e n t o f t h e s t o r m s u r g e a ss o c i a t e s w i t h ea c h ca t e go r y T h i s d a t a s e t w a s s im p l y a t t r i b u t e d w i t h a n e w v a l u e c l a ss i f i e d s u c h t h a t C a t e go r y 5 = 2 C a t e go r y 4 = 4 C a t e g o r y 3 = 6 C a t e g o r y 2 = 8 a n d C a t e g o r y 1 a n d T r o p i c a l S t o r m = 10 T h o s e a r ea s t h a t a r e f l oo d e d b y a C a t e go r y 1 s t o r m a r e a l s o f l oo d e d a t a n y C a t e g o r y a b o v e i t b e ca u s e o f t h e c u m u l a t i v e e ff ec t o f c o a s t a l f l ood i n g C o m b i n e d H u r r i c a n e E x p o s u r e E ac h c o m p o n e n t o f t h e h u r r i c a n e h a z a r d w a s a ss u m e d t o b e o f e qu a l im p o r t a n ce a n d t h e r e f o r e eac h w a s s u m m e d t o c r e a t e a t o t a l h u rr i ca n e s c o r e ( T o t a l E x p o s u r e = W i nd + F l ood i n g + S t o r m S u r g e ) T h e t o t a l e x p o s u r e w a s n o r m a l i ze d t o a s c o r e f r o m 0 t o 1

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43 I n d i v i d u a l T ec hn o l og i c a l H a z a r d s T r a n s po r t a ti o n S p ill T h e t r a n s p o r t a t i o n s p il l h a z a r d w a s a ss u m e d t o o n l y o cc u r o n r a il r o a d s o r r o a d s t h a t w e r e d e s i g n a t e d f o r t h e t r u c k t r a n s p o r t a t i o n by H i l l s b o r o ug h C o u n t y T h e t r u c k t r a n s p o r t a t i o n d a t a s e t w a s o b t a i n e d f r o m H i l l s b o r o ug h C o u n t y ( 2004 ) a n d t h e r a i l r o a d d a t a s e t w a s o b t a i n e d f r o m t h e G e o g r a ph y N e t w o r k ( 200 4 ) A s u b s e t o f t h e r a il r o a d d a t a s e t w a s s e l ec t e d w h e r e t h e n a m e c o l u m n ( F E NA M E ) w a s n o t e m p t y o r A b a n d o n e d R a il r o a d T h e s e d a t a s e t s w e r e c o m b i n e d t o g e t h e r t o c r e a t e a c o m p o s i t e t r a n s p o r t a t i o n d a t a s e t C o n s t r u c t i n g a o n e h a l f mi l e b u ff e r a r o u n d t h e r a i l r o a d s a n d m a j o r h i g h w a y s g e n e r a t e d t h e h aza r d p o s e d b y ac c i d e n t a l t r a n s p o r t a t i o n s p il l T h e h a za r d o f t r a n s p o r t a t i o n s p i l l w a s a ss u m e d t o b e t h e s a m e r e g a r d l e ss o f t h e m o d e o f t r a n s p o r t a t i o n t h e v o l u m e ca r r i e d o r t h e f r e qu e n c y o f t h e r o u t e u s e d H o w e v e r i t w a s a s s u m e d t h a t a n a r ea c o u l d b e r ec e i v i ng s p il l s f r o m o v e r l a p p i ng r e g i o n s F o r e x a m p l e a n a r ea mi g h t h a v e b o t h a r o a d a n d r a il r o a d p a t h s n ea r b y o r i t c o u l d b e a t t h e i n t e r s ec t i o n o f t w o r o a d s a n d c o u l d r ec e i v e a s p i l l fr o m e i t h e r s o u r ce T h e r e f o r e t h e s e a r ea s a r e a t a h i g h e r h a za r d t h a n o t h e r a r ea s T o r e p r e s e n t t h i s i n G I S r e q u i r e d c r ea t i n g o v e r l a p p i ng o n e h a l f mi l e ( 1 / 2 mil e ) b u ff e r s a n d t h e n s u m m a r i z i ng t h e n u m b e r o f o v e r l a p p i ng r e g i o n s T h e n u m b e r o f o v e r l a p p i ng f ea t u r e s w a s n o r m a l i ze d T ox i c R e l e a s e I n ve n t o r y T R I d a t a i s r e p o r t e d f o r eac h y ea r a n d t h e r e l e a s e s f o r eac h l o ca t i o n a r e d i ff e r e n t f o r eac h y ea r T o s im p l i f y t h e c a l c u l a t i o n s o n l y t h o s e s i t e s t h a t r e p o r t e d du r i n g t h e 2000

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44 r e po r t i n g c y c l e w e r e u s e d T h e T R I d a t a r e s u l t e d f r o m a s ea r c h o f T h e R i g h t t o K n o w N e t w o r k ( R T K 2002 ) f o r a n y r e p o r t e d t o x i c r e l e a s e i n H i l l s b o r o ug h C o u n t y du r i n g t h e y ea r 2000 T h i s r e s ea r c h f o c u s e d o n l y o n t h e a i r e m i ss i o n s T h e f a c il i t i e s w e r e g e o l o ca t e d u s i n g t h e p r e f e rr e d l a t i t ud e a n d l o n g i t u d e i f a v a i l a b l e T h e r e m a i n i ng s i t e s w e r e l o ca t e d u s i n g a dd r e ss m a t c h i ng i n A r c I n f o 8 0 a n d U S C e n s u s r o a d d a t a o b t a i n e d f r o m t h e U S C e n s u s d e p a r t m e n t T h e r e w e r e a t o t a l o f 56 r e p o r t i n g c o m p a n i e s i n t h e y ea r 2000 a n d o f t h e s e 44 o f t h e m w e r e r e po r t i n g t o x i c a i r e m i ss i o n s T h e T R I r e po r t s b o t h t h e v o l u m e a n d t y p e o f s u b s t a n ce r e l ea s e d a t ea c h l o ca t i o n A i r b o r n e e mi ss i o n s a r e s u b j ec t t o t h e e ff ec t s o f t h e w i n d a n d o t h e r a t m o s p h e r i c c o n d i t i o n s T h e r e f o r e t h e a i r b o r n e e mi ss i o n d o e s n o t e x p a n d un i f o r m l y a r o u n d t h e p o i n t o f r e l e a s e b u t i n s t ea d f o r m s a p l u m e ( g e n e r a ll y a n e l l i p s e a r o u n d t h e p o i n t o f r e l e a s e ) A p l u m e w a s g e n e r a t e d u s i n g t h e A L O H A m o d e l f o r eac h f ac i l i t y a s s u m i n g t h e w o r s t ca s e ( t o t a l r e l e a s e o f t h e r e po r t e d a m o u n t ) T h e w ea t h e r c o n d i t i o n s w e r e a s s u m e d t o b e t h e a v e r a g e o v e r t h e y ea r ( A pp e n d i x 1 ) T h e l a r g e s t p l u m e w a s c h o s e n t o r e p r e s e n t t h e g r ea t e s t h aza r d p o s e d b y ea c h s i t e T h e d i s t a n ce o f t h e r e s u l t i n g p l u m e w a s u s e d t o g e n e r a t e a c i r c u l a r h aza r d z o n e o f t h e r a d i u s i n d i ca t e d b y t h e p l u m e T h e o v e r l a p p i ng c i r c u l a r b u ff e r s w e r e g e n e r a t e d a n d t h e o v e r l a p r e g i o n s w e r e d e t e r mi n e d t o b e a d d i t i v e i n t h e s a m e w a y t h a t o v e r l a p p i ng r e g i o n s w e r e t r e a t e d i n t h e t r a n s p o r t a t i o n s p i l l e x a m p l e a b o v e T h e n u m b e r o f p o t e n t i a l e x p o s u r e s w a s a ss u m e d t o b e t h e s u m o f t h e n u m b e r o f t h e o v e r l a p p i ng r e g i o n s w e r e n o r m a l i ze d t o v a l u e s 0 t o 1.

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45 C o m po s it e H a z a r d M ap O v e r l a y i ng a ll f i v e l a y e r s t o g e t h e r c r e a t e d t h e c o m p o s i t e h aza r d m a p T h e y h a d ea c h b e e n n o r m a li z e d t o a s c a l e o f 0 t o 1 w h i c h a l l o w e d t h e c a l c u l a t i o n o f t h e t o t a l h a z a r d s c o r e b y a d d i n g t h e v a l u e s f o r eac h n o r m a li ze d h aza r d T h i s r e s u l t i ng s c o r e w a s t h e n n o r m a l i ze d a g a i n a n d c l a ss i f i e d i n t o 1 0 e qu a l i n t e r v a l s S o c i a l V u l n e r a b i l i t y A s w e h a v e s ee n t h e r e a r e t h r ee m a j o r c o m p o n e n t s o f s o c i a l v u l n e r a b i l i t y i n t h i s s t ud y : p o p u l a t i o n a n d s t r u c t u r e acce ss t o r e s o u r c e s a n d s o c i o ec o n o mi c c o n d i t i o n s T h e d a t a u s e d t o c a l c u l a t e t h e s e v a l u e s w e r e o b t a i n e d f r o m t h e 2000 C e n s u s D a t a T h e T I G E R ce n s u s li n e d a t a f o r t h i s r e s ea r c h w e r e o b t a i n e d f r o m t h e G e o g r a ph y N e t w o r k a t a l l t h r ee l e v e l s o f a gg r e g a t i o n t r a c t b l o c k g r o up a n d b l o c k T h e T I G E R li n e d a t a w e r e j o i n e d t o ce n s u s d e m o g r a p h i c d a t a ( S u mm a r y F i l e 1 S F 1 ) o b t a i n e d f r o m t h e s a m e s i t e I n o r d e r t o u n d e r s t a n d t h e im p li c a t i o n s l o c a l i z i ng t h e p o p u l a t i o n w i t h i n t h e c e n s u s b l o c k g r o up s t o t h e a r ea s c l a ss i f i e d a s d e v e l o p e d a m od i f i ca t i o n o f t h e t ec h n i qu e d e v e l o p e d b y M o n m o n i e r a n d S c h n e l l ( 1984 ) w a s u s e d T h e ce n s u s d a t a w e r e u s e d i n c o n j u n c t i o n w i t h t h e F l o r i d a L a n d U s e a n d C o v e r C l a ss i f i ca t i o n S y s t e m ( F L U CC S ) m a p f o r H ill s b o r o ug h C o u n t y o b t a i n e d f r o m t h e S o u t h w e s t F l o r i d a W a t e r M a n a g e m e n t D i s t r i c t ( S W F W M D ) T h i s l a n d u s e d a t a s e t w a s upd a t e d u s i n g t h e 1999 U n i t e d S t a t e s G e o l og i c S e r v i ce ( U S G S ) D i g i t a l O r t h o Q u a r t e r Q u a d ( DOQQ ) p h o t o g r a ph y T h e l a n d u s e w a s c l a ss i f i e d a t t h e f i r s t l e v e l u s i ng a m od i f i e d A n d e r s o n C l a ss i f i ca t i o n S y s t e m d e v e l o p e d b y t h e F l o r i d a D e p a r t m e n t o f T r a n s p o r t a t i o n T a b l e 5 s u m m a r i ze s t h e t o t a l l a n d u s e o f H i l l s b o r o ug h C o u n t y

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46 Ta b l e 6 : B r e a k d o wn o f l a nd u s e c l a ss i f i c a t i o ns i n H i l l sb o r o u g h C o un ty F l o ri d a F L UCCS D e s c r i p t i o n A cre P er c e n t 1 U r b a n a n d B u i l t U p 252 3 2 7 31 2% 2 A gr i c u lt u r e 196 3 8 0 24 2% 3 R a n g ela n d 21 803 2 7% 4 U p la n d F o r e s t s 62 446 7 7% 5 O p e n W at e r 137 4 7 4 17 0% 6 We tl a n d s 118 0 6 7 14 6% 7 B a r r e n La nd 2 716 0 3% 8 T r a n s p o r t ati o n 18 618 2 3% T o tal 809 8 3 1 I n o r d e r t o i m p l e m e n t t h i s m e t h o d i t w a s n ec e ss a r y t o d e t e r mi n e i f e a c h p o pu l a t e d ce n s u s u n i t h a d l a n d u s e c l a ss i f i ca t i o n f o r p o pu l a t i o n ( F L U CC S = 1 ) T h e ce n s u s b l o c k w a s t o o s m a l l b eca u s e w h e n t h e b l o c k s w e r e s p a t i a ll y o v e r l a y e d w i t h t h e l a n d u s e t h e r e w a s n o t a U r b a n a n d B u i l t U p c o d e i n ea c h p o p u l a t e d ce n s u s b l o c k I t w a s f o u n d t h a t t h e b l o c k g r o up s w e r e l a r g e e n o ug h t o h a v e a n a pp r o p r i a t e a r ea i n ea c h b l o c k g r o u p u s i n g t h e s a m e t ec h n i q u e F o r pu r p o s e s o f t h i s r e s ea r c h i t w a s a ss u m e d t h a t o n l y F L U CC S l e v e l 1 w o u l d b e o cc up i e d T h e l a n d u s e m a p w a s d i s s o l v e d ( a d j ac e n t p o l y g o n s a r e m e r g e d i f t h e y a r e u r b a n p o l y g o n s ) a n d t h e r e s u l t i n g d a t a s e t w a s s p a t i a ll y o v e r l a i d w i t h t h e c e n s u s b l o c k g r o up p o l y g o n d a t a s e t T h e p o pu l a t i o n w a s d i s t r i b u t e d i n t o t h e r e s u l t i n g p o l y g o n s b y m u l t i p l y i ng t h e t o t a l p o p u l a t i o n w i t h t h e r a t i o i f t h e r e s i d e n t i a l p o l y g o n t o t h e t o t a l r e s i d e n t i a l a r ea w i t h i n t h e b l o c k g r o up E q u at i o n 3: Me t h o d u s e d t o c a l c u l at e t h e w e i g h t e d a v er a g e p o p u l at i o n i n e a c h u r b a n p o l yg o n ) ( g u g f A A P P = T h e f i n a l p o p u l a t i o n (P f ) i s t h e s u m o f t h e p o pu l a t i o n o f t h e b l o c k g r o up (P g ) t im e s t h e r a t i o o f t h e f i n a l u r b a n p o l y g o n (A u ) t o t h e a r ea o f t h e b l o c k g r o u p (A g )

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47 C a l c u l a ti n g S o c i a l V u l n e r ab ilit y T h e r e a r e m a n y f ac t o r s t h a t ca n c o n t r i b u t e t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y T h i s r e s ea r c h u s e d t o t a l p o pu l a t i o n a s a n i n d i ca t o r o f t h e o v e r a ll v u l n e r a b il i t y T h e n o n w h i t e t o t a l f e m a l e a g e u n d e r 18 a n d a g e o v e r 65 a r e r e p r e s e n t a t i v e o f t h o s e p o pu l a t i o n s t h a t h a v e d i ff e r e n t i a l acc e ss t o r e s o u r ce s F i n a ll y t h e r e n t a l p o pu l a t i o n w a s u s e d a s a n i n d i c a t o r o f s o c i o ec o n o mi c s t a t u s. I n o r d e r t o c o m b i n e t h e s e c o m p o n e n t s t o g e t h e r i t i s n e c e s s a r y t o n o r m a l i ze t h e m t o t h e s a m e v a l u e T h i s w a s d o n e b y d e t e r mi n i ng t h e r a t i o o f eac h v a r i a b l e i n ea c h ce n s u s b l o c k t o t h e t o t a l n u m b e r o f t h a t v a r i a b l e i n t h e c o u n t y a n d t h e n d i v i d i ng t h a t r e s u l t f r o m t h e m a x i m u m r a t i o v a l u e n o r m a li z e d eac h v u l n e r a b i l i t y c o m p o n e n t F o r e x a m p l e c o n s i d e r t h e p o pu l a t i o n u n d e r t h e a g e o f 18 : E q u at i o n 4 c oun ty b l o ck r a tio A ge A ge A ge 18 18 18 = a n d E q u at i o n 5 ) 18 ( 18 18 r a tio r a tio n rm A ge M ax A ge A ge = S p a t i a ll y o v e r l a y i ng ea c h i n d i v i du a l v u l n e r a b i l i t y m a p a n d t h e n s u mm i ng t h e v u l n e r a b il i t y s c o r e s f o r eac h v u l n e r a b il i t y c o m p o n e n t c r ea t e d t h e c o m p o s i t e v u l n e r a b i l i t y m a p T h e s c o r e s w e r e n o r m a li z e d u s i ng t h e s a m e t ec hn i qu e d e s c r i b e d f o r t h e h aza r d m a p s

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48 H a z a r d s a nd S o c i a l V u l n e r a b i l i t y T h e g o a l o f a n y h aza r d a n d v u l n e r a b il i t y r e s e a r c h w o u l d b e t o p r e d i c t t h e e x ac t e x p o s u r e o f ea c h a n d e v e r y i n d i v i du a l a n d t o a s ce r t a i n t h e i r s o c i a l v u l n e r a b i l i t y T h i s w o u l d r e q u i r e h a v i ng e x a c t l o ca t i o n s o f e v e r y o n e v e r y d e t a il e d h a z a r d m a p s a n d s p e c i f i c d e m o g r a p h i c a n d s o c i o ec o n o mi c i n f o r m a t i o n a b o u t t h e s e i n d i v i du a l s T h i s i s n o t p o s s i b l e b eca u s e o f l ac k o f d a t a H o w e v e r t h e d a t a a r e p r o v i d e d a t v a r i o u s s p a t i a l r e s o l u t i o n s a n d t h e r e a r e s e v e r a l m e t h o d s t h a t ca n b e u s e d t o s e l ec t t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n T h e h a za r d m a p s ( b o t h t h e i n d i v i du a l a n d c o m p o s i t e ) a r e s p a t i a ll y o v e r l a i d w i t h t h e s o c i a l v u l n e r a b i l i t y m a p t o d e t e r mi n e t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n A s d i s c u s s e d t h e r e a r e a v a r i e t y o f m e t h o d s t h a t ca n b e u t ili z e d t o d e t e r mi n e t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n A ca s e s t u d y w a s c o n du c t e d u s i n g t h e 100 y ea r f l oo d p l a i n a n d t h e ce n s u s d a t a t o d e t e r mi n e t h e b e s t m e t h o d o f s e l ec t i o n a n d l e v e l o f a gg r e g a t i o n o f t h e s o c i a l v u l n e r a b il i t y d a t a T h e f l oo dp l a i n w a s c h o s e n b eca u s e i t w a s a d a t a s e t t h a t d i d n o t r e q u i r e a n y m od i f i ca t i o n T h e f l oo dp l a i n i s a n e x a m p l e o f a v e c t o r d a t a s e t w h e r e a n a r ea i s e x p o s e d o r n o t d e p e n d i n g o n i t s p o s i t i o n r e l a t i v e t o t h a t v ec t o r t h e r e f o r e i t i s a n ea s y d a t a s e t t o w o r k w i t h a n d t o u n d e r s t a n d F i n a ll y s i n ce o n e o f t h e a gg r e g a t i o n u n i t s t h a t w a s t e s t e d w a s t o l o ca t e t h e p o pu l a t i o n w i t h i n o n l y t h o s e a r ea s t h a t h a d b e e n m a pp e d a s u r b a n a n d s i n ce b u il d i ng r e s t r i c t i o n s m a k e i t m o r e d i ff i c u l t t o b u il d i n t h e f l oo d p l a i n i t w a s e x p ec t e d t h a t t h e s m a l l e s t e x p o s e d p o pu l a t i o n w o u l d r e s u l t f r o m t h i s a n a l y s i s T o d e t e r mi n e t h e m o s t e f f e c t i v e m e t h o d o f s p a t i a ll y o v e r l a y i ng t h e s e t w o d a t a s e t s t h r ee m e t h o d s w e r e e m p l o y e d ; p o l y g o n c o n t a i n m e n t ce n t r o i d c o n t a i n m e n t a n d b u ff e r c o n t a i n m e n t T h e s e m e t h o d s w e r e a pp li e d t o f o u r d i ff e r e n t m e t h o d s o f a gg r e g a t i n g t h e

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49 d a t a ce n s u s t r a c t ce n s u s b l o c k g r o u p ce n s u s b l o c k a n d t h e l o c a li ze d p o p u l a t i o n u s i n g l a n d u s e I n t h e p o l y g o n c o n t a i n m e n t m e t h o d a n y p o l y g o n t h a t i n t e r s ec t e d t h e 100 y ea r f l oo d p l a i n w a s p o t e n t i a ll y e x p o s e d t o t h e h aza r d T h e c e n t r o i d c o n t a i n m e n t i s s imi l a r i n t h a t i f t h e ce n t r o i d o f t h e p o l y g o n i s c o n t a i n e d w i t h i n t h e 100 y ea r f l oo d p l a i n t h e n t h a t p o l y g o n i s c o n s i d e r e d a t r i s k T h e b u ff e r c o n t a i n m e n t m e t h o d i n v o l v e s c a l c u l a t i n g t h e w e i g h t e d a v e r a g e o f t h e a r ea t h a t i s c o n t a i n e d w i t h i n t h e 100 y ea r f l oo d p l a i n a s c o m p a r e d t o t h e w h o l e p o l y g o n ( E qu a t i o n 1 ) E ac h o f t h e s e f o u r a gg r e g a t i o n un i t s w e r e s p a t i a ll y o v e r l a i d w i t h t h e 100 y ea r f l oo dp l a i n a s d e s c r i b e d a b o v e T h e p o l y g o n c o n t a i n m e n t m e t h o d p r e d i c t e d t h e g r ea t e s t e x p o s u r e ce n t r o i d c o n t a i n m e n t a s m a ll e r e x p o s e d p o pu l a t i o n a n d b u ff e r c o n t a i n m e n t t h e s m a ll e s t T h e b u ff e r c o n t a i n m e n t i s t h e b e s t r e p r e s e n t a t i o n b eca u s e i t a ss u m e s t h a t o n l y t h e a r ea e x p o s e d i s a ff ec t e d a n d t h e p o pu l a t i o n e x po s e d i s t h e p r o p o r t i o n o f t h e t o t a l p o pu l a t i o n t h a t w o u l d f i t i n t h e e x p o s e d a r ea a ss u m i ng a n e qu a l d i s t r i b u t i o n T h i s a gg r e g a t i o n m e t h o d o f l o ca t i n g t h e p o pu l a t i o n w i t h i n t h e u r b a n l a n d u s e p o l y g o n s r e s u l t e d i n t h e s m a l l e s t e x p o s u r e a s w a s e x p ec t e d T h e r e s u l t s o f t h i s a n a l y s i s i n d i ca t e t h a t t h e ce n t r o i d c o n t a i n m e n t m e t h o d u s e d w i t h t h e c e n s u s b l o c k l e v e l o f a gg r e g a t i o n w a s t h e b e s t m e t h o d t o u s e T h i s m e t h o d i s s i m p l e a n d c a n b e c o n du c t e d u s i n g a p o i n t c o v e r a g e a s o p p o s e d t o a p o l y g o n c o v e r a g e w h i c h r e s u l t s i n s m a ll e r d a t a s e t s a n d s im p l e r c a l c u l a t i o n s T h i s m e t h o d w a s u s e d f o r t h e r e m a i n d e r o f t h e r e s ea r c h

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50 W e i g h t e d L i n e a r C o m b i n a ti o n s O n e o f t h e o b j ec t i v e s o f t h i s r e s ea r c h w a s t o s ee h o w t h e v a r i a t i o n s i n t h e h aza r d m o d e l a ff ec t e d t h e s e l ec t i o n o f p o t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n T h e w e i g h t i n g f a c t o r s u s e d f o r w e i g h t e d li n ea r c o m b i n a t i o n s a r e u s u a ll y d e t e r mi n e d b a s e d o n s o m e c o m p o n e n t o f t h e f ac t o r s t h a t a r e b e i n g c o m b i n e d F o r e x a m p l e i n h aza r d s r e s ea r c h i t mi g h t b e f r e q u e n c y o f t h e e v e n t s i n t e n s i t y o f t h e e v e n t o r r ec o v e r y t im e a ss o c i a t e d w i t h t h e e v e n t I n t h i s r e s e a r c h s o m e v e r y s i m p l e a s s u m p t i o n s w e r e m a d e j u s t t o e x a mi n e h o w t h e e x p o s e d p o pu l a t i o n c h a n g e d u n d e r d i ff e r e n t h aza r d s ce n a r i o s F o u r d i ff e r e n t h aza r d m o d e l s ce n a r i o s w e r e c r ea t e d ( T a b l e 7 ) T h e f i r s t m e t h o d i s a ss u m i ng t h a t a l l h a za r d s a r e e qu a l T h e s ec o n d m e t h o d a ss u m e s t h a t t h e n a t u r a l h a z a r d s w e r e t w i ce a s im p o r t a n t t o d e t e r mi n i ng t h e o v e r a ll h a z a r d I n t h e t h i r d t h e t ec h n o l o g i c a l h a z a r d s w e r e t w i ce a s im p o r t a n t F i n a ll y t h e f l ood i n g a n d s t o r m s u r g e c o m p o n e n t s o f t h e h u r r i c a n e h aza r d w e r e r e m o v e d T h u s t h e w i nd c o m p o n e n t w a s t h e o n l y o n e u s e d i n a d d i t i o n t o a l l t h e o t h e r h aza r d s c o r e s T h i s w a s i n k ee p i n g w i t h M a l c ze w s k i ( 2000 ) a b o u t i n d e p e n d e n ce o f t h e l a y e r s T h e 100 y e a r f l o o d z o n e t h e h u r r i c a n e i ndu ce d f l oo d i n g a n d t h e s t o r m s u r g e a r e r e a l l y a f f ec t i n g t h e a r ea s a n d t h e r e f o r e mi g h t b e o v e rr e p r e s e n t e d i n t h i s a n a l y s i s T h e r e s u l t s o f t h i s a n a l y s i s w e r e s u mm a r i ze d T h e f i r s t s ce n a r i o w h e r e a l l h aza r d e l e m e n t s w e r e w e i g h t e d e qu a l l y w a s e x a m i n e d i n d e t a i l t o u n d e r s t a n d h o w t h e p o t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n v a r i e d w i t h ea c h i n d i v i du a l h a za r d T h e s u m o f ea c h o f t h e c o m p o n e n t s o f s o c i a l v u l n e r a b il i t y u s e d i n t h i s r e s ea r c h w a s c a l c u l a t e d f o r eac h h a za r d T h e p e r ce n t o f po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n w a s c a l c u l a t e d f o r eac h h a za r d s c o r e T h e c u m u l a t i v e f r e qu e n c y ( p e r c e n t a g e ) w a s c a l c u l a t e d f o r eac h h a z a r d A c u m u l a t i v e f r e q u e n c y g r a p h w a s c r ea t e d f o r eac h h aza r d

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51 a n d t h e s e g r a p h s w e r e e x a mi n e d t o d e t e r mi n e h o w t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n v a r i e s d e p e n d i ng o f t h e s o u r ce o f t h e h a z a r d b o t h i n d i v i du a ll y a n d f o r t h e c o m b i n e d h a z a r d Ta b l e 7 : F o u r s ce n a ri o s f o r w e i g h t i n g t h e h a z a r d m a p S ce n a r i o D e s c r i p t i o n M e t h o d o f C a l c u l a t i n g E qu a l W e i g h t i n g A l l f i v e h aza r d s a r e w e i g h e d e qu a l l y F l oo d + s i n k h o l e + h u r r i c a n e + t r a n s p o r t a t i o n + T R I H i g h N a t u r a l H aza r d D o ub l e t h e n a t u r a l h aza r d s c o r e s 2 ( F l oo d + s i n k h o l e + h u r r i ca n e ) + t r a n s p o r t a t i o n + T R I H i g h T ec h n o l og i c a l H aza r d D o ub l e t h e t ec hn o l og i ca l h a z a r d s c o r e s F l oo d + s i n k h o l e + h u r r i c a n e + 2* ( t r a n s p o r t a t i o n + T R I) E l im i n a t e F l ood i n g D r o p t h e t r i p l i c a t e w e i g h t i n g b y e l im i n a t i n g t h e f l ood i n g a n d s t o r m s u r g e c o m p o n e n t o f t h e h u r r i c a n e h aza r d F l oo d + s i n k h o l e + w i n d c o m p o n e n t o f h u r r i c a n e + t r a n s p o r t a t i o n + T R I

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52 C h a p t e r 4 : R e s u l t s H a z a r d M a p I n d i v i d u a l N a t u r a l H a z a r d s F l ood i n g F i gu r e 8 s h o w s t h e r e s u l t o f t h e f l oo dp l a i n h aza r d m a p p i ng F l oo d i n g i s w i d e s p r ea d a n d o cc u r s i n t h e r i v e r b a s i n s s w a m p s a n d o t h e r l o w l y i ng a r ea s t h r o ug h o u t H i l l s b o r o ug h C o u n t y T h e m e t h o d u s e d t o d e li n ea t e t h e f l ood i n g h a z a r d r e s u l t s i n a v e r y c l ea r l y d e f i n e d b o u n d a r y t y p i c a l o f v ec t o r d a t a T h e r e i s a c l e a r li n e t h a t r e p r e s e n t s t h e b o u n d a r y b e t w e e n a r ea s t h a t a r e o r a r e n o t p r e d i c t e d f l oo d w i t h i n t h e n e x t 10 0 y ea r s T h u s a n y p o p u l a t i o n t h a t i s i n t h e 100 y ea r f l oo dp l a i n w ou l d b e p o t e n t i a ll y e x p o s e d t o t h e f l ood i n g S i n k H o l e S i n k h o l e s a r e s ca tt e r e d t h r o ug h o u t H i l l s b o r o ug h C o u n t y b u t a s s h o w n t h e y a r e n o t un i f o r m l y d i s t r i b u t e d ( F i gu r e 9 ) I n s t ea d t h e y a r e c l u s t e r e d i n t o t w o d i s t i n c t a r ea s C o m p a r i ng t h e d e n s i t y s u r f ace w i t h t h e m a p o f t h e g e o l og y o f t h i s r e g i o n ( F i gu r e 3 ) p r o v i d e s s o m e i n s i g h t i n t o w h y t h e s i n k h o l e s a r e c l u s t e r e d t h e w a y t h e y a r e T h e p a r a m e t e r s u s e d t o g e n e r a t e t h e d e n s i t y m a p r e s u l t e d i n a m a p t h a t i s s imi l a r t o t h e m a p o f t h e u n d e r l y i ng g e o l og y T h e g r e a t e s t s i n k h o l e h aza r d i s i n t h e n o r t h w e s t a n d t h e ea s t e r n ce n t r a l p o r t i o n o f t h e c o u n t y a n d a s e p a r a t i o n a l o n g t h e H ill s b o r o ug h r i v e r b a s i n

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53 F i g u re 8: F l oo d i n g h a z a r d m a p o f Hi l l sb o r o u g h C o un ty F l o ri d a ( S W F W M D d ata)

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54 F i g u re 9: N o r m a l i ze d S i n k h o le h a z a r d i n H i l l sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a ( S W F W M D d a t a)

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55 T h e r e a r e t w o m a j o r d i f f i c u l t i e s i n m a p p i ng s i n k h o l e h aza r d ; l ac k o f a c o m p l e t e d a t a s e t a n d t h e k e r n e l u s e d f o r t h e e s t im a t i o n T h e s i n k h o l e d a t a un f a i r l y b i a s e s t h e a l r ea d y d e v e l o p e d r e g i o n o f t h e c o u n t y b e c a u s e t h a t a r ea h a s b e e n m a p p e d i n g r ea t e r d e t a il t h a n o t h e r a r ea s S i n k h o l e s t h a t o cc u r i n u nd e v e l o p e d a r e a s m a y n o t h a v e b e e n m a pp e d t h e r e f o r e t h i s d a t a s e t i s b i a s e d t o w a r d d e v e l o p e d r e g i o n s a n d u n d e r e s t im a t e s t h e o cc u rr e n ce o f s i n k h o l e s i n u n d e v e l o p e d a r ea s H o w e v e r t h e r i s k s t i l l e x i s t s i n t h e u n d e v e l o p e d r e g i o n b u t t h e s e s i n k h o l e s h a v e n o t b ee n m a pp e d T h e r e f o r e u s i n g t h i s m e t h o d w o u l d o v e r e s t im a t e t h e s i n k h o l e h a za r d i n s o m e a r ea s T h e o t h e r i ss u e o f t h e v a r i a b l e s u s e d t o g e n e r a t e t h e k e r n e l e s t im a t i o n s w o u l d r e q u i r e a n a l y s i s b e y o n d t h e s c o p e o f t h i s r e s e a r c h A n e x h a u s t i v e s t u d y o f a v a r i e t y o f i n pu t p a r a m e t e r s c o u l d b e c o n du c t e d b u t t h i s w a s n o t t h e pu r p o s e o f t h i s s t u d y H u rr i c a n e T h e h a za r d p o s e d b y h u r r i c a n e s i s m a d e up o f s e v e r a l c o m p o n e n t s T h e c o m p o n e n t s u s e d i n t h i s r e s ea r c h w e r e w i n d f l oo d i ng a n d s t o r m s u r g e D i ff e r e n t m o d e l r u n s w e r e u s e d t o g e n e r a t e r e s u l t s f o r eac h ca t e go r y o f h u r r i c a n e T h e r e s u l t i n g f i v e d a t a s e t s w e r e c l a ss i f i e d acc o r d i n g t o t h e w i n d s p ee d i n ea c h c e l l T h e r e s u l t i n g f i v e w i n d h a z a r d m a p s w e r e c o m b i n e d t o c r e a t e a c o m p o s i t e w i n d h aza r d m a p T h i s m a p w a s n o r m a li z e d a n d t h e r e s u l t i n g m a p i s s h o w n i n F i g u r e 10 A s e x p ec t e d t h e g r e a t e s t w i n d h a z a r d e x i s t s o n o r n ea r t h e c o a s t a n d d imi n i s h e d a s t h e s t o r m m o v e s f u r t h e r i n l a n d T h e b a n d i ng t y p i ca l o f s t o r m s o f t h i s t y p e i s e v i d e n t i n t h i s m a p

PAGE 66

56 T h e f l ood i n g c o m p o n e n t c o n t r i b u t i n g t o h u rr i ca n e h a z a r d i s s h o w n i n F i gu r e 11 A s e x p e c t e d t h e m a j o r i t y o f t h e f l ood i n g o cc u r s a l o n g t h e c o a s t a l r e g i o n s A d d i t i o n a l f l oo d i n g o cc u r s i n l o w l y i ng a r ea s i n t h e n o r t h e r n a n d n o r t h ea s t e r n p o r t i o n s o f t h e c o u n t y a n d a l o n g t h e r i v e r b a s i n s F i gu r e 12 s h o w s t h e s t o r m s u r g e c o m p o n e n t t o h u rr i c a n e h a z a r d s T h e c o m p o s i t e h u r r i c a n e h aza r d m a p i s s h o w n i n F i gu r e 13 A s e x p ec t e d t h e g r ea t e s t h aza r d i s a l o n g t h e c o a s t a n d t h e p e n i n s u l a o f T a m p a T h e r e a r e s ca t t e r e d s p o t s w h e r e l o c a l i ze d f l ood i n g h a s i n c r ea s e d t h e h aza r d i n l a n d I t a l s o s h o w s t h a t n ea r l y e v e r y o n e i n t h e c o u n t y i s po t e n t i a ll y e x p o s e d t o s o m e l e v e l o f h u r r i c a n e r i s k w h e t h e r f r o m w i nd f l ood i n g o r s t o r m s u r g e T h e v a s t m a j o r i t y o f t h e p o pu l a t i o n i s o n l y po t e n t i a ll y e x p o s e d t o w i n d h aza r d b u t t h e c o a s t a l r e g i o n s a r e po t e n t i a ll y e x p o s e d t o a ll t h r ee h aza r d c o m p o n e n t s a n d t h e r e f o r e a r e a t c o n s i d e r a b l y m o r e h aza r d t h a n t h o s e t h a t po t e n t i a ll y e x p o s e d o n l y t o t h e w i n d I n d i v i d u a l T ec hn o l og i c a l H a z a r d s T r a n s po r t a ti o n H a z a r d T h e h a za r d p o s e d b y t r a n s p o r t a t i o n o f t o x i c s u b s t a n c e s i s s h o w n i n F i gu r e 14 T h e g r ea t e s t e x p o s u r e i s i n d o w n t o w n T a m p a w h e r e a n u m b e r o f p o t e n t i a l r o u t e s t h r o ug h t h e c i t y a r e o f t e n u s e d t o t r a n s p o r t t o x i c s u b s t a n c e s. T h i s a r ea h a s a s m a l l r e s i d e n t i a l p o pu l a t i o n b u t a v e r y l a r g e w o r k i n g p o pu l a t i o n T h i s i s o n e o f t h e d o w n f a l l s o f u s i ng C e n s u s d a t a f o r h aza r d a n a l y s i s b eca u s e i t o n l y m a p s t h e l o ca t i o n o f t h e r e s i d e n t i a l o r n i g h t t im e p o p u l a t i o n s i n ce m o s t p e o p l e w o r k i n o t h e r p l ac e s t h a n t h e y l i v e

PAGE 67

57 F i g u re 10 : M a p o f t h e w i nd c om p o n e n t f o r h u rric a n e h a z a r ds f o r H i ll sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a ( C o m p lie d f r om T A O S S L O S H H u rr i c a n e M o d el s )

PAGE 68

58 F i g u re 11 : M a p o f t h e c o a s ta l f l oo d i n g c om p o n e n t f o r hu rr i c a n e h a z a r ds i n H i ll sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a ( C om p lie d f r om T A O S S L O S H H u r r ic a n e M o d e l s )

PAGE 69

59 F i g u re 12 : M a p o f t h e s t o r m s u r g e c om p o n e n t t o h u rric a n e h a z a r ds i n H i ll sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a ( C o m p lie d f r om T A O S S L O S H H u rr i c a n e M o d el s )

PAGE 70

60 F i g u re 13 : N o r m a li z e d t o ta l h a z a r d d u e t o h u rri c a n e s i n Hi l l sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a

PAGE 71

61 T ox i c R e l e a s e I n ve n t o r y T h e r e s u l t s o f t h e T R I h aza r d m a p p i ng a r e s h o w n i n F i gu r e 15 T h e l o ca t i o n o f s o m e o f t h e l a r g e s t p o ll u t e r s i s a l o n g T a m p a B a y b eca u s e p r o x i m i t y t o t h e w a t e r p r o v i d e s b o t h t r a n s p o r t a t i o n o f f u e l a n d w a t e r f o r p r o ce s s i ng B eca u s e o f t h i s t h e im p ac t o f t o x i c e mi ss i o n s i s mi n im i ze d t o s o m e e x t e n t C o m po s it e H a z a r d M ap T h e r e s u l t o f t h e c o m p o s i t e h aza r d m a p p i ng p r o j ec t i s s h o w n i n F i gu r e 16 T h e d a t a w e r e c l a ss i f i e d i n t o f i v e e qu a l i n t e r v a l s a n d r e p o r t e d a s l o w m e d i u m a n d h i g h h a z a r d e x p o s u r e I t a pp ea r s t h a t t h e m a j o r c o n t r i bu t i o n t o h aza r d i n H il l s b o r o ug h C o u n t y i s t h e w i n d c o m p o n e n t o f t h e h u rr i c a n e h aza r d T h e f l ood i n g f r o m t h e F E M A f l oo d z o n e s h u r r i c a n e i n du c e s f l ood i n g a n d s t o r m s u r g e a r e a l s o a pp a r e n t T h e c o n t r i b u t i o n o f t h e s i n k h o l e h aza r d i s e v i d e n t i n t h e n o r t h w e s t e r n p a r t o f t h e c o u n t y T h e h i g h e s t h aza r d s o cc u r n ea r t h e B i g B e n d P o w e r p l a n t o n T a m p a B a y T h i s a r ea i s s u b j ec t t o f l oo d i n g w i n d a n d t o x i c e mi ss i o n s H o w e v e r b eca u s e o f i t s l o ca t i o n n ea r t h e w a t e r i t m a y p o s e l e ss po t e n t i a l e x p o s u r e t h a n i f i t w e r e l o ca t e d e l s e w h e r e

PAGE 72

62 F i g u re 14 : H a z a r d d u e t o t r a nsp o r tat i o n sp i l l s i n H i ll sb o r o u g h C o un ty F l o ri d a

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63 F i g u re 15 : A ir b o r n e t ox ic e m i ss i o n h a z a r d f o r H i ll sb o r o u g h C o un ty F l o ri d a

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64 F i g u re 16 : N o r m a li z e d t o ta l h a z a r d m a p wh e r e e a c h h a z a r d c om p o n e n t i s t r e a t e d e q u a ll y

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65 S o c i a l V u l n e r a b i l i t y T h e f o l l o w i ng m a p s ( F i gu r e s 17 23 ) s h o w t h e n o r m a l i ze d s o c i a l v u l n e r a b il i t y m a p s f o r eac h v u l n e r a b i l i t y c o m p o n e n t N o t e t h a t t h e a r ea s o u t h o f B r a n d o n a n d M ac D i l l A i r F o r ce B a s e c o n s i s t e n t l y r a n k e d h i g h i n t h e i r v u l n e r a b il i t y s c o r e I n f ac t t h o s e w e r e t h e t w o m o s t v u l n e r a b l e l o ca t i o n s T h e n o r m a l i ze d t o t a l p o p u l a t i o n m a p ( F i gu r e 17 ) s h o w s t h a t t h e m o s t v u l n e r a b l e ce n s u s b l o c k du e t o t o t a l p o p u l a t i o n i s l o ca t e d i n t h e s o u t h B r a n d o n a r ea T h i s p o l y g o n i s c o n s i s t e n t l y v u l n e r a b l e f o r m a n y o f t h e v u l n e r a b i l i t y c o m p o n e n t s ( F i gu r e s 17 18 1 9 2 1 22 ) A n i nv e s t i g a t i o n o f t h e d a t a r e v e a l s t h a t t h i s m i g h t b e du e t o a n a gg r e g a t i o n a r t i f ac t T h e m e a n v a l u e f o r t o t a l p o p u l a t i o n e x c l u d i ng t h e u n p o p u l a t e d p o l y g o n s ( e g T o t a l P o pu l a t i o n n o t e qu a l t o 0 ) i s 72 7 p e o p l e p e r p o l y go n a n d t h e s t a n d a r d d e v i a t i o n i s 150 T h e t o t a l p o pu l a t i o n f o r t h i s p o l y g o n i s 4943 T h i s a n d t h e t o p 10 p o l y g o n s a r e s o m u c h l a r g e r t h a n t h e m e a n t h a t t h e y o v e r p o w e r t h e o t h e r p o l y g o n s m a k i ng t h e r e s t o f t h e c o u n t a pp ea r l e s s v u l n e r a b l e t h a n i t r ea l l y i s T h i s p o l y go n i s t h e m o s t v u l n e r a b l e f o r t o t a l p o pu l a t i o n t o t a l f e m a l e t o t a l u n d e r 18 a n d t o t a l r e n t e r F i gu r e 18 s h o w s t h e n o r m a l i ze d s c o r e f o r t h e n o t w h i t e p o pu l a t i o n A g a i n t h e v e r y h i g h l y p o pu l a t e d b l o c k s o v e r w e i g h t h e v a l u e s o f t h e o t h e r b l o c k s T h e s a m e p o l y g o n i n s o u t h B r a n d o n h a s t h e h i g h e s t o v e r a l l s c o r e T h e t o t a l p o pu l a t i o n f o r eac h v u l n e r a b i l i t y c o m p o n e n t i s s u m m a r i ze d i n T a b l e 8 T h e f e m a l e p o p u l a t i o n i s d i s t r i b u t e d a l m o s t t h e s a m e a s t h e t o t a l p o p u l a t i o n a n d i s j u s t a l i tt l e g r ea t e r t h a n t h e o v e r a ll p o p u l a t i o n S o m e o f t h e l a r g e s t v a r i a t i o n s a r e i n t h e n o t w h i t e p o pu l a t i o n T h e a r ea s o f n o r t h e r n H i l l s b o r oug h c o u n t y a r e p r e d o mi n a n t l y ca u s a t i o n w h i l e a r e a s i n c e n t r a l H il l s b o r o ug h c o u n t y a r e m o r e e t h n i c a ll y m i x e d T h e

PAGE 76

66 v a r i a t i o n i n t h e d i s t r i b u t i o n o f t h e p o pu l a t i o n t h a t i s v u l n e r a b l e du e t o a g e i s a l s o e v i d e n t T h e p r e p o n d e r a n ce o f t h e o v e r 6 5 p o pu l a t i o n l i v e s i n s o u t h e r n H i l l s b o r o ug h c o u n t y T h e u n d e r 18 p o pu l a t i o n m o r e c l o s e l y f o l l o w s t h e t o t a l p o pu l a t i o n d i s t r i b u t i o n w i t h t h e m a j o r i t y i n t h e n o r t h w e s t e r n c o r n e r o f t h e c o u n t y a n d i n t h e a r ea a r o u n d M ac D i l l A F B T h e r e n t e r v u l n e r a b il i t y s c o r e w a s v e r y l o w a n d l a r g e l y c o n c e n t r a t e d i n t h e n o r t h w e s t H i l l s b o r o ug h a n d B r a n d o n a r ea s

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67 F i g u re 17 : N o r m a li z e d s c o r e f o r t o ta l p o p u l at i o n c o m p o n e n t t o s o ci a l v u l n er a b i l i ty i n H i ll sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a ( U S C e ns u s d ata 2000)

PAGE 78

68 F i g u re 18 : N o r m a li z e d s c o r e f o r n o n wh i t e p o p u l at i o n c om p o n e n t t o s o ci a l v u l n er a b i l i t y i n Hi l l sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a ( U S C e ns u s d ata 2 0 00)

PAGE 79

69 F i g u re 19 : N o r m a li z e d s c o r e f o r u nd e r 18 p o p u l at i o n c om p o n e n t t o s o ci a l v u l n er a b i l i t y i n Hi l l sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a ( U S C e ns u s d ata 2 0 00)

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70 F i g u re 20 : N o r m a li z e d s c o r e f o r ov er 65 p o p u l at i o n c om p o n e n t t o s o ci a l v u l n er a b i l i ty i n Hi l l sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a ( U S C e ns u s d ata 2 0 00)

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71 F i g u re 21 : N o r m a li z e d s c o r e f o r f e m a l e p o p u l at i o n c o m p o n e n t t o s o ci a l v u l n er a b i l i ty i n H i ll sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a ( U S C e ns u s d ata 2000)

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72 F i g u re 22 : N o r m a li z e d s c o r e f o r re n t e r p o p u l at i o n c o m p o n e n t t o s o ci a l v u l n er a b il i ty i n H i ll sb o r o u g h C o u n ty F l o ri d a ( U S C e ns u s d ata 2000)

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73 F i g u re 23 : N o r m a li z e d s c o r e f o r t o ta l s o ci a l v u l n er a b i l i t y i n H i l l sb o r o u g h C o un ty F l o ri d a

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74 Ta b l e 8 : S u m m a r y o f at ri s k p o p u l at i o n P o pu l a t i on P e r ce n t o f T o t al T o t al 998 948 N o t W h i te 248 045 2 4 8% W o m en 510 176 5 1 1% L e ss t h a n 18 253 138 2 5 3% G r ea t e r t h a n 65 119 673 1 2 0% R e n t al 140 362 1 4 1% M e t h o d s o f S e l ec t i o n T h e m e t h o d s u s e d t o d e t e r mi n e t h e a ff ec t e d p o pu l a t i o n c a n h a v e a p r o f o u n d i m p ac t o n t h e d e t e r mi n i ng t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n T o t e s t h o w v a r i o u s a gg r e g a t i o n un i t s w e r e s e l ec t e d u s i n g s e v e r a l d i ff e r e n t s e l ec t i o n t ec hn i qu e s t h e U S C e n s u s d a t a w a s i n t e r s ec t e d w i t h t h e f l oo dp l a i n h a za r d m a p T h e d a t a w e r e a gg r e g a t e d i n f o u r w a y s ; c e n s u s t r a c t s, ce n s u s b l o c k g r o up s a n d c e n s u s b l o c k s a n d b y u n i f o r ml y d i s t r i b u t i n g t h e p o pu l a t i o n o n l y i n a r ea s t h a t w e r e d e t e r mi n e d t o b e p o pu l a t e d b a s e d o n t h e l a n d u s e m a p ( G r o up / L U ) T h r ee m e t h o d s w e r e u s e d t o d e t e r mi n e t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n ; p o l y g o n i n t e r s ec t i o n ce n t r o i d c o n t a i n m e n t a n d b u ff e r c o n t a i n m e n t T h e r e s u l t s o f t h i s a n a l y s i s a r e s u mm a r i z e d i n T a b l e 9 T h e i d e a l c o n d i t i o n w o u l d b e t o s e l e c t e x ac t l y o n l y t h o s e i n d i v i du a l s t h a t a r e e x p o s e d t o t h i s h aza r d T h e r e f o r e t h e s m a l l e r po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n t h e c l o s e r t h e a pp r o x im a t e o f t h e t r u l y e x p o s e d p o pu l a t i o n T h e p o l y g o n c o n t a i n m e n t m e t h o d d r a m a t i c a ll y o v e r e s t im a t e d t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n r e g a r d l e ss o f t h e a gg r e g a t i o n s u n i t T h e b u ff e r c o n t a i n m e n t r e s u l t e d i n t h e s m a l l e s t n u m b e r o f po t e n t i a ll y e x p o s e d i n d i v i du a l s T h e o r e t i c a l l y t h e a r e a l i n t e r po l a t e d g r o up a pp li e d t o t h e l o c a li z e d p o pu l a t i o n u s i ng l a n d u s e s h ou l d h a v e p r o du ce d t h e s m a l l e s t n u m b e r s b eca u s e o f

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75 r e m o v i ng t h e p o pu l a t i o n f r o m t h e n o n u r b a n p o r t i o n s o f t h e c e n s u s b l o c k g r o up T h i s i s i nd ee d t h e ca s e a n d t h e r e f o r e c o u l d b e a s s u m e d t o b e i d ea l f o r f l oo d i n g h aza r d Ta b l e 9 : S u m m a r y o f t h e t o ta l p o p u l at i o n p o t e n t i a ll y e x p o s e d t o f l o o d i n g h a z a r d u s i n g a v a r ie t y o f s el e c t i o n m e t h o ds o n fo u r d i ff e r e n t agg r e ga t i o n a r e a s Me t h o d o f S elec t i on P o pu l at i on T r a c t P o l y g o n C o n tai n m e nt 8 48 221 T r a c t C e n t r o i d C o n tai n m e nt 2 59 199 T r a c t A r ea l I n t e r p o lati on 2 09 421 B l o c k G r o up P o l y g o n C o n tai n m e nt 7 22 666 B l o c k G r o up C e n t r o i d C o n tai n m e nt 2 45 729 B l o c k G r o up A r e al I n t e r p o lati on 2 11 092 B l o c k P o l y go n C o n tai n m e nt 4 70 651 B l o c k C e n t r o i d C o n tai n m e nt 2 22 547 B l o c k A r e al I n t e r p o lati on 2 05 282 G r o up / L U P o l y g o n C o n tai n m e nt 6 65 272 G r o up / L U C e n t r o i d C o n tai n m e nt 1 76 311 G r o up / L U A r e al I n t e r p o lati on 1 75 061 T h i s m e t h o d w a s l a b o r i n t e n s i v e a n d r e s u l t e d i s a m u c h l a r g e r d a t a s e t T h e r e a r e 795 ce n s u s b l o c k s g r o up s i n H i l l s b o r o ug h C o u n t y T h e d a t a s e t r e s u l t i n g f r o m t h e s p a t i a l o v e r l a y o f t h e ce n s u s b l o c k g r o up d a t a w i t h t h e d i s s o l v e d l a n d u s e d a t a s e t t h e r e s u l t e d i n o v e r 29 28 0 p o l y g o n s ( n ea r l y a 3 6 x i n c r e a s e ) O f t h e s e 345 ( 43 % ) p o l y g o n s r e m a i n e d u n d i v i d e d a f t e r t h e o v e r l a y a n d t h u s w e r e e n t i r e l y i n s i d e t h e u r b a n a r ea o r e n t i r e l y o u t s i d e t h e u r b a n a r ea a n d t h u s w e r e u n a ff e c t e d b y t h i s t ec hn i qu e T h i s t ec hn i qu e w ou l d b e w a rr a n t e d i n s o m e a p p l i ca t i o n s s u c h a s i n s u r a n c e a d j u s t m e n t o r e v ac u a t i o n p l a nn i ng i t w a s n o t u s e d f o r t h i s r e s ea r c h T h e r e s u l t s o f t h e ce n t r o i d c o n t a i n m e n t a r e s im i l a r t o t h e r e s u l t s f r o m t h e b u f f e r c o n t a i n m e n t a t eac h l e v e l o f a gg r e g a t i o n a n d a r e t h e r e f o r e s e l ec t i n g t h e s a m e e x p o s e d p o pu l a t i o n T h i s m e t h o d im p r o v e s w i t h s m a ll e r a g g r e g a t i o n un i t s b e c a u s e s m a l l e r ; t h e

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76 s m a ll e r g r a n u l a r s i ze t h e c l o s e r t h e p o l y g o n s f i t t h e s i n u o u s f ea t u r e s o f t h e f l oo d p l a i n a n d t h e r e f o r e t h e m o r e acc u r a t e s e l ec t i o n T h e b e s t c o m p r o mi s e f o r ea s e o f u s e a n d c o m pu t a t i o n a ll y s i m p li c i t y w a s ce n t r o i d c o n t a i n m e n t a p p li e d t o ce n s u s b l o c k s T h i s w a s t h e ea s i e s t t o u s e r e s u l t e d i n s m a l l d a t a s e t s a n d r e s u l t e d i n n ea r l y t h e s a m e p o t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n a s t h e b u ff e r c o n t a i n m e n t T h i s w a s t h e m e t h o d s e l ec t e d t o u s e f o r t h e r e m a i nd e r o f t h i s r e s ea r c h H a z a r d s a nd V u l n e r a b i l i t y W e i g h t e d li n ea r c o m b i n a t i o n r e li e s o n t a k i n g t h e n o r m a li z e d b a s e d a t a a n d c o m b i n i ng i t u s i n g w e i g h t i n g v a l u e s O b s e r v i ng t h e c h a n g e s i n t h e o u t c o m e c a n h e l p t o u n d e r s t a n d h o w t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n w o u l d c h a n g e u n d e r v a r i o u s t h r ea t s c e n a r i o s T h e m o s t b a s i c c o m b i n a t i o n w h e r e e v e r y t h i ng i s w e i g h t e d t h e s a m e T h e i n i t i a l a n a l y s i s l oo k e d i n t o t h e d e t a il s o f t h i s b a s i c c o m b i n a t i o n E ac h o f t h e i n d i v i du a l h aza r d c o m p o n e n t s c o n t r i b u t e t o t h e o v e r a ll p o t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n a n d ea c h g e n e r a t e t h e i r o w n e xp o s u r e e nv e l o p e S o c i a l v u l n e r a b i l i t y r e s u l t s f r o m s e v e r a l c o m p o n e n t s T h e c o m p o n e n t s o f s o c i a l v u l n e r a b il i t y w e r e g r a p h e d f o r eac h c o m p o n e n t o f t h e h a za r d m a p a n d t h e c o m p o s i t e h aza r d m a p I n d i v i d u a l H a z a r d s F l ood i n g T h e c u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h f o r e x p o s u r e t o f l o o d i n g h aza r d i s s h o w n i n F i gu r e 24 T h i s g r a p h i s a l i tt l e m i s l ea d i ng b eca u s e t h e r e t h e m o d e l u s e d f o r r i v e r i n e

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77 f l oo d i n g i s a d i s c r e t e d a t a s e t T h e r e f o r e t h e p o pu l a t i o n i s e i t h e r po t e n t i a l l y e x p o s e d o r n o t a n d t h e r e i s n o g r a du a l c h a n g e i n t h e l e v e l o f e x p o s u r e a s t h e g r a p h s h o w s H o w e v e r t h i s g r a p h s h o w s t h a t a t ze r o h aza r d ( t h e p o pu l a t i o n li v i ng o u t s i d e t h e f l oo d p l a i n ) acc o u n t s f o r n ea r l y 80 % o f t h e p o pu l a t i o n T h e r e f o r e f l ood i n g o n l y a ff ec t s a b o u t 20 % o f t h e t o t a l p o p u l a t i o n i n H i ll s b o r o ug h C o u n t y I t a l s o s h o w s t h a t t h e 24 % o f t h e r e n t a l p o pu l a t i o n i s po t e n t i a ll y e x p o s e d t o f l ood i n g w h i l e o n l y 15 % o f t h e n o n w h i t e p o p u l a t i o n i s p o t e n t i a ll y e x p o s e d t o f l oo d i n g T h i s i s p e r h a p s i n d i ca t i v e o f t h e f ac t t h a t m a n y o f t h e r e n t a l c o mm u n i t i e s a r e l o ca t e d a l o n g t h e c o a s t a n d r i v e r s w h e r e f l ood i n g i s m o r e p r o b a b l e T h e s e a r ea s t e n d t o b e l e s s r a c i a ll y m i x e d a n d t h e r e f o r e s l i g h t l y l e s s v u l n e r a b l e t h a n o t h e r a r ea 0 .7 0 75 0 .8 0 85 0 .9 0 95 1 0 00 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 0 90 1 00 To t a l F l o od i n g H az a rd T o t a l E x p o s e d P o p u l a t i o n T o t a l P o pu l a t i on N o t Wh i te A g e < 18 A g e > 65 F e m a le R en t er F i g u re 24 : C u m u l at i v e f re q u e n c y g r a ph sh o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o p u l at i o n t o f l oo d i n g h a z a r d b y t h e c om p o n e n t s t o s o ci a l v u l n er a b il i ty S i n k h o l e T h e c u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h f o r s i n k h o l e h a z a r d s i s s h o w n i n F i gu r e 25 T h i s i s a m o r e t y p i c a l e x a m p l e o f a c u m u l a t i v e f r e qu e n c y m a p i n t h a t t h e r e a r e m o r e

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78 c o n t i n u o u s v a l u e s f o r t h e h aza r d T h i s g r a p h s h o w s t h a t t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n i n c r e a s e s f a i r l y r a p i d l y t o t h e p o i n t w h e r e a b o u t 50 % o f t h e p o pu l a t i o n i s po t e n t i a ll y e x p o s e d a t h aza r d l e v e l s b e t w e e n 20 % a n d 30 % T h e r a t e o f i n c r ea s e g r a du a l l y d im i n i s h e s f r o m t h i s p o i n t o n u n t il r ea c h i ng 100 % T h e r e n t e r p o pu l a t i o n i s m o r e po t e n t i a ll y e x p o s e d t o h aza r d o u s a r ea s t h a n t h e t o t a l p o pu l a t i o n w h e r ea s t h e a g e g r ea t e r t h a n s i x t y f i v e a r e l e ss a ff e c t e d T h i s i s l a r g e l y a c u l t u r a l f ac t o r a b o u t t h i s c o u n t y T h e v a s t m a j o r i t y o f t h e e l d e r l y p o p u l a t i o n i s l o ca t e d i n t h e s o u t h e r n e n d o f t h e c o u n t y i n r e s i d e n t i a l c o mm u n i t i e s t h a t c a t e r t o t h e e l d e r l y ( F i gu r e 20 ) T h i s a r ea i s w e l l r e m o v e d f r o m t h e s i n k h o l e h a za r d s 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 0 00 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 0 90 1 00 N o r m a l i z e d S i n k H o l e H a z a rd E x p o s e d P o p u l a t i o n T o t a l P op N o t W h i te A g e < 18 A g e > 65 F e m a le R e n t er F i g u re 25 : C u m u l at i v e f re q u e n c y g r a ph sh o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o p u l at i o n t o s i n k h o le h a z a r d b y t h e c om p o n e n t s t o s o ci a l v u l n er a b il i ty

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79 H u rr i c a n e T h e c u m u l a t i v e f r e qu e n c y m a p f o r t h e n o r m a l i ze d w i n d c o m p o n e n t ( F i gu r e 26 ) s h o w s t h a t n ea r l y e v e r y o n e i n t h e c o u n t y i s po t e n t i a l l y e x p o s e d t o a t l ea s t a 0 4 h aza r d s c o r e T h e p o pu l a t i o n a g e o v e r 65 i s m o r e p o t e n t i a l l y e x p o s e d t h a n t h e t o t a l p o pu l a t i o n T h e c u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h f o r t h e n o r m a li ze d h aza r d c o a s t a l f l ood i n g h aza r d c o m p o n e n t ( F i gu r e 27 ) i s v e r y s imi l a r t o t h e r i v e r i n e f l ood i n g g r a p h a l t h o ug h i t e n c o m p a s s e s a l a r g e r a r ea a n d t h e r e f o r e a l a r g e r p o pu l a t i o n T h e po t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n d e m o g r a ph i c s a r e t h e s a m e a s t h e r i v e r i n e f l ood i n g F i gu r e 27 s h o w s t h e n o r m a l i ze d h a z a r d f o r t h e s t o r m s u r g e c o m p o n e n t o f t h e h u r r i c a n e h a z a r d I t a pp ea r s v e r y s i mi l a r t o t h e r i v e r i n e f l ood i n g m a p b e c a u s e i t i s v i r t u a l l y i d e n t i c a l i n a r ea F i g u re 26 : C u m u l at i v e f re q u e n c y g r a ph sh o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o p u l at i o n t o t h e h u rri c a n e w i nd h a z a r d b y t h e c om p o n e n t s t o s o ci a l v u l n er a b i li t y 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 0 00 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 0 90 1 00 N o r m a li z e d H u rr i ca n e W i nd H a z a rd E x p o s e d P o p u l a t i o n T o t a l P op N o t W h i te A ge < 18 A ge > 65 F e m a le R en t er

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80 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 0 00 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 0 90 1 00 N o r m a l iz e d Hurri c a n e D e p t h H a z a rd E x p o s e d P o p u l a t i o n T o t a l Pop N o t W h i te A ge < 18 Ag e > 65 F e m a le R en t er F i g u re 27 : C u m u l at i v e f re q u e n c y g r a ph sh o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o p u l at i o n t o t h e h u rri c a n e f l oo d i n g h a z a r d s c o re b y t h e c om p o n e n t s t o s o ci a l v u l n er a b ili t y 0 .7 0 75 0 .8 0 85 0 .9 0 95 1 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 N o r m a l i z e d H u rr i ca n e S t o r m S u r g e H a z a rd E x p o s e d P o p u l a t i o n T o t a l P op u l a t i on N o t W h i te A g e < 18 A g e > 65 R e n t er F e m a le F i g u re 28 : C u m u l at i v e f re q u e n c y g r a ph sh o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o p u l at i o n t o t h e h u rri c a n e s t o r m s u r g e h a z a r d s c o r e b y t h e c om p o n e n t s t o s o ci a l v u l n er a b i li t y

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81 T h e c u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h ( F i gu r e 29 ) f o r t h e c o m p o s i t e h u r r i c a n e h aza r d m a p s h o w s h o w t h e c o m p o n e n t s c o m b i n e T h e b a s i c f r e qu e n c y c r ea t e d b y t h e w i n d c o m p o n e n t w a s e x p a n d e d b y t h e c u m u l a t i v e e ff ec t o f b o t h t h e s t o r m s u r g e a n d f l ood i n g c o m p o n e n t s A t l o w e r l e v e l s o f h a za r d ( h aza r d < = 0 35 ) t h e u n d e r 18 p o pu l a t i o n i s m o s t po t e n t i a ll y e x p o s e d w h i l e t h e o v e r 65 i s t h e l e a s t A t h i g h e r l e v e l s ( h aza r d > 0 35 ) t h e n o t w h i t e p o pu l a t i o n i s t h e l ea s t po t e n t i a ll y e x p o s e d a n d t h e r e n t e r p o pu l a t i o n i s m o r e po t e n t i a ll y e x p o s e d I n d i v i d u a l T ec hn o l og i c a l H a z a r d s T r a n s po r t a ti o n H a z a r d T h e c u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h ( F i gu r e 30 ) f o r t h i s h aza r d s h o w s t h a t t h e v a s t m a j o r i t y o f t h e p o pu l a t i o n i s u n a ff e c t e d b y t h i s h a z a r d O n l y a b o u t 10 % o f t h e p o pu l a t i o n i s po t e n t i a ll y e x p o s e d a t a ll T h e l e a s t po t e n t i a ll y e x p o s e d p o r t i o n o f t h e p o pu l a t i o n a pp ea r s t o b e t h e a g e l e ss t h a n 18 T ox i c R e l e a s e H a z a r d T h e c u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h ( F i gu r e 31 ) s h o w s t h a t v e r y f e w a r e po t e n t i a ll y e x p o s e d t h e T R I h aza r d s i n H i l l s b o r o ug h C o u n t y O n l y a b o u t 10 % o f t h e p o pu l a t i o n i s po t e n t i a ll y e x p o s e d a t a ll O f t h e po t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n t h e l ea s t e x p o s e d i s t h e a g e l e s s t h a n 18 a n d t h e m o s t e x p o s e d i s t h e r e n t e r p o pu l a t i o n Total Hazard T h e g r a p h s h o w i n g t h e c o m p o n e n t s o f s o c i a l v u l n e r a b il i t y a n d t o t a l h aza r d e x p o s u r e ( F i gu r e 32 ) s h o w s t h e s a m e b a s i c p a t t e r n a s t h e t o t a l h u r r i c a n e e x p o s u r e g r a p h

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82 ( F i gu r e 29 ) I t h a s b e e n s h i f t e d d o w n du e t o t h e i n f l u e n ce o f t h e e x t r e m e l y l o c a l i ze d h a z a r d s ( f l ood i n g t r a n s p o r t a t i o n s p i ll s a n d T R I) T h i s g r a p h s h o w s t h a t t h e r e n t e r c o mm u n i t y i s s t i l l g e n e r a ll y m o r e po t e n t i a ll y e x p o s e d t o a l l t h e h aza r d s u s e d i n t h i s r e s ea r c h t h a n o t h e r v u l n e r a b l e p o pu l a t i o n s I t a l s o s h o w s t h a t t h e o v e r 6 5 a g e g r o u p i s t h e l e s t p o t e n t i a l l y e x p o s e d t o h aza r d s T h i s a g a i n i s du e t o t h e p r e p o n d e r a n ce o f t h e p o pu l a t i o n t h a t li v e s i n t h e S u n C i t y a r ea w h i c h i s r e m o v e d f r o m m a n y o f t h e h aza r d s

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83 F i g u re 29: C u m u l at i v e f re q u e n c y g r a ph sh o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o p u l at i o n t o t h e t o ta l h u rric a n e h a z a r d b y t h e c om p o n e n t s t o s o ci a l v u l n er a b il i ty 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 0 0 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 1 0 0 N o r m a l i z e d H u r r i c a n e H a z a r d E x p o s e d P o p u l a t i o n T o t a l P o p N o t W h i t e A g e < 1 8 % > 6 5 F e m a l e R e n t e r

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84 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 0 00 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 0 90 1 00 N o r m a l i z e d T r a n s po r t a t i on H a z a rd E x p o s e d P o p u l a t i o n T o t a l P op N o t W h i te A g e < 18 A g e > 65 F e m a le R e n t er F i g u re 30 : C u m u l at i v e f re q u e n c y g r a ph sh o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o p u l at i o n t o t h e t r a nsp o r tat i o n sp il l h a z a r d s c o r e b y t h e c om p o n e n t s t o s o ci a l v u l n er a b i l i t y 0 .9 0 91 0 92 0 93 0 94 0 95 0 96 0 97 0 98 0 99 1 0 00 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 0 90 1 00 N o r m a li z e d T R I H a z a rd E x p o s e d P o p u l a t i o n T o t a l P op N o t W h i te A ge < 18 A ge > 65 F e m a le R e n t er F i g u re 31 : C u m u l at i v e f re q u e n c y g r a ph sh o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o p u l at i o n t o t h e T RI h a z a r d s c o r e b y t h e c om p o n e n t s t o s o ci a l v u l n er a b il i ty

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85 F i g u re 32 : C u m u l at i v e f re q u e n c y g r a ph sh o w i n g t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o p u l at i o n t o t h e t o ta l h a z a r d s c o r e b y t h e c om p o n e n t s t o s o ci a l v u l n er a b il i ty 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 N o r m a l i z e d T o t a l H a z a r d E x p o s e d P o p u l a t i o n T o t a l % P o p u l a t i o n T o t a l N o t W h i t e T o t a l % < 1 8 T o t a l % > 6 5 T o t a l % F e m a l e T o t a l % R e n t e r

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86 T o t a l H a z a r d a n d V u l n e r ab ilit y F i gu r e 33 s h o w s w h e r e t h e m o s t v u l n e r a b l e p o pu l a t i o n s a r e i n r e l a t i o n t o t h e m o s t h a z a r d o u s a r ea s T h i s m a p w a s p r e p a r e d u s i n g t h r ee e qu a l i n t e r v a l s d e s c r i b i ng t h e h a z a r d s a n d v u l n e r a b i l i t y T h e r e s u l t i n g s c o r e s w e r e u s e d t o c r e a t e a h aza r d / v u l n e r a b il i t y m a t r i x T h i s m a p s h o w s t h a t m a n y o f t h e m o s t v u l n e r a b l e a r ea s a r e a l s o s ub j ec t t o m o d e r a t e h aza r d s T h i s i s e s p e c i a ll y t r u e o f M ac D i l l A F B a n d t h e a r ea s o f n o r t h w e s t H i l l s b o r o ug h C o u n t y T h e ce n s u s b l o c k t h a t i s t h e m o s t v u l n e r a b l e f o r t u n a t e l y i s i n a r e l a t i v e l y h a za r d f r ee a r ea T h e r e i s o n e a r ea i n t h e T o w n a n d C o u n t r y r e g i o n o f H i l l s b o r o ug h C o u n t y t h a t s c o r e d h i g h i n b o t h h az a r d a n d v u l n e r a b i l i t y b a s e d o n t h i s c l a s s i f i ca t i o n T h e m a p s t h a t s h o w t h e e ff ec t s o f d o ub li ng t h e t e c h n o l og i c a l h aza r d a n d t h e n a t u r a l h a za r d c o m p o n e n t s o f t h e o v e r a l l h a z a r d m a p a r e s h o w n i n F i gu r e s 34 a n d 35 T h e d o ub li ng o f t h e n a t u r a l h aza r d ca u s e s a l a r g e r a r ea t o b e e x p o s e d t o a h i g h e r h aza r d c l a s s i f i ca t i o n T h i s i s p r im a r i l y du e t o t h e c o a s t a l f l oo d i n g a n d t h e F E M A f l oo d z o n e i n c r e a s i n g t h e r i s k a l o n g t h e s h o r e D o ub li ng t h e t ec h n o l og i ca l h aza r d s e m p h a s i ze d t h e i m p ac t o f t h e t o x i c r e l ea s e s c o r e s a r o u n d t h e P o r t o f T a m p a F o r t u n a t e l y t h i s i s a n a r ea t h a t i s n o t v e r y v u l n e r a b l e b eca u s e o f t h e l o w p o p u l a t i o n d e n s i t y i n t h a t a r ea F i gu r e 36 s h o w s t h e im p ac t o f r e m o v i ng t h e du p li c a t e w e i g h t i n g o f f l ood i n g R e m o v i ng t h e du p li c a t e f l oo d i n g s c o r e s r e s u l t e d i n a g e n e r a l i n c r ea s e i n t h e t o t a l h aza r d s c o r e T h i s i s p e r h a p s b e ca u s e t h e du p li c a t e f l ood i n g w a s d i mi n i s h i ng t h e i m p ac t o f t h e o t h e r h aza r d s a n d b y r e m o v i ng i t r e s u l t s i n a m o r e e qu a l r e p r e s e n t a t i o n o f ea c h i n d i v i du a l h a z a r d

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87 F i g u re 33 : M a p sh o w i n g t h e c om b i n at i o n o f t h e n o r m a lize d t o ta l s o ci a l v u l n er a b i l i t y a nd t h e n o r m a lize d t o ta l h a z a r d

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88 F i g u re 34 : M a p sh o w i n g t h e t o ta l h a z a r d wh e n t h e t e c hn o l o g ic a l c om p o n e n t (T r a nsp o r tat i o n a nd T RI ) i s d o u b le d

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89 F i g u re 35 : M a p sh o w i n g t h e t o ta l h a z a r d wh e n t h e n at u r a l h a z a r d c om p o n e n t (f l o o d i n g s i n k h o le a nd h u rric a n e ) i s d o u b le d

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90 F i g u re 36 : M a p sh o w i n g t h e t o ta l h a z a r d w h e n t h e f l oo d i n g i s m i n i m i ze d

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91 E x a mi n i ng t h e c u m u l a t i v e p e r ce n t a g e g r a p h f o r h i g h n a t u r a l h i g h t ec h n o l og i c a l a n d e qu a l w e i g h t i n g ( F i gu r e 37 ) s h o w s t h e r e l a t i o n s h i p b e t w ee n t h e s e t h r ee m e t h o d s g r a ph i c a ll y T h e d o ub li ng t h e t ec h n o l o g i c a l h a za r d r e s u l t s i n a g e n e r a ll y l e ss h aza r d o u s m a p w h il e d o ub l i ng t h e n a t u r a l h a za r d s c r ea t e s a m o r e h a za r d o u s m a p T h i s s h o w s h o w v a r i o u s w e i g h i ng f ac t o r s ca n i n f l u e n c e t h e o v e r a l l h a z a r d s c o r e s D e t e r mi n i ng t h e a pp r o p r i a t e w e i g h t i n g i s im p o r t a n t f o r a n y h aza r d a n a l y s i s 0 .0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 .0 0 .0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 .0 N o r m a li z ed T o t a l H a z a rd E x p o s e d P o p u l a t i o n H i g h N a t u r a l H a z a r d H i g h T e c hn o l og i ca l H a z a rd E q u a l H a z a rd F i g u re 37 : C u m u l at i v e f re q u e n c y g r a ph c om p a ri n g t h r e e w e i g h t i n g m e t h o ds

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92 C h a p t e r 5 : C o n c l u s i o n s T h e g o a l o f t h i s r e s ea r c h w a s t o c r e a t e a m u l t i p l e h aza r d a n d s o c i a l v u l n e r a b il i t y m o d e l T h i s m o d e l w a s u s e d t o d e t e r mi n e t h e e x t e n t o f e x p o s u r e t o h aza r d o u s a r ea s T h e c o m p o n e n t s o f s o c i a l v u l n e r a b l e w e r e e x a m i n e d f o r eac h i n d i v i du a l c o m p o n e n t o f t h e h a z a r d m o d e l T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e p o t e n t i a l l y e x p o s e d p o pu l a t i o n v a r i e s n o t o n l y i n t o t a l n u m b e r s b u t a l s o i n d e m o g r a p h i c c o m p o s i t i o n d e p e n d i ng o n w h i c h h aza r d i s b e i ng c o n s i d e r e d R ec o gn i t i o n a n d u t i l i z a t i o n o f t h i s d e m o g r a p h i c v a r i a t i o n c ou l d b e u s e d f o r d i s a s t e r m a n a g e m e n t s o c i a l im p r o v e m e n t a n d m i t i g a t i o n f o r e x p o s u r e t o h aza r d s T h e m u l t i p l e h aza r d m a p i n c o r p o r a t e d f i v e c o m p o n e n t s f l ood i n g s i n k h o l e h u r r i ca n e t o x i c r e l e a s e a n d ac c i d e n t a l t o x i c s p i l l s E ac h c o m p o n e n t w a s r e s p o n s i b l e f o r d i ff e r e n t a m o u n t s o f e x p o s u r e S o m e c o m p o n e n t s s u c h a s f l ood i n g ; f l oo d i n g a n d s t o r m s u r g e du e t o h u rr i c a n e s ; t r a n s p o r t a t i o n s p il l s ; a n d t o x i c r e l e a s e h a d mi n i m a l e ff ec t o n t h e v a s t m a j o r i t y o f t h e p o pu l a t i o n T h i s i s b e ca u s e t h e e x p o s u r e w a s v e r y l o c a l i z e d a r o u n d t h e s o u r ce o f t h e h aza r d S i n k h o l e s a n d w i n d du e t o h u r r i c a n e s h a d p o t e n t i a l e x p o s u r e m a p s t h a t s h o w e d po t e n t i a l e x p o s u r e ac r o ss m o s t o f H il l s b o r o ug h C o u n t y a l b e i t a t v e r y l o w l e v e l s o f e x p o s u r e I t m i g h t s e e m r e a s o n a b l e t o l im i t t h i s r e s ea r c h t o o n l y t h o s e h a z a r d s t h a t h a v e s im il a r a m ou n t s o f e x p o s u r e H o w e v e r e li m i n a t i n g a n y o f t h e m a p r i o r i w o u l d b e a mi s t a k e b eca u s e t h e c o m b i n a t i o n o f m u l t i p l e h a za r d s o f t e n r e v e a l s u n a n t i c i p a t e d r e s u l t s F o r e x a m p l e t h e i n t e r ac t i o n b e t w ee n t h e s i n k h o l e h a z a r d a n d t h e f l oo d i n g du e t o h u rr i ca n e c o m b i n e t o g e t h e r t o c r ea t e h i g h e r h aza r d s i n t h e n o r t h w e s t

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93 p o r t i o n o f t h e c o u n t y T h i s a r ea h a s a n u m b e r o f s m a l l l a k e s f o r m e d p e r h a p s du e t o s i n k h o l e ac t i o n w h i c h w ou l d b e c o m e f l oo d e d du e t o t h e r a i n t h a t ac c o m p a n i e s h u r r i ca n e s T h i s r e s ea r c h w a s f o c u s e d o n t h e c o m p o s i t e h aza r d a n d s o c i a l v u l n e r a b il i t y a n d t h e r e f o r e d i d n o t a t t e m p t a n d e x h a u s t i v e e x a m i n a t i o n o f ea c h h aza r d c o m p o n e n t E ac h i n d i v i du a l h a za r d c o m p o n e n t c o u l d b e o r h a s b e e n m a pp e d i n o t h e r w a y s T h e m e t h o d s u s e d t o g e n e r a t e t h e e x p o s u r e m a p s f o r eac h h aza r d w e r e s e l ec t e d s o t h a t t h e y w ou l d g e n e r a t e d a t a i n a m a n n e r t h a t c o u l d b e c o m b i n e d t o g e t h e r i n t o t h e c o m p o s i t e h a za r d m a p M u c h m o r e r e s ea r c h c ou l d b e c o n du c t e d i n t o d e t e r mi n i ng t h e a m o u n t o f e x p o s u r e r e s u l t i n g f r o m ea c h i n d i v i du a l h aza r d T h e s o c i a l v u l n e r a b il i t y a n a l y s i s c o n s i s t e d o f s i x c o m p o n e n t s ; t o t a l p o pu l a t i o n t o t a l n o n w h i t e t o t a l a g e l e ss t h a n 18 t o t a l a g e g r ea t e r t h a n 65 t o t a l f e m a l e p o p u l a t i o n a n d t o t a l r e n t e r L i k e t h e h aza r d a n a l y s i s t h i s w a s n o t i n t e n d e d t o b e a n e xh a u s t i v e s t u d y o f s o c i a l v u l n e r a b il i t y b u t i n s t ea d t o s h o w a r e p r e s e n t a t i v e s u b s e t o f t h e c o m p o n e n t s t h a t c o n t r i b u t e t o s o c i a l v u l n e r a b i l i t y A d d i t i o n a l c o m p o n e n t s c o u l d b e a dd e d t o t h i s a n a l y s i s a n d w ou l d m a k e a m o r e c o m p l e t e p i c t u r e o f s o c i a l v u l n e r a b il i t y i n t h i s a r ea T h e r e w e r e s o m e p r o b l e m s w i t h t h e m e t h o d u s e d t o n o r m a l i ze t h e c o m p o n e n t s t o s o c i a l v u l n e r a b il i t y du e t o t h e a gg r e g a t i o n un i t s c h o s e n S o m e v e r y h i g h l y p o p u l a t e d ce n s u s b l o c k s d r a m a t i c a ll y s h i f t e d t h e v u l n e r a b il i t y c a l c u l a t i o n s m a k i ng t h e c o u n t y a s a w h o l e s ee m l e s s v u l n e r a b l e T h e s e h i g h l y p o p u l a t e d ce n s u s b l o c k s w e r e c o n s i s t e n t l y i n t h e t o p t e n o f v u l n e r a b l e p o pu l a t i o n s a l m o s t r e g a r d l e ss o f t h e v u l n e r a b l e c o m p o n e n t t h a t w a s b e i ng e x a m i n e d T h e s e c e n s u s b l o c k s a r e a r ea s t h a t h a v e e x p e r i e n ce d s o m u c h g r o w t h t h a t t h e y w i l l p r o b a b l y b e s u b d i v i d e d i n t h e f u t u r e B eca u s e o f t h i s g r o w t h i t

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94 c o u l d b e a r gu e d t h a t t h e y a r e i n d e e d m o r e v u l n e r a b l e b u t t h i s m a y n o t b e t h e ca s e T h e i m p o r t a n t f ac t i s t h a t t h e m e t h o d u s e d t o n o r m a l i z e t h e s o c i a l v u l n e r a b il i t y i s s o s u s ce p t i b l e t o e x t r e m e s i n t o t a l p o p u l a t i o n T h e im p o r t a n t r e s u l t s f r o m t h i s w o r k a r e d e c i d i n g w h a t m e t h o d s a r e g o i n g t o b e u s e d f o r s p a t i a l o v e r l a y T h e r e s u l t s s h o w h o w t h e t o t a l p o t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n v a r i e s d e p e n d i ng o n w h i c h m e t h o d w a s u s e d a n d h o w t h e d a t a w a s a gg r e g a t e d I t i s i m p o r t a n t t o m a k e t h e s e d e c i s i o n s ea r l y i n t h e r e s e a r c h a n d t o b e a w a r e o f t h e e f f e c t s T h e u s e o f c u m u l a t i v e f r e qu e n c y g r a p h s f o r t h i s t y p e o f h aza r d a n d v u l n e r a b il i t y r e s ea r c h w a s a l s o v e r y u s e f u l I t s h o w s t h a t t h e r e ca n b e a t r e m e n d o u s v a r i a t i o n i n w h i c h v u l n e r a b l e p o pu l a t i o n s a r e e x p o s e d t o v a r i o u s h a z a r d s T h i s i n f o r m a t i o n c ou l d b e u s e d f o r b e tt e r e m e r g e n c y p l a nn i ng a n d r e l i e f f o l l o w i n g a h aza r d o u s e v e n t F i n a ll y t h e w e i g h t s u s e d w h e n c o m b i n i ng v a r i o u s g e o s p a t i a l d a t a l a y e r s t o g e t h e r ca n a ff e c t t h e o u t c o m e o f t h e a n a l y s i s T h e s im p l e s t m e t h o d i s t o a ss u m e t h a t a l l t h e w e i g h t s a r e e qu a l b u t t h i s i s n o t a l w a y s t h e ca s e F o r e x a m p l e h aza r d o u s e v e n t s o cc u r w i t h d i f f e r e n t f r e qu e n c y a n d w i t h v a r i a b l e i n t e n s i t y a n d du r a t i o n T h e s e c o u l d a ff e c t t h e w e i g h t s u s e d t o g e n e r a t e t h e c o m p o s i t e h aza r d m a p s a n d t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n L i k e w i s e p e r h a p s n o t a ll t h e c o m p o n e n t s o f c o mm u n i t y v u l n e r a b il i t y s h o u l d b e t r e a t e d e qu a l l y I t m a y b e s h o w n t h a t s o m e g r oup s a r e m o r e v u l n e r a b l e t h a n o t h e r s a n d s h ou l d b e w e i g h t e d d i ff e r e n t l y U s e f o r t h i s re s e a rc h T h e r e a r e m a n y p o t e n t i a l u s e s f o r t h i s r e s ea r c h i n c l u d i n g e m e r g e n c y p l a nn i ng a n d d i s a s t e r r e s p o n s e I t c o u l d b e u s e d f o r e n v i r o n m e n t a l j u s t i ce a n a l y s i s t o s h o w h o w

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95 d i ff e r e n t v u l n e r a b l e c o mm u n i t i e s a r e e x p o s e d t o a v a r i e t y o f h aza r d s I t c o u l d a l s o b e u s e d f o r u r b a n p l a nn i ng b y lim i t i ng d e v e l op m e n t i n v e r y h aza r d o u s a r ea s o r r e qu i r i ng a d d i t i o n a l i n s u r a n ce i n t h o s e a r ea s T a x i n ce n t i v e s c o u l d b e u s e d t o e n c o u r a g e v u l n e r a b l e c o mm u n i t i e s t o r e l o ca t e o u t o f h aza r d o u s a r ea s F u t u re W o r k T h e h a za r d s s e l ec t e d f o r u s e i n t h i s m o d e l r e p r e s e n t a s m a ll b u t s i g n i f i c a n t s ub s e t o f a ll t h e h a za r d s t h a t H i l l s b o r o ug h C o u n t y i s p o t e n t i a ll y e x p o s e d t o T h e s e h aza r d s a r e r e p r e s e n t a t i v e o f t y p i c a l g e o g r a ph i c d a t a t y p e s ( i e p o i n t li n e p o l y g o n a n d r a s t e r) T h e t ec h n i qu e s u s e d t o m a p t h e e x p o s u r e f r o m ea c h i nd i v i du a l d a t a t y p e c ou l d b e u s e d t o i n c o r po r a t e a dd i t i o n a l h aza r d s r e p r e s e n t e d b y s i mil a r d a t a t y p e s T h e m o r e h aza r d s t h a t a r e i n c o r p o r a t e d i n t o t h i s t y p e o f r e s ea r c h w i l l l ea d t o a m o r e c o m p r e h e n s i v e u n d e r s t a n d i ng o f t h e o v e r a ll h aza r d e x p o s u r e T h e t e m p o r a l c o m p o n e n t o f c o mm u n i t y v u l n e r a b il i t y w a s t o u c h e d o n b r i e f l y i n t h e d i s c u s s i o n o f t h e t r a n s p o r t a t i o n h a za r d I n t h a t a n a l y s i s i t w a s s h o w n t h a t t h e g r ea t e s t e x p o s u r e t o t r a n s p o r t a t i o n s p il l s w a s i n t h e d o w n t o w n T a m p a a r ea b eca u s e o f t h e h i g h c o n c e n t r a t i o n o f t r a n s p o r t a t i o n r o u t e s t h r o ug h t h a t a r ea F o r t u n a t e l y t h i s a r ea h a s a v e r y l o w r e s i d e n t i a l p o p u l a t i o n a s r e v e l e d b y t h e c e n s u s d a t a T h i s a r ea i s v e r y d e n s e i n c o mm e r c i a l a n d o ff i c e s p ace w h e r e t h o u s a n d s o f p e o p l e c o m e t o w o r k e v e r y d a y T h e s e d a y t i m e r e s i d e n t s a r e n o t t a b u l a t e d i n t h e ce n s u s d a t a T h i s a r ea a l s o h a s a l a r g e n u m b e r o f h o t e l s a n d c r u s e s h i p s s upp o r t i n g t h o u s a n d s o f t o u r i s t s t h a t v i s i t t h e a r ea e v e r y y ea r

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96 T h e s ec o n d m a j o r t e m p o r a l c o m p o n e n t i s t h e s ea s o n a l c h a n g e i n p o p u l a t i o n T h e p o pu l a t i o n v a r i e s b e t w e e n A ug u s t a n d J a n u a r y b e c a u s e o f t h e n u m b e r o f w i n t e r v aca t i o n a n d r e s i d e n t s t h a t mi g r a t e i n t o a n d o u t o f t h i s c o un t y e v e r y y ea r T h e s e p e o p l e a r e g e n e r a ll y n o t c o u n t e d i n t h e c e n s u s d a t a b eca u s e t h e y a r e r ec o r d e d i n t h e i r h o m e l o ca t i o n s T h e f i n a l t e m p o r a l v a r i a t i o n t h a t c o u l d b e i n c o r p o r a t e d i n t o t h e c o mm u n i t y v u l n e r a b il i t y m o d e l w o u l d b e t h e t e m p o r a l v a r i a t i o n i n t h e h aza r d s t h e m s e l v e s H u rr i ca n e s a n d f l ood i n g du e t o r a i n h a v e a d i s t i n c t s ea s o n i n F l o r i d a I n c o r p o r a t i n g t h i s v a r i a t i o n i n t o t h e i n t e r ac t i o n b e t w e e n t h e t r a n s i e n t a n d r e s i d e n t i a l c o mm u n i t i e s a n d t h e t e m p o r a l d i s t r i b u t i o n o f t h e h aza r d s w o u l d c r ea t e a m o r e r e a li s t i c r e p r e s e n t a t i o n o f t h e po t e n t i a ll y e x p o s e d p o pu l a t i o n

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97 B i b l i og r a ph y A l e x a n d e r D a v i d ( 1991 ) A p p l i e d g e o m o r p h o l og y a n d t h e im p ac t o f n a t u r a l h a za r d s o n t h e b u il d e nv i r o n m e n t N a t u r a l H a z a r ds 4 : 57 80 A l e x a n d e r D a v i d ( 1993 ) N a t u r a l D i s a s t e rs. N e w Y o r k : C h a p m a n a n d H a l l A n d e r t o n D o ug l a s L A n d e r s o n A n d y B ., O a k e s J o hn M i c h a e l a n d F r a s e r M i c h a e l R ( 1994 ) E n v i r o n m e n t a l e q u i t y : t h e d e m o g r a ph i c s o f du m p i ng D e m og r aph y 31 : 229 248 A y s c u e J ( N a t u r a l H aza r d s R e s ea r c h W o r k i n g P a p e r #94 ) ( N o v e m b e r 1996 ) H u rr i c a n e d a m a g e t o r e s i d e n t i a l s t r u c t u r e s : R i s k a n d M i t i g a t i o n I n h tt p : / / www c o l o r a d o e du / I B S / h aza r d s / w p / w p94 h tml : I n s t i t u t e o f B e h a v i o r a l R e s ea r c h U n i v e r s i t y o f C o l o r a d o B a il e y T. C a n d G a t r e ll A C ( 1996 ) I n t e r a c ti v e Spa ti a l D a t a A na l y s i s. E ss e x : A d d i s o n W e s l e y L o n g m a n L im i t e d B a ll ( 1979 ) S o m e n o t e s o n d e f i n i ng d i s a s t e r s : S u g g e s t i o n s f o r a d i s a s t e r c o n t i n u u m D i s a s t e r s 3 ( 1 ) 3 7 B a n d y o p a d h y a y S ( 1997 ) N a t u r a l E nv i r o n m e n t a l H aza r d s a n d t h e i r M a n a g e m e n t : A C a s e S t ud y o f S a g a r I s l a n d I n d i a S i ngapo r e J ou r na l o f T r op i c a l G e og r aph y 18 ( 1 ) 20 4 5 B l a i k i e P ., C a nn o n T. D a v i s I a n d W i s n e r B ( 1994 ) A t R i s k : N a t u r a l H a z a r d s P e op l e s V u l n e r ab ilit y and D i s a s t e rs. L o n d o n : R ou t l e dg e B o h l e H a n s G ., D o w n i n g T h o m a s E. W a tt s, M i c h a e l J ( 1994 ) C l i m a t e c h a n g e a n d s o c i a l v u l n e r a b il i t y : T o w a r d a s o c i o l og y a n d g e o g r a ph y o f f oo d i n s e c u r i t y G l oba l E n v i r on m e n t a l C hange 4 ( 1 ) : 3 7 48 B o li n R a n d B o l t o n P ( 1986 ) R a ce R e li g i on a nd E t hn i c it y i n D i s a s t e r R ec o ve r y. C o l o r a d o : U n i v e r s i t y o f C o l o r a d o B o w e n W M ., S a lli ng M J ., H a yn e s K E a n d C y r a n E. J. ( 199 5 ) T o w a r d E nv i r o n m e n t a l J u s t i c e : S p a t i a l E q u i t y i n O h i o a n d C l e v e l a n d T h e A nna l s o f t h e A ss o c i a ti on o f A m e r i c an G e og r aph e rs 85 ( 4 ) 641 663 B u r t o n I K a t e s R W ., a n d W h i t e G F ( 1993 ) T h e E n v i r on m e n t a s H a z a r d. N e w Y o r k : T h e G u i l f o r d P r e ss

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98 C a r v e r S J. ( 1991 ) I n t e g r a t i n g M u l t i C r i t e r i a E v a l u a t i o n w i t h G e o g r a ph i c a l I n f o r m a t i o n S y s t e m s I n t e r na ti ona l J ou r na l o f G e og r aph i c a l I n f o r m a ti on S y s t e m s 5 ( 3 ) 321339 C h a k r a b o r t y J a y a j i t a n d A r m s t r o n g M a r c P ( 19 9 7 ) E x p l o r i n g t h e u s e o f b u ff e r a n a l y s i s f o r i d e n t i f i c a t i o n o f i m p ac t e d a r ea s i n e nv i r o n m e n t a l e q u i t y a ss e s s m e n t C a r t og r aph y and G e og r aph i c a l I n f o r m a ti on S y s t e ms 24 ( 3 ) 14 5 157 C h a k r a b o r t y J a y a j i t a n d A r m s t r o n g M a r c P ( 20 0 1 ) A ss e ss i ng t h e i m p ac t o f a i r b o r n e t o x i c r e l e a s e s o n p o pu l a t i o n s w i t h s p ec i a l n ee d s P r o f e ss i ona l G e og r aph er 53 ( 1 ) 119 131 C h a k r a b o r t y J a y a j i t ; F o r k e nb r o c k D a v i d ; a n d S c h w e i t ze r L i s a A ( 1999 ) U s i n g G I S t o a ss e ss t h e e nv i r o n m e n t a l j u s t i ce c o n s e q u e n ce s o f t r a n s p o r t a t i o n s y s t e m c h a n g e s T r an s a c ti on s i n G I S 3 ( 3 ) : 239 258 C h a k r a b o r t y J a y a j i t ( 2001 ) A c u t e e x p o s u r e t o e x t r e m e l y h a za r d o u s s u b s t a n ce s : A n a n a l y s i s o f e nv i r o n m e n t a l e q u i t y R i s k A na l y s is 21 ( 5 ) : 88 3 895 ) C h a p m a n D a v i d ( 1994 ) N a t u r a l H a z a r ds O x f o r d : O x f o r d U n i v e r s i t y P r e ss C h u v i e c o E a n d C o n g a l t o n R G ( 198 9 ) A p p li c a t i o n o f R e m o t e S e n s i ng a n d G e o g r a ph i c I n f o r m a t i o n S y s t e m s t o F o r e s t F i r e H aza r d M a p p i n g R e m o t e S e n s i ng and E n v i r on m e n t 2 9, 14 7 159 C l a r k G E M o s e r S C R a t i c k S J. D o w K ., M e y e r W B E m a n i S ., J i n W ., K a s p e r s o n J X K a s p e r s o n R E a n d S c h w a r z H E ( 1998 ) A ss e s s i ng t h e v u l n e r a b il i t y o f c o a s t a l c o mm u n i t i e s t o e x r e m e s t o r m s : T h e ca s e s t ud y o f R e v e r e M A ., U S A M iti ga ti o n and A dap t a ti o n S t r a t e g i e s f o r G l oba l C hange 3 : 5 9 82 C r o n i n S B e bb i ng t o n M a n d L a i C D ( 200 1 ) A p r o b a b il i s t i c a ss e s s m e n t o f e r up t i o n r ec u rr e n ce o n T a v e u n i v o l c a n o F i j i B u ll V o l c ano l 6 3, 274 28 8 C u t t e r S u s a n L ( 199 3 ) S ca r e o f t h e w ee k : R i s k p e r ce p t i o n a n d b e h a v i o r I n L i v i n g w it h R i s k : T h e G e og r aph y o f T ec hno l og i c a l H a z a r ds ( 11 32 ) C u t t e r S L. ( 1993 a ) W i n d s o f d ea t h I n L i v i ng w i t h R i s k : T h e G e og r aph y o f T ec hno l og i c a l H a z a r ds ( 11 32 ) C u t t e r S L. ( 1995 ) R ace c l a s s a n d e nv i r o n m e n t a l j u s t i ce P r og r e ss i n H u m an G e og r aph y 19 ( 1 ) 111 12 2 C u t t e r S L. H o l m D ., a n d C l a r k L ( 1995 ) T h e r o l e o f g e o g r a ph i c s c a l e i n m o n i t o r i n g e nv i r o n m e n t a l j u s t i ce R i s k A na l y s i s 16 ( 4 ) 517 5 26

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99 C u t t e r S L a n d S o l e c k i W i ll i a m D ( 1996 ) S e t t i ng e nv i r o n m e n t a l j u s t i ce i n s p ace a n d p l ace : A c u t e a n d c h r o n i c a i r b o r n e t o x i c r e l e a s e s i n t h e s o u t h ea s t e r n U n i t e d S t a t e s. U r ban G e og r aphy 17 ( 5 ) : 380 399 C u t t e r S L. ( 1996 ) V u l n e r a b i l i t y t o E n v i r o n m e n t a l H aza r d s P r o g r e s s i n H u m an G e og r aph y 20 ( 4 ) 529 53 9 C u t t e r S L. a n d J i M ( 1997 ) T r e n d s i n U S h a z a r d o u s m a t e r i a l s t r a n s p o r t a t i o n s p il l s T h e P r o f e ss i ona l G e og r aph er 49 ( 3 ) : 318 331 C u t t e r S L. M i t c h e l l J T a n d S c o t t M S ( 20 0 0 ) R e v e a li ng t h e V u l n e r a b il i t y o f p e o p l e a n d P l a ce s : A C a s e S t ud y o f G e o r g e t o w n C o u n t y S o u t h C a r o li n a A nna l s o f t h e A ss o c i a ti on o f A m e r i c an G e og r aph e rs 90 ( 4 ) 71 3 737 C u t t e r S L ; B o r u f f B r y a n J ; a n d S i r l e y W L y n n ( 2003 ) S o c i a l v u l n e r a b il i t y t o e nv i r o n m e n t a l h a za r d s So c i a l S c i e n ce Q ua r t e r ly 84 ( 2 ) 24 2 261 C r o z i e r M i c h a e l ( 1988 ) T h e t e r mi n o l og y o f n a t u r a l h a za r d a s s e ss m e n t N e w Z e a l and J ou r na l o f G e og r aphy 86 ( 8 ) 5 7 D e r s h e m L ., & G z i r i s hv il i D ( 1998 ) I n f o r m a l s o c i a l s upp o r t n e t w o r k s a n d h o u s e h o l d v u l n e r a b il i t y : E m p i r i c a l f i n d i ng s f r o m G e o r g i a W o r l d D eve l op m e n t 26 ( 10 ) 1827 1838 D o o r n k a m p J C ( 1998 ) C o a s t a l f l ood i n g g l o b a l w a r mi ng a n d e nv i r o n m e n t a l m a n a g e m e n t J ou r na l o f E n v i r on m e n t a l M anag e m e n t 52, 327 33 3 D o w K ( 1992 ) E x p l o r i n g D i ff e r e n ce s i n O u r C o m m o n F u t u r e ( s ) : t h e M ea n i ng o f V u l n e r a b il i t y t o G l o b a l E nv i r o n m e n t a l C h a n g e G e o f o r u m 23 ( 3 ) 417 43 6 D y m o n U t e J. ( 1999 ) E f f e c t i v e n e s s o f G e o g r a ph i c a l I n f o r m a t i o n S y s t e m s ( G I S ) a p p li ca t i o n i n f l oo d m a n a g e m e n t du r i n g a n d a f t e r H u rr i ca n e F r a n h tt p : / / www c o l o r a d o e du / U CB / R e s ea r c h / I S B / h a z a r d s / q r / q r 114 h t ml U pd a t e d M a r c h 12 9999 E a s t m a n J R o n a l d ; J i n W e i g e n ; K y e m P e t e r A K ; a n d T o l e d a n o J a m e s ( 1995 ) R a s t e r p r o ce du r e s f o r m u l t i c r i t e r i a / m u l t i o b j ec t i v e d e c i s i o n s P ho t og r a mm e t r i c E ng i n ee r i ng and R e m o t e S e n s i ng 61 ( 5 ) p 53 9 5 4 7 E m r i c h C ( 2000 ) M od e li ng c o mm un it y r i s k and v u l n e r ab ilit y t o m u lti p l e na t u r a l ha z a r d s : H ill s bo r ough C oun t y F l o r i da. M a s t e r s U n i v e r s i t y o f S o u t h F l o r i d a E P A ( 2002 ) W h a t i s t h e T o x i c s R e l e a s e I n v e n t o r y ( T R I ) P r o g r a m h tt p : / / www e p a g o v / t r i / w h a t i s h tm ( L a s t upd a t e d 6 / 13 / 02 )

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100 E P A ( 2004 ) 2000 T o x i c s R e l e a s e I n v e n t o r y h tt p : / / www e p a g o v / t r i / t r i d a t a /t r i 00 / s t a t e / F l o r i d a pdf ( V i e w e d 3 / 2 / 04 ) E S R I ( 2002 ) A r c G I S 8 3 H e l p f i l e s F E M A ( 2003 ) M a j o r D i s a s t e r D e c l a r a t i o n s h tt p : / / www f e m a g o v / li b r a r y / d i z 72 98 .s h tm ( L a s t upd a t e d 2 / 12 / 0 3 ) F E M A ( 2003 a ) F E M A D i s a s t e r C o s t s 199 0 t o 19 9 9 h tt p : / / www f e m a g o v / li b r a r y / d f _7 .s h tm ( L a s t upd a t e d 2 / 12 / 03 ) F E M A ( 2003 b ) F I R M T u t o r i a l h tt p : // www f e m a g o v / m i t / t s d / o t f i r m r .s h tm ( 4 / 4 / 2003 ) F l o r i d a D e p a r t m e n t o f E nv i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n ( 2003 ) S i n k h o l e s h tt p : / / www d e p s t a t e f l u s / g e o l og y / g e o l og i c t o p i c s / s i n k h o l e h tm ( U pd a t e d 11 / 07 / 03 ) F u l l e r D O W i ll i a m s o n R ., J e ff e M ., a n d J a m e s, D ( 200 3 ) M u l t i c r i t e r i a e v a l u a t i o n o f s a f e t y a n d r i s k s a l o n g t r a n s p o r t a t i o n c o rr i d o r s o n t h e H o p i R e s e r v a t i o n A pp li e d G e og r aphy 23 : 177 18 8 G e o g r a ph y N e t w o r k ( 200 2 ) h t t p :// www g e o g r a ph yn e t w o r k c o m / d a t a / d o w n l o a d a b l e h t ml V i e w e d ( J a n u a r y 2002 ) G l a ss R I C r a v e n R B B r e g m a n D J S t o l l B J H o r o w i t z N K e r n d t P & W i n k l e J ( 1980 ) I n j u r i e s f r o m t h e W i c h i t a F a l l s T o r n a d o : I m p l i ca t i o n s f o r P r e v e n t i o n S c i e n ce 207, 734 73 8 H e i n z C e n t e r f o r S c i e n ce E c o n o mi c s a n d t h e E nv i r o n m e n t ( 200 2 ) H u m a n L i nk s t o c o a s t a l D i s a s t e r s W a s h i ng t o n D C : T h e H J o hn H e i n z III C e n t e r f o r S c i e n ce E c o n o mi c s a n d t h e E nv i r o n m e n t H e w i tt K ( 199 7 ) R e g i on s o f R i s k : A G e og r aph i c a l I n t r odu c ti on t o D i s a s t e rs. E ss e x : A d d i s o n W e s l e y L o n g m a n L im i t e d H i c k e y R J ., B u s h D M a n d B o u l a y R S ( 19 9 9 ) G I S A p p li ca t i o n s i n C o a s t a l P r o p e r t y R i s k A s s e s s m e n t C a r t og r aph y 28 ( 2 ) 1 1 19 H i l l s b o r o ug h C o u n t y ( 2004 ) f t p :// f t p h i l l s b o r o ug h c o u n t y o r g / g i s / p u b / c o r po r a t e _d a t a/ V i e w e d F e b r u a r y 2004 H o b b s B e n j a m i n F ( 1980 ) A c o m p a r i s o n o f w e i g h t i n g m e t h o d s i n p o w e r p l a n t s i t i n g D ec i s i on S c i e n ce s 11 : 725 737

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101 J a n k o w s k i P i o t r ( 1995 ) I n t e g r a t i n g g e o g r a ph i c a l i n f o r m a t i o n s y s t e m s a n d m u l t i p l e c r i t e r i a d e c i s i o n m a k i ng m e t h o d s I n t j G e og r aph i c a l I n f o r m a ti on S y s t e ms 9 ( 3 ) ; 251 272 L e o n e ll i P ., B o n v i c i n i S S p a d o n i G ( 2000 ) H a za r d o u s m a t e r i a l t r a n s p o r t a t i o n : a r i s ka n a l y s i s b a s e d r o u t i n g m e t h o d o l og y J ou r na l o f H a z a r dou s M a t e r i a ls 71 : 283300 L i s t G F M i r c h a n d a n i P B e t a l ( 1991 ) M o d e l i ng a n d a n a l y s i s f o r h aza r d o u s m a t e r i a l s t r a n s p o r t a t i o n : R i s k a n a l y s i s r o u t i n g / s c h e d u l i ng a n d f a c il i t y l o ca t i o n T r an s po r t a ti on S c i e n ce 25 100 114 L i u F ( 2000 ) C e n s u s g e o g r a ph y : c o n ce p t s c r i t e r i a a n d h i e r a r c h y E n v i r on m e n t a l J u s ti ce A na l y s i s : T h e o r i e s M e t hod s an d P r a c ti ce B o ca R a t o n : L e w i s P ub l i s h e r s L o w r y J o h n H J r ; M ill e r H a r v e y J ; a n d H e p n e r G e o r g e F ( 1995 ) A G I S b a s e d s e n s i t i v i t y a n a l y s i s o f c o mm u n i t y v u l n e r a b il i t y t o h a z a r d o u s c o n t a mi n a n t s o n t h e M e x i c o / U S b o r d e r P ho t og r a mm e t r i c E ng i n ee r i ng and R e m o t e S e n s i ng 61 ( 11 ) : 1347 1359 M a r g a i F l o r e n ce L ( 2001 ) H ea l t h r i s k s a n d e nv i r o n m e n t a l i n e q u i t y : A g e o g r a ph i ca l a n a l y s i s o f ac c i d e n t a l r e l ea s e s o f h aza r d o u s m a t e r i a l s T h e P r o f e ss i ona l G e og r aph er 53 ( 3 ) : 422 434 M a l cze w s k i J a c e k ( 2003 ) O n t h e u s e o f w e i g h t e d li n e a r c o m b i n a t i o n m e t h o d s i n G I S : C o m m o n a n d b e s t p r o a c t i v e a pp r o ac h e s T r an s a c ti on s i n G I S 4 ( 1 ) : 5 2 2 M il e t i D ( 1999 ) D i s a s t e rs b y D e s i gn. W a s h i n g t o n D C : J o hn H e n r y P r e s s M o n m o n i e r M ., a n d S c h n e l l G ( 1984 ) L a n d U s e a n d l a n d c o v e r d a t a a n d t h e m a p p i ng o f p o pu l a t i o n d e n s i t y I n t e r na ti ona l Y e a r boo k o f C a r t og r aph y 24, 115 12 1 M o r r o w B H ( 1999 ) I d e n t i f y i ng a n d m a p p i ng c o m m u n i t y v u l n e r a b il i t y D i s a s t e rs 23 ( 1 ) 1 1 8 N ij k a m p P ; R e i t v e l t P a n d V o o g d H ( 1990 ) M u lti c r it e r i a ev a l ua ti on i n ph y s i c a l p l ann i ng A m s t e r d a m : E l s e v i e r S c i e n c e P ub l i s h e r s N a t i o n a l O ce a n i c a n d A t m o s p h e r i c A d m i n i s t r a t i o n ( NOA A ) C o a s t a l S e r v i c e s C e n t e r ( C S C ) ( 1997 ) A l a b a m a C o a s t a l H a z a r d s A ss e s s m e n t N O A A C S C / 10 97 / 00 1 C D R o m C h a r l e s t o n : NOA A C o a s t a l S e r v i ce s C e n t e r

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102 NOA A C S C ( 1999 ) C o mm u n i t y V u l n e r a b il i t y A s s e s s m e n t T o o l : N e w H a n o v e r C o u n t y N o r t h C a r o li n a N O AA / C S C / 99044 C D. C D R O M C h a r l e s t o n S C : NO AA C o a s t a l S e r v i c e s C e n t e r NOA A ( 1999 a ) M i t c h : T h e d ea d l i e s t A t l a n t i c h u r r i ca n e S i n ce 1780 h tt p : / / www n c d c n o aa g o v / o a / r e p o r t s / m i t c h / m i t c h h t ml L a s t U pd a t e d M o n d a y 25 J a n 1999 08 : 00 : 00 E S T b y N e a l L o t t @n o aa gov S a m M cc o w n@ n o aa g ov A x e l G r a u m a nn@ n o aa g ov T o m R o s s @ n o aa g ov NOA A ( 199 9 b ) U S M a i n l a n d H u rr i c a n e S t r i k e s b y S t a t e 1900 1996 h tt p : / / www nh c n o aa g o v / p a s t s t a t e h t ml L a s t U p d a t e : 2 0 J u l y 1999 NOA A ( 2004 ) S a ff i rS im p s o n H u rr i c a n e S c a l e h tt p : / / www a o ml n o aa g o v / g e n e r a l / l i b / l a e s cae h t ml ( V i e w e d F e b r u a r y 2004 ) P a l m R I ( 1990 ) N a t u r a l H a z a r d s : A n I n t e g r a t i ve F r a m e w o r k f o r R e s e a r c h and P l ann i ng B a l t i m o r e T h e J o h n s H o pk i n s U n i v e r s i t y P r e ss P e r li n S u s a n A ., S e x t o n K e n a n d W o n g D a v i d W S ( 1999 ) A n e x a m i n a t i o n o f r ace a n d p o v e r t y f o r p o pu l a t i o n s li v i ng n ea r i n du s t r i a l s o u r ce s o f a i r p o ll u t i o n J ou r na l o f E x po s u r e A na l y s i s and E n v i r on m e n t a l E p i d e m i o l ogy 9 : 2 9 48 P e r e i r a J o s e M a n d D u c k s t e i n L u c i e n ( 1993 ) A m u l t i p l e c r i t e r i a d e c i s i o n m a k i ng a pp r o ac h t o G I S b a s e d l a n d s u i t a b i l i t y e v a l u a t i o n I n t J G e og r pah i c a l I n f o r m a ti o n S y s t e m s 7 ( 5 ) : 40 7 424 R a s h e d T a r e k a n d W e k s J o hn ( 2003 ) A ss e s s i ng v u l n e r a b il i t y t o ea r t h qu a k e h a z a r d s t h r o ug h s p a t i a l m u l t i c r i t e r i a a n a l y s i s o f u r b a n a r ea s I n t e r na ti ona l J ou r na l o f G e og r aph i c a l I n f o r m a ti on S y s t e ms 17 ( 6 ) : 547 57 6 R e V e l l e C ., C o h o n J. S h o b r y s D ( 199 1 ) S im u l t a n e o u s s i t i n g a n d r o u t i n g i n t h e d i s p o s a l o f h aza r d o u s w a s t e s T r an s po r t a ti on S c i e n ce 25 13 8 145 R T K ( 2002 ) T h e R i g h t t o K n o w N e t w o r k ww w r t k n et ( V i e w e d 2002 ) S o c i a l S c i e n ce D a t a A n a l y s i s N e t w o r k ( S S D A N ) ( 2004 ) H i l l s b o r o ug h C o u n t y P o pu l a t i o n G r o w t h h tt p : / / w w w ce n s u s s c op e o rg ( 2 / 15 / 04 ) S h e pp a r d E r i c L e i t n e r H e l g a M c M a s t e r R o bb e r t B a n d T i a n H o n ggu o ( 199 9 ) G I Sb a s e d m e a s u r e s o f e nv i r o n m e n t a l e q u i t y : E x p l o r i n g t h e i r s e n s i t i v i t y a n d s i g n i f i c a n c e S i n c l a i r W i ll i a m C a n d S t e w a r t J W ( 1985 ) S o il t y p e d eve l op m e n t and d i s t r i bu ti o n i n F l o r i da ( M a p ) T a ll a h a s s ee U S G e o l og i ca l S u r v e y

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103 S m i t h K ( 1996 ) E n v i r on m e n t a l H a z a r ds ( 2 n d e d ) L o n d o n : R o u t l e dg e S t a t i s t i c s C a n a d a ( 2003 ) C u m u l a t i v e F r e qu e n c y h tt p : / / w w w s t a t c an c a / e ng li s h / e du / p o w e r / c h10 / f r e qu e n cy h tm ( D a t e m od i f i e d : 2003 10 20 ) S t r e t e s k y P a n d L yn c h M J ( 199 9 ) E n v i r o n m e n t a l j u s t i ce a n d t h e p r e d i c t i o n s o f d i s t a n ce t o acc i d e n t a l r e l ea s e s i n H il l s b o r o ug h C ou n t y F l o r i d a So c i a l S c i e n ce Q ua r t e r ly 80 : 830 846 S W F W M D ( 2000 ) G I S D a t a D i s t r i b u t i o n h tt p : / / w w w s w f w m d s t a t e f l u s / da t a / g i s/ ( V i e w e d A p r il 2004 ) T a m p a P o r t A u t h o r i t y ( 2004 ) B u il d i ng f o r t h e F u t u r e h tt p : // w w w t a m papo r t c om ( 2 / 15 / 04 ) T e t r a d ( 200 4 ) h t t p :// ww w t e t r a d c o m / p c e n s u s / u s a / ce n s u s 2000d a t a h t ml V i e w e d J a n 2004 T h u r m e r e r J o n e s A P a n d B r o w n D ( 200 0 ) A G I S b a s e d c o a s t a l m a n a g e m e n t s y s t e m f o r c l i m a t e c h a n g e a s s o c i a t e d f l oo d r i s k a ss e s s m e n t o n t h e ea s t c o a s t o f E n g l a n d I n t J G I S 14 ( 3 ) 26 5 281 T o b i n G A ., a n d M o n t z B E ( 199 7 ) N a t u r a l H a z a r d s : ex p l ana ti on and i n t e g r a ti on. N e w Y o r k : T h e G u i l f o r d P r e ss U S C e n s u s ( 2001 ) Su mm a r y F il e 3 : 200 0 C e n s u s o f P opu l a ti on and H ou s i ng : T ec hn i c a l D o c u m e n t a ti on h t t p :// www ce n s u s g o v / p r o d / ce n 2000 / d o c / s f 3 p df W a t s o n C C J r a n d J o h n s o n M E ( 1999 ) T A O S -T h e A r b it e r o f S t o r m s F l o r i da S t a t e w i d e H a z a r d A ss e s s m e n t i n T A O S M o d e l O u t p u t : H i l l s b o r o ug h C o u n t y C D R o m W i l s o n W L ( 199 5 ) S i n k ho l e an d bu r i e d s i n k ho l e d e n s iti e s and n e w s i n k ho l e f r e qu e n c i e s i n k a rs t o f no r t h w e s t p e n i n s u l a r F l o r i da i n K a r s t g e o h aza r d s : e n g i n ee r i ng a n d e nv i r o n m e n t a l p r o b l e m s i n k a r s t t e rr a i n P r o c 5 t h c o n f e r e n ce G a t li nbu r g 1995 e d B ec k B F p 79 9 1 Z h a n g J i a n j u n H o dg s o n J o hn a n d E r ku t E r h a n ( 2000 ) U s i n g G I S t o a ss e ss t h e r i s k s o f h a za r d o u s m a t e r i a l s t a n s p o r t i n n e t w o r k s. E u r op e an J ou r na l o f O p e r a ti ona l R e s e a r ch 121 : 316 329

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104 A pp e nd i x : S o u r ce s o f T o x i c R e l e a s e ( 2000 ) S u m o f a ll f u g i t i v e a i r a n d s t ac k a i r e mi ss i o n s T h e m a x i m u m f o r eac h s i t e w a s s e l ec t e d T h e t o t a l a n n u a l r e l e a s e w a s d i v i d e d b y f o u r t o s i m u l a t e t h e p o t e n t i a l r e l ea s e p e r qu a r t e r T h e w ea t h e r d a t a i s s u m m e r i ze d b e l o w : Month Wind Speed Wind Direction Cloud Cover Temperature (F) Humidity January 9 N Clear 70.6 56 April 9 ENE Partly Cloudy 82.2 46 July 7 E Overcast 90.0 59 October 9 NNE Clear 83.4 56 C l o ud c o v e r w a s e s t im a t e d b y f r o m t h e p r o b a b il i t y o f r a i n f o r eac h m o n t h T e m p e r a t u r e w a s c a l c u l a t e d a s t h e a v e r a g e t e m p e r a t u r e f o r eac h m o n t h i n qu e s t i o n T h e t im e a n d d a t e w a s a ss u m e d t o b e n oo n o n t h e f i f t e e n t h o f t h e m o n t h T h e g r o u n d c o v e r i s a s s u m e d t o b e o p e n c o u n t r y i n e v e r y c a s e Facility Chemical Reported Chemical Used in ALOHA Amount (lbs/sec) Aloca Extrusion Inc. Xylene Xylene 230.8 Amalie Oil Ethylene Glycol Ethylene Glycol, Monoacetate 4.2 Ball Metal Beverage (1) N-Butyl Alcohol Tert Butyl Alcohol 2433.0 Cargill Fertilizer Ammonia Ammonia 1820.0 CF Industry Ammonia Ammonia 3356.6 Clorox Products Chlorine Chlorine 0.4 Col Met Inc Glycol Ethers NA 40.0 Coronet Industry Hydrogen Fluoride Hydrogen Fluoride 461.2 GAC Tampa Asbestos NA 1.6 Gatsby Spas Styrene Styrene Monomer 498.0 Gulf Coast Recycling Lead Compounds NA 14.0 Gulf Marine Repair Zinc Compounds NA 545.6 Industrial Galvanizers Zinc Compounds NA 26.0 International paper Glycol Ethers NA 218.4 International Ship Copper Compounds NA 408.0 Johnson Controls Lead Compounds NA 5.2 Lazzara Yachts Styrene Styrene Monomer 344.4 Nitram, Inc. Ammonia Ammonia 5907.6 Photoengraving Inc Trichloroethylene Trichloroethylene 116.0 Southeastern Wire Zinc Compounds NA 1.4 Tampa Bay Shipbuilding Xylene Xylene 910.8 Tampa Fiberglass Styrene Styrene Monomer 200 Trademark Nitrogen Ammonia Ammonia 18.0 Trident Shipworks Styrene Styrene Monomer 82.8 Valspar Corp Ethylene Glycol Ethylene Glycol, Monoacetate 2.1

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105 Yuengling Brewing Co Ammonia Ammonia 101.6 Ball Metal Beverage (2) N-Butyl Alcohol Tert Butyl Alcohol 1150.0


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G116 (ONLINE)
1 100
Albury, Keith Allen.
0 245
Multiple hazards and community vulnerability in Hillsborough County, Florida
h [electronic resource] /
by Keith A. Albury.
260
[Tampa, Fla.] :
University of South Florida,
2004.
502
Thesis (M.A.)--University of South Florida, 2004.
504
Includes bibliographical references.
516
Text (Electronic thesis) in PDF format.
538
System requirements: World Wide Web browser and PDF reader.
Mode of access: World Wide Web.
500
Title from PDF of title page.
Document formatted into pages; contains 115 pages.
520
ABSTRACT: Hillsborough County, Florida is subject to a variety of natural and technological hazards, which have the potential to threaten both the population and the built environment. This research focuses on several natural hazards (coastal flooding, sink hole, and hurricane) and technological hazards (toxic transportation spills and toxic release from fixed storage facilities) and the population that is potentially exposed to these hazards. Social vulnerability for this population was determined using racial composition, gender, age and household rental/ownership status. Both social vulnerability and exposure to hazardous conditions occur as a continuum across geographical space. The determination of who is exposed; the extent of exposure; and the hazardousness of their environment; requires converting this continuum into discreet values. There is little agreement on how this should be accomplished. The goal of this project is to improve on this situation by developing a multiple hazard map and a social vulnerability map using the best available data with a focus on data integration. The resulting maps were used to determine the extent that the community of Hillsborough County is exposed to hazardous conditions and the social vulnerability of that exposed community. The impact of hazard analysis is dependant on the creation of the hazard map. The hazard map can be affected by application of weighting factors to the individual or groups of hazards. Weighted linear combinations were used to examine how the exposed population changes when different hazard models are used. A technique of cumulative frequency mapping was used to examine how the composition of the exposed population changed as the hazard scores increased. This was useful in visualizing that different vulnerable communities were not exposed to hazards equally. This technique will be useful for future vulnerability/hazard assessments. The results of this research show that the most vulnerable populations in Hillsborough County, Florida are not exposed to the most extreme hazards. Instead the preponderance of the population is moderately vulnerable and is exposed to moderate hazards. It is important to focus on this population to help prepare for and respond to hazardous events and to work toward diminishing their social vulnerability.
590
Adviser: Paul Zandbergen
653
Geographical Information System.
flooding.
sink hole.
hurricane.
toxic spill.
toxic release.
690
Dissertations, Academic
z USF
x Geography
Masters.
773
t USF Electronic Theses and Dissertations.
4 856
u http://digital.lib.usf.edu/?e14.421