基于PGIS和水文-淹没模型的社区洪水风险分析——以浙江省台州市大田河流域为例

以浙江省大田河流域为案例,基于参与式地理信息系统(PGIS)开展野外调查,构建居民建筑及其室内财产的脆弱性曲线;利用HEC-HMS水文和HAND淹没模型,模拟6种洪水淹没情景,开展承灾体建模、暴露与潜在损失分析,从而实现社区尺度的多情景洪水风险分析。结果表明,基于PGIS的问卷调查和家庭访谈可有效收集社区本地知识并辅助完成风险分析。从2年一遇到500年一遇洪水,受淹建筑足迹由6.72%增至61.44%,总的暴露资产由23.24亿元增至222.48亿元;结合脆弱性分析得出,洪水潜在损失由3.86亿元上升为54.19亿元。社区的洪水年期望损失为4.89亿元,有必要采取综合性防洪适应措施,以应对未来可能加剧的洪水灾害风险。该研究可为开展社区参与式的洪水风险分析提供借鉴。

中国城市韧性时空分异特征及其影响因素分析

城市韧性指标体系的构建是城市韧性从理论到实践的桥梁。韧性城市测度指标的量化有助于增进对城市韧性的理解,并有效指导韧性城市建设。本文综合城市组成要素和韧性城市特征,从社会韧性、经济韧性、组织管理韧性、基础设施韧性和生态环境韧性5个维度构建我国城市韧性评价指标体系,对全国267个地级市的城市韧性进行评估,并采用地理探测器模型,探讨了城市韧性水平的影响因素。结果表明:(1)2010—2017年,全国城市韧性水平整体呈逐渐上升趋势,但全国(高韧性与低、较低韧性水平)城市韧性水平日趋均衡化;(2)城市韧性空间分异特征明显,东部沿海地区整体韧性水平高于中西部地区,形成“东高西低”的格局;(3)城市集群化空间分异特征明显,城市群地区城市韧性水平较高。韧性指数显示东部沿海发达城市韧性指数明显高于其他地区,而中西部大多以核心城市、省会城市韧性指数较高为主。(4)城市韧性的影响因素分析表明,城市基础设施建设和人才创新是影响我国城市韧性水平时空分异最主要的因素。

基于网络大数据和水文-水动力模型的沿海城市洪水风险与适应

气候变化、海平面上升、地面沉降和快速城市化很可能将加剧沿海城市洪水风险.如何定量刻画洪水风险未来变化趋势并进行有效适应是亟待解决的前沿科学问题.为此,我们提出了一套多学科的综合方法:(1)基于网络大数据和机器学习对承灾体分布与暴露价值进行精细尺度建模;(2)基于水文-水动力模型对未来极端风暴洪水进行淹没情景模拟;(3)针对不同情景进行经济损失风险分析和适应措施的成本效益评估.以上海为例,将上述方法应用于综合评估极端风暴洪水情景下的住宅建筑风险、未来演化(2050年)和适应措施的成本效益.结果表明,海平面上升和地面沉降将显著加剧上海的洪水风险,RCP4.5、RCP8.5和RCP8.5 High-end三种典型浓度情景下住宅建筑的年期望损失在2050年达7.0亿元~9.0亿元,是当前结果的1.6~2.0倍.实施干适应措施和湿适应措施可分别将年期望损失减少76%~79%和88%~90%;并且两种措施均具有可观的成本效益,净现值分别达28.4亿元~55.3亿元和58.5亿元~99.4亿元,效益/成本比分别为1.9~2.4和7.9~9.8.上述研究可为科学理解和有效适应上海未来洪水风险提供依据,该综合分析方法也可应用于其他沿海城市的洪水风险和适应策略研究.

深度不确定性下的灾害风险稳健决策方法评述

由于未来气候变化和城市化相互耦合作用,极端气候事件频发,尤其是沿海超大城市所面临的复合洪水风险持续上升。基于稳健决策方法,评估未来潜在适应措施的表现性能及经济效益,提出适应风险的实施路径,可有效管理极端灾害事件,降低灾害风险,增强城市韧性。首先分析了国际上处理深度不确定性的稳健决策方法理论基础,其次评述了被广泛应用于灾害风险领域的稳健决策、多目标稳健决策、动态适应性规划、适应对策路径、动态适应性对策路径及实物期权分析6种稳健决策方法,并进行系统对比分析。最后,提出未来可综合稳健决策和适应对策路径的优点,也可使用多目标稳健决策解决多目标问题、权衡多目标决策。此外,实物期权分析可量化适应措施的决策投资时机。这些稳健决策方法都为解决深度不确定性、降低灾害风险、制定适应气候变化策略提供了方法和工具。