河流洪涝对城市公共安全应急响应能力的影响研究——以上海市外环以内中心城区为例

以上海市外环以内中心城区作为研究区域,采用洪涝情景模拟与GIS网络分析相结合的研究方法,评估了当前以及未来不同重现期河流洪涝情景下城市公共安全（110）应急响应能力。研究结果表明：在洪涝情景下,部分城市路网瘫痪、交通中断,应急车辆无法通行,公安应急服务空间可达性范围较正常情况明显变小,应急响应能力降低;由于高脆弱性区域（棚户区）主要位于黄浦江沿岸地区,江水漫溢导致淹没路段较多,因此部分棚户区的救援时间会出现延迟甚至失去应急救援服务。通过对河流洪涝情景下城市公共安全（110）应急响应能力的评估研究,可为城市洪涝灾害应急响应部门制定预防与应对措施提供理论和科学依据,具有重要的现实意义。     

黄浦江流域洪灾动态风险演化趋势研究

改革开放以来,黄浦江流域经历了快速的城市化过程,人类活动极大改变了流域的自然环境和洪灾风险特征。利用洪水数值模型开展1979、1990、2000和2009年黄浦江流域5、50和500年一遇洪水情景模拟。在此基础上,参考相关标准,构建基于土地利用的脆弱性分级方法和风险判别矩阵,进而分析了黄浦江流域洪灾动态风险的演化特征。研究结果显示:转型期黄浦江流域洪灾动态风险呈现先缓慢增加后显著降低的演化趋势,在空间上洪灾风险表现为从几乎全流域分布到中上游地区集中分布的趋势,防汛墙的扩建加固以及快速城镇化进程是导致洪灾风险演化的主要因素。     

上海城市土地利用变化及生态风险研究

基于上海市1987年和2007年的Landsat-TM遥感数据,采用监督分类方法,获得2个时相遥感土地利用分类数据:在此基础上,构建了区域土地利用综合生态风险指数,通过普通克里格插值方法,编制上海区域生态风险等级图.研究结果表明:20年来,上海市土地利用的总体趋势是城市建设用地面积大幅增加,农田面积大幅减少:对半变异函数曲线中块金值、基台值和块金基台比3个主要参数的分析,表明上海市生态风险指数的空间相关距离在逐年增加:1987年和2007年的生态风险指数分别在0.15～0.31和0.12～0.32之间,该指数从市中心向郊区呈圈层状递减,且高生态风险区面积在大幅扩大:通过缓冲区分析得出土地利用类型的时空格局变化对生态风险的空间结构有着很大程度的影响.这对于城市生态风险研究提供了案例,研究结果对城市可持续发展具有重要意义.     

基于GIS的城市社区暴雨内涝灾害风险评估

以2008年9月20日上海市浦东、南汇等地区发生的暴雨内涝灾害为例,选取受灾最为严重的川沙镇临园社区作为研究区,从致灾因子评估、脆弱性评估和暴露分析3方面建立了城市社区暴雨内涝的综合灾害风险评估模型.结合遥感影像、实地调查以及各种基础资料数据与GIS技术,对社区暴雨内涝灾害进行情景分析和灾害风险评估,以年均暴雨内涝损失表示研究区的暴雨内涝风险,该研究为城市社区灾害风险规划与管理提供决策依据.     

基于小尺度的城市暴雨内涝灾害情景模拟与风险评估

自然灾害情景模拟与风险评估是灾害研究的核心内容和热点问题之一,但城市自然灾害风险评估至今却缺乏统一的程序与范式。本文选择了城市频发的暴雨内涝灾害为研究对象,结合上海市静安区实证研究,提出了一套基于小尺度的城市暴雨内涝灾害风险评估的思路与方法。基于灾害风险的基本理念,从致灾因子分析、脆弱性分析和暴露分析三方面入手,探讨不同情景下的小尺度城市暴雨内涝灾害情景模拟与风险表达方式;提出了小尺度城市暴雨内涝灾害风险评估宜采用情景模拟和综合分析方法,充分考虑城市的内部地形特征、降水、径流和排水等因素,创建一个基于GIS栅格的城市内涝模型,并基于多种重现期灾害情景,更客观地模拟内涝积水深度和淹没面积;采用多次实地调查获得的内涝损失数据,拟合出居民房屋和室内财产的灾损曲线;利用灾损曲线评估脆弱性、暴露要素和损失,建立超越概率-损失曲线,创建了基于GIS栅格城市暴雨内涝灾害的风险评估模型与范式,为制订城市暴雨内涝灾害风险管理和规划奠定了基础。这亦为进一步开展小尺度城市自然灾害情景模拟和风险评估研究提供了一种新探索。     

上海市灾害综合风险定量评估研究

城市灾害风险评估作为城市灾害风险管理的核心,已经成为灾害研究的热点问题。鉴于目前上海城市灾害特征,提出城市灾害综合风险评估的理念,从致灾因子、历史灾情、暴露-易损性和抗灾恢复力等方面选取指标,构建了上海城市灾害综合风险评估指标体系和评估模型。以上海市19个区县进行灾害综合风险评估实证研究,依据评估结果对上海市灾害综合风险特征及其空间分布规律进行深入探讨,为上海城市灾害管理提供科学依据。     

海平面上升背景下中国沿海台风风暴潮脆弱性分析

沿海地区既是我国人口、经济和社会发展的重要区域,又是自然灾害易发和频发区域。基于中国沿海1989—2008年台风风暴潮增水数据、航天飞机雷达地形测绘任务3秒数字高程模型(SRTM3 DEM)数据、2009年县级行政区数据、2005年100m土地利用栅格数据、2003年平方公里人口和国内生产总值(GDP)数据,进行了中国沿海海平面上升背景下的中国东部沿海台风风暴潮脆弱性分析。采用线性回归法得到海平面上升值,采用回归分析法得到风暴潮回归周期和相应潮高,采用高程面积法得到风暴潮土地利用淹没图,采用地统计法得到各高程内被淹县市土地利用面积、被淹人口和GDP。研究结果表明,珠江三角洲地区、长江三角洲和长江以北的江苏北部沿海地区、莱州湾及黄河三角洲和渤海湾与辽东湾地区是我国沿海三大主要台风风暴潮脆弱区,也是今后台风风暴潮重点预防地区;农田、水域与建设用地是沿海地区最易遭受风暴潮增水淹没的3种土地利用类型。     

气候变化下上海市降水问题

利用上海市10个地方气象站1961―2010年逐日降水数据以及高精度下垫面资料,综合使用累积距平、滑动平均、线性倾向估计、SDSM、Mann-Kendall突变检验等方法系统分析了近50年来上海市区、近郊区和远郊区降水指标年际、季节变化特征,并基于ArcGIS空间分析,结合适合上海本地的极端降水阈值,研究了上海市雨洪灾害高危险区域的空间分布。结果发现：研究区降水强度有增强趋势,主要表现在暴雨量级以下降水频次变少,但是总量增多,且暴雨与大暴雨以上量级降水频次增多,市区、近郊区和远郊区响应时间与幅度差异明显;研究区夏季、冬季降水呈显著增加趋势,5 a滑动降水量年递增率分别达到56.23和16.71 mm/10 a,春季和秋季降水呈不显著下降趋势;黄浦江上游地区极端降水发生频次较高,极端降水引发的雨洪灾害高危险区域主要集中在黄浦江上游以及入海口等地。