基于韧性视角的福建沿海风暴潮风险综合评估研究

本文基于城市安全韧性三角形模型,构建韧性城市视角下的风暴潮灾害综合风险评价框架,采用2011—2020年福建省33个沿海县(区、市)数据,通过城市适灾韧性评价指标体系,科学评价福建沿海城市适灾韧性水平时空分异特征,借助地理信息分析工具,综合风暴潮灾害危险性、脆弱性和城市韧性的评价结果,实现福建省域尺度风暴潮灾害综合风险区划。结果表明:(1)福建省2020年沿海城市适灾韧性水平从高到低依次为:福州、厦门、漳州、泉州、宁德、莆田;(2)随着各沿海城市适灾韧性水平的稳步提升,福建省风暴潮灾情等级指数呈下降趋势;(3)风暴潮综合风险I级区主要分布在莆田的兴化湾、湄洲湾沿岸;(4)在灾害防御建议方面,应重点关注河口、喇叭型湾口等地区,应重点防范北部路径和中部路径的台风风暴潮,应因地制宜制定海洋防灾减灾对策和韧性城市建设规划。     

台风风暴潮灾害影响下的温州平阳县脆弱性评估

浙江是频繁遭遇台风风暴潮袭击的省份,而温州地区受潮灾尤为严重,为给其防御台风风暴潮提供管理支持,文章以平阳县为例,利用气候变化脆弱性分析框架,分析灾害暴露性、脆弱性特征和适应能力,提出平阳县适应风暴潮灾害的对策。在适应能力评估上,从经济与社会发展、城市基础设施、保护性设施、灾害管理机构能力和机制等4个方面构建沿海城市防御风暴潮灾害能力评价指标体系,采用AHP层次分析法评估平阳防御灾害能力。研究结果表明:(1)平阳具有较高的灾害暴露性。(2)增加脆弱性的主要因素包括围填海新区扩张与城市建设、存在的部分低质量房屋、城市排水管网系统和部分海堤标准较低、基层社区灾害应对能力相对不足等。(3)平阳防御风暴潮灾害能力的评估值为0.796。建议将风暴潮灾害因素纳入国土空间规划考虑;健全灾害管理机构和机制;加固重点堤防,改进城市排水系统;提高农房等建筑的防洪抗台能力;提升基层社区的减灾能力。     

沿海地区风暴潮灾害的脆弱性组合评价及原因探析

以典型海洋灾害风暴潮为研究对象,以国家海洋局统计公报数据、国家统计局和各省市统计数据为数据源,将粗糙集理论(RST)与组合赋权策略(CWM)结合建立了基于RST-CWM的风暴潮灾害脆弱性组合评价模型。利用粗糙集的知识简约属性、投影寻踪组合赋权思想进行沿海各省市地区海洋风暴潮灾害脆弱性的综合评价。测算结果表明:沿海地区基于RST-CWM模型的风暴潮灾害脆弱性呈现出一定的空间差异性,但研究区各省市海洋风暴潮灾害脆弱性与地理位置分布没有必然的联系,说明在沿海地区开展海洋防灾减灾工作,若只注重地理区划并不一定能改善当地风暴潮脆弱程度。研究区各省市海洋灾害脆弱程度大小排序为:山东、天津、福建、广东、广西、辽宁、江苏、浙江、海南、河北、上海,同时,各省市的脆弱性要素即暴露性、敏感性及适应性构成有所差异,说明完备海洋风暴潮防灾减灾机制的驱动力是多样的,风暴潮防治应综合考虑灾害本身和人为因素。     

江苏海岸带生态环境脆弱性及其评价体系构建

海岸带对于人类社会和经济的发展至关重要,全球经济财富大部分产生于海岸区域,但海岸带由于受到多种作用力的交互影响,客观上存在各种灾害频繁、生态环境脆弱等问题.分析海岸带生态环境的脆弱性问题,构建海岸带生态环境脆弱性评价框架,对开展生态环境保护、自然资源的合理开发和促使海岸带环境经济协调发展具有重要科学意义.从海岸带自然发展状态和人类活动两方面分析了江苏省海岸带生态环境脆弱性的特点.由于江苏海岸带平缓及淤泥质特征,随着全球海平面上升,海岸带侵蚀加剧,潮滩淹没面积增大.人类活动对海岸带生态环境的影响更直接更明显,滩涂围垦和工农业生产带来的污染危害日益凸显,使江苏海岸带生态环境呈现出明显的脆弱性.针对江苏省海岸带生态环境的脆弱性,构建了"压力-状态-响应"评价模型,设定海岸带自然环境特点和人类活动两大因素作为压力指标,海岸带在承受此两方面压力下,其生物多样性、生态系统及潮滩等呈现相应的发展状态,针对这种发展状态,提出了应对措施,从而构建了该评价模型.运用层次分析法,从海岸带自然条件和人类经济活动两方面,共选取反映海岸带地质地貌、土壤植被、水文气象和海岸带区域经济社会发展状态的15个指标,初步建立了江苏海岸带生态环境脆弱性评估指标体系.结合江苏省海岸带生态环境脆弱性特点和脆弱性评估指标体系,提出了保护海岸带生态环境的建议:(1)建立海岸带综合管理体系;(2)加强自然保护区建设;(3)采用工程修复和生态修复海岸带生态环境;(4)加强海岸带污染物排放管制.     

舟山市风暴潮承灾体脆弱性评估研究

以舟山市为研究对象,从自然和社会两个方面出发进行脆弱性评估。选择土地利用类型为指标进行自然脆弱性评估;选取人口房屋密度、城镇化率、区域疏散度等9个指标,采用SDSVI指数与AHP决策分析法进行社会脆弱性评估,其中SDSVI指数是参考沿海脆弱性指数CVI构建的风暴潮承灾体社会脆弱性指数。在此基础上,对综合脆弱性评估进行分析与探究。结果显示,脆弱性由高到低依次为:岱山县、嵊泗县、普陀区、定海区。研究结果可为政府应对风暴潮灾害以及进一步开展相应的风暴潮灾害风险评估工作等提供科学参考。     

风暴潮灾害情景下海岸带暴露指数时空演变研究——以福建省东山湾为例

暴露指数反映了环境在面对极端天气事件时承受灾害的潜在风险程度。研究利用遥感影像数据、数字高程数据(DEM)、海洋水深及风力数据等, 基于暴露指数模型, 以福建省东山湾为案例研究区域, 对风暴潮灾害情景下的海岸带暴露指数及其时空演变进行分析。研究结果显示: (1)近十年来, 东山湾海岸带暴露指数总体呈下降趋势, 潜在风险程度为“中”及以上区域占比由67.14%下降至59.06%, 海岸带在面对风暴潮灾害等极端天气事件时潜在的风险程度总体降低, 海湾地貌类型差异及其形态变化是影响东山湾暴露指数产生波动的主要原因; (2)基于暴露指数评价结果, 结合海岸带开发利用现状, 研究可对东山湾海岸带生态环境的敏感区域进行识别, 并制定具有针对性的开发利用与风险防范对策, 为海岸带空间规划、生态保护修复格局的科学划定提供理论支撑, 在助力海岸带陆海统筹和可持续发展上具有重要意义; (3)研究提出的一种基于时间序列的暴露指数研究技术路线和框架, 可为海岸带脆弱性评估、海岸带韧性评估、海岸带灾害监测预警等相关研究提供新的研究视角, 在基于深度学习的海岸带灾害风险预警与灾害模拟等方面也具有较为广阔的应用前景。     

象山港海岸带景观生态风险演变研究

海岸带景观是沿海地区社会经济可持续发展的基础,研究人类活动影响下的海岸带景观生态风险演变对海岸带景观规划与景观资源的合理开发具有重要意义。本文基于1990—2010年间3期的Landsat TM/ETM+遥感数据源,结合野外实地调查,研究了象山港海岸带景观生态风险及其变化趋势。结果表明: (1)20 a间,象山港海岸带景观格局发生显著变化,耕地、海域和林地等景观类型面积呈下降趋势,而建设用地、未利用地和养殖用地不断增加;(2)1990年以来,象山港海岸带景观生态风险等级有不断增高趋势,部分低、较低等级生态风险区演变为中等级以及较高等级;(3)从不同等级生态风险区的空间分布上看,1990年以来海岸带景观低和较低等级生态风险区空间分布在沿海地区减少,而中等、较高和高生态风险区在沿海地区不断形成并向陆侧扩张。从演化速率上看,近10 a的较高和高生态风险区面积增加速率较前10 a显著加快。     

青岛地区风暴潮灾害易损性风险区划建模

风暴潮灾害风险是由风暴潮危险性、承灾体脆弱性、暴露性和防潮减灾能力决定的,其中承灾体脆弱性、暴露性和防潮减灾能力构成了风暴潮灾害的易损性.结合目前国内对风暴潮灾害危险性研究较为深入,而对易损性研究欠缺的现状,以青岛沿海风暴潮为例,建立了风暴潮灾害易损性风险区划模型.模型首先通过风险因子识别建立了风险评价指标体系,然后采用聚类分析将研究区域进行综合分类,再用熵值法、灰色关联分析及模糊综合评价法分别对各地区潮灾风险进行量化,最后应用熵值—灰色—模糊组合方法从主客观角度定性定量进行综合风险区划排名,将青岛九区市划分为4个不同风险等级,揭示了青岛近海地区风暴潮灾害风险的地域差异性,为因地制宜地制定防灾减灾措施与规划提供了科学依据.     

风暴潮灾害经济预警指标体系研究

在界定风暴潮灾害经济预警概念的基础上,按照风暴潮灾害经济预警主体性原则、逻辑科学性原则,选取风暴潮灾害经济预警评价指标,采用“目的树”层次分析法,从风暴潮灾害危险度、潜在受灾地区易损脆弱度和防灾减灾能力三个层面,构建了我国风暴潮灾害经济预警指标体系,这将为近海青岛地区风暴潮灾害风险区划,以及相关预警模型的准确有效建立与...     

相邻地区风暴潮灾害风险评估与区划成果集成方法初探及应用

由于风暴潮灾害常年对我国造成严重影响,因此国内许多沿海省(自治区、直辖市)均开展了风暴潮灾害风险评估与区划工作。随着该工作的陆续完成,考虑全局风暴潮灾害风险管理的需要,即将面临相邻地区成果衔接或集成的问题。为此,文章开展了相邻地区风暴潮灾害风险评估与区划成果集成方法的初步研究,提出潮位、增水、淹没水深、危险性、脆弱性、风险等级和风险区划等模型计算或评估结果的分类集成方法,并以上海市沿海5区的3个区域风暴潮模型的计算和评估结果为基础进行了方法应用,成功获得了上海全市的集成成果。文章提出的成果集成方法旨在为全国其他沿海省(自治区、直辖市)、县的成果集成提供方法借鉴。     

风暴潮灾害损失评估研究综述

本文先根据风暴潮灾害损失评估时序、因果关系、结果形式以及灾害要素对评估对象分类,综述不同损失类别的定义、特征、方法及实践意义.在此分类的基础上,统计6类风暴潮损失评估使用的39种指标频次,并首次通过弦图对统计结果进行可视化.结果表明,我国风暴潮损失评估研究主要集中于风暴潮灾后损失和损失等级评估,其中,产业损失指标的使用...     

我国渔业台风灾害风险评价及区划研究

为分析我国易遭受台风灾害的13个省、市、自治区渔业台风灾害风险,文章从台风气象灾害的危险性、渔业系统的敏感性、脆弱性和抗灾减灾能力4要素的内涵出发,共选取18个指标,建立完备的渔业台风灾害风险评价指标体系,并运用熵值法确定各指标的权重,计算出各地区的渔业台风灾害风险指数。同时根据风险指数的大小,将这些地区分为4个等级:高风险区为广东和福建,中风险区为海南、山东、浙江和江苏,低风险区为江西、广西、辽宁和安徽,微风险区为河北、上海和天津。最后根据研究结果,提出区别化加大渔业基础设施投资力度、重视渔业主产区风险管理以及差异化推广政策性渔业保险的建议,旨在为渔业台风灾害的有效管理提供参考。     

基于改进的神经网络方法的风暴潮灾害经济损失预测

风暴潮灾害一直以来对中国东南沿海地区的社会经济发展具有较为严重的负面影响, 是对中国造成危害最为严重的海洋灾害之一, 建立一个准确有效的损失评估模型进行风暴潮灾害损失预测, 对风暴潮灾害的预防具有重要的意义。本文在现有研究的基础上收集了2000—2018年中国东南沿海的琼、粤、闽、浙等省份记录较为完整的风暴潮灾害相关数据, 在综合考虑危险性、承灾体脆弱性、孕灾环境和防灾减灾能力的基础上, 建立起更为完整的风暴潮灾害损失的指标体系。相较于单一的BP神经网络, 本文在借鉴机器学习相关理论的基础上搭建了差分进化灰狼算法(DEGWO)优化的BP神经网络, 对样本进行训练和仿真测试。结果表明, 通过DEGWO算法优化后的模型误差更小, 数据的拟合程度更高, 对比而言, 提高了风暴潮灾害损失预测的精确性, 能够为风暴潮灾害损失预测的研究提供新的思路, 同时也为风暴潮灾害的防灾减灾管理提供了指导。     

海岸带开发强度评价研究——以温州为例

文章采用资源(R)—生态环境(EE)—社会经济(SE)指标体系法,构建了陆域资源、海域资源、陆域生态环境、海域生态环境、社会发展和经济发展六大因素19项指标33个参数的评价指标体系,规范了海岸带开发强度评价内涵,建立海岸带开发强度评价方法,以温州为例,评价海岸带开发强度。研究结果:1温州市沿海没有开发强度等级高的区县。2龙湾区、乐清市、瑞安市和苍南县开发强度等级均较高,其评级顺序由高到低依次为龙湾区、乐清市、瑞安和苍南;开发强度等级中等县区是洞头和平阳,二者评价级别相同。3海域开发强度等级最高的是乐清市和洞头县,瑞安市海域开发强度等级最低。4龙湾区、乐清市、瑞安、平阳和苍南生态环境分项评价值较高,海岸带区域生态环境已经受到一定程度的损害。研究结论:基于R—EE—SE指标体系法是研究海岸带开发强度的一个较好评价方法。     

基于证据理论的风暴潮灾害损失评估

本文提出了一种基于Dempster-Shafer证据理论的风暴潮灾害损失评估方法。鉴于风暴潮致灾过程中的不确定性, 选择合适的具有代表性指标(包括最大风暴潮增水、最大有效波高和防灾减灾能力)产生灾害损失评估的证据, 并根据所选指标和风暴潮直接经济损失之间的相关性大小确定证据权重, 最后采用改进的Murphy证据融合算法进行证据融合, 从而判断灾害损失等级。通过实证分析发现, 本文所提出的方法在判断风暴潮灾害损失等级上的正确率达到93.1%, 优于朴素贝叶斯、支持向量机、神经网络和决策树等常用方法, 同时本文方法计算简便, 且随着训练集样本量的增加, 损失评估结果可进一步精细化。     

东海区大陆海岸带景观格局变化及生态风险评价

基于1990-2015年东海区海岸带6期遥感影像数据,分析了景观格局的动态变化,构建景观生态风险指数,对不同时期研究区的生态风险进行了评价。结果表明:(1)东海区海岸带景观以林地和耕地为主导,耕地面积急剧下降,而建设用地面积增长迅速,增长率为155.55%;(2)研究区生态风险程度加深。1990-2010年中生态风险区占主导地位,2015年较高生态风险区上升为主导地位,占整个生态风险区面积的33.39%,至研究期末高生态风险区面积增加了6 267.83 km2。空间上,生态风险高等级区呈现出向沿海地区扩展的趋势,沿海港口城市面临较严重的生态风险。省域和县级市尺度下的景观生态风险时空差异也较大;(3)生态风险等级转换差异较大。生态风险转移主要是由低向高等级转换,且其生态风险等级年均转换速率呈上升趋势,由低到高等级方向转移是由高到低等级方向转移面积的12.01倍。     

浙江省沿海县级风暴潮危险性区划研究

以浙江省沿海13个潮位站30 a(1985—2014年)共85次的台风风暴潮历史过程资料为基础,利用统计相关以及数值模拟对个别潮位站进行资料增补,确保资料丰富、全面。选用风暴增水和超警戒两个自然属性因子进行等级划分,考虑权重后计算得到浙江沿海县级风暴潮危险性指数。在此基础上,以20 a资料时长和危险性指数7为衡量标准,通过资料法及包含历史灾情在内的综合法对浙江沿海县级风暴潮危险性进行区划。研究结果表明:在33个浙江沿海县中18个可划为风暴潮灾害重点防御区,约占全部沿海县的54.5%,主要位于浙江的中南部和杭州湾北岸。上述沿海县在海洋灾害风险管理和涉海产业的利用规划中应重视风暴潮灾害影响并应加强风暴潮灾害风险评估工作。     

气候变化与我国海洋灾害风险治理探讨

本文基于观测数据和文献资料,分析了近几十年来气候变化下我国沿海海平面和海表温度,以及台风、风暴潮和赤潮等主要致灾因子及灾害损失的变化。结果表明,近40年来,我国沿海海平面和海表温度显著上升,上升速率分别为3.3 mm/a和0.016°C/a,高于全球平均和我国的历史变化水平,2017年中国沿海的海表温度达到了1960年有记录以来的最高值,并且自2000年以来,超强台风、风暴潮和赤潮等致灾事件的发生频次呈显著增加趋势;气候变化下,受关键海洋环境要素变迁和超强台风、风暴潮等极端事件的影响,我国沿海地区暴露度明显加大。随着我国海洋防灾减灾水平的提高,近30年来海洋灾害损失出现下降趋势。值得指出的是,每年各类海洋灾害总损失仍高达百亿元量级(年均直接经济损失约120亿元),其中,2005年总损失达到最高值,约332亿元,这与致灾事件的强度以及各致灾事件、灾种的叠加放大效应有密切关系。本文进一步从气候变化综合风险理论角度出发,结合海岸带及沿海地区致灾因子危险性、承灾体暴露度和脆弱性及其相互作用关系,分析了气候变化背景下我国沿海地区海洋灾害风险的特征,探讨了有关海洋灾害的监测、预测预警和风险治理能力建设等若干科学问题,以期为我国沿海地区社会经济的可持续发展提供科学参考。     

海岸带城市洪水淹没风险评价研究——以青岛市为例

目前国内海岸带城市洪水淹没风险领域中较多关注单一致灾因子(风暴潮)导致的淹没,缺乏对导致海岸带洪水发生的其他致灾因子的自然属性和社会属性的综合考量。根据风险的内涵,借鉴国外综合性风险评价理念,将洪水淹没自然机理模型与概念框架模型相结合,选取能表征风险发生概率的自然过程指标以及能表征风险危害性后果的社会经济类指标,构建具有针对性的海岸带型洪水淹没风险评价指标体系,对青岛市洪水淹没风险进行综合评估。研究得出青岛市洪水淹没风险指数值为0.3240,根据我国主要海域自然灾害等级划分(表3),可知其风险等级为3,危险性属于中等水平;确定了青岛市洪水淹没风险的各类致灾体与其影响因素之间的相关性;并得出洪水淹没风险的自然因素和人为可控因素两类关键性控制指标制定短期和长期性的适应策略和行动,充分利用可调节因素,有效加强并提高防范性指标,以期到达最大程度上降低青岛市洪水淹没风险。     

象山港流域景观生态风险格局分析

分析评估海岸区域的生态景观和生态风险,对维持海岸带资源环境的可持续发展有重要意义。以1985、1995、2005及2014年4个时期的TM遥感影像为象山港流域景观格局分析的主要数据源,构建景观生态风险格局演变模型,对流域生态风险的时空特征进行分析。结果表明:(1)1985-2014年,研究区内景观结构发生了较大的变化,耕地、林地以及滩涂面积均呈减少态势,建设用地、未利用地和养殖用地及盐田面积呈增加态势;(2)近30年来,研究区内的景观生态风险在时间演变过程上发生了显著变化。1985年,象山港流域景观以低、较低等级生态风险区为主,分别占全区总面积的48.01%和34.35%,1995年低、较低等级生态风险区面积均有不同程度减少,中等生态风险区面积显著增加。至2014年,低生态风险区面积进一步减少,而高、较高生态风险区面积增加明显;(3)从风险格局演变来看,1985-2014年象山港流域景观低、较低等级生态风险区不断向流域上游迁移,面积呈减少趋势,中等、较高和高生态风险区在沿海地区不断扩展,侵占生态风险等级相对较低区域,以沿海平原的淤泥质海岸尤为典型。