韧性城市视角下地铁洪涝灾害风险分析——基于Bow-Tie—贝叶斯网络模型

极端暴雨易引发地铁洪涝灾害,其致灾因子具有复杂性特征,辨识地铁洪涝灾害的致灾因素,可以有效提升地铁系统应对洪涝灾害的韧性。为此,建立了Bow-Tie—贝叶斯网络的灾害风险分析模型,利用事故树构建致灾模型,再以贝叶斯网络模型预测灾害的后验概率。通过节点后验概率、关键重要度分析等对地铁洪涝灾害的基本事件的重要度进行分析,提取出导致灾害发生的关键基本事件。分析结果表明,地铁和环境的不安全状态和管理的缺陷是导致灾害发生的重要中间事件。该文从灾前预防、灾中抵御、灾后恢复三个维度对地铁洪涝灾害提出针对性的对策建议,对建设更具韧性和包容性的社会-生态系统具有重要的借鉴意义。     

国际关于洪涝灾害风险研究的知识图谱分析及进展评述

以洪涝灾害风险为主题,将1999-2018年web of science核心数据库相关文献借助citespace工具进行知识图谱分析,归纳发文数量、分布特征和研究热点分布规律。结果表明:洪涝灾害风险研究研究热点呈现"灾害整合-气候变化-安全管理学-社会生态学-城市复杂性科学"的时空演化路径;研究主题涵盖"灾害认知研究"、"理论技术研究"和"典型区域研究"三方面内容。依据已有分析,对未来洪涝灾害风险相关研究方向进行预判和展望:理论技术探索聚焦于"精细化+自适应"设计;研究体系内涵由灾害认知评价向"超越工程至上"的适灾韧性体系转型,研究重心从应对和管理已知特定风险向更为灵活的适应和恢复过程转型,呈现涵盖"区域-城市-社区"(尺度)和"社会-自然-经济"(角度)的全面复合型研究内容框架。最后指出未来研究需着眼于构建多元数据支持的统一标准方法体系,及有机互联、全面复合的适灾韧性网络体系。     

台风灾害的模糊风险评估模型

台风灾害的致灾因子具有多重性，这使得台风灾害的风险评估相对于其它灾害来说更加复杂。本文以广东省14个市辖区为例，分别从台风暴雨和台风大风的角度分析了台风致灾因子的时、空、强规律；结合进行研究区承灾体的易损性分析，即选择研究区人口密度、人均GDP和农业占GDP的比重等3个指标综合反映研究区台风灾害的潜在损失风险。在此基础上，本文进一步评估了研究区台风灾害所造成的风险水平的地区差异。结果表明，阳江、深圳、汕尾、珠海、湛江是广东省14个市辖区中受台风灾害影响风险最高的5个区域。     

长三角地区台风危险性定量分析

台风灾害是影响我国最主要的自然灾害之一。由于地处西北太平洋西侧,长三角地区每年都会受到台风的侵袭。根据中国气象局公布的1949-2010年西北太平洋台风最佳路径数据,首先提取了影响长三角16个城市的台风最大风速数据,分别从台风影响频次、强度和最大风速极值分布的角度定量地分析了各个城市的台风灾害危险性,并通过对比分析得出了台风灾害危险性在长三角地区的分布状况。结果显示,台风影响频次和强度都呈现从东南向西北递减的趋势,综合台风影响频次、强度和极端台风重现水平,这16个城市可以划分为3个危险等级:"高危险"城市,包括台州、绍兴、宁波和舟山;"中危险"城市,包括杭州、上海、嘉兴、湖州、无锡和苏州;"低危险"城市,包括南通、常州、镇江、南京、泰州和扬州。致灾因子危险性定量评估是灾害风险评估中重要的一环,研究结果可供制定长三角地区台风灾害防灾规划参考。     

江苏省暴雨洪涝灾害特征分析

通过引入灾度模型,对2004-2013年江苏省253次暴雨洪涝灾情进行了综合评估,给出了灾害等级的划分标准,分析了暴雨洪涝灾害发生频率与降雨量间的关系,确定了临界雨量,构建了灾度预测模型。结果显示:江苏省的暴雨洪涝灾害以轻灾及中灾居多。灾害多发且较重的区域位于西北部、东部及长江沿江地区;灾害少发且较轻的区域位于沿淮及苏南地区。梅雨锋引发的灾害频次最多,热带系统引发的暴雨灾害的灾度最大,而中小尺度对流系统所引发的灾害频次最少、灾度最小。引发暴雨洪涝灾害的临界雨强是18~20 mm/h,过程最大24 h降水量的临界值为35~40 mm。通过选用降水量因子建立的逐步回归方程对轻灾及中灾的空报率偏高,但对大灾及重大灾害的预测结果还是可以接受的。     

广东省湛江市水稻台风灾害风险评估

水稻是南方地区最重要的粮食作物,以其为研究对象进行台风灾害风险评估具有重要意义。基于自然灾害风险的形成机制,综合考虑发灾场敏感性、致灾力危险性和承灾体暴露性等三个方面10个指标,建立评估指标体系,运用突变级数法构建评估模型,以1998—2018年影响湛江市台风资料为基础数据,进行水稻台风灾害风险等级评估。结果表明:湛江市水稻台风灾害承灾体暴露性呈现出中部和北部高的特征;致灾力危险性分布呈现出东部和南部高的特征;发灾场敏感性呈现出东部和中部高的特征。水稻台风灾害风险高的区域在湛江市中部和北部地区,风险指数为0的区域主要分布在徐闻县中部地区、雷州市中部和南部、遂溪县中部地区。研究结果可以为地级市台风灾害的分级风险管理提供依据。     

基于DSR‑灰云模型的西北城市抗震韧性评估∗

城市抗震系统是一个复杂的系统,对其进行韧性评估是检验城市系统抗震能力的重要手段。在分析城市抗震系统构成的基础上,结合 DSR 模型,从抗灾因素、承灾因素和恢复因素三方面构建城市系统抗震韧性评估指标体系。为解决指标体系中存在的模糊性、随机性及灰色不确定等复杂问题,引入灰色白化权函数云模型,结合各指标的灰云模型图,计算各指标实际的聚类系数,最后根据最大隶属度原则计算出城市的抗震韧性评估等级。以西北地区 14 座城市为例,验证该方法的可行性和合理性,结果表明：兰州市与武威市的城市抗震韧性等级为Ⅳ级,白银、 天水、张掖、平凉、酒泉、庆阳及定西 7 市的城市抗震韧性等级为Ⅲ级,嘉峪关、金昌、陇南、合作与临夏 5 市的城市抗震韧性等级为Ⅱ级,研究成果可为城市抗震韧性评估提供一种新方法。     

城市暴雨灾害风险评估及防御对策研究——以江苏省南京市为例

以江苏省南京市为例,从气象灾害发生维度评估城市暴雨气象灾害风险性。从致灾因子、孕灾环境和承灾体三方面构建南京暴雨灾害风险评价体系,采用2003-2012年统计数据对南京暴雨灾害风险评价指标进行等级划分,构建隶属函数判定评价因素与评价等级的隶属程度,建立二级模糊综合评价模型评估南京暴雨灾害风险,并选取2012年南京暴雨实例进行数据演算,验证该评价模型的有效性,最后提出南京暴雨灾害的防御对策。     

长三角地区台风灾害风险评估

中国长三角地区由于濒临西北太平洋,成为受台风灾害影响最严重的地区之一。结合灾害风险理论,将该地区16个地级市的140个县(包括一般县、县级市和市辖区)作为研究单元,对台风灾害风险进行了评估。选用台风大风和台风降雨等10个指标,采用主成分分析法计算了各县的台风致灾因子强度指数;选用各县2006年底人口密度、地区生产总值和第一产业产值占总产值的比例等3个指标,采用主成分分析法计算了其承灾体脆弱性指数;将致灾因子指数与脆弱性指数相乘,得到了各县的台风灾害风险指数,从而得到了风险等级图。该风险等级图揭示了台风灾害风险在长三角地区的等级分布状况,可以为长三角地区台风灾害防范策略的制定提供参考。     

基于层次分析模型的北京雷电灾害风险评估

城市气象灾害风险评估应用研究选用北京地区近10年的雷电监测资料,以区县行政区域为评估单元,利用层次分析模型评估各区县的雷电灾害风险.模型充分考虑了灾害冲击频次和城市社会经济组成结构等因素,拟定以"灾害历史发生频次、人口密度和人均GDP"等作为评估的主要指标,以此建立风险评估方程,划分风险等级.计算得出的风险估算值变化与该地区近10年中实际的雷电灾害发生频次的区县间的变化趋势大体一致.评估结果表明,北京雷电灾害除与自然闪电的空间分布有一定的关联外,还与下垫面易损特征及"承灾体"分布密切相关.评估结果的正确性也说明了评估方法的合理性.     

渤海和黄海北部地区海冰灾害风险评估

海冰灾害是中国海洋灾害的主要灾种之一。渤海和黄海北部地区由于受冬季风带来的寒潮天气影响成为中国最主要的结冰海域。基于灾害风险理论,将研究区海岸带上17个地级市的71个县区作为评价单元,对海冰灾害风险进行评估。选取冰期天数和最大冰厚2个指标,计算致灾因子危险度指数;选取涉海人口密度、海洋经济密度、海洋一产比重等3个指标,计算承灾体脆弱性指数;综合危险度指数与脆弱性指数计算各县区的海冰灾害风险指数,并绘制风险等级图。该风险等级图揭示了海冰灾害风险在渤海和黄海北部地区海岸带上的分布状况,为中国制定海冰灾害风险防范策略提供参考。     

淮河流域洪涝灾害分析模型研究

本文对淮河流域及流域内苏、鲁、豫、皖四省的洪涝灾害进行定量分析,建立了灾度分析模型.该方法突破了以往对灾害等级进行评估的思路,借助于Matlab软件方便快捷地计算出灾害损失的灾度,特别适用于大范围内大样本的灾度分析.     

国内外灾害韧性研究的主题脉络与前沿趋势

文中采用传统文献阅读和文献计量分析方法,对CNKI和Web of Science数据库中关于灾害韧性研究的1 327篇文献进行系统回顾及科学知识图谱分析,力图展现国内外灾害韧性研究的主题脉络、前沿趋势,并尝试提出未来应给予重视的若干论题。结果表明：(1)国内外灾害韧性研究热度均处于不断攀升态势;期刊分布集中,而机构分布相对分散;国内外均未形成稳定的核心作者群;高共被引的文献侧重于社区灾害韧性评估。(2)国内重视城市尺度的灾害韧性研究,国外则更强调社区韧性的探索;国内外热点均包括地震、洪水、干旱、飓风、海啸等多元灾种韧性的研究。(3)灾害韧性研究存在对农村社区关注不足、国内城市韧性定量评估有待加强、全过程动态评估视角缺位、多灾种复合韧性研究薄弱等问题。研究结果定量、直观地刻画了国内外灾害韧性研究的当前科学进展及其不同侧重倾向,有望为该领域研究深入凝练关键科学问题、洞察预判未来发展动向提供积极的参考价值。     

自然灾害等级划分及灾害分级管理研究

在论述了我国目前自然灾害等级划分和灾害分级管理的几种方法基础上，对自然灾害等级划分及灾害分级管理综合因素进行了分析认为：对自然灾害等级划分要统一评判指标─－以经济损失和人员伤亡为评判指标；建议在分级管理中采用灾害分级和灾损率两项指标；在灾害管理中建立科学的查灾、计灾、报交制度，加快灾害管理立法，走以法治灾之路．     

城市内涝风险识别、预警与韧性评估研究进展

城市内涝风险识别、预警及韧性评估是补齐城市安全风险短板的关键。在简单回顾国内外研究进展的基础上,对其研究思路和技术方法进行了概况性评述和深入分析,发现由暴雨预报转向风险预警的研究程度还需要深入,韧性评估技术没有一个科学的衡量标准,仍存在争议,难以精准服务城市内涝防御和城市安全应急管理。在未来发展趋势上,要进一步加强基于暴雨-内涝-灾损过程的风险感知、“数据+模型”双驱动下的城市内涝风险预警、考虑内涝灾害保险的韧性评估等技术攻关,为城市安全、城市韧性建设提供科学理论和实用技术的有力支撑。     

灾害损失定量评估的模糊综合评判方法

讨论了灾害损失的构成要素以及灾害损失定量评估的指标体系；依据灾害失评估指标体系的一般形式，给出了由灾害损失单一因子计算灾级的公式；基于笔者提出的模糊灾度概念，给出了可用于各类灾害损失的等级划分的模糊综合评判方法。     

福建省滑坡灾害风险管理决策系统构建

依据自然灾害风险管理理论,结合致灾因子危险性和承灾体易损性构建简易的福建省滑坡灾害风险评估模型。利用1990-2013年福建省滑坡灾害的数据资料,构建滑坡灾害的数据库,编制以县域为单位的福建省滑坡灾害分布图、时间变化图和风险分布图。研究表明:福建省滑坡灾害年内变化大、年际波动上升、地区差异大;综合考虑致灾因子和承灾体的影响,福建省滑坡灾害风险高值主要分布在沙县和漳平市等闽中地区,与福建省滑坡灾害的空间分布相似。据此构建福建省滑坡灾害风险管理决策系统,提出增强民众防灾减灾意识、合理规划布局、加强监控预警、完善工程措施和风险规避等风险管理模式。为福建省滑坡灾害风险的评价与管理提供依据和方法。     

城市强降雨致涝风险评估与区划研究——以武汉市为例

以武汉市为研究区域，从遥感影像中提取相关淹没点数据并从致灾因子、孕灾环境及承灾体三方面出发选取12个洪涝灾害风险影响因素；基于随机森林、梯度提升决策树、XGBoost和逻辑斯蒂回归四种模型拟合淹没点与影响因素间的非线性关系，进而得到不同影响因素对风险水平的作用程度，并据此计算各指标权重，建立风险评估模型。基于所建立的模型，对武汉市洪涝灾害风险区进行识别。其结果为：(1)相比于随机森林、梯度提升决策树和逻辑斯蒂回归，XGBoost模型在拟合影响因素与淹没点之间的非线性关系方面具有更优的性能；(2)武汉市洪涝灾害风险水平主要受高程、人口密度和年平均降雨量的影响，高风险区域主要分布在中部主城区和东南部梁子湖附近；(3)承灾体暴露性急剧增加是武汉市洪涝灾害高风险地区形成的主要原因。     

塔里木盆地风沙灾害危险性评价

考虑到风沙灾害的发生与发展不仅与风沙灾害天气有关，还与其影响区的自然及社会经济状况有关，因此本文结合新疆的实际情况，以承灾体指数C11和灾次指数ZC的变化分析了塔里木盆地风沙灾害的空间分异规律。从Zc的变化规律看，基本为由荒漠区向草原牧区、农牧交错区到农区的递减走势；从CH的变化看，基本以库尔勒市、阿克苏市和喀什市为三个中心向四周递减的变化趋势，说明CH和Zc指数在空间分异上存在明显的错位。在此基础上，构建了风沙灾害危险性评价模型，它能综反映一个研究区的风沙致灾强度和承灾强度。研究结果表明，塔里木盆地南部以和田为中心的区域是风沙灾害最严重的地区和沙尘暴的起源地，而盆地中最大的城市——喀什市和最大的农业县——萨车县则是风沙灾害危险性最高的地区。这一结论与塔里木盆地风沙灾害的实际情况基本一致，说明用危险性指数Dx来表示研究区的风沙灾害危险性是可行的。     

广东省泥石流和滑坡灾害风险变化的经济社会驱动因素分析

2000年与2010年广东省泥石流和滑坡灾害风险等级的对比结果表明,其中10个县(市、区)的风险等级由中度风险上升为高度风险。该文以此10个风险等级升高的县(市、区)为研究案例,通过对2000-2010年10年间影响灾害易损性的物质、经济、环境和社会4个方面评价指标的分析,阐明各评价指标对广东省泥石流和滑坡灾害风险变化的影响。研究结果表明,累计15年固定资产投资总额和国内生产总值对广东省泥石流和滑坡灾害风险等级升高有驱动作用。土地资源总价值对广东省泥石流和滑坡灾害风险等级变化无显著影响。人口密度增加与广东省泥石流和滑坡灾害风险等级升高呈正向关系,但并非风险等级升高的主要因素。人口质量的提高对广东省泥石流和滑坡灾害风险的调控作用有待于今后的进一步研究。