基于承灾脆弱性与生态系统服务供需匹配的城市空间治理分区

城市空间普遍面临抵御灾害能力不足的问题。构建承灾脆弱性视角下的城市生态系统服务供需分析框架对提升国土空间抵御灾害的能力具有重要意义。以珠海市为例,选择与提升区域抵御自然灾害能力高度相关的生态系统服务类型,运用InVEST模型及遥感信息模型评估生态系统服务供给,构建承灾脆弱性评价模型评估需求,利用供需匹配分析识别亟需治理的风险区。研究结果表明：（1）珠海市生态系统服务有高供给高需求、高供给低需求、低供给高需求和低供给低需求4种供需匹配类型,各项服务供需失衡程度为土壤保持服务>水源涵养服务>台风灾害防护服务;（2）基于供需匹配类型和主导风险类型划分了四大类风险区,高危、中危、低危风险区和安全区面积占比为29.23%、21.70%、33.06%、16.01%,风险区等级与建设用地面积占比之间存在较好的对应关系;（3）根据风险区类别提出了多项风险综合治理区、双项风险复合治理区、主导风险专项治理区3种治理策略分区。生态系统服务供需匹配分析通过识别承灾脆弱性与承灾能力不匹配的热点区域,为区域/城市国土空间治理和增强国土空间抵御灾害的能力提供参考。     

适应气候变化的海岸带韧性研究综述——基于文献计量分析

海岸带是人口经济高度集聚且生态敏感区域,提升其适应气候变化扰动的韧性能力是促进沿海地区可持续治理的重要手段。研究从适应气候变化风险出发,在辨析海岸带韧性概念、内涵及特征的基础上,运用软件分析法和归纳总结法梳理海岸带韧性相关研究的热点结构分布、演进脉络特征和热词主题类别,指出当前海岸带韧性研究聚焦于韧性作用机制解析、韧性表征测度、韧性提升路径和韧性管理策略4大方面。研究表明灾害影响范围界定、多灾耦合的链式演变、复杂系统时空韧性测度和人-地-海弹性匹配尚存薄弱之处,提出我国海岸带气候韧性未来研究需关注理论体系建构、空间规划实践和多学科交叉融合。依据"原则-目标-路径"逻辑从治理对象、治理主体、治理空间和治理机制4个维度展望海岸带气候韧性治理框架,即辨识治理对象,以风险链评估为韧性治理起点;协同治理主体,探索跨权益治理的韧性平衡;统筹治理空间,建构韧性空间优化治理模式;创新治理机制,完善韧性治理能级长效路径。     

国外韧性城市形态研究述评

面对突发的自然和人为灾害,城市表现出极大的脆弱性。韧性城市形态被认为是化解城市脆弱性的关键得到关注,梳理国外研究成果对应对我国快速城市化进程中的不确定灾害风险具有重要意义。以韧性城市形态为主题,从概念与特征、形态要素韧性表现、评估及韧性设计等方面追踪国外研究进展。研究结果表明:国外文献重点探讨了形态与自然灾害的关联;韧性城市形态的概念尚未达成一致意见;从宏观、中观、微观空间层次视角探讨城市形态要素韧性表现成果较多;形态要素韧性评估集中于道路网络要素的韧性表现;形态要素韧性设计关键在于空间异质性。基于分析结果可知,我国未来研究重点应集中在全方位构建韧性城市形态研究框架、丰富并拓展形态要素韧性评估方法与技术、重视形态要素空间异质性等方面。     

台风灾害经济损失评估研究进展

台风灾害对全球沿海地区社会经济系统具有重要影响, 客观地评估和预测台风灾害经济损失, 能提高区域灾前灾后决策科学性, 降低台风灾害损失。利用文献分析法梳理台风灾害经济损失评估对象, 评估视角-指标-数据源与处理, 评估方法等。研究发现: (1)直接经济损失评估对象单一, 以物质形态损失为主; 间接经济损失评估对象多元, 有待完善与体系化; (2)评估指标体系通用性低, 台风强度、台风路径、地表事物布局及自然与社会经济要素相互关系被忽略; 指标遴选忽视区域特征与典型性; 评估数据以台风、历史灾情、社会经济等截面数据为主, 新媒体、非结构化大数据等新兴数据正在被挖掘; (3)台风灾害直接经济损失评估法以回归模型、模糊、神经网络、可拓、AHP、DEA为主, 间接经济损失评估法以投入产出、比例系数为主, 社交媒体数据库损害评估模型用于物理损害和情绪损害评估。台风灾害经济损失评估视角聚焦经济社会可持续, 但是缺乏对就业、收入、劳动市场、社会秩序恢复等的关注, 其评估指标选择与权重确定、数据拓展, 以及运用地理信息技术与巨灾保险等结合亟待深入研究。     

台风灾害下海岸带城市社会-生态系统脆弱性评估——大数据视角

2016年莫兰蒂台风对厦门城市社会-生态系统造成重创,该系统在灾害影响下的脆弱性成为亟待研究的重要问题。基于新浪微博平台进行大数据挖掘,结合统计年鉴及空间基础数据,建立台风灾害影响下基于暴露-敏感-应对-恢复力体系的海岸带城市社会-生态系统脆弱性指标体系,评估灾前灾后台风对厦门不同地区的影响;同时根据微博大数据的定位信息,对不同受灾信息进行灾情跟踪及分析,结果表明,在本次台风灾害中思明、湖里区表现出的脆弱性较低,而海沧、集美区表现出的脆弱性较高,主要是由于思明、湖里区的应对能力明显高于其他各区,从大数据显示的恢复情况来看,除海沧区外,其他三区在电力方面的恢复速度都较为迅速。研究成果能够为台风灾害背景下的城市脆弱性评价提供新的方法与技术,为灾前防治、灾后恢复提供决策参考。     

海南岛橡胶(Hevea brasiliensis)寒害风险区划

寒害是海南岛橡胶面临的主要气象灾害之一,开展橡胶寒害风险区划能够有效提高海南岛橡胶寒害防御能力。根据海南岛1964—2016年的气象资料和1988—2016年橡胶种植面积、产量、社会经济等数据,通过构建橡胶寒害指数和台风灾害指数,实现了橡胶寒害减产率的分离,基于风险形成的机理,选择橡胶寒害的致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性和防灾减灾能力4个因子,建立海南岛橡胶寒害风险评估模型,计算橡胶寒害风险指数,并按自然断点法划分为5个风险等级。结果表明:海南岛橡胶寒害风险总体呈现西北部和中部较高,其他沿海地区较低的特征;西北部临高风险最高,其次为中部五指山地区;西南部东方、乐东沿海地区,以及北部海口、文昌风险最低;南部三亚和陵水无寒害风险。     

健康视角下绿色开放空间设计影响体力活动的要素研究

中国快速城市化带来一系列公共健康问题,体力活动为建立绿色开放空间与健康之间的联系提供了一条研究路径。在公共卫生、医学等学科的相关文献基础上,对绿色开放空间影响体力活动的要素进行了系统鉴别和梳理,旨在为绿色开放空间的健康干预性研究提供依据。文章从空间、场所和感知3个层面梳理了6个影响体力活动的要素,对每个要素的内容、指标、影响体力活动的类型等进行了归类,最终建立了绿色开放空间体力活动要素的初步指标框架,并基于此总结了相应的设计启示和未来研究趋势。     

基于无人机遥感的“莫兰蒂”台风前后植被变化分析——以鼓浪屿为例

台风是沿海地区危害最为严重的自然灾害之一,高效、准确的灾害监测与评估为灾情的管理和决策提供了必不可少的条件。以“莫兰蒂”台风为例,利用无人机遥感影像提取台风前后的植被覆盖信息,通过计算、对比各自景观格局指数分析植被分布格局的变化,进一步通过对比图斑差异和计算受灾图斑的景观格局指数,分析鼓浪屿受灾图斑的分布情况与受灾细节。研究结果表明,鼓浪屿景观虽然存在较多小面积斑块,但整体格局呈集聚分布。台风未影响岛上景观的整体分布特征,台风前植被景观与非植被景观比例大致相等,分布均衡,台风后植被减少使非植被景观成为鼓浪屿的优势景观。受台风影响景观格局发生了较大改变,由台风前非植被斑块的景观破碎化程度高转变为台风后植被斑块景观破碎程度高,且台风后植被聚集程度有所减小。受灾区域呈现规律性分布,位于山体之上及周边无遮挡的开敞地区受灾更为严重,建筑密集区和受山体遮挡的区域受灾相对较轻。     

基于减产概率的辽宁水稻灾害风险区划

关于灾害风险评价的危险性研究多考虑某一种或者多种灾害的出现概率,由于多数灾害指标难以与作物产量直接相关,常常出现有灾无害现象,难以正确评价灾害风险;依据产量变异的风险研究多从产量变异出发,但对不同减产程度的风险评价研究较少。以辽宁水稻减产风险为例,分析了辽宁省水稻歉年减产率、灾年减产率变异系数及5%和10%两种减产率等级风险概率的空间分布特征。采用K-平均聚类算法将辽宁省水稻产量灾害风险划分为高、较高、中、低4类风险区。结果显示:水稻单产歉年减产率的分布总体呈中部、东部低,向东北西南增高的趋势。水稻单产的灾年减产率变异系数具有西北-东南方向条带状分布特点,中部、东部最小,整体上呈向西南、东北方向递增的趋势。减产率大于5%和10%的风险概率的低值区主要分布于辽宁中部,中值区主要分布于中部、北部、东南,高值区主要分布于东北、西部、南部,整体呈中间低,四周高的特点。辽宁省水稻产量灾害的不同等级风险区域呈整体上分散,小面积连片的特点。辽宁西部、东北部为高风险区,中南部地区为较高风险区,而辽宁中部、东南部为中、低风险区。探讨了各地区的地形气候特征与水稻减产的关系,给出了针对不同区域水稻产量灾损的防御措施。     

江淮地区小麦涝渍灾害风险评估与区划

基于灾害风险分析理论,根据历年气候资料,小麦生长发育、种植面积和产量资料,对江淮地区各县小麦涝渍脆弱性、自然气候风险、灾损风险和抗灾能力等方面进行分析评估,建立了包括涝渍脆弱度、气候风险指数、灾损风险指数、涝渍综合风险评估系数等不同的涝渍风险表征模型,并构建了涝渍综合风险评估系数作为区划指标,对江淮地区小麦涝渍灾害风险进行了空间区域划分。结果表明:涝渍脆弱度、气候风险指数、灾损风险指数和抗灾力系数4个因子的组合,可以较好地反映江淮地区小麦涝渍风险特征;按照高、较高、中和低4个等级对小麦涝渍综合风险进行了区划;安徽省江淮南部为高风险区;沿淮中部以及江淮中部南部、沿洪泽湖区域为涝渍较高风险区;河南省33°N以南区域、以及安徽、江苏省淮北中部区域为涝渍中风险区;33°N以北地区为涝渍低风险区。     

Reducing Urban Disaster Risk by Improving Resilience in China from a Planning Perspective

ABSTRACT

This article aims to examine the implications of improving urban resilience that emerge from Chinese practices for reducing urban disaster risk. First, the concept of urban resilience is discussed, the goal of which is to shape a “culture of resilience” to the largest extent possible in order to reduce urban risk. Urban resilience encompasses broad and diverse areas, and thus can be improved in many ways. This article primarily discusses the planning process. Second, the main focus of the discussion on planning process to improve urban resilience is that of the urban risk management planning of Shenzhen, China. This was the first local urban government project in China to have comprehensively and broadly assessed and reduced urban risk, and it is covered along with the Chinese legislation system and current urban resilience programs in China. The findings show that both the Chinese central government and local governments are paying more and more attention to urban resilience through various legislation and programs, even if they are not using the same terminology as other countries.     

Vegetation bioshields for tsunami mitigation: review of effectiveness, limitations, construction, and sustainable management

Coastal vegetation has been widely recognized as a natural method to reduce the energy of tsunami waves. However, a vegetation barrier cannot completely stop a tsunami, and its effectiveness depends on the magnitude of the tsunami as well as the structure of the vegetation. For coastal rehabilitation, optimal planning of natural coastal systems, and their maintenance, we need to quantitatively elucidate the capacity of vegetation to reduce the energy of tsunami waves. The limitations of coastal forests in relation to the magnitude of a tsunami and the maintenance of forests as natural disaster buffer zones have to be understood correctly for effective coastal vegetation planning. Demerits of coastal forests have also been revealed: for example, an open gap in a forest (i.e., a road, river, difference in elevation, etc.) can channel and amplify a strong current by forcing it into the gap. Floating debris from broken trees also can damage surrounding buildings and hurt people. However, many studies have revealed that these demerits can be overcome with proper planning and management of mangroves and coastal forests, and that coastal vegetation has a significant potential to mitigate damage in constructed areas and save human lives by acting as buffer zones during extreme natural events. However, mangrove forests have been damaged by anthropogenic activities (i.e., tourism, shrimp farming, and industrial development), making coastal areas increasingly vulnerable to tsunamis and other natural disasters. The effectiveness of vegetation also changes with the age and structure of the forest. This highlights the fact that proper planning and management of vegetation are required to maintain the tsunami buffering function of coastal forests. Although many government and nongovernmental organizations have implemented coastal vegetation projects, many of them have been unsuccessful due to a lack of proper maintenance. A pilot project in Matara City, Sri Lanka, revealed that participation and support from local authorities and communities is essential to make the planting projects successful. An integrated coastal vegetation management system that includes utilization of the materials produced by the forest and a community participation and awareness program are proposed to achieve a sustainable and long-lasting vegetation bioshield.     

台风干扰海岸林受损及灾后恢复的影响因素研究进展

随着气候变暖,台风登陆的强度及频率均呈增加趋势,其对海岸森林的影响也日益严重,从而危及沿海生态安全。但因台风登陆的不确定性、海岸森林恢复的滞后性和数据源受限等影响,当前对台风后海岸森林受损及灾后恢复的影响因素研究仍存在很大的不确定性。台风登陆导致海岸森林枝叶脱落、树干折断和根系裸露等,受树种特征(冠层、树干和根系),林分结构(密度、组成),立地条件(地形、土壤)和台风特征(强度、频率)等影响,海岸森林在不同研究尺度的受损存在明显的空间异质性,单一因素难以完全解释台风后海岸森林的受损格局。台风后部分海岸森林因受损严重而死亡,其余仍以种子萌发、幼苗/幼树生长或萌生更新的方式持续恢复。海岸森林在灾后的恢复周期从几个月到几十年不等,其具体时长与树种更新策略(实生、萌生),森林类型(人工林、天然林),树木受损程度(轻度、重度)及区域水热条件(水分、热量)等有关。未来仍需借助多源遥感数据,并结合台风后的固定样方调查、野外采样和室内样品分析,对海岸森林的受损和恢复格局开展多时空尺度研究,阐明不同受损程度下树木的水分传输和光合产物分配过程及其差异,全面揭示台风干扰对海岸森林的影响机制。     

Patterns and Limitations of Urban Human Mobility Resilience under the Influence of Multiple Types of Natural Disaster

Natural disasters pose serious threats to large urban areas, therefore understanding and predicting human movements is critical for evaluating a population’s vulnerability and resilience and developing plans for disaster evacuation, response and relief. However, only limited research has been conducted into the effect of natural disasters on human mobility. This study examines how natural disasters influence human mobility patterns in urban populations using individuals’ movement data collected from Twitter. We selected fifteen destructive cases across five types of natural disaster and analyzed the human movement data before, during, and after each event, comparing the perturbed and steady state movement data. The results suggest that the power-law can describe human mobility in most cases and that human mobility patterns observed in steady states are often correlated with those in perturbed states, highlighting their inherent resilience. However, the quantitative analysis shows that this resilience has its limits and can fail in more powerful natural disasters. The findings from this study will deepen our understanding of the interaction between urban dwellers and civil infrastructure, improve our ability to predict human movement patterns during natural disasters, and facilitate contingency planning by policymakers.     

强台风后厦门园林乔木损失与恢复情况调查研究

以华侨大学厦门校区园林乔木受强台风“莫兰蒂”（2016年9月15日）侵袭为研究案例。通过灾后现场调研,统计出校园28种主要乔木在风灾中的受损情况,并分别在风灾过后4个月和9个月时调查树木的恢复进度。研究台风强度、树种差异、种植环境、管理维护等因素对树木风灾损失和灾后恢复的影响。最后,从灾前预防、灾后恢复2方面探讨了应对台风侵袭的策略。     

2001-2019年台风干扰下我国东南沿海地区植被抵抗力和恢复力评估

台风是影响我国陆地生态系统结构和功能的主要自然灾害之一,尤其对东南沿海地区植被具有明显的干扰效应。为深入了解台风对我国沿海地区植被的影响及其响应,基于MODIS增强型植被指数(Enhanced Vegetation Index, EVI)和叶面积指数(Leaf Area Index, LAI),分析了2001-2019年间不同等级的台风对植被EVI和LAI的影响,评估台风登陆时植被的抵抗力及台风过后植被的恢复力。结果表明:(1)2001-2019年间,共有70个台风登陆我国东南沿海地区,其中,台风(TY)、强台风(STY)与超强台风(SuperTY)的数量分别为35、26和9个。我国台湾省的台风登陆次数最多,为26个,其次为广东省(20个);(2)在整个研究区范围内,台风(TY)、强台风(STY)与超强台风(SuperTY) 登陆后的EVI净变化率分别为4.88%、-7.48%、-1.85%,LAI净变化率分别为22.28%、-65.70%、-17.60%;(3)在经历台风干扰后,沿海地区大部分植被可在3个月之内得到恢复,其中浙江省与广东省植被的恢复时间较长,海南省与台湾省植被的恢复时间较短。研究结果对我国沿海地区森林经营管理和生态环境保护具有重要意义。     

海湾生态韧性的陆海统筹测度与治理研究——基于厦门湾系统性视角

海岸带长期承受陆海生态风险的交互扰动,基于陆海统筹的系统性治理是提升其生态韧性的重要途径。海岸带生态管治条块分割的问题突出,生态系统具有相对独立性的海湾,作为陆海统筹的实施单元,为海岸带生态韧性测度与规划提供了新视角。在梳理海湾生态要素构成的基础上,分析陆海生态灾害诱因及其作用方式,进而厘清海湾生态系统的韧性响应机制。在陆海统筹目标下构建了海湾生态韧性测评指标体系,并以厦门湾为空间单元展开实例研究,采用相关模型剖析厦门湾陆域-海域生态韧性的耦合协调特征及演进驱动因子;聚焦厦门湾生态韧性薄弱之处,从构筑生态安全格局、分级整治韧性空间、联动管控韧性要素、建构跨界协同机制4个维度提出陆海统筹治理策略,以促进厦门湾生态系统可持续发展。该研究的理论建构及实践总结可为其他海湾单元生态文明建设提供参考。     

福建东山岛灾害生态风险的时空演化

将福建省东山岛作为灾害的承灾系统,以1994年、2003年及2011年3期遥感影像为基础,选择暴雨和大风作为东山岛主要灾害,从承灾系统脆弱性、承灾系统应灾力、承灾系统恢复力3个方面选择指标构建东山岛灾害生态风险评估指标体系,分别获得东山岛1994年、2003年和2011年3期暴雨和大风灾害生态风险图,结果表明:东山岛1994、2003、2011年暴雨和大风灾害生态风险格局均随时间出现明显变化;总体来看,东山岛西北部主要低山森林地带风险值较低,整体生态环境和抗灾能力较好,东北部城镇集中区和沿海地带风险值较高,生态环境质量和抗灾能力较低;东山岛17a来的人为干扰存在正负效应,长期生态建设使得东山岛西北部主要低山森林地带风险值下降,但大规模的城镇建设,旅游、养殖、房地产等对沿海地带的干扰,造成东北部城镇集中区及东部沿海地带风险值上升。