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粤港澳大湾区复合灾害系统脆弱性评估

王伟 宋月 黄莉 徐凤凰 石雨欣

王伟, 宋月, 黄莉, 徐凤凰, 石雨欣. 粤港澳大湾区复合灾害系统脆弱性评估[J]. 西南交通大学学报. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20240208
引用本文: 王伟, 宋月, 黄莉, 徐凤凰, 石雨欣. 粤港澳大湾区复合灾害系统脆弱性评估[J]. 西南交通大学学报. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20240208
WANG Wei, SONG Yue, HUANG Li, XU Fenghuang, SHI Yuxin. Vulnerability Assessment of Composite Disaster Systems in Guangdong−Hong Kong−Macao Greater Bay Area[J]. Journal of Southwest Jiaotong University. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20240208
Citation: WANG Wei, SONG Yue, HUANG Li, XU Fenghuang, SHI Yuxin. Vulnerability Assessment of Composite Disaster Systems in Guangdong−Hong Kong−Macao Greater Bay Area[J]. Journal of Southwest Jiaotong University. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20240208

粤港澳大湾区复合灾害系统脆弱性评估

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20240208
基金项目: 国家重点研发计划(2021YFC3001002),国家自然科学基金项目(71974052),国家自然科学基金委员会-联合国环境规划署(NSFC-UNEP)可持续发展国际合作科学计划重点项目“全球变化背景下滨海湿地人海复合系统演变与可持续发展”(42361144873)
详细信息
    作者简介:

    王伟(1979—),男,博士,教授,研究方向为灾害应急,E-mail:13813826667@163.com

    通讯作者:

    黄莉(1982—),女,博士,副教授,研究方向为灾害应急,E-mail:lily8214@126.com

  • 中图分类号: TU984

Vulnerability Assessment of Composite Disaster Systems in Guangdong−Hong Kong−Macao Greater Bay Area

  • 摘要:

    自然灾害之间相互作用形成复杂灾害链,致使复合灾害引发的损失更为严重. 为量化复合链生灾害风险并评估区域面对复杂灾害链的脆弱性,有效推进灾害风险防范工作,本文考虑灾害链的触发和叠加(折减)效应,从承灾体暴露度、孕灾环境敏感性和适应性3个维度,构建复合灾害系统脆弱性评估指标体系,进而建立串联式复合灾害承灾体暴露度、孕灾环境敏感性和适应性评估模型,并加权得到串联式复合灾害系统脆弱性评估模型. 以粤港澳大湾区暴雨-滑坡灾害链为例,结合卷积神经网络(CNN)、参数最优地理探测器-层次分析法耦合模型(OPGD-AHP) 、序关系法-TOPSIS (technique for order preference by similarity to ideal solution)、熵权-TOPSIS等方法,计算得出粤港澳大湾区暴雨、滑坡,以及暴雨-滑坡灾害链的脆弱性指数,采用ArcGIS工具进一步绘制了对应的脆弱性等级统计图. 研究结果表明:粤港澳大湾区暴雨-滑坡灾害链脆弱性呈现出西部地区多高和较高脆弱区,中西部、西南部和东北部多中脆弱区,中部、中南部和东部多低和较低脆弱区的分布特征;同一区域面对不同单灾种的脆弱性之间,除了叠加关系,还存在一定的触发和协同效应,尤其是在高脆弱区与高脆弱区之间,以及低脆弱区与低脆弱区之间. 成果可在复合灾害系统脆弱性评估工作中推广应用,为我国复合灾害系统风险评估与减灾防灾提供技术支撑.

     

  • 图 1  暴雨-滑坡灾害链脆弱性评估流程

    Figure 1.  Flow chart of vulnerability assessment of rainstorm-landslide disaster chain

    图 2  粤港澳大湾区暴雨-滑坡灾害链各维度与脆弱性分布

    Figure 2.  Distribution of dimensions and vulnerability of rainstorm-landslide disaster chain in Greater Bay Area

    图 3  单灾种与灾害链脆弱性等级分布

    Figure 3.  Distribution of single disaster type and vulnerability level of disaster chain

    表  1  暴雨-滑坡灾害链脆弱性评价指标体系

    Table  1.   Vulnerability assessment index system of rainstorm-landslide disaster chain

    维度层 准则层 指标层 涉及灾种
    暴露度社会居住用地暴雨、滑坡
    工业用地暴雨、滑坡
    道路密度暴雨、滑坡
    人口人口密度暴雨、滑坡
    经济耕地暴雨、滑坡
    地均 GDP暴雨、滑坡
    敏感性水文河网密度暴雨
    地质地层岩性滑坡
    地表温度暴雨
    地形高程暴雨、滑坡
    地形起伏度暴雨、滑坡
    海岸线距离暴雨
    坡向滑坡
    坡度暴雨、滑坡
    植被NDVI暴雨、滑坡
    土地
    利用
    土地利用类型暴雨、滑坡
    土地利用程度滑坡
    适应性防灾
    能力
    居民人均可支配收入暴雨、滑坡
    每 10 万常住人口中
    大学程度人口数
    暴雨、滑坡
    堤防长度暴雨
    地质隐患点防治能力滑坡
    地质灾害防治资金投入滑坡
    地质灾害监测预警能力滑坡
    应灾
    能力
    15 岁以下及 65 岁以上
    人口比例
    暴雨、滑坡
    女性占比暴雨、滑坡
    每万人拥有医疗机构床位数暴雨、滑坡
    每万人拥有避灾点数量暴雨、滑坡
    排水管网密度暴雨
    水库库容占比暴雨
    政府应急救援能力暴雨、滑坡
    应急物资储备能力暴雨、滑坡
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    表  2  粤港澳大湾区暴雨-滑坡灾害链脆弱性评估方法

    Table  2.   Vulnerability assessment methods of rainstorm-landslide disaster chain in Greater Bay Area

    维度 权重确定方法 指标计算方法
    暴露度 序关系分析法 TOPSIS 法
    敏感性 OPGD-AHP 耦合模型
    CNN 模型
    ArcGIS 平台空间加权叠加
    适应性 熵权法 TOPSIS 法
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    表  3  暴雨、滑坡灾害暴露度评估指标对应权重

    Table  3.   Weight of assessment indexes for rainstorm and landslide exposure degrees

    指标 暴雨 滑坡
    地均 GDP 0.22 0.18
    耕地占比 0.1 0.12
    居住用地占比 0.16 0.17
    工业用地占比 0.1 0.14
    道路密度 0.19 0.14
    人口密度 0.23 0.25
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    表  4  暴雨-滑坡转化阈值与转化概率

    Table  4.   Threshold and probability of rainstorm-landslide transformation

    降雨量区段/
    mm
    占降雨总样本
    比例/%
    该降雨区段滑坡样本数
    占全部位移点数比例/%
    0~83.45 95.17 34.81
    83.45~312.60 4.83 37.50
    312.60 以上 0 0
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    表  5  暴雨灾害适应性评估指标对应权重

    Table  5.   Index weight of rainstorm adaptability assessment

    指标 权重
    堤防长度 0.24
    居民人均可支配收入 0.14
    每 10 万常住人口中大学程度人口数 0.09
    每万人拥有医疗机构床位数 0.10
    每万人拥有避灾点数量 0.06
    应急物资储备能力 0.14
    排水管道密度 0.03
    水库库容占比 0.04
    政府应急救援能力 0.08
    15 岁以下及 65 岁以上人口比例 0.05
    女性占比 0.03
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    表  6  滑坡灾害适应性评估指标对应权重

    Table  6.   Index weight of landslide adaptability assessment

    指标 权重
    地质隐患点防治能力 0.14
    地质灾害防治资金投入 0.11
    地质灾害监测预警能力 0.15
    居民人均可支配收入 0.16
    每 10 万常住人口中大学程度人口数 0.06
    每万人拥有医疗机构床位数 0.04
    每万人拥有避灾点数量 0.03
    应急物资储备能力 0.08
    政府应急救援能力 0.06
    女性占比 0.08
    15 岁以下及 65 岁以上人口比例 0.09
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-04-25
  • 修回日期:  2024-08-29
  • 网络出版日期:  2025-10-21

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