灾害视角下城市脆弱性评价及影响因素分析——以山西省各地市为例

作     者：崔莹 

作者单位：太原理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：薛晔

授予年度：2023年

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0814[工学-土木工程] 

主      题：城市脆弱性 山西省 ESDA-GIS 脆弱性影响因素 地理探测器 

摘      要：近年来,城市不断地受到外界环境的干扰,城市快速发展致使其积累了许多矛盾和问题,表现为生态环境严重破坏、经济结构失衡、社会秩序紊乱等,不利于城市可持续发展。在自然灾害影响下,城市系统的敏感度提高而承受能力下降,表现出高度脆弱。摸清灾害影响下城市的脆弱程度以及导致脆弱性的影响因素,通过降低城市脆弱性,使城市具有适应、免疫灾害的能力,减少损失,为城市发展规划提供重要的科学依据。鉴于此,本文首先基于城市脆弱性理论、城市系统理论、自然灾害理论,界定灾害视角下城市脆弱性内涵,在VSD(Vulnerability Scoping Diagram)评价整合模型中纳入自然灾害与城市资源—生态环境—经济—社会四大子系统各要素,建立灾害视角下城市脆弱性评价指标体系和基于熵值法的综合评价模型;其次以山西省为例,以2011-2020年为研究时段,对11个地市在灾害下城市脆弱性进行评价,运用空间相关分析法分析其时序变化以及空间相关性;最后选择权重贡献度大于70%的指标为主要影响因素,借助地理探测器对其展开讨论,依据山西省城市脆弱性变化情况和因素探测结果,提出降低城市脆弱性的对策建议。主要得出以下结论:(1)从气象水文灾害、地震地质灾害、海洋灾害三类灾害干扰因子中选择暴露度方面指标,从城市资源、生态环境、经济、社会四大子系统各要素中选择敏感性指标与适应能力指标,构建了包含暴露度、敏感性、适应能力三方面,共33个指标的灾害视角下城市脆弱性评价指标体系。(2)(1)时序变化特征:2011-2020年山西省城市脆弱性整体呈下降发展态势,除太原市外,各城市脆弱性都明显下降,表明各地区综合发展态势良好。其中,暴露度方面呈波动状且略微上升,敏感性方面呈下降趋势,适应能力方面逐渐上升。(2)空间变化特征:山西省城市脆弱性格局已从差距大的较高脆弱性格局发展为越来越平衡的较低脆弱性格局。各城市脆弱性存在一定的空间自相关性,其中暴露度存在一定的正相关性、敏感性存在显著的正相关性、适应能力空间自相关特征不显著。局部集聚特征由脆弱性高值集聚转变为低值集聚,其中,暴露度以高-高集聚类型为主,敏感性以低-低集聚类型为主,适应能力的局部自相关不显著。(3)(1)从因子探测结果可知,暴露度方面,极端高温天数与强降雨天数是主要影响因素;敏感性方面,空气质量优良天数与植被覆盖率是主要影响因素;适应能力方面,建成区绿化覆盖率、生活垃圾无害化处理率与教育支出占比是主要影响因素。(2)从交互探测结果来看,各因子两两之间均呈现为双因子增强或非线性增强,任意交互的两个因素对城市脆弱性的驱动作用大于因素的单独作用。其中,强降雨天数、空气质量优良天数与其他因子共同作用的解释力更大,主导性更强,另外污水集中处理率、地震烈度、极端高温天数、建成区绿化覆盖率的交互作用对山西省城市脆弱性空间分布也发挥重要作用。本文以山西省为例研究灾害视角下城市脆弱性的演变特征与影响因素,能更好地发挥省域范围内城市的协同作用,为降低城市脆弱性提供理论依据。