城市脆弱性评价方法及应用研究--2010~2015年北京市的实证分析

城市脆弱性评价方法及应用研究 ——2010~2015年北京市的实证分析 刘严萍 摘要：研究小组从经济、社会、生态环境三方面构建城市脆弱性综合评价体系，运用模糊综合评价方法计算城市脆弱性指数，进而借助GIS手段对北京市2010~2015年期间脆弱性进行评估和分析。研究发现：东城区和西城区的脆弱性程度明显高于其他行政区；朝阳区、丰台区、石景山区的脆弱性程度始终徘徊在较低度脆弱性和中度脆弱性之间；海淀区、房山区、通州区、大兴区和门头沟行政区脆弱性程度徘徊于较低度脆弱性与低度脆弱性之间；顺义区、昌平区、怀柔区、平谷区、密云县和延庆县处于低度脆弱性。该定量测度结果在时间维度上的发展变化和预期，可为综合调控提供决策依据，而综合调控则直接用来指导城市脆弱性的调控实践。因而，在此评估基础上，从优化空间规划布局、调整经济发展方向、提高社会应对能力、改善生态系统状况，提出“去脆弱性”建议。

关键词：城市脆弱性；综合评估；ArcGIS；北京 Study on urban vulnerability assessment method and its application --An empirical analysis of Beijing during 2010~2015 Abstract: From such aspects as urban ecological environment, economy and society,vulnerability evaluation system was set up. The fuzzy comprehensive evaluation method was used to calculate the urban vulnerability index, and then the vulnerability during 2010-2015 time and space structure evolution was analyzed by ArcGIS. The results show that the levels of vulnerability in the eastern and western of Beijing were significantly higher than those of other regions. The vulnerability of Chaoyang, Fengtai, and Shijingshan has been between low and moderate vulnerability during period from 2010 to 2015; the vulnerability of the Haidian district, Fangshan district, Tongzhou district, Daxing district and the area of the gateway has been between lower and low vulnerability; In Shunyi, Changping district, Huairou district, Pinggu district, Miyun county, and Yanqing county is relatively far from the central city, the population density is significantly lower than other area, the degree of vulnerability are often in a low vulnerability. The research results provide scientific basis for the planning, construction and development of urban government. Keywords: urban vulnerability; spatio-temporal evolution; Beijing

城市脆弱性是经济脆弱性、社会脆弱性、生态环境脆弱性的综合体现。城市脆弱性的评价与调控研究对提升中国城镇化质量、实现可持续发展具有重要意义。伴随着大量人口和经济向城市集聚，城市正成为各种灾害和风险的多发地，城市脆弱性不断加重，随着时间的推移，慢性沉积效应越来越被放大，形成“累积”过程效应和累计放大效应，这种慢性沉积和放大过程久而久之地累积超过一定阈值时，城市就会脱离持续发展状态，脆弱性逐步加大，一旦遇到外部干扰因素的“催化”，脆弱性状态就会加速放大效应甚至突变效应，导致城市系统崩溃。新型城镇化发展模式要求不断降低城市脆弱性，不断提升城镇化发展质量。目前较为缺乏城市脆弱性的实践应用研究，尤其是缺乏城市脆弱性的调控应对措施研究。为了提高城市综合应对力，科学掌握城市近期脆弱性的变化情况，显得十分必要。开展城市脆弱性研究的最终目的，是要尽可能“去脆弱性”。在城市管理实践中调控城市脆弱性，以期做到防患于未然，有效遏制城市脆弱性的进一步发展。城市脆弱性评估为城市的可持续发展提供科学的决策依据，为动态把握城市未来的发展趋势和警情，提供科学支撑。 1. 文献回顾与述评 脆弱性早期应用于自然灾害和气候变化等自然科学研究领域。不久，社会科学领域引入脆弱性概念，认为是脆弱性是系统承受不利影响的能力。而今，脆弱性已经演变一个的概念的集合，通常认为，脆弱性由暴露性、敏感性和应对能力三方面构成。暴露是指对致灾因子扰动等不利影响的可能性，敏感性为系统遭受内外扰动的容易程度，应对能力是指系统抵抗不利影响并从不利影响中恢复的能力。在传统脆弱性概念的基础上，城市脆弱性概念得以衍生[1]。

Blaikie 等认为脆弱性是灾害形成的根源，在同一致灾强度下，脆弱性是导致灾害最终形成和不同区域灾情差异的主要原因[2]。由于人的认知能力的有限性，以及技术发展的有限性，人类对于致灾因子的作用机理是尚且难以完全认知。城市脆弱性是防灾减灾过程中人类可以有所作为的领域，减少城市脆弱性是降低灾情损失最为直接和有效的方法[3]。国际上开展了许多关于社会脆弱性的研究[4,5]，但有关经济脆弱性研究却相对较少，进行了一些经济脆弱性的理论[6]和实证研究[7]。国外有关经济脆弱性的研究相对国内较为丰富，但经济脆弱性的实证研究多集中于企业脆弱性[8]、区域经济脆弱性（如岛屿[9]），甚至国家尺度经济脆弱性[10]，一些学者进行了区域经济系统脆弱性研究[11]、旅游经济脆弱性研究[12]及生态经济脆弱性研究[13]。但城市尺度的脆弱性研究相对较少，特别现有的城市脆弱性评估多是侧重于经济系统脆弱性[14-16]、生态环境脆弱性[3,17,18]、灾害脆弱性领域[19]等角度，而对于城市尺度的综合脆弱性评估仍存在较大研究空间[20,21]，总体而言，城市脆弱性综合评估不足。城市脆弱性是指城市在发展过程中抵抗经济、社会、生态发展等内外部自然要素和人为要素干扰的应对能力，是暴露性、敏感性和应对能力三要素相互作用的结果，暴露性和敏感性对脆弱性的作用方向为正，应对能力的作用方向为负。城市脆弱性评估涉及到脆弱性的界定以及相关因素的确定，由于研究视角不同，脆弱性的定义有所差异。且研究的侧重点也相互有所差异，以上两方面原因，使得城市脆弱性综合评估所选取的指标有所不同[22,23]。

2. 评价指标体系的构建 2.1城市脆弱性界定及其评估思路 我们认为对于城市而言，综合脆弱性较为全面地反映了城市在受到致灾因子扰动时候的综合属性，是对自然系统、社会系统、经济系统等多个城市系统的敏感程度、应对能力以及暴露程度的度量，是一个系统内在的缺陷与不足，与城市的社会因素、政治经济因素、地理环境因素等密切相关。因此，在进行城市脆弱性评估时，首先要确定评价指标的选择原则、指标选定，然后确定评价方法，指标进行处理，得到脆弱性指数。最后根据指数值来判断城市脆弱性的大小。

2.2评价指标选取原则 科学性原则，在评价过程中涉及到的数据均来自于北京市统计年鉴或者网上公开的一些数据来进行评价，数据来源科学可靠；全面性原则，选取的评价指标应涉及暴露性、敏感性和应对能力相关的多个要素，涵盖社会经济环境因素，全面综合地进行分析与评价；针对性原则，指标体系的构建对其它地区的城市脆弱性评价研究及北京市城市安全规划具有一定的指导性；可行性原则，指标体系的建立必须有理可依，切实可行。能够进行定量处理和相关数学计算与分析；简明性原则，选取的各评价指标应该具有代表性，不宜过于繁琐，过于具体，指标也不能过于简单，以至于难以体现结论的科学性和准确性，同时还要避免指标的遗漏，不真实的现象，并且数据容易获得且计算过程简单明了；定性和定量相结合原则，定量指标易于分级和比较，但对于综合性、关联性反映不足，可采用部分定性指标转化为定量指标以获得更高的可信度。 2.3评价指标体系内容

基于以上原则，参考有关脆弱性指标的选取[14-21,24-32]，依据风险评估、应急管理等专家的建议，并考虑到数据资料的可更新性、详尽程度，从北京市统计信息网《北京区域统计年鉴》、《北京市统计年鉴》选取以下指标作为评价指标，构成了本次城市脆弱性评价指标体系。 （1）人口密度 /RPS（1）

公式中，P为区域总人口，S为区域总面积，R为单位区域人口数量，也就是所谓的人口密度指数，人口越密集的地方，灾害发生所造成的损失就越大，风险率就越高。人口密度与城市脆弱性呈正比。

（2）经济密度指数 /EGDPS（2）

公式中，GDP为区域经济总量，S为区域总面积，E为单位区域经济数量，即经济密度指数，E越高，则该区域中的建筑物、生产能力、工业设施和居民区数量就越多，承灾体暴露性就越高。经济密度指数与城市脆弱性呈正比。

（3）弱势群体比重 /QOP（3）

公式中，O为65岁以上老人和0-14岁人群总数，P为区域总面积，Q为弱势群体比重。Q与城市脆弱性呈正比。人口因素是导致社区应急脆弱性的一个重要因素，由于人口社会特征的差异，不同行政区在突发事故诱发、事故处置、事故恢复能力等方面有较大的差异，如0-14岁未成年人、65岁以上老年人在面对地震、城市暴雨内涝、火灾以及社会突发事件时，他们撤离、躲避等方面能力就显得不足，如果行政区中这部分人员比例高于其他行政区，显然可以知道行政区在应对突发事故时，能力不及其他地方。弱势群体人口越密集的地区，敏感性就越高，受到灾害后则更容易造成损失。