海平面上升脆弱性等級評估的定量化方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及海洋環(huán)境預報技術，具體涉及一種適應氣候變化和海洋防災減災的評 估不同沿海行政單元海平面上升脆弱性等級的方法。
【背景技術】
[0002] 氣候變暖背景下的海平面上升會對沿海經濟社會發(fā)展產生諸多不利影響，《應對 氣候變化國家方案》中提出，在制定沿海發(fā)展規(guī)劃、沿海開發(fā)區(qū)和重大工程建設選址中要充 分考慮海平面上升可能造成的影響。脆弱性程度是評判沿海地區(qū)對海平面上升的響應及其 承載和適應海平面上升能力的重要量度，由于不同地區(qū)的脆弱程度不同，因此要對沿海地 區(qū)的海平面上升脆弱性等級進行評估。
[0003]目前，現有的海平面上升脆弱性評估技術仍存在缺陷，總結為以下幾點：一是，脆 弱性評估要素單一，主要通過確定某單一自然系統(tǒng)變化進行評估，綜合性不強，致使實際的 整體脆弱性得不到充分體現。二是，未考慮沿海地區(qū)適應海平面上升的能力，導致海平面上 升脆弱性被明顯高估，影響了評估結果的可信度。三是，評估中仍采取較多的經驗模型或半 經驗模型，導致定量化程度較低，且對數據資料要求較高，數據信息收集難度大，實際操作 性不強，所獲得的評估結果的實用性也不高。諸多因素，現有的方法還不能滿足沿海地區(qū)應 對氣候變化的需要，存在一定的局限性。

【發(fā)明內容】

[0004] 針對目前海平面上升脆弱性評估技術發(fā)展的需要和現有技術中的缺陷，本發(fā)明提 出一種海平面上升脆弱性等級評估的定量化方法，其目的在于綜合利用沿海自然地理和社 會經濟數據信息，構建海平面上升脆弱性評估體系，綜合考慮沿海地區(qū)的海平面上升、潮水 位、地形地貌、生態(tài)環(huán)境、災害、人口、經濟、工程性和非工程性措施狀況作為評估因子，以海 平面上升背景下的自然環(huán)境脆弱性、社會經濟脆弱性和適應能力作為評估目標，進而定量 化評估沿海地區(qū)各沿海行政區(qū)域的海平面上升脆弱性等級。
[0005] 本發(fā)明涉及的海平面上升脆弱性等級評估的定量化方法包括以下步驟：
[0006] s 1、確定脆弱性等級評估的評估單元
[0007] 選取沿海地區(qū)海平面上升脆弱性評估的區(qū)域，根據當地的行政區(qū)劃狀況確定脆弱 性等級評估的評估單元。
[0008]S2、構建海平面上升脆弱性評估體系
[0009] 界定沿海地區(qū)海平面上升脆弱性的各因子，分為海平面變化、潮水位、地形地貌、 生態(tài)環(huán)境、災害、人口、經濟、工程性和非工程性措施九項評估因子，將其歸類為自然環(huán)境脆 弱性、社會經濟脆弱性和適應海平面上升能力三項評估目標，并根據各因子在評估目標中 的重要程度確定各因子的權重系數，按照評估目標、評估因子和評估指標三個層級構建海 平面上升脆弱性評估體系。
[0010] 海平面上升脆弱性的各項評估目標和評估因子界定如下：
[0011] ①自然環(huán)境脆弱性，界定為評估區(qū)域的自然環(huán)境受到海平面上升的影響程度，包 括海平面變化因子、潮水位因子、地形地貌因子、生態(tài)環(huán)境因子、災害因子。
[0012] 其中，
[0013] a、海平面變化因子，界定為評估區(qū)域的海平面變率特征、幅度和變化速率，選用海 平面上升速率、未來海平面上升幅度、海平面變化的年較差三個指標進行評估。
[0014] b、潮水位因子，界定為評估區(qū)域潮汐變化特征，選用平均潮水位、平均潮差、歷史 最尚潮水位二個指標進彳丁評估。
[0015]c、地形地貌因子，界定為評估區(qū)域的海岸帶容易遭受海平面上升影響的程度，選 用岸線長度、海岸線類型和穩(wěn)定性、地面高程狀況、地面沉降率四個指標進行評估。
[0016] d、生態(tài)環(huán)境因子，界定為評估區(qū)域的生態(tài)環(huán)境容易遭受海平面上升影響的程度， 選用濱海濕地面積、河流長度、湖泊水庫面積、地下水儲量四個指標進行評估。
[0017] e、災害因子，界定為評估區(qū)域海平面上升對自然災害的加劇程度，選用風暴增水、 海水入侵距離、咸潮上溯距離、土壤鹽漬化面積四個指標進行評估。
[0018] ②社會經濟脆弱性，界定為評估區(qū)域的社會經濟受到海平面上升的影響程度，包 括人口和經濟兩個評估因子。
[0019]其中，
[0020] a、人口因子，界定為海平面上升對評估區(qū)域人員的影響程度，選用居民總數、人口 密度、城鎮(zhèn)化水平三個指標進行評估。
[0021] b、經濟因子，界定為海平面上升對評估區(qū)域經濟發(fā)展的影響程度，選用地區(qū)生產 總值（GDP)、地均GDP(單位每平方千米的地區(qū)生產總值）、地方財政收入、固定資產投資額、 規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數、重大沿海工程設施數六個指標進行評估。
[0022] ③適應海平面上升能力，界定為評估區(qū)域為應對海平面上升以減緩和降低影響程 度的措施，包括工程性措施和非工程性措施兩個評估因子。
[0023]其中，
[0024] a、工程性措施因子，界定為評估區(qū)域為防御海平面上升產生的影響而開展的工程 設施建設情況，選用海平面上升及影響監(jiān)測站點數、海堤防御標準、城鎮(zhèn)防洪排澇標準、堤 防達標率四個指標進行評估。
[0025] b、非工程性措施因子，界定為評估區(qū)域通過資金支持、應急決策等管理手段降低 海平面上升影響而采取的措施，選用適應氣候變化經費投入、專業(yè)海平面評估預測機構數、 專業(yè)人員數三個指標進行評估。
[0026] S3、獲取各評估單元指標數據及標準化處理
[0027] 依據s2中所列的各項指標，獲取各評估單元的相應指標數值，形成海平面脆弱性 指標數據矩陣，并將各指標數據進行標準化處理。
[0028] s4、計算評估因子的量值
[0029] 分別利用與評估因子相對應的評估指標標準化數值，計算獲得各評估單元的各評 估因子量值。
[0030] S5、計算自然環(huán)境脆弱性指數
[0031] 計算各評估單元的自然環(huán)境脆弱性指數，指數值的大小即為代表單元自然環(huán)境的 脆弱性程度。分別利用各評估單元海平面變化、潮水位、地形地貌、生態(tài)環(huán)境、災害五個評估 因子的量值，計算各評估單元的自然環(huán)境脆弱性指數，評估自然環(huán)境脆弱性的計算公式為：Vn=aiSL+aJID+aJOP+aJNV+^HAZ，式中，Vn表示自然環(huán)境脆弱性指數，SL表示海平面變 化因子的量值，TID表示潮水位因子的量值，TOP表示地形地貌因子的量值，ENV表示生態(tài)環(huán) 境因子的量值，HAZ表不災害因子的量值，apa2、a3、a4、a5分別為各因子的權重系數。
[0032] s6、計算社會經濟脆弱性指數
[0033] 計算各評估單元的社會經濟脆弱性指數，指數值的大小即代表各單元社會經濟的 脆弱性程度。分別利用各評估單元人口和經濟兩個評估因子的量值，計算各評估單元的社 會經濟脆弱性指數，評估社會經濟脆弱性的計算公式為：VS=biPOP+bpCO,式中，Vs表示社 會經濟脆弱性指數，POP表示人口因子的量值，ECO表示經濟因子的量值，bpb2分別為人口 和經濟因子的權重系數。
[0034] s7、計算適應海平面上升能力指數
[0035] 計算各評估單元的適應海平面上升能力指數，指數值的大小即代表各單元適應海 平面上升能力強弱。分別利用各評估單元工程性和非工程性措施兩個評估因子的量值，計 算各評估單元的適應海平面上升能力指數，評估適應海平面上升能力的計算公式為：VA = ClENG+c2NENG，式中，Vs表示適應海平面上升能力指數，ENG表示工程性措施因子的量值， NENG表示非工程性措施因子的量值，Cl、C2分別為工程性和非工程性措施因子的權重系數。
[0036] s8、計算海平面上升脆弱性指數
[0037] 計算各評估單元的海平面上升脆弱性指數，指數值的大小即代表各單元海平面上 升的脆弱性程度。利用s4、s5、s6中計算得到的各評估單元自然環(huán)境脆弱性指數值、社會經 濟脆弱性指數值和適應海平面上升能力指數值計算各評估單元的海平面上升脆弱性指數， 計算公式為：Vsl=VNXVS/VA，式中，Vsl表示海平面上升脆弱性指數，VN表示自然環(huán)境脆弱性 指數，Vs表示社會經濟脆弱性指數，Va表示適應海平面上升能力指數。
[0038] s9、脆弱性等級評估
[0039] 根據計算得到的各評估單元海平面上升脆弱性指數的數值大小，將各評估單元的 海平面上升脆弱性程度劃分為I級（高）、II級（較高）、111級（中等）和IV級（低）四個 脆弱性等級。
[0040] 本發(fā)明的有益效果是：
[0041] 1、構建的海平面上升脆弱性評估體系，以海平面上升背景下的自然環(huán)境脆弱性、 社會經濟脆弱性和適應能力為評估目標，綜合考慮了多種脆弱性評估因子，使得評估結果 更加客觀可信。
[0042] 2、脆弱性評估指標都實現了數字化，數據可以從公開渠道獲取，對不同類型的指 標數據進行了標準化處理，實現評估的定量化，結果更加可靠。
[0043] 3、以行政單元作為評估單元進行脆弱性評估，能夠適應當前我國以行政區(qū)為單位 的管理特點，既有可靠的數據來源且便于收集，又在規(guī)劃、組織生產、抗災、救災、投資和工 程設計等成果應用中更具有針對性和可實施性，相比之下實用性強。
【附圖說明】
[0044]圖1為海平面上升脆弱性等級評估的定量化方法的總體流程示意圖。
【具體實施方式】
[0045] 以下結合圖1對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0046] 本發(fā)明涉及的海平面上升脆弱性等級評估的定量化方法，包括以下步驟：
[0047] si、確定脆弱性等級評估的評估單元
[0048] 選取海平面脆弱性等級評估的某一沿海區(qū)域，根據當地的行政區(qū)劃狀況確定脆弱 性等級評估的評估單元。
[0049]s2、構建海平面上升脆弱性評估體系
[0050] 首先，按照評估目標、評估因子和評估指標三個層級構建海平面上升脆弱性評估 體系，以海平面上升背景下各評估單元的自然環(huán)境脆弱性