中国洪泛区社会经济发展对洪水暴露性的影响研究

摘要

全球洪涝灾害频发，造成的损失和影响不断增加。洪涝灾害暴露性的变化被认为是水灾风险变化的重要原因。中国是世界上遭受洪涝灾害最严重的国家之一。同时，中国社会经济飞速发展，经历着空前的快速城市化过程，人口和建设用地迅速增加。在此过程中，人类与水体之间具有复杂的动态关系，在临近水体时更加容易受到洪水风险的影响。因此，中国洪泛区内人口和建设用地的动态及其与水体的空间关系对于理解洪涝灾害风险具有重要意义，对其定量的时空变化特征分析有助于全面认识中国洪涝灾害暴露性，也为中国加强洪水风险管理提供依据。目前，对于中国国家尺度上的暴露性时空动态及其与水体的空间关系动态研究尚有欠缺。为此，本文利用洪水淹没图、1990-2015年人口密度数据、1990-2014年建设用地数据、水体数据和GIS辅助数据等，采用地学统计和GIS相结合的方法，分别选取人口密度、年平均变化率和变化量等指标在多个尺度上对中国暴露人口和暴露建设用地到水体距离的时空动态特征进行量化。主要研究工作和结论如下: (1)研究了中国洪水暴露人口的空间分布格局。2015年，中国洪泛区的总人口占当年中国总人口的33％。中国洪泛区内人口分布更为稠密，人口密度是洪泛区外人口的3.6倍。中国洪泛区人口分布表现出了高度的空间异质性，在中国东部沿海地区和长江中游地区分布更多且更加集中，在京津冀、长江三角洲和珠江三角洲三大城市群更进一步聚集。 (2)分析了中国洪水暴露人口在时间和空间上的变化格局。首先，1990-2015年，中国洪泛区人口增长了38.8％，增长速率高于中国总人口和洪泛区外的人口增长，在淹没深度大于2m的地区增长更快。其次，在中国东部沿海地区和长江中游地区增长更多且增长更快。在中国三大城市群，京津冀、长江三角洲和珠江三角洲三大城市群集中了大部分的中国洪水暴露人口增长，其年平均增长率远远高于全国及其他区域。最后，中国洪水暴露人口增长呈现出阶段上的差异。1990年代和2010年之后的人口增长率高于2000年代。在2000年代，仅北部沿海地区和东部沿海地区增长快于1990年代，在2010年代，8个区域中的5个洪泛区人口增速加快。三大城市群则一直保持高速增长。 (3)探究了中国洪水暴露建设用地到水体的空间距离特征。2014年，中国洪泛区内建设用地到水体的平均距离为5.41km。全国62％洪泛区内建设用地分布在距离水体3km以内的地区。西南地区洪泛区内建设用地到水体的距离最近，西北地区最远。中国三大江河—长江、黄河和珠江均整体上表现出洪泛区内建设用地自源头到下游距水体变远且水体附近洪泛区内建设用地面积比例随距离增加呈减少的趋势。 (4)定量计算了中国洪水暴露建设用地到水体距离的时空变化特征以及到水体不同距离内洪泛区内建设用地的面积变化。1990-2014年间，中国洪泛区内建设用地增加了81％，平均向水体靠近了169m。57％的洪泛区内建设用地增长在距离水体3km以内的地区，且随着距水体距离增加，新增面积呈现出指数减少趋势。东部地区洪泛区内建设用地增长较快，总体上远离水体。西南地区和西北地区距离水体3km以内洪泛区内建设用地的百分比均上升，分别升高1.58个百分点和7.61个百分点，总体上向靠近水体。 (5)揭示了中国洪泛区内外建设用地与水体空间关系的差异和指示意义。中国洪泛区外建设用地到水体的距离为10.44km，远远大于洪泛区内的5.41km。1990-2014年间，中国洪泛区外建设用地向水体靠近了223m，多于洪泛区内的这一距离169m。相较于洪泛区外的建设用地，洪泛区内建设用地靠近水体和面积增加都会到来更多的洪水发生频次和洪水死亡。 上述结果表明，中国洪水暴露人口和暴露建设用地与水体的空间关系均表现出时间和空间上的不同趋势。总体而言，中国洪泛区内人口分布较为密集，大多数分布在中国东部地区且在三大城市群更加集聚。洪泛区人口快速增长且表现出阶段上的差异，在东部地区增长较快且在三大城市群保持高速增长。中国洪泛区内建设用地到水体距离远近于洪泛区外建设用地到水体的距离。中国洪泛区内建设用地总体上向水体靠近，且距离水体较近地区的洪泛区内建设用地增长最多。西部地区洪泛区内建设用地向水体靠近，尽管东部地区洪泛区内建设用地远离水体，但大量新增洪泛区内建设用地新增在距离水体较近的地区。上述结果揭示的中国洪水暴露人口及暴露建设用地与水体和空间关系的时空变化特征显示了中国洪水暴露的动态特征，对于理解中国洪水风险动态具有重要的科学意义，为洪涝灾害风险管理提供参考。

目录

摘要

第1章引言

1．1研究背景及意义

1．2国内外研究进展

1．2．1洪泛区内社会经济变化的特征研究

1．2．2洪泛区内社会经济变化的距离效应

1．3研究目标、内容与技术路线

1．3．1研究目标

1．3．2研究内容

1．3．3技术路线

1．4论文结构

2．1研究数据

2．2研究方法

2．2．1洪泛区内社会经济变化的时空特征

2．2．2洪泛区内社会经济变化的距离效应

第3章中国洪泛区内社会经济变化的时空变化特征

3．1中国洪泛区的分布

3．2 2015年中国洪泛区人口的分布特征

3．3 1990—2015年中国洪泛区人口的时空变化

3．4 25年间中国洪泛区人口的时空变化的不同趋势

3．5小结

第4章中国洪泛区内社会经济变化的距离效应

4．1 2014年中国洪泛区建设用地到水体的距离

4．2 1990—2014年中国洪泛区内建设用地到水体的距离变化

4．3 1990—2014年中国洪泛区内建设用地到水体不同距离的面积变化

4．4中国洪泛区内外建设用地到水体距离变化的差异

4．5小结

第5章中国洪泛区社会经济发展的驱动机制及政策启示

5．1中国洪泛区内社会经济变化的驱动机制

5．1．1洪泛区人口增长与洪涝灾害风险的关系

5．1．2中国洪泛区人口时空变化的可能政策原因

5．1．3中国洪泛区人口时空变化的政策启示

5．2中国洪泛区内社会经济变化距离效应的驱动机制和政策启不

5．2．1中国洪泛区内社会经济发展距离效应的机制和挑战

5．2．2政策启示

6．1结论

6．2创新点

6．3研究展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

声明