（自然地理学专业论文）中国沿海低地人口时空分布及灾害暴露评估.pdf

摘要上海师范人学硕士学位论文 摘要 沿海低地，或称低海拔沿海地区( l o we l e v a t i o nc o a s t a lz o l l e s ，l e c z ) 是海 拔高度低于1 0 m 的沿海连续地带。沿海低地既是人口稠密、经济发达的重要地 区，又是海一陆相互作用的生态敏感脆弱带，自然灾害多发，灾害损失严重。 本文以a r c g i s 为主要数据分析平台，基于s r t m9 0 md e m 、世界人口栅格数 据( g p w v 3 ) 、l ：1 0 0 万中国行政区划和h o t s p o t s 灾害数据，确定了中国沿海 低地的范围与空间分布，分析了中国沿海低地的人口时间分布和自然灾害的人 口暴露，获得了如下结果： ( 1 ) 我国沿海低地的总面积为1 6 1 ，4 9 1 ，8 1 9 ，0 5 6m 2 ，占国土总面积的1 7 。 全国有1 4 个一级行政区，超过3 5 0 个二级行政区( 县市级) 覆盖有沿海低地。 沿海低地面积最大的是江苏省，达6 3 ，7 4 9 ，2 5 8 ，4 0 7m 2 ，占全省面积的6 3 1 6 ， 占全国海低地面积的3 9 5 ；面积最小的是澳门，为9 ，1 2 4 ，3 5 0m 2 ，但要占澳 门总面积的3 5 6 8 。从所占一级行政区面积的比例来看，上海和天津的沿海低 地比重最大，分别占到两直辖市面积的9 7 9 1 和8 2 7 9 ，比重最小的是广西 壮族自治区，仅为0 4 1 。 ( 2 ) 根据2 0 0 0 年世界人口栅格数据得出，中国沿海低地人口数量为 1 1 9 4 9 8 0 2 3 人，约占沿海一级行政区人口数量的2 2 5 1 ，占我国人口总数据的 9 3 ，沿海低地的面积仅占国土面积的1 7 ，但人口数量却占到我国人口总数 据的9 3 ，说明沿海低地是我国重要的人口生活和经济活动区。 沿海低地人口数量最多的省份为江苏省，4 6 2 2 7 2 4 6 人，其次为广东省， 1 6 7 2 8 7 9 1 人；沿海低地一级行政区人口数量占沿海一级行政区人口的比例上上 海最高达9 9 5 0 ，其次是天津市达9 1 7 7 ，沿海低地一级行政区人口数量占 沿海一级行政区人口比例最小的是广西壮族自治区，仅为0 6 4 。 ( 3 ) 一级行政区的沿海低地人口大都随时间变化不断增加。最为显著的是 广东省，人口增长最大的年段1 9 9 0 - 1 9 9 5 年，增长率为4 0 5 2 。其后每5 年的 增长速度逐渐减缓为2 0 6 4 ，1 9 3 2 ，1 7 7 6 ，1 2 7 1 ，但仍高于其他内地 沿海省市的增长率。沿海低地人口占一级行政区人口比重除河北省、天津市、 江苏省外，总体不断增长。 ( 4 ) 热带气旋在中国沿海低地的发生频率，以浙江以南的沿海低地最高， 上海师范人学硕十学位论文 摘要 由长三角向北面的沿海低地迅速降低。浙江以南的各省、自治区、特别行政区 的沿海低地热带气旋发生的频率十分位数平均为8 o 以上，江苏以北的省、直 辖市则在4 o 以下。 长江以南的沿海低地死亡风险明显高于长江以北的沿海低地。但香港和澳 门特别行政区沿海低地的死亡风险为0 ；江苏省沿海低地的死亡风险要高于福 建等多个长江以南的一级行政区，达到6 0 。总体而言，热带气旋经济总损失风 险和经济损失比例风险两个指标均显示出南高北低的分布特征。 ( 5 ) 我国东部沿海低地的洪水发生频率，总体而言，长江三角洲、珠江三 角洲地区及其之间的地区最高，风险等级在8 0 左右以上。江苏、上海、浙江、 台湾、广东的沿海低地洪水死亡风险最高，在8 o 左右。香港、澳门特别行政 区均为0 ；从沿海低地洪水的经济损失风险来看，澳门特别行政区为最低，仅 为2 0 。江苏、上海、浙江、台湾和广东沿海低地的经济损失风险均很高，为 9 0 左右。经济损失比例风险广东省最高，为9 0 ，其它省市、自治区、特别行 政区大都在5 0 7 0 。 ( 6 ) 上海以南沿海低地热带气旋高发生频率区的人口比重很大，上海和浙 江大于7 0 ，再往南的福建、广东等省、自治区和特别行政区均大于9 5 。而 江苏以北，高发生频率区的人口比重则较低，特别是山东和天津低发生频率区 的人口比生均达到或接近1 0 0 。江苏以北，沿海低地的人口主要分布在洪水低 发生频率区。上海以南，除台湾和海南，其余一级行政区沿海低地洪水高发生 频率区的人口比重很大，甚至接近或达到1 0 0 。 关键词：沿海低地，人口，自然灾害，时空分布，中国 i i 摘要 上海师范人学硕士学位论文 t e m p o r a la n ds p a t i a ld i s t r i b u t i o no fp o p u l a t i o na n dd i s a s t e r e x p o s u r e a s s e s s m e n ti nl e c z , c h i n a c o a s t a ll o w l a n d so rl o we l e v a t i o nc o a s t a lz o n e s ( l e c z ) i sac o n t i n u o u ss t r i p a l o n gc o a s t a la r e a sw h o s e a l t i t u d ei sl e s st h a n10 m c o a s t a ll o w l a n d si sa ni m p o r t a n t b u tf r a g i l ee c o s e n s i t i v er e g i o nw h e r ei th a sd e n s i t yh i g h e rp o p u l a t i o nd e n s i t ya n d f r e q u e n tn a t u r a ld i s a s t e r s i nt h i st h e s i s ，t h es p a t i a lb o u n d a r yo f c o a s t a ll o w l a n d si n c h i n aw a sd e t e r m i n e db a s e do nt h ed a t ao ft h es r t m9 0 md e m g r i dd a t ao fw o r l d p o p u l a t i o n ，c h i n e s ea d m i n i s t r a t i v ed i v i s i o nm a pa n dd i s a s t e rd a t af r o mh o t s p o t sb y u s i n gg i s b e s i d e s ，w ea l s oa n a l y z e dt h es p a t i a l - t e m p o r a ld i s t r i b u t i o n so f p o p u l a t i o n a n dp o p u l a t i o ne x p o s e dt on a t u r a ld i s a s t e r si nc o a s t a ll o w l a n d s t h er e s u l t sa n dc o n c l u s i o n so ft h i st h e s i sw e r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) t h et o t a la r e ao fc h i n e s ec o a s t a ll o w l a n d sw a s161 ，4 91 ，819 ，0 5 6m 2 ，w h i c h a c c o u n t e df o ra b o u t1 7 o ft h et o t a la r e ao fn a t i o n a ll a n d f o u r t e e np r o v i n c e sa n d m o r et h a n3 5 0c o u n t i e sw e r ec o v e r e db yc o a s t a ll o w l a n d s t h eb i g g e s tc o a s t a l l o w l a n d sa r e aw a sj i a n g s up r o v i n c ew h i c ha c c o u n t e df o r6 3 16 o ft h et o t a ll a n d a r e ao fj i a n g s up r o v i n c e t h ea r e ao fc o a s t a ll o w l a n d sw a s6 3 ，7 4 9 ，2 5 8 ，4 0 7m 2a n d a c c o u n t e df o ra b o u t3 9 5 o ft h et o t a lc o a s t a ll o w l a n d s t h es m a l l e s tc o a s t a l l o w l a n d sa r e aw a sm a c a 0a n dt h ea r e ao fc o a s t a ll o w l a n d sw a s9 ，12 4 ，3 5 0 m 2 h o w e v e r , i ta c c o u n t e df o ra b o u t3 5 6 8 o ft h et o t a ll a n da r e ao fm a c a o s e e nf r o m t h ea r e ap r o p o r t i o no fp r o v i n c e ，t h ec o a s t a ll o w l a n d sw i t ht h eb i g g e s tp r o p o r t i o nw a s s h a n g h a ip r o v i n c ea n dt i a n j i np r o v i n c e ，w h i c ha c c o u n t e df o ra b o u t9 7 91 a n d 8 2 7 9 o ft h et o t a ll a n da r e a , r e s p e c t i v e l y , a n dg u a n g x ip r o v i n c ew a ss m a l l e s t ， w h i c ho n l ya c c o u n t e df o ra b o u t0 41 o ft h et o t a la r e ao fg u a n g x ip r o v i n c e ( 2 ) p e o p l el i v e di nc o a s t a ll o w l a n d sw e r ei19 , 4 9 8 0 2 3a c c o r d i n g t or a s t e rd a t a o fp o p u l a t i o ni n2 0 0 0 ，w h i c ha c c o u n t e df o ra b o u t2 2 1 o ft h et o t a lp o p u l a t i o no f t h ep r o v i n c e si nc o a s t a ll o w l a n d sa n da b o u t9 3 o ft h et o t a lp o p u l a t i o ni nc h i n a t h el a r g e s tp o p u l a t i o no fc o a s t a ll o w l a n dp r o v i n c e sw a sj i a n g s ua n dg u a n g d o n g p r o v i n c e ，a n dt h e r ew e r e4 6 ，2 2 7 ，2 4 6a n d16 ，7 2 8 ，7 9 1p e o p l e ，r e s p e c t i v e l y s e e nf r o m t h ep o p u l a t i o np r o p o r t i o no fc o a s t a ll o w l a n d si np r o v i n c e so ft h et h e s ep r o v i n c e s ， s h a n g h a iw a sa b o u t9 9 5 0 ，a n dt i a n j i ni sa b o u t9 1 7 7 a n dg u a n g x ip r o v i n c ew a s o n l ya b o u t0 6 4 i i i 上海师范人学硕十学位论文摘要 ( 3 ) p e o p l el i v e di nc o a s t a ll o w l a n d si n c r e a s e dw i t ht i m ec h a n g e m o s tn o t a b l y c h a n g ew a si ng u a n g d o n gp r o v i n c e t h el a r g e s ta n n u a lp o p u l a t i o ng r o w t hs e g m e n t w a sf r o m19 9 0t o19 9 5 ，a n dt h eg r o w t hr a t ew a s4 0 5 2 ，t h e nt h eg r o w t hr a t e g r a d u a l l ys l o w e dt o2 0 6 4 ，19 3 2 ，17 7 6 ，12 71 e v e r y5y e a r s ，b u ts t i l lh i g h e r t h a nt h eg r o w t hr a t eo fo t h e rm a i n l a n dp r o v i n c e s e x p e c tf o rh e b e i ，t i a n j i na n d j i a n g s u ，t h ep o p u l a t i o np r o p o r t i o ni nc o s t a ll o w l a n d sp r o v i n c e si n c r e a s e d ( 4 ) t r o p i c a lc y c l o n e so c c u l t e dm o s tf r e q u e n t l ya r et h ec o a s t a ll o w l a n d si n s o u t ho fz h e j i a n gp r o v i n c e ，a n dr a p i dd e c r e a s e df r o mt h ec o a s t a ll o w l a n d si nn o r t h o fy a n g t z er i v e r t h ea v e r a g ef r e q u e n c yo ft r o p i c a lc y c l o n e si nt h ec o a s t a ll o w l a n d s f r o mt h es o u t ho fz h e j i a n gp r o v i n c ew a sg r e a t e rt h a n8 0 ，a n di tw a sl e s st h a n4 0 f r o mt h en o r t ho fj i a n g s up r o v i n c e t h ed e a t hr i s ki nt h ec o a s t a ll o w l a n d sf r o mt h e s o u t ho fy a n g t z er i v e rw a sh i g h e rt h a nt h a ti nt h en o r t ho fy a n g t z er i v e r t h ed e a t h r i s kw a sz e r oi nh o n g k o n ga n dm a c a o t h ed e a t hr i s ki nt h ec o a s t a ll o w l a n d si n j i a n g s up r o v i n c ew a sh i g h e rt h a nt h a ti nf u j i a np r o v i n c e ，a n di t sd e a t hr i s kw a s6 0 o v e r a l l ，t h ed i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fb o t ht o t a le c o n o m i cl o s sr i s ka n dt h er i s k o fe c o n o m i cl o s sr a t i oi ns o u t h e r na r e aw e r eh i g h e rt h a nt h a ti nn o r t h e r na r e a ( 5 ) f l o o do c c u r r e dm o s tf r e q u e n t l yw e r et h ec o a s t a ll o w l a n d si ny a n g t z er i v e r d e l t aa n dz h u j i a n gd e l t a , a n dt h er i s kl e v e lw a sa b o v e8 0 t h eh i g h e s td e a t hr i s k o c c u r r e di nt h ec o a s t a ll o w l a n d si nj i a n g s u ，s h a n g h a i ，z h e j i a n g ，t a i w a na n d g u a n g d o n g ，a n dt h e i rd e a t hr i s k r a t i ow a sa b o v e8 0 t h ed e a t hr i s kr a t i oi n h o n g k o n ga n dm a c a ow a sz e r o s e e nf r o mt h ee c o n o m i cl o s s r i s ko fc o a s t a l l o w l a n d s ，t h el o w e s ta r e aw a sa o m e n ，t h a ti nt h e c o a s t a ll o w l a n d si nj i a n g s u ， s h a n g h a i ，z h e j i a n g ，t a i w a na n dg u a n g d o n gw a sh i g h e r , a n dt h a ti ng u a n g d o n g p r o v i n c ew a sh i g h e s t t h a ti no t h e rp r o v i n c e sw a sf r o m5 0t o7 0 ( 6 ) p r o p o r t i o no ft h ep o p u l a t i o ni n t h eh i g h - f r e q u e n c ya r e a so ft r o p i c a l c y c l o n e sf r o mt h es o u t ho fs h a n g h a iw a sg r e a t e r , t h ep r o p o r t i o ni ns h a n g h a ia n d z h e j i a n gw a sg r e a t e rt h a n7 0 ，a n dt h a ts u c ha si nf u j i a n ，g u a n g d o n gp r o v i n c ew a s g r e a t e rt h a n9 5 m e a n w h i l e ，p r o p o r t i o no ft h ep o p u l a t i o ni nt h eh i g h - f r e q u e n c y a r e a so ft r o p i c a lc y c l o n e sf r o mt h en o r t ho fj i a n g s up r o v i n c ew a sl o w e r t h e p o p u l a t i o ni nc o a s t a ll o w l a n d sm a i n l yd i s t r i b u t e di nl o w f r e q u e n c ya r e ao ff l o o d f r o mt h en o r t ho fj i a n g s u i nt h ec o a s t a ll o w l a n d sf r o mt h es o u t ho fs h a n g h a i ，e x c e p t t v 摘要上海师范人学硕士学位论文 f o rt a i w a na n dh a i n a n ，t h ep r o p o r t i o no ft h ep o p u l a t i o ni nt h eh i g h f r e q u e n c ya r e a s o ft r o p i c a lc y c l o n e sw e r eg r e a t e r , w h i c hi ns o m er e g i o n sa p p r o a c h e d0 1 r e a c h e d 1 0 0 k e y w o r d s ：c o a s t a ll o w l a n d s ，p o p u l a t i o n , n a t u r a ld i s a s t e r s ，s p a t i a l t e m p o r a l d i s t r i b u t i o n v 论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除 了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或机构已经发表或撰写过的研究 成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中做了明确的声明并表 示了谢意。 作者签名：多陋l 同期：加7 吠。y 论文使用授权声明 本人完全了解上海师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其它手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此 规定。 1 0 0 储躲镭新签名缈嗍砷以 上海师范人学硕士学位论文第一章绪论 第一章绪论 1 1 选题背景与研究意义 全球气候变暖导致海平面上升已成为不争的事实。政府间气候变化专门委 员会( i p c c ) 2 0 0 7 年第四次评估报告显示自1 9 6 1 年以来，全球海平面平均上升 速率为1 8 m m y r ，而从1 9 9 3 年以来平均速率增至3 1 m m y r 。根据我国国家海 洋局发布的2 0 0 0 年中国海平面公报，近5 0 年来我国沿海海平面以1 3 m m y r 的速率呈上升趋势，特别是1 9 9 8 年以来，上升速率有所加快，高达2 5 m m y r ( 栾维新等，2 0 0 4 ) 。 沿海低地，或称低海拔沿海地区( l o we l e v a t i o nc o a s t a lz o n e s ，l e c z ) 是海 拔高度低于1 0 m 的沿海连续地带。沿海低地占世界土地面积的2 ，却占据了 世界总人口的1 0 和城市人口的1 3 ( m c g r a n a h a n 等，2 0 0 7 ) ，这一地区往 往是人口密集、经济发达，生态环境脆弱，灾害多发的地区。 联合国人类住区规划署在对全球城市所面临的气候变化威胁进行评估后指 出，目前世界各地共有3 3 5 1 座城市位于低海拔( 海拔l o m 以下) 的沿海地区， 如果全球变暖导致海平面继续上升，它们将不同程度地受到影响。 世界自然基金会2 0 0 9 年9 月发布的报告中预测全球海平面高度将在2 1 0 0 年前上升l m 以上，这可能导致沿海地区遭洪水侵袭，影响全球约四分之一人 口。其中，6 4 的地区位于亚洲、非洲和拉丁美洲等发展中国家。在包括日本 在内的发达国家里，人口排名前4 0 位的大城市中有3 5 个位于海滨或河畔。对 于中国而言，在沿海低地上分布着我国最人口稠密、经济最发达地区，包括上 海、天津、广州等众多的经济发达城市。同时，沿海低地各类自然灾害频发地 区，随着沿海低地人口越来越多，自然灾害对沿海低地人口的威胁也将越来越 大，造成的经济损失也越来越严重 因此，研究海岸带地区人口分布的时空特征、动因及其在不同灾种中的暴 露，具有重要的现实意义。 第一章绪论上海师范大学硕十学位论文 1 2 国内外研究进展 1 2 1 国外研究进展 近2 0 年来，海平面上升及其风险评估受到各国政府和学者越来越多的关 注。国外有关此问题的研究可追溯到2 0 世纪4 0 年代末( d e w e y ，1 9 4 8 ) ，但 当时并没有引起太多人的注意。直到2 0 世纪6 0 年代中期，相关研究才逐渐增 多。然而在2 0 世纪9 0 年代以前，关于该问题的研究仅限于一般化的介绍和定 性的叙述。2 0 世纪9 0 年代，以政府间气候变化专门委员会( r p c c ) 为核心，经 由i p c c 第三工作组( 对策组) 设立的海岸带管理小组( i p c c c z m s ，1 9 9 0 ) ，推动 了该问题的研究。该小组对海平面上升问题进行了广泛的调研和深入的研究， 并提议沿海国家应制定到2 0 0 0 年的海平面上升对策，并对海平面上升对海岸带 造成的危害性进行评估。此次会议使该问题的研究重点转移到了海平面上升对 沿海低地区的影响、风险评估及对策建立的研究上。此后，相关研究同益增多。 m c g r a n a h a n 等( 2 0 0 7 ) 以国家和地区为单位首次确定了沿海低地的范围，并 评估了全球沿海低地的人口分布，得出仅占世界土地面积的2 ，却占据了世界 总人口的1 0 和城市人口的1 3 。中国沿海低地约有1 8 2 万k m 2 ，约占国土面 积的2 ，而沿海低地的人口达1 4 3 ，8 8 0 1 0 3 人，约占全国人口的1 l ，是全 球沿海低地人口数量最大的国家。该报告取得的重要成果被国际著名的杂志科 学做了专题评论。 在世界上的许多地区，海岸带渔民相应减少。当科学家最近对亚洲主要的 1 2 大港口城市做评估，在近十年来，除了一个城市，其它所有港口的渔业均下 滑，还有许多环境问题( p o l a n s k i 等，2 0 0 6 ) 。据估计世界约有三分之一的海 岸带红树林，和五分之一的珊瑚礁己经消失了( a l d e rj 等，2 0 0 6 ) 。通过t l e v u l n e r a b i l i t yo fc i t i e s ：n a t u r a ld i s a s t e r sa n ds o c i a lr e s i l i e n c e ) ) 和( ( n a t u r a ld i s a s t e r h o t s p o t s ：ag l o b a lr i s ka n a l y s i s ) ) - - 书可以看到城市灾害和环境热点问题都已经 在低洼海岸地区不同程度出现。尤其在三角洲地区，土地压实、下沉，地下水 位下降、减少。随着海平面的上升洪水风险程度会大大上升，也导致各种各样 的问题( e r i c s o n 等，2 0 0 6 ) 。 n i c h o l l s ( 2 0 0 2 ) 在海平面上升：潜在的影响和响应和i p c c 全球第四次 评估报告中的海岸系统和低地( n i c h o l l s 等，2 0 0 6 ) 。还有在自然灾害 恢复力，这个观念如何起作用中都指出，气候变化将会增加洪水的风险，也 会引起海岸带地区其他环境损害( k l e i n 等，2 0 0 3 ) 。印度洋2 0 0 4 年海啸造成 2 上海师范人学硕士学何论文 第一章绪论 2 0 0 0 0 0 人失去生命，百万人失去家园( r o g e r ，2 0 0 6 ) ，这证明沿海地带居民 应对灾害的能力是非常脆弱的。应该鼓励海岸带的发展适应气候变化带来的风 险。迄今为止，因为气候变化产生的适应正在被最小化。但是，减少与现存气 候变化相关的灾害暴露的措施也要服从于适应气候变化( n i c h o l l s ，2 0 0 2 ) 。 人口集中和经济活动的集中，对海岸带有越来越严重的环境影响。城市系 统已经从根本上改变了水、能量和物资的流动，转化这已经存在的生态系统 ( r a k e d ，1 9 9 7 ) 。对海岸系统生态系统的评估包括海岸生态系统，( 陆地和海 岸的) 这是世界上最有创造力，也是人类居住地最易受威胁的地区( g r a d y 等， 2 0 0 5 ) 。 1 2 2 国内研究进展 国内还基本上没有开展沿海低地的人口分布及灾害风险评估的有关研究。 但与沿海低地密切相关的海岸带的研究已有许多重要进展。 海平面上升对我国造成影响的研究主要有，韩慕康( 1 9 9 4 ) 进行了渤海西 岸平原海平面上升危害性评估研究，利用人造卫星影象和g i s 编制该区的环境 地形图和有关的危害预测图表。季子修等( 1 9 9 4 ) 分析了海平面上升对长江三 角洲附近海潮滩和湿地的影响。杜碧兰等( 1 9 9 5 ) 进行了海平面上升对珠江三 角洲地区影响及对策研究。韩慕康( 1 9 9 5 ) 研究了海平面上升对华北平原的影 响与防治效益。莫永杰( 1 9 9 6 ) 分析了海平面上升对广西沿海地区的影响与对 策。杜碧兰等( 1 9 9 7 ) 探讨了海平面上升对中国海岸带三大脆弱区社会经济发 展的潜在影响，应用g i s 技术计算可能淹没面积并编制了海水淹没范围图件， 评估了经济损失和受灾人口数，并进行了防护对策选择的成本效益分析。王芳 ( 1 9 9 7 ) 论述了海平面上升对沿海地区的风险评估，包括危险性分析、脆弱性 分析以及经济损失计算的理论方法。刘岳峰等( 1 9 9 8 ) 进行了辽河三角洲地区海 平面上升趋势及其影响评估研究，计算了海平面上升不同情景下、不同土地利 用类型的淹没面积，并分析了海平面上升对该地区的影响及相应采取的措施。 张伟强等( 1 9 9 9 ) 对广东沿海地区海平面上升影响做了综合评估。但是，关于 气候变化海平面上升对海岸带居住地人口时空分布的研究相对较少。 王静爱等( 1 9 9 5 ) 根据1 9 4 9 1 9 9 0 年沿海各省市区省级报刊自然灾害记录 及有关海洋自然灾害资料，分析研究区自然灾害的时空分异规律，重点讨沦海 洋自然致灾因子及沿海各县市社会经济发展承灾体在本区灾情形成中的作用。 第一章绪论上海师范大学硕士学位论文 钟兆站( 1 9 9 7 ) 论述了中国海岸带的分布和自然灾害发生的特点，并对其环境 进行评估。许世远等( 2 0 0 6 ) 指出沿海城市作为人口集聚、国民经济、社会发 展重要区域和战略中心，自然灾害带来的损失是剧烈、致命的，所以应亟待开 展沿海城市自然灾害风险研究。陈振楼等( 2 0 0 8 ) 以大量的事实和翔实的数据 说明上海作为中国东部沿海特大型城市，其自然灾害发生频繁，灾情严重和成 因复杂。这对上海经济、社会发展有重要影响。胡蓓蓓等( 2 0 0 8 ) 借助g i s 空 间分析方法，将危险性分区图、易损性分区图和防灾减灾能力分区图进行叠加 分析，完成了天津市区及近郊区地面沉降灾害风险区划图。张丽佳等( 2 0 0 9 ) 根据一年的热带气旋灾害相关资料，分析了中国东南沿海登陆热带气旋特点及 其灾害损失，并采用综合灾情评估方法对热带气旋灾害进行评估。 1 2 3 现阶段存在的问题 有关沿海低地区人口分布的研究在我国尚属空白。g i s 技术在该问题上研 究上的应用尚未见到。因此，运用g i s 技术，研究我国沿海低地区人口时空分 布特征、变化趋势，并对其可能产生的灾害暴露进行评估，对于减灾措施的提 出具有重要的现实意义。 1 2 3 现阶段存在的问题 有关沿海低地区人口分布的研究在我国尚属空白。g i s 技术在该问题上研 究上的应用尚未见到。因此，运用g i s 技术，研究我国沿海低地区人口时空分 布特征、变化趋势，并对其可能产生的灾害暴露进行评估，对于减灾措施的提 出具有重要的现实意义。 1 3 研究内容与技术路线 1 3 1 研究内容 研究内容：1 ) 中国沿海低地范围的确定；2 ) 中国沿海低地地区人口的数 量特征3 ) 中国沿海低地区人口时空分布特征、变化趋势及驱动因素；4 ) 对气 候变暖情境下海平面上升可能造成的灾害进行风险评估，并从宏观层面上提出 减灾措施。 4 上海师范人学硕士学位论文 第一章绪论 1 3 2 技术路线 本项研究运用灾害学、风险学、地理学、地理信息系统等多学科交叉综合 研究手段，在充分吸纳国内外研究成果的基础上，拟采用如下技术路线开展研 究： ( 1 ) 利用s r t m9 0 m 数字高程模型( d e m ) ，沿海行政区( 省市自治区) 的边界线，通过a r c g i s 空间分析模块给出1 0 m 等高线，然后确定海拔低于1 0m 的沿海低地。 ( 2 ) 利用全球人口分布数据( g p w v 3 ) 获得各省市自治区和二级行政区 不同年代沿海低地人口的空间分布与数量，反映沿海低地人口暴露及其变化。 ( 3 ) 利用h o t s p o t s 计划获得的沿海热带气旋、洪水等灾害空间分布数据， 以及上述相关数据，通过a r e g i s 叠置计算，估算我国东部沿海低地地区人口暴 露在这些灾害中的数量与分布。 通过以述分析，可以了解我国东部沿海低地地区人口密度分布、数量变化 及其在常见灾种中的暴露问题，为我国防灾减灾提供基础数据和理论依据。 1 3 3 内容安排 本文各章内容安排如下： 第1 章，介绍本文的选题背景和研究意义，阐述了气候变化、海岸带居住 点与脆弱性三者之间关系及驱动力因素。综述了在国内外沿海低地的人口时空 分布及灾害暴露评估方面的研究进展与不足，本论文的研究内容与技术路线。 第2 章，确定研究区域：海拔1 0 m 以下的中国沿海低地地区。论述数据集 的内容、来源及处理方法。 第3 章，分析中国东部沿海低地的人口空间分布沿海各省、市、自治 区和特区和二级行政区的沿海低地人口空间分布，总结了全国沿海低地人口空 间分布特征。 第4 章，分析中国东部沿海低地人口的时间变化特征沿海各省、市、 自治区和特区的沿海低地人口的时间变化分布，总结了全国沿海低地人口时间 变化特征。 第5 章，介绍中国沿海低地的自然灾害与人口暴露，首先主要介绍中国沿 海低地的主要自然灾害，然后对中国沿海低地的热带气旋和洪水自然灾害人口 暴露进行分析。 第一章绪论上海师范人学硕七学位论文 第6 章，总结了所做研究及工作，归纳结论，不足之处和进一步开展该项 研究的建议。 6 上海师范人学硕十学位论文 第二章数据与研究区 2 1 数据来源 第二章数据与研究区 本文所用数据主要包括最近公布的全球人口分布空间数据库、s r t m9 0 m d e m 数据、灾害数据和行政区划数据。 ( 1 ) d e m 数据 本文使用美国n a s as h u t t l er a d a rt o p o g r a p h ym i s s i o n ( s r t m ) 海拔高度数 据集( i s c i e n c e s ，2 0 0 3 ) 。 s r t m 是美国太空总署( n a s a ) 和国防部国家测绘局c n i m a ) 的一个联合项 目，是通过利用往返雷达获取地形( 高程) 数据。美国“奋进”号航天飞机在佛罗 里达州卡那维拉尔角的航天发射中心发射升空，“奋进”号上搭载的s r t m 系统共 计进行了2 2 2 小时2 3 分钟的数据采集工作，获取北纬6 0 度至南纬5 6 度之间， 面积超过1 1 9 亿平方公罩的9 8 万亿字节的雷达影像数据，覆盖全球陆地表面 的8 0 以上，该计划共耗资3 6 4 亿美元，获取的雷达影像数据经过两年多的处 理，制成了数字地形高程模型，该测量数据覆盖中国全境。目前，s r t m 已经发 布了覆盖全球8 0 的区域的9 0 m 分辨率d e m ( 3a r cs e c o n d ) 和覆盖主要是美 国的3 0 m 分辨率d e m ( 1a r cs e c o n d ) 数据。 s r t m 数据每经纬度方格提供一个文件，精度有1a r c s e c o n d 和3a r c s e c o n d s 两种，称作s r t m l 和s r t m 3 ，或者称作3 0 m 和9 0 m 数据，s r t m l 的文件里 面包含3 6 0 1 3 6 0 1 个采样点的高度数据，s r t m 3 的文件里面包含1 2 0 1 1 2 0 1 个 采样点的高度数据。目前能够免费获取中国境内的s r t m 3 文件，是9 0 m 的数据， 每个9 0 m 的数据点是由9 个3 0 m 的数据点算术平均得来的。 s r t m 数据下载的地址是：h t t p ：s r t m c s i c g i a r o r 型。我国境内的数据在e u r a s i a 目录下，每经 纬度方格一个文件，文件命名方法是x 1 x 2 x 3 x 4 h g t z i p ，x i 是n 或s 表示南北，x 2 是下 方纬度数，x 3 是e 或w 表示东西，x 4 是左方经度数。 ( 2 ) 人口数据 本文使用哥伦比亚大学国际学院国际地球科学信息网( c i e s l n ) 所做的栅格 化的世界人口( g p w ) 项目数据，该项目的g p w v 3 版本可通过联机利用栅格数 据，用较小比例显示人口分布( 2 5 弧分，相当于大约在赤道的2 1 4 k m 2 的正方 形) 。网址：h t t p ：s e d a c c i e s i n c o l u m b i a e d u g p w i n d e x j s p 。 7 第二章数据与研究区 上海师范人学硕士学位论文 g p w v 3 主要刻画了全球人口分布。它是迄今为止最详尽的世界人口数据， 它的数据量是第二版世界人口数据的3 倍。该数据库包括1 9 9 0 年、1 9 9 5 年、2 0 0 0 年的世界人口数据，以及对2 0 0 5 、2 0 1 0 年和2 0 1 5 年世界人口的预测评估。世界 农村城市绘图工程是建立在第三版世界人口数据的基础上，它通过合并城市和 农村的信息，包含城市人口分布和全球范围城市居民点的新的深刻理解。 g p w v 3 ( 世界人口栅格数据库第三版) 是大尺度数据库产品的第三版，这 个数据库主要展示全球世界人口的空间分布。g p w v 3 的目的是提供分解开的空 间人口图层，与之相配的数据库来自社会，经济和地球科学领域。输出结果是唯 一的，人口分布按照多种分辨率在国家和比国家次一级的空间单位( 通常是行政 单位) 上转变成以2 5 弧分的分辨率一连串的四边形栅格。g p w v 3 把两个主要 的g p w 重迭提高，并做了许多改进。输入的人口数据接近全部2 3 2 个国家或地 区( 人口数据单元的数量已经比g p w v 2 多了3 倍，比g p w v l 多了2 0 倍) 。 ( 3 ) 行政区划数据 本研究使用由中科院北京地理与资源研究所提供的，比例尺为1 ：1 0 0 万的行 政区划数据( s h a p e f i l e 文件) 。该数据包括省、直辖市、自治区和特别行政区等 全国一级行政区划，也含有县市一级的行政区划。主要字段有行政区名称、面积 等。 ( 4 ) 灾害数据 多发区指标计划( h o t s p o t s ) 于2 0 0 1 年9 月至2 0 0 4 年3 月由美国哥伦比 亚大学、p r e v e n t i o n 国际联盟执行完成。h o t s p o t s 计划开发了3 个灾害风险指数： 死亡风险、总的经济损失风险和经济损失g d p 的风险。h o t s p o t s 的灾害数据源 见表2 1 。 h o t s p o t s 计划利用2 0 年( 19 8 1 一2 0 0 0 年) 的e m d a t 数据库的历史数据、 世界人口栅格数据( g p w v 3 ) 计算每个灾种的损失率，其风险评估包括两方面 的内容：死亡风险和经济损失风险。死亡风险的计算方法如下( d i l l e ym ，e ta 1 2 0 0 5 ) ： ( 1 ) 从e m d a t 数据库中摘录1 9 8 1 2 0 0 0 年灾害h 导致的全球死亡数据：m h 8 上海师范人学硕士学何论文第二章数据与研究区 ( 2 ) 利用每个灾种范围的统计数据，计算居住在那个地区受灾害