基于系统动力学的海峡西岸城市群台风灾害风险分析
陈丽满1, 2,陈长坤2,阳富强1
【摘 要】摘要： 以海峡西岸城市群为研究对象,以台风灾害为例,基于系统动力学的理论方法,运用Vensim软件对海峡西岸城市群的台风灾害进行仿真模拟,重点围绕建筑物脆弱性指数和政府重视程度这两个变量分析其对台风灾害损失系统的影响. 得出结论： 建筑物脆弱性指数可用建筑物灾损率来表征,脆弱性指数越大,建筑物毁坏速率越快； 政府重视程度越高,台风监测预警能力与应急处置能力越强. 从长远考虑,降低建筑物脆弱性指数和提高政府重视程度,对降低台风灾害风险具有较为重要的现实意义.
【期刊名称】福州大学学报（自然科学版） 【年(卷),期】2018(046)005 【总页数】7
【关键词】 台风灾害； 系统动力学； 城市群； 海西经济区； 仿真模拟； 风险分析
【文献来源】
https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_journal-fuzhou-university-
natural-science-edition_thesis/0201270216386.html
基金项目： 国家重点研发计划课题资助项目(2016YFC0802501); 国家自然科学基金重点资助项目(51534008)
0 引言
海峡西岸城市群指的是围绕福州、泉州、厦门、汕头、温州5大中心城市,带动周边20个城市协同发展的国家级城市群[1],其地理位置特殊,是台风灾害的高发区. 台风灾害是指发生在热带海洋上,伴随大风、暴雨、风暴潮等灾害的气旋性
涡旋,严重影响人类的生产生活. 2015年登陆的5个台风共造成海峡西岸城市群1 608.2万人受灾,42人死亡,直接经济损失高达602.3亿元； 2016年的第14号超强台风“莫兰蒂”造成福建省179.58万人受灾,18人死亡,11人失踪,直接经济损失169亿元[2]. 因此,对海峡西岸城市群台风灾害进行风险分析,找到最佳的防灾减灾策略,是最大限度减少其灾害损失的根本.
二十世纪初,国外学者就开始围绕台风灾害进行风险研究,而我国学者对于台风灾害风险研究起步较晚. Wilkinson[3]对2013年的超强台风海燕进行了灾害分析,并根据其研究结果就安全性行为对灾害响应的影响进行分析. Yoko等[4]通过对菲律宾农村台风“米伦约”发生后市场的价格变化和福利影响进行研究,并据此分析自然灾害对穷人的影响程度. Yoshimits等[5]通过对超级台风“莫兰蒂”导致风暴潮和海浪等衍生灾害进行灾后调查,分析其灾害演化规律. 国内学者对台风的研究主要集中在时空分布特征、致灾因子危险性、台风预警方法、区域台风风险评估等方面. 李菁等[6]选取死亡人数、直接经济损失、农作物受灾面积和房屋倒塌及毁坏数作为台风灾情评估因子,利用灰色关联分析方法建立广西台风灾害评估模型,对 2001 年以来进入广西的台风进行灾害评判与排序,并在此基础上以不同路径进入广西的台风造成的严重损失进行成因分析与探讨. 张颖超等[7]基于SPA的方法,对福建省的台风灾害防灾减灾能力进行评估,提出相应的防灾减灾措施. 孙少文等[8]从台风灾害应急响应的角度出发,分析台风灾害应急响应的时空分布特征. 邹秀琦等[9]从应急资源、应急设备和应急系数等因素考虑分析了台风灾害的应急策略.
本文引入系统动力学方法,建立海峡西岸城市群台风灾害系统动力学模型,进行仿真模拟分析,重点研究建筑物脆弱性指数和政府重视程度两个代表性指标,分析其
对台风灾害损失系统的影响,据此进行台风灾害风险分析,以期得到台风灾害防灾减灾的最佳策略.
1 台风灾害损失的系统动力学模型
1.1 台风灾害损失影响因素分析
通过文献调研,基于灾害演化分析,将台风灾害损失影响因素分为台风强度、台风衍生灾害、台风监测预警能力和应急处置与救援能力4个主要因素,并阐述对这4个主要因素造成影响的其他子因素[10]. 台风强度表示台风灾害的剧烈程度； 台风衍生灾害即台风灾害爆发后带来的一系列衍生灾害； 台风监测预警能力即政府提前获知台风信息和及时采取措施的能力； 应急处置与救援能力即台风灾害爆发后政府展开应急救援的能力. 据此,建立由各相应子因素构成的台风衍生灾害、台风强度、台风监测预警能力和应急处置与救援能力这4个子系统. 1.2 系统动力学分析流程
Vensim软件是美国Ventana推出的系统动力学专用软件,可在操作平台下运行,是可视化的建模工具,可利用该软件对系统动力学模型进行构思、模拟、分析和优化[11]. 借助该软件进行海峡西岸城市群台风灾害的系统动力学建模和动态仿真,其流程如图1所示.
1.3 台风灾害损失系统模型的构建
1) 因果关系模型. 确定系统研究的边界后,通过对系统边界内各要素之间关系的分析,可以得到系统因果关系图. 台风灾害损失系统是多因素综合作用下的复杂动态发展系统,经过对系统边界的确定,本研究仅考虑台风强度、台风衍生灾害、台风监测预警能力和台风应急处置与救援能力对台风灾害损失的影响,得出系统内各因素之间的因果关系. 根据上文的分析,台风灾害损失系统的因果关系模型,
基于系统动力学的海峡西岸城市群台风灾害风险分析
