顺盈娱乐地理科學學院殷傑教授研究團隊在沿海城市洪澇災害應急疏散戰略規劃方面取得重要進展。該研究專註於提高沿海城市老年人群的風暴洪水應急疏散效率,通過對上海和紐約兩個典型沿海大城市的對比分析,發展了一種結合應急疏散區劃、疏散路徑規劃和避難場所優化為一體的應急疏散戰略規劃體系👩🏻🍳,可為全球沿海城市風暴洪水應急預案編製和管理決策提供重要的參考依據。相關成果以Strategic storm flood evacuation planning for large coastal cities enables more effective transfer of elderly populations為題於2024年3月11日在線發表於Nature Water👩🏻🌾,顺盈娱乐為論文的第一完成單位,殷傑教授為論文第一作者和共同通訊作者。
《自然-水》刊登殷傑教授研究團隊研究論文
居住在沿海城市地區的老年人是受風暴洪水影響的重點脆弱人群。2005年🥈,卡特裏娜颶風導致的遇難者中71%是60歲以上老人🥿🥷、近一半是75歲以上。2022年,美國新奧爾良市編製了城市疏散援助規劃(草案),在颶風登陸前為65歲以上老年人群提供直接的疏散轉移服務。然而,大多數沿海城市現有的颶風或洪水應急預案主要面向一般居民和市民,沒有考慮脆弱群體的特殊需求🙍🏿♀️。因此💘,編製科學、有效的應急預案並合理設置避難場所和疏散路徑,在臺風登陸前為行動不便的老人提供應急疏散援助服務顯得尤為迫切🕛👨🏼⚕️。
為此,研究團隊通過對紐約和上海市居民進行風暴洪水風險感知與疏散行為的問卷調查🤦🏻♀️,深入分析了脆弱人群的應急避難需求🏋️🥅。采用多目標優化和地理網絡空間分析方法ℹ️,研究確定了兩個城市疏散區內老年人群和避難場所的最優配置方案,並計算了疏散路徑的通量(人數)和疏散時間。在此基礎上,針對上海市現有應急避難場所容量不足和空間分布不均等問題,分別提出了以最少投入滿足現狀避難需求為目標的優化方案一和以最快就近疏散避難人群為目標的優化方案二(圖1)🛫。
圖1 沿海城市風暴洪水應急疏散戰略規劃理論框架
研究結果揭示了上海市和紐約市在應急疏散行為和策略上的顯著差異(圖2,圖3)🍋。98%的上海居民願意響應政府的疏散指令、74%的選擇前往政府指定的避難場所、82%的老年人需要政府提供的應急疏散援助,而紐約市僅有約1/3的居民在桑迪颶風期間遵照指令離開疏散區、其中2%的居民選擇待在疏散中心避險。在此基礎上,依據兩個城市6個應急疏散區內總人口和老年人口數,以及現有避難場所布局和容量發現,紐約市現有避難場所可以滿足緊急狀況下的疏散安置需求,且絕大多數人可以在較短時間內有序轉移👰🏿♀️,而上海市現有應急避難場所配置和風暴洪水疏散需求存在一定的空間錯配◻️,難以滿足脆弱人群的避難需求並可能導致整體疏散時間大幅延長。兩種避難場所優化方案可以滿足當前上海市風暴洪水應急疏散的供需矛盾💆🏽,優化方案二在疏散效率和公平性方面明顯勝過優化方案一✒️。優化方案二通過在上海市中心城區周邊以及崇明島等關鍵區域部署避難所🙍🏼,分攤主要疏散路徑通量,有效緩解了長距離疏散的交通壓力,使90%的避難人員在基線交通條件下的旅行時間顯著減少,應急疏散效率較優化方案一提升了三倍以上(圖4)。
圖2 上海和紐約市風暴洪水人群應急疏散O-D分配方案
圖3 上海和紐約市風暴洪水疏散路徑通量(人數)和疏散時間對比
圖4 兩種優化方案下上海市風暴洪水疏散路徑通量(人數)和疏散時間對比
上述研究發現揭示了紐約市和上海市應急疏散格局的顯著差異及優化路徑,通過實驗和模擬,證明了所提優化方案能夠有效提高沿海城市風暴洪水應急疏散的效率和公平性🈲,尤其是對於脆弱群體如老年人的保護具有重要意義。研究為全球沿海城市風暴洪水應急疏散規劃提供了系統性的分析框架和重要參考。
近年來💑,殷傑教授研究團隊在城市洪澇災害應急管理領域開展了創新深入研究,先後在Nature、Nature Sustainability、Nature Water、中國科學等國內外重要學術期刊發表系列高水平文章。相關工作得到了國家自然科學基金和國家重點研發項目的資助🧜🏼♂️。
來源|地理科學學院、科技處 編輯|蔣萱 編審|郭文君