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研究城市洪水的空间异质性和驱动因素时规模效应很重要

城市内涝是城市发生短期暴雨或持续强降雨超过城市排水能力的自然灾害事件。城市洪水在世界范围内经常发生。在中国,它每年都会造成重大的经济损失,尤其是在北京、上海和广州等特大城市。

随着城市化进程的加快,特大城市的二维(2D)和三维(3D)景观格局变得更加复杂,这增加了表征城市洪水空间异质性和驱动因素的不确定性,给城市防洪规划带来了挑战.

在中国科学院(CAS)应用生态研究所(IAE)副教授李春林博士的带领下,研究人员调查了中国中东部九个特大城市城市洪水的空间异质性及其驱动因素。

通过进行多尺度和多维分析,研究人员确定了五类潜在决定因素对1公里、3公里和5公里尺度的城市洪水的相对重要性,包括2D和3D景观格局、地形、排水和气象.

研究人员发现,与沿海城市相比,内陆城市发生洪水的概率更高。他们还发现,内陆城市洪水发生呈“单核”、多层次的空间聚集格局,而沿海地区城市洪水具有多核聚集、多点发生的特征。

在城市洪水的所有五类潜在驱动因素中,2D和3D景观格局指数(例如斑块密度、建筑物密度和建筑物形状系数)的决定性作用通常强于地形、排水和气象,无论分析的尺度。

在考虑这些因素中的某一类对城市洪水的解释力时,研究人员证实规模效应很重要。随着分析尺度从1km到5km的变化,2D和3D景观格局指标的决定作用增加,而地形、排水和气象指标的决定作用降低。

研究表明,在研究城市洪水的空间异质性和驱动因素时,尺度效应很重要,适当的研究尺度可以为建立城市洪水与其预测因子之间的关系提供更多有用的信息。

研究人员使用的多尺度和多维分析方法也深入了解了城市规划和城市洪水问题的预警。

这项研究已发表在《水文学杂志》上,题为“中国特大城市城市洪水的空间特征和驱动因素”。

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