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书名:气候变化与中国韧性城市发展对策研究
定价:59.0
ISBN:9787030484970
作者:王祥荣 等 著
版次:01
出版时间:2016-09
内容提要:
本书较系统地探讨了全球气候变化背景下,国内外韧性城市的发展概念、理论方法、经验启发等。并以上海为例,评估了气候变化背景下,城市基础设施、社会系统、绿地与湿地系统的韧性状态,提出了综合性的韧性城市发展对策。
目录:
目录
序
前言
Summary
1. 背景与意义1
1.1韧性城市概念与内涵3
1.2城市适应气候变化的研究进展4
1.3中国城市适应气候变化的现状与问题13
1.4本研究的技术路线及研究方法16
2. 城市适应气候变化的研究方法论19
2.1城市脆弱性评估体系与方法20
2.2气候变化韧性城市评估体系25
2.3城市气候变化韧性评估框架27
3. 国内外韧性城市发展经验借鉴36
3.1国际韧性城市典型案例与经验借鉴37
3.2我国韧性城市典型案例与经验借鉴51
4. 专案分析:上海韧性城市评估与发展对策66
4.1城市基础设施韧性评估67
4.2城市经济社会系统韧性评估72
4.3城市绿地系统韧性评估78
4.4湿地生态系统韧性评估85
4.5上海韧性城市发展对策88
5. 中国韧性城市发展对策97
5.1构建中国特色的韧性城市理论97
5.2构建城市应对气候变化的协同治理机制98
5.3重点区域重点干预,推动韧性城市的示范和试点建设98
5.4融合信息科技,通过韧性规划对策应对各方风险99
5.5研发城镇重大灾害和事故应急处置关键技术99
5.6创新推动“绿色发展”100
5.7推动韧性城市评估与规划,落实组织实施保障101
参考文献103
Contents
Forward
Preface
Summary
1. Background and significance 1
1.1Concept and connotation of resilient city 3
1.2Research progress of city to adapt to climate change 4
1.3Present situation and the issues of Chinese cities to adapt climate change 13
1.4Technical route and research methods of this study 16
2. Research methodology of urban adaptation to climate change 19
2.1Vulnerability assessment system and method of urban climate change 20
2.2Evaluation system of climate change resilient city 25
2.3Evaluation framework of climate change resilient city 27
3. Experiences of resilient city development both at home and abroad 36
3.1Typical cases and experiences reference of abroad cities 37
3.2Typical cases and experiences reference of domestic cities 51
4. Special analysis:Assessment and development strategy for the resilient city of Shanghai 66
4.1Assessment on the resilience of urban infrastructure 67
4.2Assessment on the resilience of urban social system 72
4.3Assessment on the resilience of urban green space 78
4.4Assessment on the resilience of wetland ecosystem 85
4.5Development strategy for the resilient city of Shanghai 88
5. Development countermeasures of resilient cities in China 97
5.1Building the theory of resilient cities with Chinese characteristics 97
5.2Building urban cooperative governance mechanism response to global climate change 98
5.3Intervention of key area,promote pilot demonstration and construction of resilient cities 98
5.4Integration of information technology,deal with the risk of all parties via resilient planning 99
5.5Developing key technologies to manage major disasters and accidents in cities and towns 99
5.6Innovation to promote “Green Development”100
5.7Promoting the assessment and planning of resilient cities,implementation of organization and safeguards 101
References 103
在线试读:
1. 背景与意义
本章从城市适应气候变化和韧性城市的概念及内涵两个方面,阐述了气候变化背景下韧性城市发展研究的背景与意义。城市适应气候变化是城市自然、人文系统对现状、未来气候变化的响应和调整,即减少脆弱性、增强抵抗力,是一种长期的持续的调整能力。韧性城市强调和突出在气候变化下城市应对外来冲击的能力,当灾害或者新的挑战发生时,城市能够迅速地调整发展状态,保存自己并且保持发展活力,*本质的特征是自我依赖性和处理危机的能力。
全球气候变化的相关研究表明,目前全球大部分城市(包括伦敦、纽约、悉尼、里约热内卢等)正受到气候变化的威胁,海平面上升严重威胁着滨海城市的安全。而中国作为发展中国家,人口众多,能源资源匮乏,气候条件复杂,生态环境脆弱,决定了中国是*易受到气候变化不利影响的国家之一,气候变化成为中国可持续发展的重大挑战。在全球变暖趋势下,中国成为受海平面上升受影响范围*大及人口*多的国家。同时上海作为中国的典型沿海特大型城市,正面临着相当严峻的适应气候变化的考验。
开展气候变化背景下的韧性城市发展对策研究,科学认识城市适应机制,具有极重要的理论意义和应用价值。
Background and significance
The significance of the research on the development of resilience city under the background of climate change were introduced in this chapter in the aspects of urban climate change adaptation and the conception of resilience city. Urban climate change adaptation is the response and adjustment of urban natural and cultural systems to the current and future climate change,which is a sustainable ability to reduce the vulnerability and enhance the resistance. In order to adapt to climate change, the resilient city could quickly adjust the development status and maintain the vitality of urban development. The basic features of resilience are the abilities of selfdependence and management of crises.
The previous studies indicated that most cities around the world, such as London,New York, Sydney and Rio de Janerio,etc are threatened by the global climate change. Especially,the sea level rise is a serious threat to the security of coastal cities.
China is a developing country facing the issues of a huge amount of population,a lack of energy resources,complex climate conditions and vulnerable eco environment. Therefore,China is one of the most susceptible countries negatively impacted by climate change which has been a major challenge to the sustainable development of China. Under the influences of global warming, China has been most seriously impacted in region and population. Shanghai,as a typical coastal megacity of China,is also facing a quite severe threat to its adaptation to climate change.
It is of great significance both in theory and practice to conduct researches on adaptive strategies of resilient cities possess a scientific cognition of adaptive system under the background of climate change.
IPCC(政府间气候变化专门委员会)第五次评估报告明确指出:人类对气候系统的影响是明确的,即使停止了CO2的排放,气候变化的多方面影响仍将持续许多世纪。以全球变暖为显著特征的全球气候变化已是不争的事实,并已经对全球社会、经济和环境的可持续发展带来了严峻挑战。在严峻的全球气候变化背景下,减缓和适应已成为人类社会应对气候变化行动中两种相辅相成的措施。以温室气体减排等为主要选择的减缓行动有助于减小气候变化的速率与规模,以提高防御和恢复能力为目标的适应行动则可以将气候变化的影响降到*低。在全球气候变化影响日益突出,气候变化减缓行动难以很快奏效的情形下,采取具有针对性的适应战略已成为世界各国更为紧迫的重要选择。
城市是人类的主要聚居区,能耗与水耗集中、环境问题突出、生态脆弱,既是环境问题的“源”,也是环境问题的“汇”,是受气候变化影响*为严重的区域,因此开展气候变化背景下城市适应性的研究至关重要。WWF在《巨型城市面对的巨型压力》报告(2009)中指出:“许多城市在暴雨和洪水面前极端脆弱,大量的人员和资产在危机关头的社会敏感性水平令人担忧,这些城市在破坏性因素影响下缺乏自我保护能力”。在这样的情况下,城市就成了全球应对气候变化的核心区域。但是,由于其系统自身的复杂性和气候变化这一问题的复杂性,使得对城市系统应对气候变化的研究难度加大,起步较晚。世界银行发布的《气候变化适应型城市入门指南》(2009)强调了城市地区的发展管理和空间规划需要充分考虑到灾难风险管理和预期的气候变化影响,并将其作为城市发展的一个核心组成部分。在此背景下,继海绵城市(sponge city)之后,“韧性城市”(resilient city)成为国内外城市适应气候变化研究的又一个热点。
1.1韧性城市概念与内涵
韧性(resilience)概念*早起源于生态学,由美国学者Holling(1973)提出,随后不同的学科开始介入研究。不同学科的学者均认为,韧性*基本的含义是系统所拥有的化解外来冲击、并在危机出现时仍能维持其主要功能运转的能力。不过,不同学科的研究侧重点不同,有的学者强调缓冲力,有的则强调灾后恢复的速度。
韧性的概念自提出以来,经历了两次较大的修正。从*初的工程韧性(engineering resilience)到生态韧性(ecological resilience),再到演进韧性(evolutionary resilience),为进一步理解城市韧性做好了铺垫。韧性理论与城市系统相结合后,开拓了城市学研究的内容与视野。Alberti等(2003)对韧性城市的定义是,城市一系列结构和过程变化重组之前,所能够吸收与化解变化的能力与程度;韧性联盟(Resilience Alliance,2007)则认为韧性城市是城市或城市系统能够消化并吸收外界干扰,并保持原有主要特征、结构和关键功能的能力。Bruneau等(2003)提出了“TOSE”框架进一步丰富了韧性城市的内涵,该框架由4个相互关联的要素组成,分别是技术韧性(technical resilience)、组织韧性(organizational resilience)、社会韧性(social resilience)和经济韧性(economic resilience)。其中,技术韧性(工程韧性)指城市基础设施对灾难的应对和恢复能力,如建筑物的庇护能力,交通、供水、供电和医疗卫生等基础设施和生命线的保障能力;组织韧性主要指当地政府机构的管治能力,特别是灾难发生时和发生后政府行使组织、管理、规划和行动的能力;社会韧性反映了不同社会群体对风险因素的响应能力和韧性的差异,这种差异主要缘于人口的属性特征差别,不同性别、年龄、种族、健康状况和社会经济地位的社会群体在面对风险和灾难时,会呈现出不同的状态和应对能力;经济韧性主要体现在就业水平、经济多样性以及灾害发生时的经济系统运行能力,另外还包括城市的自给能力,如灾难发生时,食品、水和生活用品的自我供给能力。
城市韧性(urban resilience),指的是城市系统和区域通过合理准备、缓冲和应对不确定性扰动,实现公共安全、社会秩序和经济建设等正常运行的能力。Godschalk(2003)认为韧性城市应该是可持续的物质系统(physical systems)和人类社区(human communities)的结合体,而物质系统的规划应该通过人类社区的建设发挥作用。与之相比, Campanella(2006)更加重视人类社区的力量。他通过评估分析美国新奥尔良市在卡特里娜飓风之后的表现,认为城市韧性实质上依赖于更有韧性的、足智多谋的民众集群。Jha等(2013)进一步论述了城市韧性有四个主要的组成部分,即基础设施韧性(infrastructural resilience)、制度韧性(institutional resilience)、经济韧性(economic resilience)和社会韧性(social resilience)。基础设施韧性指的是建成结构和设施脆弱性的减轻,同时也涵盖生命线工程的畅通和城市社区的应急反应能力;制度韧性主要是指政府和非政府组织管治社区的引导能力;经济韧性指的是城市社区为能够应对危机而具有的经济多样性;社会韧性被视为城市社区人口特征、组织结构方式及人力资本等要素的集成素质。
综合而言,韧性城市必然具备这样的能力:在气候变化背景下能吸收针对其社会、经济和技术系统的未来冲击和压力,同时仍然能够维持其基本功能、结构、系统和地位。即韧性城市强调和突出城市应对气候变化下外来冲击的能力,当灾害或者新的挑战发生时,城市能够迅速地调整发展状态,保存自己并且保持发展活力,其*本质的特征是自我依赖性和处理危机的能力。城市韧性截然不同于以往倚重物质环境重建的单一目标,而是特别强调在城市这个庞大的社会生态系统面临不确定性的情况下,社会体系的营建和维护,及其反应和协调能力,因而多数研究适用于演进韧性的视角。这种能力建立在如下因素之间形成作用的基础之上:一,包括政府、非政府组织、民间组织、社会团体、民众等利益相关者;二,以制度、规章、社会特征、人力资本、社会资本等为代表的制约促进因素。
1.2城市适应气候变化的研究进展
自20世纪70年代提出气候变化及其对人类社会可能产生的影响起,国际社会与科学界就开始讨论人类社会应如何响应全球变化并采取相应的对策。具体研究方向也从20世纪70年代提出的预防和阻止转移到80年代提出的减缓,直至目前所普遍认同的适应。适应性已成为全球变化科学的核心概念之一。全球变化的四大科学计划——世界气候研究计划(WCRP)、国际全球环境变化人文因素计划(IHDP)、国际地圈生物圈计划(IGBP)和国际生物多样性计划(DIVERSITAS)都将科学地适应未来环境变化作为人类社会保持可持续发展的重要准则。IPCC的历次评估报告都将适应作为人类应对全球气候变化的核心概念和途径。IPCC将适应定义为自然、人文系统对现状、未来气候变化的响应和调整。适应气候变化即减少脆弱性,增强抵抗力,是一种长期的、持续的调整能力。当前气候变化适应性研究主要集中在框架梳理和适应对策的制定两方面。吴建国等(2009)提出需从自然适应和人为适应两方面开展生物多样性适应性研究;崔胜辉等(2011)将适应性研究途径分为敏感性—脆弱性—适应性框架、暴露—适应能力—脆弱性框架与韧性—脆弱性—适应性框架;De Costa(2014)、蔡运龙等(1996)从农业、林业、海洋、水资源等领域提出了应对气候变化的适应性对策。目前国内对于某一城市气候变化适应性的定量评估(即适应度研究)比较缺乏,仅有少数学者开展了相关领域的研究。张立伟等(2013)研究了河南省小麦对气候变化的适应度;崔利芳(2012)以大连市、咸阳市为例构建气候变化适应度评价系统,判定了区域气候变化适应度;Dulal(2014)拟从气候信息系统、基础设施和制度的有效性三方面评估气候变化适应度。总体看来,对于气候变化适应度研究主要集中在某一领域对气候变化单方面适应评价,而对于城市区域气候与城市发展各领域的动态耦合关系研究相对较少,且对于各领域适应性评估采用同样的评定标准,忽视了气候与各城市之间相互关系的差异性。
城市作为复杂的巨系统,在变得越来越强大的同时,也变得越来越脆弱,任何子系统被破坏或不适应新变化,都可能给整个城市带来致命的危机甚至导致其毁灭,如:极端气候带来的干旱和洪涝侵扰;重大自然灾害,如汶川地震、海地地震和日本福岛海啸,带来的城市毁灭与破坏。韧性城市强调系统适应不确定性的能力,是一种相对安全无忧的途径。在这个逻辑框架下,城市系统能够如海绵一般以适当的手段吸收和缓冲扰动施加的影响,并通过系统组成部分之间的优化、协调和重新组合来分割和抑制相对有限的失效,*终取得系统整体的正常运行状态。韧性城市需要建得牢固灵便,而非脆而不坚。它们的生命线系统,如道路、公共设施和其他支撑设施,都要设计得在面临大水强风、地动山摇和恐怖袭击时还能继续运作;它们的新开发项目要在管理者指导下远离高风险地区,而现有的脆弱项目要搬迁到安全的地区;它们的建筑要建设或是加固到满足抵御灾害威胁的安全标准;它们的自然环境保护系统要保护好以维持重要的减灾功能。*后,它们的政府、非政府和私营组织要及时更新灾害脆弱性和灾害资源的信息,与有效的交流网络相联通,并且要习惯共同协作。因此开展气候变化背景下的韧性城市研究,科学认识城市适应机制,具有极重要的理论意义和应用价值。
1.2.1 全球气候变化下城市受灾人口研究
(1)全球范围
美国气候变化中心(Climate Center)研究指出碳排放导致全球温度增*4℃将会有4.70亿~7.60亿人口处于受海平面上升威胁的区域,若将升高温度控制在2℃,则可以将受灾人口减至1.30亿~4.58亿(表1-1)。表11全球气候变暖下受海平面上升威胁区域人口数
研究列出了若温度上升4℃时,全球受灾*严重的前二十个国家及地区,中国为受灾*严重的国家,中国目前1.45亿人居住的沿海地区将变成汪洋。印度、越南和孟加拉等亚洲国家也面临同样威胁。将受海洋吞噬的地区75%集中在亚洲(图1-1)。全球城市人口*大的十大受威胁城市包括上海、香港、加尔各答、孟买、达卡、雅加达、河内等。
图1-1气候变暖下全球因海平面上升受威胁区域人口分布资料来源: Strauss et al., 2015.
定价:59.0
ISBN:9787030484970
作者:王祥荣 等 著
版次:01
出版时间:2016-09
内容提要:
本书较系统地探讨了全球气候变化背景下,国内外韧性城市的发展概念、理论方法、经验启发等。并以上海为例,评估了气候变化背景下,城市基础设施、社会系统、绿地与湿地系统的韧性状态,提出了综合性的韧性城市发展对策。
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序
前言
Summary
1. 背景与意义1
1.1韧性城市概念与内涵3
1.2城市适应气候变化的研究进展4
1.3中国城市适应气候变化的现状与问题13
1.4本研究的技术路线及研究方法16
2. 城市适应气候变化的研究方法论19
2.1城市脆弱性评估体系与方法20
2.2气候变化韧性城市评估体系25
2.3城市气候变化韧性评估框架27
3. 国内外韧性城市发展经验借鉴36
3.1国际韧性城市典型案例与经验借鉴37
3.2我国韧性城市典型案例与经验借鉴51
4. 专案分析:上海韧性城市评估与发展对策66
4.1城市基础设施韧性评估67
4.2城市经济社会系统韧性评估72
4.3城市绿地系统韧性评估78
4.4湿地生态系统韧性评估85
4.5上海韧性城市发展对策88
5. 中国韧性城市发展对策97
5.1构建中国特色的韧性城市理论97
5.2构建城市应对气候变化的协同治理机制98
5.3重点区域重点干预,推动韧性城市的示范和试点建设98
5.4融合信息科技,通过韧性规划对策应对各方风险99
5.5研发城镇重大灾害和事故应急处置关键技术99
5.6创新推动“绿色发展”100
5.7推动韧性城市评估与规划,落实组织实施保障101
参考文献103
Contents
Forward
Preface
Summary
1. Background and significance 1
1.1Concept and connotation of resilient city 3
1.2Research progress of city to adapt to climate change 4
1.3Present situation and the issues of Chinese cities to adapt climate change 13
1.4Technical route and research methods of this study 16
2. Research methodology of urban adaptation to climate change 19
2.1Vulnerability assessment system and method of urban climate change 20
2.2Evaluation system of climate change resilient city 25
2.3Evaluation framework of climate change resilient city 27
3. Experiences of resilient city development both at home and abroad 36
3.1Typical cases and experiences reference of abroad cities 37
3.2Typical cases and experiences reference of domestic cities 51
4. Special analysis:Assessment and development strategy for the resilient city of Shanghai 66
4.1Assessment on the resilience of urban infrastructure 67
4.2Assessment on the resilience of urban social system 72
4.3Assessment on the resilience of urban green space 78
4.4Assessment on the resilience of wetland ecosystem 85
4.5Development strategy for the resilient city of Shanghai 88
5. Development countermeasures of resilient cities in China 97
5.1Building the theory of resilient cities with Chinese characteristics 97
5.2Building urban cooperative governance mechanism response to global climate change 98
5.3Intervention of key area,promote pilot demonstration and construction of resilient cities 98
5.4Integration of information technology,deal with the risk of all parties via resilient planning 99
5.5Developing key technologies to manage major disasters and accidents in cities and towns 99
5.6Innovation to promote “Green Development”100
5.7Promoting the assessment and planning of resilient cities,implementation of organization and safeguards 101
References 103
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1. 背景与意义
本章从城市适应气候变化和韧性城市的概念及内涵两个方面,阐述了气候变化背景下韧性城市发展研究的背景与意义。城市适应气候变化是城市自然、人文系统对现状、未来气候变化的响应和调整,即减少脆弱性、增强抵抗力,是一种长期的持续的调整能力。韧性城市强调和突出在气候变化下城市应对外来冲击的能力,当灾害或者新的挑战发生时,城市能够迅速地调整发展状态,保存自己并且保持发展活力,*本质的特征是自我依赖性和处理危机的能力。
全球气候变化的相关研究表明,目前全球大部分城市(包括伦敦、纽约、悉尼、里约热内卢等)正受到气候变化的威胁,海平面上升严重威胁着滨海城市的安全。而中国作为发展中国家,人口众多,能源资源匮乏,气候条件复杂,生态环境脆弱,决定了中国是*易受到气候变化不利影响的国家之一,气候变化成为中国可持续发展的重大挑战。在全球变暖趋势下,中国成为受海平面上升受影响范围*大及人口*多的国家。同时上海作为中国的典型沿海特大型城市,正面临着相当严峻的适应气候变化的考验。
开展气候变化背景下的韧性城市发展对策研究,科学认识城市适应机制,具有极重要的理论意义和应用价值。
Background and significance
The significance of the research on the development of resilience city under the background of climate change were introduced in this chapter in the aspects of urban climate change adaptation and the conception of resilience city. Urban climate change adaptation is the response and adjustment of urban natural and cultural systems to the current and future climate change,which is a sustainable ability to reduce the vulnerability and enhance the resistance. In order to adapt to climate change, the resilient city could quickly adjust the development status and maintain the vitality of urban development. The basic features of resilience are the abilities of selfdependence and management of crises.
The previous studies indicated that most cities around the world, such as London,New York, Sydney and Rio de Janerio,etc are threatened by the global climate change. Especially,the sea level rise is a serious threat to the security of coastal cities.
China is a developing country facing the issues of a huge amount of population,a lack of energy resources,complex climate conditions and vulnerable eco environment. Therefore,China is one of the most susceptible countries negatively impacted by climate change which has been a major challenge to the sustainable development of China. Under the influences of global warming, China has been most seriously impacted in region and population. Shanghai,as a typical coastal megacity of China,is also facing a quite severe threat to its adaptation to climate change.
It is of great significance both in theory and practice to conduct researches on adaptive strategies of resilient cities possess a scientific cognition of adaptive system under the background of climate change.
IPCC(政府间气候变化专门委员会)第五次评估报告明确指出:人类对气候系统的影响是明确的,即使停止了CO2的排放,气候变化的多方面影响仍将持续许多世纪。以全球变暖为显著特征的全球气候变化已是不争的事实,并已经对全球社会、经济和环境的可持续发展带来了严峻挑战。在严峻的全球气候变化背景下,减缓和适应已成为人类社会应对气候变化行动中两种相辅相成的措施。以温室气体减排等为主要选择的减缓行动有助于减小气候变化的速率与规模,以提高防御和恢复能力为目标的适应行动则可以将气候变化的影响降到*低。在全球气候变化影响日益突出,气候变化减缓行动难以很快奏效的情形下,采取具有针对性的适应战略已成为世界各国更为紧迫的重要选择。
城市是人类的主要聚居区,能耗与水耗集中、环境问题突出、生态脆弱,既是环境问题的“源”,也是环境问题的“汇”,是受气候变化影响*为严重的区域,因此开展气候变化背景下城市适应性的研究至关重要。WWF在《巨型城市面对的巨型压力》报告(2009)中指出:“许多城市在暴雨和洪水面前极端脆弱,大量的人员和资产在危机关头的社会敏感性水平令人担忧,这些城市在破坏性因素影响下缺乏自我保护能力”。在这样的情况下,城市就成了全球应对气候变化的核心区域。但是,由于其系统自身的复杂性和气候变化这一问题的复杂性,使得对城市系统应对气候变化的研究难度加大,起步较晚。世界银行发布的《气候变化适应型城市入门指南》(2009)强调了城市地区的发展管理和空间规划需要充分考虑到灾难风险管理和预期的气候变化影响,并将其作为城市发展的一个核心组成部分。在此背景下,继海绵城市(sponge city)之后,“韧性城市”(resilient city)成为国内外城市适应气候变化研究的又一个热点。
1.1韧性城市概念与内涵
韧性(resilience)概念*早起源于生态学,由美国学者Holling(1973)提出,随后不同的学科开始介入研究。不同学科的学者均认为,韧性*基本的含义是系统所拥有的化解外来冲击、并在危机出现时仍能维持其主要功能运转的能力。不过,不同学科的研究侧重点不同,有的学者强调缓冲力,有的则强调灾后恢复的速度。
韧性的概念自提出以来,经历了两次较大的修正。从*初的工程韧性(engineering resilience)到生态韧性(ecological resilience),再到演进韧性(evolutionary resilience),为进一步理解城市韧性做好了铺垫。韧性理论与城市系统相结合后,开拓了城市学研究的内容与视野。Alberti等(2003)对韧性城市的定义是,城市一系列结构和过程变化重组之前,所能够吸收与化解变化的能力与程度;韧性联盟(Resilience Alliance,2007)则认为韧性城市是城市或城市系统能够消化并吸收外界干扰,并保持原有主要特征、结构和关键功能的能力。Bruneau等(2003)提出了“TOSE”框架进一步丰富了韧性城市的内涵,该框架由4个相互关联的要素组成,分别是技术韧性(technical resilience)、组织韧性(organizational resilience)、社会韧性(social resilience)和经济韧性(economic resilience)。其中,技术韧性(工程韧性)指城市基础设施对灾难的应对和恢复能力,如建筑物的庇护能力,交通、供水、供电和医疗卫生等基础设施和生命线的保障能力;组织韧性主要指当地政府机构的管治能力,特别是灾难发生时和发生后政府行使组织、管理、规划和行动的能力;社会韧性反映了不同社会群体对风险因素的响应能力和韧性的差异,这种差异主要缘于人口的属性特征差别,不同性别、年龄、种族、健康状况和社会经济地位的社会群体在面对风险和灾难时,会呈现出不同的状态和应对能力;经济韧性主要体现在就业水平、经济多样性以及灾害发生时的经济系统运行能力,另外还包括城市的自给能力,如灾难发生时,食品、水和生活用品的自我供给能力。
城市韧性(urban resilience),指的是城市系统和区域通过合理准备、缓冲和应对不确定性扰动,实现公共安全、社会秩序和经济建设等正常运行的能力。Godschalk(2003)认为韧性城市应该是可持续的物质系统(physical systems)和人类社区(human communities)的结合体,而物质系统的规划应该通过人类社区的建设发挥作用。与之相比, Campanella(2006)更加重视人类社区的力量。他通过评估分析美国新奥尔良市在卡特里娜飓风之后的表现,认为城市韧性实质上依赖于更有韧性的、足智多谋的民众集群。Jha等(2013)进一步论述了城市韧性有四个主要的组成部分,即基础设施韧性(infrastructural resilience)、制度韧性(institutional resilience)、经济韧性(economic resilience)和社会韧性(social resilience)。基础设施韧性指的是建成结构和设施脆弱性的减轻,同时也涵盖生命线工程的畅通和城市社区的应急反应能力;制度韧性主要是指政府和非政府组织管治社区的引导能力;经济韧性指的是城市社区为能够应对危机而具有的经济多样性;社会韧性被视为城市社区人口特征、组织结构方式及人力资本等要素的集成素质。
综合而言,韧性城市必然具备这样的能力:在气候变化背景下能吸收针对其社会、经济和技术系统的未来冲击和压力,同时仍然能够维持其基本功能、结构、系统和地位。即韧性城市强调和突出城市应对气候变化下外来冲击的能力,当灾害或者新的挑战发生时,城市能够迅速地调整发展状态,保存自己并且保持发展活力,其*本质的特征是自我依赖性和处理危机的能力。城市韧性截然不同于以往倚重物质环境重建的单一目标,而是特别强调在城市这个庞大的社会生态系统面临不确定性的情况下,社会体系的营建和维护,及其反应和协调能力,因而多数研究适用于演进韧性的视角。这种能力建立在如下因素之间形成作用的基础之上:一,包括政府、非政府组织、民间组织、社会团体、民众等利益相关者;二,以制度、规章、社会特征、人力资本、社会资本等为代表的制约促进因素。
1.2城市适应气候变化的研究进展
自20世纪70年代提出气候变化及其对人类社会可能产生的影响起,国际社会与科学界就开始讨论人类社会应如何响应全球变化并采取相应的对策。具体研究方向也从20世纪70年代提出的预防和阻止转移到80年代提出的减缓,直至目前所普遍认同的适应。适应性已成为全球变化科学的核心概念之一。全球变化的四大科学计划——世界气候研究计划(WCRP)、国际全球环境变化人文因素计划(IHDP)、国际地圈生物圈计划(IGBP)和国际生物多样性计划(DIVERSITAS)都将科学地适应未来环境变化作为人类社会保持可持续发展的重要准则。IPCC的历次评估报告都将适应作为人类应对全球气候变化的核心概念和途径。IPCC将适应定义为自然、人文系统对现状、未来气候变化的响应和调整。适应气候变化即减少脆弱性,增强抵抗力,是一种长期的、持续的调整能力。当前气候变化适应性研究主要集中在框架梳理和适应对策的制定两方面。吴建国等(2009)提出需从自然适应和人为适应两方面开展生物多样性适应性研究;崔胜辉等(2011)将适应性研究途径分为敏感性—脆弱性—适应性框架、暴露—适应能力—脆弱性框架与韧性—脆弱性—适应性框架;De Costa(2014)、蔡运龙等(1996)从农业、林业、海洋、水资源等领域提出了应对气候变化的适应性对策。目前国内对于某一城市气候变化适应性的定量评估(即适应度研究)比较缺乏,仅有少数学者开展了相关领域的研究。张立伟等(2013)研究了河南省小麦对气候变化的适应度;崔利芳(2012)以大连市、咸阳市为例构建气候变化适应度评价系统,判定了区域气候变化适应度;Dulal(2014)拟从气候信息系统、基础设施和制度的有效性三方面评估气候变化适应度。总体看来,对于气候变化适应度研究主要集中在某一领域对气候变化单方面适应评价,而对于城市区域气候与城市发展各领域的动态耦合关系研究相对较少,且对于各领域适应性评估采用同样的评定标准,忽视了气候与各城市之间相互关系的差异性。
城市作为复杂的巨系统,在变得越来越强大的同时,也变得越来越脆弱,任何子系统被破坏或不适应新变化,都可能给整个城市带来致命的危机甚至导致其毁灭,如:极端气候带来的干旱和洪涝侵扰;重大自然灾害,如汶川地震、海地地震和日本福岛海啸,带来的城市毁灭与破坏。韧性城市强调系统适应不确定性的能力,是一种相对安全无忧的途径。在这个逻辑框架下,城市系统能够如海绵一般以适当的手段吸收和缓冲扰动施加的影响,并通过系统组成部分之间的优化、协调和重新组合来分割和抑制相对有限的失效,*终取得系统整体的正常运行状态。韧性城市需要建得牢固灵便,而非脆而不坚。它们的生命线系统,如道路、公共设施和其他支撑设施,都要设计得在面临大水强风、地动山摇和恐怖袭击时还能继续运作;它们的新开发项目要在管理者指导下远离高风险地区,而现有的脆弱项目要搬迁到安全的地区;它们的建筑要建设或是加固到满足抵御灾害威胁的安全标准;它们的自然环境保护系统要保护好以维持重要的减灾功能。*后,它们的政府、非政府和私营组织要及时更新灾害脆弱性和灾害资源的信息,与有效的交流网络相联通,并且要习惯共同协作。因此开展气候变化背景下的韧性城市研究,科学认识城市适应机制,具有极重要的理论意义和应用价值。
1.2.1 全球气候变化下城市受灾人口研究
(1)全球范围
美国气候变化中心(Climate Center)研究指出碳排放导致全球温度增*4℃将会有4.70亿~7.60亿人口处于受海平面上升威胁的区域,若将升高温度控制在2℃,则可以将受灾人口减至1.30亿~4.58亿(表1-1)。表11全球气候变暖下受海平面上升威胁区域人口数
研究列出了若温度上升4℃时,全球受灾*严重的前二十个国家及地区,中国为受灾*严重的国家,中国目前1.45亿人居住的沿海地区将变成汪洋。印度、越南和孟加拉等亚洲国家也面临同样威胁。将受海洋吞噬的地区75%集中在亚洲(图1-1)。全球城市人口*大的十大受威胁城市包括上海、香港、加尔各答、孟买、达卡、雅加达、河内等。
图1-1气候变暖下全球因海平面上升受威胁区域人口分布资料来源: Strauss et al., 2015.