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Nautre Cities | 以人为中心的生命活动洪水暴露评估——从关注地点转向关注人群

发布日期:2026-07-25

  文章信息:Rajput, A. A., Liu, C., Liu, Z. , & Mostafavi, A. (2024). Human-centric characterization of life activity flood exposure shifts focus from places to people. Nature Cities, 1(4), 264–274. https://doi.org/10.1038/s44284-024-00043-7

整理人:徐嘉苗,2025级硕士研究生

整理时间:2026年7月25日


Abstract: A human-centric approach to assessing flood exposure moves beyond traditional spatial assessment by quantifying flood exposure based on life activity. This novel method characterizes flood exposure by measuring dwell time in flood-prone areas, using fine-resolution, anonymized smartphone data. Comparative analysis across 18 US cities reveals important disparities in life activity flood exposure (LAFE) and highlights the influence of urban forms and structures on LAFE. Furthermore, the research uncovers bimodal distributions in LAFE, indicating disparities even among cities with similar spatial flood risks. By focusing on the effect of daily human activities in flood-prone areas, this approach offers a more comprehensive understanding of flood impacts on daily activities and socioeconomic factors. The findings provide urban scientists and flood risk managers with a practical tool, underscoring the importance of human activity patterns in flood risk assessment, and offer valuable insights for enhanced analysis of flood exposure and risk.

摘要:以人为中心的洪水暴露评估方法超越了传统的空间评估范式,通过基于生命活动来量化洪水暴露。这种新颖的方法利用高分辨率、匿名化的智能手机数据,通过测量人们在洪水易发区域的停留时间(dwell time)来表征洪水暴露。对18个美国城市的比较分析揭示了生命活动洪水暴露(Life Activity Flood Exposure, LAFE)中的重要差异,并凸显了城市形态与结构对LAFE的影响。此外,研究发现了LAFE的双峰分布特征,表明即使在空间洪水风险相似的城市之间,也存在显著的暴露差异。通过关注日常人类活动在洪水易发区域的影响,该方法为理解洪水对日常活动和社会经济因素的影响提供了更全面的视角。研究结果为城市科学家和洪水风险管理者提供了一个实用工具,强调了人类活动模式在洪水风险评估中的重要性,并为洪水暴露与风险分析提供了有价值的洞见。


1. 研究背景

  • 传统的洪水暴露评估主要采用基于地点的方法,即通过叠加洪水淹没图与居民静态居住人口分布来识别风险区域。这种方法忽略了人口日常活动的动态性,未能捕捉到人们在居住地以外的场所(如工作地、学校、商业区)因日常活动而面临的洪水风险。随着气候变化加剧,这种以居住地为核心的静态评估方式可能严重低估或误判真实的人口暴露水平。

2. 研究意义

  • 本研究的意义在于提出并验证了一种从“基于地点”向“基于人群”转变的洪水暴露评估新范式。通过引入“生命活动洪水暴露”指标,研究首次实现了对人口因日常活动而暴露于洪水风险的时间维度量化。这一方法不仅弥补了传统评估忽视人类流动性的缺陷,还揭示了即使居住在安全区域的人群也可能因日常出行而面临显著的隐性暴露,为更精准地评估洪水社会经济影响和制定公平的防灾减灾策略提供了科学基础。

3. 研究方法

  • 研究利用了来自数百万匿名智能手机用户的高分辨率位置数据,提取了用户在2023年3月一个月的停留点信息。结合美国联邦应急管理局的百年洪泛区数据,研究计算了每个普查街区组居民的“生命活动洪水暴露”,即居民在洪泛区内停留的总时长占其全部活动时长的比例。在此基础上,研究进一步定义了“人口生命活动洪水暴露”,并对美国18个沿海城市的31个县进行了比较分析,探究了城市形态与结构特征对该指数的影响。

4. 主要结论

  • 研究发现,人口生命活动洪水暴露与空间洪水风险呈线性正相关,但城市间存在显著差异。首次提出了“隐性洪水暴露”和“隐性洪水免疫”的概念,证实了人类流动性会显著改变个体的真实暴露水平。居住在洪泛区外的部分人群因日常活动而具有高暴露风险,反之亦然。此外,城市形态与结构特征,如道路密度、兴趣点密度和城市中心性指数等,是解释具有相似空间洪水风险的城市间人口生命活动洪水暴露差异的关键因素。

5. 研究展望

  • 研究承认了数据源在人口统计代表性上的局限性,例如对非智能手机用户和特定社会经济群体的覆盖不足。未来研究可进一步探索不同季节或紧急状态下活动模式变化对生命活动洪水暴露的影响。此外,开展纵向研究以追踪城市增长和防洪政策实施如何改变人口流动模式及其暴露水平,将是极具价值的后续方向。

6. 研究主要图表

01 LAFE概念示意图

02 五个示例县的双峰LAFE分布与空间洪水危险程度对比

03 费城和哈里斯县的LAFE分布图

04 潜在洪水暴露与免疫评估图

05 PLAFE与空间洪水危险程度的空间分布对比图

06 研究国家内各CBG中PLAFE


原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-50347-4                              

原文转引:https://mp.weixin.qq.com/s/QFfv5C2vApSifMkrfA6khg



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