灾害风险科学进展与科技减轻灾害风险展望

1. 灾害风险科学进展与科技减轻灾害风险展望 史培军 国家减灾委专家委副主任 北京师范大学常务副校长 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室主任 民政部 / 教育部减灾与应急管理研究院副院长

2. 内容框架 1 灾害风险科学进展 2 灾害风险科学应用范例 3 全球与区域综合灾害风险防范 4 展望

3. 1 灾害风险科学进展 1.1 灾害风险科学 1.2 综合灾害风险防范研究进展 1.3当前灾害风险科学关注的前沿问题

4. 1.1 灾害风险科学 • 灾害风险科学（Disaster Risk Science）是近年伴随国际减轻自然灾害和自然灾害风险、防范巨灾风险的进程中，逐渐发展起来的一门综合性多学科交叉科学，是由中国学者提出来，且得到国际同行的认可 • 在这一学科体系中，可进一步划分为灾害科学、应急技术和风险管理三个分支学科

5. 灾害风险科学 灾害科学（Disaster Science） 应急技术（Emergency Technology） 风险管理（Risk Governance）

6. 灾害风险科学原理

7. 区域自然灾害系统研究的理论体系 孕灾环境稳定性 (S) 致灾因子风险性 (R) 承灾体的脆弱性 (V) 孕灾环境 (E) 致灾因子 (H) 社会经济系统 (S) 区域灾害系统的结构体系(Ds) 区域灾害系统的功能体系 (DF) 灾害系统的结构体系: DS=E∩H∩S 灾害系统的功能体系: DF=S∩R∩V 从致灾与成害为一体的角度，提出了“区域自然灾害系统”概念；构建了由致灾因子、承灾体和孕灾环境共同组成的区域自然灾害系统结构体系，由致灾因子危险性、承灾体脆弱性和孕灾环境稳定性共同组成的区域自然灾害系统功能体系；发展了综合自然灾害研究的理论体系

8. 灾害系统的综合过程

9. 对地观测技术 （3S，地面站网） 模型与模拟技术 (数理方法、仿真与可视化技术) 综合与集成技术 (信息集成平台、系统动力学与综合政策分析方法) 实验与试验技术 (实验室，野外站) 案例分析与实证研究 (野外调查方法、案例实证分析方法） 灾害风险科学研究的技术与方法

10. 灾害分类 The classification system by hazards formation mechanism (dynamic) (Peijun Shi, 1991) 系 Systems 自然灾害 Nature 人为灾害 Human 环境灾害 Environment 群 Groups 大气、岩石、 水、生物… 技术、冲突、 战争… 全球变化、 环境污染、荒漠化 植被退化、环境病 类 Types 台风、洪水、 地震、病虫害… 交通事故、地 区冲突、空战… 臭氧变薄、大气污染、 风蚀沙化、森林耗竭 地方病… … 种 Kinds 热带气旋… 飞机失事… 臭氧洞…

11. 巨灾 2008年中国汶川地震（8万多人死亡） 2005年美国卡特里娜飓风灾害（1300死亡） 2004年印度洋地震－海啸灾害（27.5万人死亡） 2008年缅甸台风暴雨灾害（死亡7万多人）

12. 巨灾 1976年唐山大地震 1998年长江洪水 2008年汶川地震 2008年南方低温雨雪冰冻灾害

13. 巨灾的划分标准 • 并参考中国近年来所发生的一系列重、特大灾害案例，把巨灾定义为： 由百年一遇的致灾因子造成的人员伤亡多，财产损失大和影响范围广，且一旦发生就使受灾地区无力自我应对，必须借助外界力量进行处置的重大灾害。 • 一般来说，这样的巨灾通常造成： • 10,000人以上的死亡 • 1,000亿人民币以上的直接经济损失 • 100,000km2以上的成灾地区

14. 巨灾的划分标准 注：（1）各类灾害等级的标准，必须达到该指标的任何2项即可； （2）死亡人口包括因灾死亡人口和失踪1个月以上的人口； （3）直接财产损失为因灾造成的当年财产实际损毁的价值； （4）成灾面积为因灾造成的有人员伤亡或财产损失，或生态系统受损的灾区面积。

15. 巨灾主要特征 根据巨灾的以上特征，列举1989年-2009年世界巨灾案例如下表

16. 中国的巨灾灾害链 “灾害链”指由一种极端自然灾害引发的一系列次生灾害。 地震灾害链 台风-暴雨灾害链 寒潮-大风灾害链 干旱灾害链

17. 寒潮-大风灾害链

18. 地震灾害链

19. 台风-暴雨灾害链

20. 干旱灾害链

21. 1.2 综合灾害风险防范研究进展 • 国际开展综合灾害风险防范研究进展 —1914年成立的“国际风险管理协会（Risk Management Association-RMA ）” —1980年成立的国际风险分析学会（Society for Risk Analysis, SRA） —第42届联合国大会（1987年12月11日）“国际减轻自然灾害十年（International Decade for Natural Disaster Reduction-IDNDR）”

22. 综合减灾和灾害风险防范工程 1 联合国国际减灾十年活动和联合国国际减灾战略（International Strategy for Disaster Reduction-ISDR） 2 世界银行（World Bank）高度关注综合风险问题研究 3 国际风险防范理事会（International Risk Governance Council-IRGC[13]）高度重视综合风险防范的制度设计和关注巨灾风险的综合应对 4 国际应用系统分析研究所（International Institute for Applied Systems Analysis-IIASA）和日本京都大学防灾所（Disaster Prevention Research Institute-DPRI）共同发起并已连续举办了10届的IIASA-DPRI 综合灾害风险管理论坛（IIASA-DPRI Forum on Integrated Disaster Risk Management） 5 经济合作与发展组织（Organization for Economic Co-operation and Development-OECD）关于巨灾风险的金融管理国际网络 6 国际会议与国家灾害地图集的出版

23. 国际开展综合灾害风险防范研究进展 • 联合国强调综合灾害风险防范能力建设 • IPCC高度重视全球气候变暖可能造成的灾害风险 • WTO高度重视全球化可能造成的经济与社会风险 • ICSU启动了灾害风险综合研究的科学计划 • IHDP启动了综合风险防范（Integrated Risk Governance-IRG）研究的科学计划 • 达沃斯全球风险论坛（GRF）

24. 灾害风险综合研究(IRDR)的研究目标 目标一：致灾因子、脆弱性和风险的描述 子目标一：风险源识别 子目标二：致灾因子预报和风险评估 子目标三：风险的动态模拟 目标二：理解复杂而变化的风险背景下的决策 子目标一：识别相关联的决策系统及其之间的交互作用 子目标二：理解环境灾害背景下的决策 子目标三：提高决策行为的质量 目标三：通过基于知识的行动减轻风险和控制损失 子目标一：脆弱性评估 子目标二：减轻风险的有效途径

26. 中国开展综合灾害风险防范研究进展 • 关注公共安全风险 • 加快综合灾害风险防范 • 重视中国巨灾风险防范的研究

27. 关注公共安全风险 • 中国政府把公共安全问题划分为四大类，即自然灾害、生产事故、公共卫生和社会治安 • 中国政府于2005 年公布了国家、部门和地方以及大型国有企业的应急预案。 • 国家减灾委员会不仅加强了关于各种自然灾害的综合防御工作，还专门编制了《国家“十一五”综合减灾规划》 • 国务院应急办与国家发展与改革委员会共同主持，编制了《国家“十一五”突发公共事件应急体系建设规划》 • 中国标准化委员会于2007年成立了中国风险标准化委员会，正在编制风险管理的国家标准

28. 加快综合灾害风险防范 • 配合IHDP 的学术活动，于2005年正式成立了中国国家委员会（CNC—IHDP），并相继组建了七个核心工作组，CNC—IHDP—RG（风险防范组）就是其中一个组 • 国家科技部通过国家‘十一五’科技支撑项目—《综合风险防范关键技术研究与示范》（2006BAD20B00） —综合风险分类体系与标准 —综合风险评价模型体系 —综合风险防范关键技术 —综合风险防范之救助保障体系与保险体系 —全球气候变化与全球化、能源与水资源保障、食物与生态安全等风险的诊断、评价与防范措施等研究

29. 重视中国巨灾风险防范的研究 • 由国家减灾委、民政部、经济合作发展组织（OECD）和联合国国际减灾战略（UN/ISDR）主办，民政部、国家减灾中心、北京师范大学民政部/教育部减灾与应急管理研究院等承办的“巨灾风险管理高层研讨会”于2008年9月27日-28日在北京召开 • 在国家自然科学基金资助下，通过组织国际合作项目，揭示全球变化和全球化背景下的巨灾形成与扩散过程，反思世界各国应对巨灾的经验和教训，为完善我国应对巨灾的体制、机制和法制提供借鉴

30. 1.3当前灾害风险科学关注的几个前沿问题 • 综合灾害风险评价的模型构建 • 致灾因子的诊断与预报 • 灾害脆弱性的定量评价模型 • 巨灾损失的快速评价技术与方法 • 综合灾害风险防范模式

31. 2 灾害风险科学应用范例 2.1 灾害风险地图集的编制与灾害风险区划 2.2 重大自然灾害灾情评估与灾后恢复重建 2.3 综合灾害风险网络信息平台建设与应急响应辅助决策

32. 2.1 灾害风险地图集的编制与灾害风险区划 • 上世纪80年代以来，由北京师范大学牵头，在国内外保险公司的支持下，分别于1992年、2003年相继出版了《中国自然灾害地图集（中、英文版）》和《自然灾害系统地图集（中英对照版）》 • 在上述两部灾害图集基础上，经过全国相关科研人员近十年的努力，特别是在国家“十一五”科技支撑项目的资助下，于2010年完成了《中国自然灾害风险地图集》（中、英文对照），即将由科学出版社出版

33. 灾害数据库与风险评估：地震灾害

34. 灾害数据库与风险评估：洪水灾害

35. 灾害数据库与风险评估：台风灾害

36. 综合风险防范数据库 • 全国1:100万综合自然灾害风险等级数据（现状设防）

37. 提出并发展了综合灾害链的灾情评估指标体系和模型，构建了“中国自然灾害风险数据库”。通过编制中国自然灾害系列地图集，揭示了中国综合自然灾害系统的时空格局，观测到其东西分异为主、南北分异为辅的地理规律；从区域致灾因子、承灾体、孕灾环境与灾情四个方面构建了区域自然灾害系统区划的指标体系，并提出了“中国综合自然灾害区划方案”。系统分析了南方雨雪冰冻灾害形成重大灾情的原因；及时评估了汶川地震灾害链造成的直接经济损失、区划了灾害范围等级并评价了重灾区分乡镇恢复重建的资源与环境承载力。提出并发展了综合灾害链的灾情评估指标体系和模型，构建了“中国自然灾害风险数据库”。通过编制中国自然灾害系列地图集，揭示了中国综合自然灾害系统的时空格局，观测到其东西分异为主、南北分异为辅的地理规律；从区域致灾因子、承灾体、孕灾环境与灾情四个方面构建了区域自然灾害系统区划的指标体系，并提出了“中国综合自然灾害区划方案”。系统分析了南方雨雪冰冻灾害形成重大灾情的原因；及时评估了汶川地震灾害链造成的直接经济损失、区划了灾害范围等级并评价了重灾区分乡镇恢复重建的资源与环境承载力。

38. 中国农业自然灾害区划 5个农业自然灾害大区 23个农业自然灾害区 109个农业自然灾害小区

39. 中国城市自然灾害区划 3个一级区；15个二级区， 突显灾害种类组合的相似性；22个三级区，突显城市群和综合指数高值区域

40. 中国救助区划 15个区域

41. 2.2 重大自然灾害灾情评估与灾后恢复重建 • 基于区域灾害系统的理论，充分应用综合灾害评估的方法，在应对2008年年初南方雨雪冰冻灾害、汶川地震、玉树地震、舟曲山洪泥石流灾害中发挥了重要的科技支撑作用 • 例如：在汶川地震灾害范围和损失评估工作中，构建了汶川地震灾害范围和灾情评估指标体系，即地震灾害范围评估所需5项、11个统计指标，地震灾情评估所需13类、25个项目、229个统计指标

42. Wenchuan Earthquake, 2008

43. 山体崩塌 从山顶至山谷 200—300米 唐家山堰塞湖坝顶一角

44. 大雨 崩塌 滑坡 泥石流 堰塞湖 地震 汶川地震灾害链

45. 综合灾情指数 综合灾情指数的计算公式为： DI=∑(fk* DIk) 其中，DIk为归一化的单项指标：DIk= [DIk –min(DIk)]/ [max(DIk)-min(DIk)]；fk为上述五项指标的权重。

46. 灾害范围类型评估

47. 损失评估结果摘要

48. 2.3 综合灾害风险网络信息平台的建设与应急响应辅助决策 • 在国家“十一五”科技支撑项目的资助下，逐步建成了综合灾害风险网络信息平台。这一平台包括 “GoGo Risk”“风险信息搜索引擎系统”、“Risk Mapping”“风险地图自动制图系统”和“Risk Simulation”“风险仿真模拟系统” • 基于这一平台系统中的各种数据与图像，为打通京珠高速韶关-郴州行动的科学决策起到了关键性作用，即：科学判定不同海拔高度上的气温、湿度、风速分布剖面，以及四次降雪在海拔350-400m以上地区的累计效应，不仅明确了打通这一关键路段的技术措施，还科学解释了广大雨雪冰冻灾区大面积电网和通讯系统垮塌的原因

49. 网络服务信息平台：中国风险网门户网站(www.iRiskNet.cn)网络服务信息平台：中国风险网门户网站(www.iRiskNet.cn) 2009年5月12日起正式对外发布，链接到新华网-科教频道 综合风险防范技术集成平台建设

50. 网络服务信息平台： 综合风险防范数据库系统(iRiskDB) 综合风险防范技术集成平台建设 基于用户权限级别的风险数据存储、查询、浏览、下载