综述:穿行城市迷宫:沿海海啸疏散中的挑战

时间:2026年5月29日
来源:Frontiers in Sustainability

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快速城市化加剧了沿海城市对沿海灾害的脆弱性。海啸作为全球最致命的沿海灾害之一,需要采取具有韧性的措施,以应对既有城市化格局及不断演变的城市规划需求。海啸风险降低策略之一是海啸疏散规划。然而,与沿海农村地区相比,沿海城市当前的海啸疏散由于城市区域的复杂性与动态性

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快速城市化加剧了沿海城市对沿海灾害的脆弱性。海啸作为全球最致命的沿海灾害之一,需要采取具有韧性的措施,以应对既有城市化格局及不断演变的城市规划需求。海啸风险降低策略之一是海啸疏散规划。然而,与沿海农村地区相比,沿海城市当前的海啸疏散由于城市区域的复杂性与动态性而更具挑战性。尽管如此,从城市规划视角开展的海啸疏散研究仍然有限,尤其是在沿海城市情境下其所带来的挑战方面。因此,本综述旨在识别从城市规划视角看与海啸疏散相关的挑战。鉴于海啸疏散是国际政策框架中预警系统关键支柱之一的重要策略,研究进一步将这些挑战与预警支柱中的风险认知、信息传播与响应能力进行整合,以服务政策制定。

鉴于相关理论认识与经验证据有限,本研究采用系统性文献综述方法(PRISMA),审查了75篇已发表论文,以识别与海啸疏散路线、疏散避难所及其他疏散基础设施相关的挑战。研究开展了描述性文献计量评估、定向内容分析以及矩阵编码查询分析。关键发现表明,所识别的挑战显著影响风险认知。对城市尺度、网络参数以及社区与物质环境关系缺乏理解,可能加剧海啸风险。其次,围绕路线、避难所及基础设施中断所凸显的若干特定挑战,会严重削弱响应能力,并可能导致疏散时间延长。城市社区与物质环境中疏散要素之间缺乏联系,加之海啸疏散规划中的城市设计不足,可能使个体在疏散时作出独立判断,而非遵循既定规程。这些挑战在日益复杂且动态增强的沿海城市中尤为关键。因此,论文指出,海啸疏散不应被视为灾害风险降低中的孤立行动,而应被视为城市规划过程的有机组成部分。当前,由于与城市规划整合不足,其在风险认知、信息传播与响应能力方面存在系统性缺陷。随着创新型城市科学技术与方法推动城市规划不断发展,本综述表明,基于证据、数据驱动的决策对于沿海城市海啸疏散至关重要。
1 Introduction

论文首先指出,全球正在经历快速城市化,低洼沿海城市人口到2050年预计将达到10亿,136个主要沿海城市面临显著的沿海灾害风险,海啸则是其中破坏性和致死性最强的一类。研究在此背景下强调,尽管海堤、防波堤等结构性工程能够降低风险,但并非所有沿海城市都具备实施条件,因此海啸疏散作为非工程性减灾措施具有核心地位。引言进一步说明,沿海城市具有高密度、快速扩张、功能多样和活动复杂等特征,使既有疏散方案难以在真实城市情境中完成全员安全转移。文章据此提出研究目标,即从城市规划视角系统识别海啸疏散中的关键挑战,并以“全民预警”(EW4All)框架中的风险认知、信息传播和响应能力三大支柱为分析主线,推动海啸疏散从孤立性实践转向城市化、数据驱动和基于证据的治理模式。

2 Background

2.1 Increasing tsunami risk with coastal city urbanisation

本节围绕沿海城市城市化如何放大海啸风险展开。研究指出,海啸由海底火山喷发等过程触发,具有巨大的能量与广泛破坏性,历史事件已在全球造成严重人员伤亡。文章进一步强调,未来海啸影响可能因海平面上升、自然海岸环境退化和沿海城市加速扩张而进一步加剧。沿海城市因人口、建筑和经济活动高度集聚,其暴露度和脆弱性远高于一般沿海地区,且高密度城市形态可能放大短期与长期损失。作者据此将“韧性沿海城市”作为理论落点,结合“建设韧性城市2030”(MCR2030)与《仙台减灾框架》(SFDRR)说明:理解灾害风险、将减灾与地方规划结合、实施并监测城市韧性策略,是应对城市化海啸风险上升的基础。

2.2 Tsunami evacuation as a tsunami risk reduction strategy

本节将海啸疏散界定为海啸风险降低的重要策略。文章指出,海啸疏散的核心在于通过指定疏散路线,将处于海啸淹没危险区的人群安全转移至疏散避难所或安全区域。研究将“全民预警”(EW4All)作为分析框架,指出其四大支柱包括风险认知、探测与预报、信息传播以及响应准备/响应能力。由于本文关注的是城市物质环境中的疏散要素,故主要分析风险认知、信息传播和响应能力,而将探测支柱视为补充性背景。文中强调,即便海啸探测技术不断进步,如果缺乏充分的风险认知、清晰的信息传播机制和有效的响应能力,沿海城市中的海啸疏散仍将面临严重困难。因此,海啸疏散不仅是预警系统末端的执行动作,也是将监测、预警、空间组织与人群行动衔接起来的关键环节。

2.3 Importance of urban planning perspective in tsunami evacuation

本节重点论证为什么必须从城市规划角度审视海啸疏散。文章认为,全球多数沿海城市现有海啸疏散方案无法实现完全疏散,根本原因在于快速城市化持续改变道路结构、用地格局、人口分布和通勤模式。海啸疏散所依赖的路线、避难设施和应急基础设施,本质上都是城市空间系统中的核心组成部分,因此若脱离城市规划语境,疏散方案就难以有效落地。研究特别强调,土地利用管制、道路网络结构、步行模式、可达性、移动性、连通性以及建成环境的可识别性(legibility)与可意象性(imageability),都直接影响海啸疏散绩效。基于此,文章将研究范围聚焦于三类物质环境要素:疏散路线、疏散避难所和其他疏散基础设施,并建立与MCR2030、SFDRR及EW4All相衔接的概念框架,以明确本综述的理论定位。

3 Method

3.1 Search strategy

研究采用符合PRISMA规范的系统性文献综述设计,以Scopus数据库作为主要文献来源。检索策略围绕“tsunami evacuation”与“urban planning”等关键词展开,并限定英文、正式发表文献。作者说明该检索策略旨在兼顾研究目标聚焦性与文献识别完整性,同时承认仅纳入英文文献构成综述局限之一。

3.2 Study selection process

在文献筛选过程中,研究首先从数据库中识别399篇文献,去重后进入摘要筛选。排除标准主要包括:未以海啸为主要灾害对象、与沿海城市海啸疏散无关、主要聚焦海啸淹没制图或危险性建模而与城市规划关联有限、主要聚焦社会脆弱性与社区行为而与物质空间要素关联不足,以及未讨论海啸疏散挑战或城市规划含义等。最终,共有75篇论文纳入全文分析。作者指出,尽管未进行正式质量评价,但通过结构化筛选程序和预设标准尽可能降低了偏倚风险。

3.3 Data analysis

数据分析分为三个层次:首先进行描述性文献计量分析,提取发表年份、文献类型和案例地信息,以展示证据基础的时间与空间分布;其次采用定向内容分析,将识别出的挑战归类为疏散路线、疏散避难所和其他疏散基础设施三类;最后通过矩阵编码查询,将挑战进一步映射到风险认知、信息传播和响应能力三大预警支柱。借此,研究不仅识别挑战本身,还分析其与预警系统功能之间的关联程度。

4 Results

4.1 Descriptive bibliometric overview

文献计量结果显示,纳入研究以期刊论文为主,也包括少量会议论文和1篇综述性论文。时间分布上,相关研究从2005年开始出现,2013年后明显增长,说明2004年印度洋海啸后,城市规划与海啸疏散的交叉研究逐渐受到重视。空间分布上,日本、智利和印度尼西亚是研究最集中的国家,这与其高海啸暴露度、复杂海岸地形和频繁灾害经历密切相关。案例城市覆盖多个典型沿海城市,表明该综述具有较广泛的地域代表性。

4.2 Challenges of tsunami evacuation

4.2.1 Evacuation routes

关于疏散路线,文章指出其是海啸情景下引导人群从危险区转移至安全地点的道路、通道或方向系统,可包括机动车道路网、步行道、自行车道以及绿色廊道等。研究识别出六类主要挑战。其一是道路阻塞与运行中断,包括瓶颈、交通拥堵、交通事故、震后道路损坏和建筑倒塌造成的路线失效,这类问题会显著延长疏散时间。其二是城市密度约束,人口密度、建筑密度和土地利用混合度共同加剧疏散复杂性,尤其在近场海啸中更为突出。其三是最优疏散路线识别困难,复杂路网、多重出行目的和多交通方式并存,使“最短路径”并不必然等同于“最优路径”。其四是可达性、移动性与连通性约束,不同道路在接入效率和通行能力上存在权衡,且某些高可达路线本身可能位于淹没风险区。其五是道路设计不良,路线可识别性和导向性不足,尤其不利于游客、通勤者和外来人口。其六是不当使用人行道,包括摊贩、停车和非正式活动对步行疏散造成干扰。

从预警支柱关系看,最优路线识别、可达性/移动性/连通性以及城市密度问题主要影响风险认知,因为它们反映出现有方案对城市尺度、网络参数和实时人口分布理解不足;道路阻塞和人行道占用则直接削弱响应能力;设计不良的路线同时影响信息传播与响应能力,因为空间环境无法有效传递疏散方向与行动逻辑。

4.2.2 Evacuation shelters

关于疏散避难所,研究将远离淹没区的正式避难所与高地、寺庙、开放空间、避难塔等临时避难点一并纳入分析。识别出的主要挑战包括六类。第一,结构完整性失效最为突出,近场海啸前常伴随地震作用,使建筑作为避难设施的安全性和功能性存在不确定性。第二,避难所容量、配套设施与维护不足,沿海城市除常住人口外还有大量通勤人口,现实中的避难设施往往无法容纳全部需求人群,且部分设施存在上锁、挪作他用、维护不善等问题。第三,公众对垂直疏散避难所缺乏信任,即使工程上被认定安全,人们仍可能拒绝进入高层建筑,而选择自行逃离。第四,避难所设计不良,缺乏可识别性、可意象性及面向老年人、残障者等脆弱群体的包容性设计。第五,最优避难所选址困难,既要考虑海啸风险、距海距离、容量、与疏散路线的耦合关系,也要应对人口波动和淹没情景变化。第六,室内垂直通行中断,主要表现为楼梯、电梯替代不足、内部瓶颈拥挤等问题,在大量人群同时涌入时尤为明显。

这些挑战与预警支柱的关系表现为:容量不足、设施维护不足、结构完整性问题和选址困难主要削弱风险认知;室内垂直通行中断直接损害响应能力;公众不信任和避难所设计不良则同时影响信息传播与响应能力,因为当设施本身不能被清晰识别、理解和信任时,既定疏散安排就难以被遵循。

4.2.3 Other evacuation infrastructures

除路线和避难所外,研究还讨论了其他疏散基础设施,包括能源、通信、医疗与社区应急服务等。作者指出,相关研究数量相对较少,但仍识别出三类重要挑战。首先是设施区位不当,如医院、电力、燃气和通信设施位于海啸淹没区,会在灾时同时丧失功能并加剧次生风险。其次是电力与通信中断,这会削弱交通管理、夜间照明和信息传递能力,从而拖延疏散进程。再次是基础设施老旧脆弱,许多城市基础设施建设年代久远,耐震与抗海啸能力不足,难以支撑应急运行。

在预警支柱层面,设施区位不当与基础设施老化主要对应风险认知不足,反映出对关键城市基础设施暴露度和脆弱性的评估不充分;而电力与通信失效则主要损害响应能力,并对传播机制形成连带影响。

5 Discussion

讨论部分将上述发现提升到城市理论与预警系统整合层面。研究认为,多数挑战本质上反映了风险认知层面的系统性不足,即现有海啸疏散决策并未充分把握“谁在何处、何时、如何被有效疏散”的城市运行逻辑。文章借助系统城市理论说明,城市是由输入、过程和结果构成的复杂系统,而海啸疏散本身就是其中一个依赖多源数据输入的城市过程,因此需要把人口、活动、建筑使用、网络结构等纳入统一分析。进一步地,复杂性理论表明,城市具有非线性、动态性和多重现实特征,故海啸疏散不能依赖静态人口估算和单一网络假设,而应引入实时数据、模拟和动态评估。基于此,作者提出可通过城市信息学(urban informatics)、人工智能(AI)、众包、实时制图与仿真等方法提升疏散决策质量。

在信息传播层面,文章指出,路线与避难所设计不良、公众对垂直疏散缺乏信任等问题,说明预警传播不仅是数字化告警的发送问题,更是建成环境能否“说话”的问题。若道路、建筑和开放空间无法直观表达疏散方向与安全含义,居民与访客就可能凭个人判断采取行动,从而偏离既定疏散规程。由此可见,海啸疏散中的传播应被理解为空间传播与社会传播的耦合过程。

在响应能力层面,文章强调,道路阻塞、路线设计不足、垂直通行瓶颈及电力通信故障,都会以网络级联方式放大疏散延误。随着沿海城市垂直化发展,未来垂直疏散与建筑内部网络将成为比传统水平疏散更值得优先关注的议题。研究最后提出若干建议,包括:推动实时、证据驱动的疏散决策工具开发;将自然基础解决方案与生态适应思维纳入研究;加强多样化垂直疏散方案研究;在国家和地方层面把海啸疏散正式纳入城市规划实践;提升决策者对城市规划含义的认识;加强城市参数、模拟和数据整合;并构建社区整合型、人口与空间风险共同驱动的疏散机制。

6 Conclusion

结论指出,高度城市化使沿海城市海啸疏散面临更复杂的动态挑战。通过PRISMA系统综述,研究从城市规划角度系统识别了疏散路线、避难所与其他基础设施中的关键问题,并将其纳入预警行动支柱框架进行解释。总体而言,风险认知不足是许多问题的根源,而路线阻塞、设施失效和空间设计缺陷则进一步削弱响应能力与信息传播效果。研究据此强调,海啸疏散必须被视为城市规划过程的内在组成部分,而非灾害管理中的孤立操作。未来应依托先进城市规划方法、城市信息学、人工智能、众包和实时监测引导系统,构建更加稳健、及时且面向韧性沿海城市建设的海啸疏散体系。

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