中国西南部烧毁地区植被绿度和树冠高度短期恢复的驱动因素

《Environmental and Sustainability Indicators》：Drivers of short-term recovery in vegetation greenness and canopy height in burned areas of Southwest China

本研究构建了多灾种韧性评估与站城融合评估的层次模块化框架，对长三角八座高铁站进行实证分析。通过实地审计与专家赋权法，发现上海南站以64.1分韧性最高，苏州站以76.8分融合度最优，而部分站点存在抗震、防疫设施不足问题。Spearman相关分析表明公共健康与环境污染控制呈强正相关，人流管理对火灾防御存在冲突。K-means聚类识别出高韧性-高融合、高融合-中韧性、中融合-中韧性三类站点，揭示空间绩效分异规律。设计策略强调被动式通风、遮阳结构、智能导览等融合型解决方案。

　　### 高速铁路站的多灾种韧性与城市融合：一个综合评估框架

随着城市化进程的加快，极端天气事件的频率和强度也在不断增加。这一背景使得高速铁路（HSR）站不仅需要作为高效的交通枢纽，还必须具备强大的多灾种应对能力，并且能够与城市环境无缝融合。本文研究了中国长三角地区八座代表性高速铁路站的多灾种韧性与城市融合状况，通过现场审计、专家AHP（层次分析法）赋权以及基于风险的评分方法，构建了两个分层评估框架：一是针对“基本韧性”和八种特定灾害（地震、火灾、强风、洪水、干旱、热浪、污染、公共卫生）的评估框架；二是从城市、环境和社会三个维度评估的“站城融合”框架。研究通过Spearman秩相关分析揭示了关键的融合-韧性联系，利用K-means聚类方法识别了不同绩效类型。结果显示，长三角地区高速铁路站的总体韧性得分范围在46.1至64.1之间，其中火灾、热浪和环境污染的防御措施表现突出，而地震、强风和干旱的应对能力相对薄弱。站城融合得分则在60.9至76.8之间，主要受步行流和多模式交通可达性的驱动。值得注意的是，公共健康韧性与环境控制和多模式交通可达性之间存在显著的正相关关系，而火灾韧性与步行流管理之间则呈现出一定的权衡关系。聚类分析揭示了三种绩效类型：一种是“高融合与高韧性”的典范（上海南站），一种是“高融合与中等韧性”的群体（上海站、苏州站），以及一种“中等融合与中等韧性”的中间群体（其余五座站）。这些发现强调了集成策略在实现高效、韧性和融合的高速铁路站设计中的有效性，并为未来站城融合规划提供了具体策略。

#### 高速铁路站的背景与挑战

在全球城市化进程加速的背景下，高速铁路因其大容量、高效率和准时性，已成为支撑现代城市群协调发展的核心运输基础设施。根据国际铁路联盟（UIC）发布的《2025年世界高速铁路发展报告》，目前全球新建高速铁路里程的30%均在建设中，超过20个国家已建立了高速铁路网络。作为世界上最大的高速铁路建设者，中国在2024年底已建成运营48,000公里的高速铁路线，占全球总里程的70%以上，这不仅展现了其规模优势，也标志着其在技术上的全球领先地位。然而，过去三十年以“速度优先”的高速铁路建设模式，虽然提升了区域连通性，但也导致了显著的空间碎片化。传统站场设计通常采用“孤岛式”布局，通过广阔的广场和通道与城市隔离，这种设计不仅形成了物理和功能上的障碍，还导致了大量未被充分利用的“夹层空间”在站前区域出现，加剧了土地使用效率低下和空间碎片化的问题。

为应对这些问题，站城融合的概念逐渐受到广泛倡导和实施。新的高速铁路站和现有站场的改造正从单纯的运输节点转变为“城市活力中心”，强调三维开发、混合功能规划和无缝流动，以实现铁路基础设施与商业、办公、住宅和文化功能的深度融合。这种空间整合不仅提升了土地价值和用户体验，还创造了改善城市韧性的结构性条件。然而，随着全球气候变化带来的极端天气事件增多，如热浪、飓风和强降雨，这些对基础设施稳定性构成严重威胁。作为集中客流的关键节点，高速铁路站具有高度复杂的系统，面临严峻的疏散挑战。因此，提升站场及其周边区域的“韧性能力”，即在灾害影响下维持核心功能、快速恢复和适应变化的能力，已成为当代城市规划和工程设计的迫切需求。

#### 多灾种韧性与站城融合的理论进展

在过去的几十年里，多灾种韧性评估框架经历了从通用定义向场景导向方法的演变。早期研究主要集中在以吸收、抵抗、恢复和适应为核心的通用能力框架上，或围绕如稳健性、响应速度和系统性能等指标展开评估。随着研究的深入，出现了更加专业化和情境化的趋势，如针对洪水、野火（包括烟雾）和山体滑坡等具体灾害类型的研究。评估维度也变得更加针对性，例如针对机场乘客终端运营的韧性框架包含了场景特定的指标，如飞机延误和乘客延误。这种从“通用”到“专门化”的转变表明，韧性研究正朝着更具实践性和情境敏感性的方向发展。

同时，站城融合的研究也在不断深化。中国的高速铁路网络建设在全球范围内处于领先地位，高速铁路站已成为区域高质量发展的关键引擎。站城融合的概念与TOD（以公共交通为导向的发展）模式密切相关，强调紧凑、混合用途开发和公共空间规划。它具体指铁路站的运输功能与城市功能的战略耦合，有助于形成多中心城市结构。相比传统的交通枢纽，以站城融合理念设计的高速铁路站不仅提供乘客服务，还实现了与多种交通方式的无缝衔接，并在步行范围内整合商业、办公、零售、娱乐、住宅和公共用途。研究和实践已从早期以功能驱动的概念演进为更系统的理论发展，并进一步拓展到综合效益、治理反思和以人为本的价值取向。

#### 方法论与数据收集

本研究的方法论流程如图1所示，系统评估了八座长三角高速铁路站的多灾种韧性和站城融合情况。首先，我们构建了评估指标框架，通过综合国际指南和国内标准，形成了包括“基本韧性”和八种特定灾害在内的韧性评估框架，以及涵盖城市、环境和社会三个维度的站城融合评估框架。其次，我们对每个站场进行了现场调查，验证了所需设施的存在与否。第三，专家小组对每个指标进行了评分。第四，我们应用了层次分析法（AHP）和基于灾害概率的权重分配方法，将原始评分转化为各子维度和综合评分。最后，这些综合评分经过统计分析，包括描述性排序、Spearman相关性和K-means聚类，以揭示性能模式并为有针对性的设计策略提供依据。

在数据收集方面，我们结合了系统的现场审计和文献审查，以确保所有评估标准的全面验证。韧性与站城融合评估框架被转化为“设施验证清单”。两名研究人员共同进行实地访问，携带打印的清单和移动设备，对每个清单中指定的设施进行拍照和记录，包括其存在、状态和位置。例如，在验证通行便利性时，研究人员实地追踪了乘客从下车平台到站内及连接交通节点的流动路径。如果乘客能在站场内部直接到达公交站点、地铁入口或指定的出租车停靠区，则该标准被标记为便利（得分为1）。相反，如果乘客需要离开站场并穿越外部路线才能到达城市交通节点，则该标准被标记为不便（得分为0）。

对于公众无法直接访问的基础设施，研究团队补充了现场观察与官方站场网站、规划文件和技术规范，以验证设施清单。这种混合方法确保了可见特征和受限设施的一致记录。通过结合直接观察、照片证据和权威文献审查，数据集准确反映了八座高速铁路站的功能库存和性能，为后续评分和分析提供了透明和可靠的基础。

#### 评估指标的计算方法

韧性框架和融合框架各自产生一个最终评分。计算过程相同：每个指标得分为1（如果站场满足该标准），得分为0（如果不满足）。子维度评分随后计算，例如，如果一个子维度包含10个指标，而站场满足其中6个，则该子维度得分为（6/10）×100=60。最终的综合评分是子维度评分的加权总和。权重的确定方法将在下文中详细说明。

#### 多灾种韧性评估结果

八座高速铁路站的总体韧性得分如图3（a）所示，从上海站的最低得分46.1到上海南站的最高得分64.1。基本韧性得分（最大可能得分为40）在24到32之间，表明所有站场均满足最低安全标准，但设施覆盖程度有所不同。火灾、热浪和环境污染的防御措施表现突出，平均占各站韧性评估的23.3%。上海站和南京南站实现了100分，表明其全面部署了所有必要的防火系统。热浪防御措施平均占19.6%，苏州站因采用了战略性遮阳设计、双层幕墙和通风系统，得分达到24.4%。环境污染控制措施平均占17.3%，上海南站通过安装耐腐蚀材料、空气净化装置和密集的室内绿化，得分达到22.9%。

在不同城市，各种灾害类型的相对重要性也有所不同。例如，上海的灾害权重分布为：地震3.3%、火灾6.5%、强风10.9%、洪水10.9%、公共卫生事件10.9%、热浪10.9%、污染3.3%、干旱3.3%。最终，每座站场的总体韧性得分通过方程1计算得出。这些结果表明，虽然热浪、洪水和强风的防御措施是站场建设的优先事项，但干旱和地震的防御能力相对较弱，这反映了这些灾害在区域内的发生概率较低。

#### 站城融合评估结果

八座高速铁路站的总体融合得分如图4（a）所示，苏州站和上海南站得分最高，接近77分。这些站场在多模式交通可达性和土地使用与景观融合方面表现出色。上海站和上海虹桥站则在多模式交通可达性、土地使用与景观融合以及社会融合方面表现出相对平衡的性能。然而，它们在地震和干旱韧性方面的得分较低，反映出振动控制装置和紧急水源收集设施的相对匮乏。其余五座站场（上海虹桥、南京南、杭州西、杭州东和苏州北）的总体融合得分在63-67之间，总体韧性得分在52-57之间。所有站场均提供了完整的无障碍设施（如坡道、盲道、电梯、母婴室和无障碍座椅），但可持续设计措施存在显著差异：杭州西站展现出较强的被动通风、绿色屋顶和自然采光，而上海虹桥和南京南站则在污染控制措施（如污水处理和隔音屏障）方面得分较低。此外，步行流管理和社区空间连接性在这些站场之间也有所不同，表明通过增强走廊宽度、排队区域和广场界面，可以进一步提升它们的总体融合和韧性水平。

#### Spearman相关性分析

Spearman相关性分析揭示了站城融合特征与韧性结果之间的关系。大多数融合特征与韧性结果之间只有微弱的单调关系，但一些子维度显示出显著的协同效应和权衡关系。例如，公共卫生韧性与环境控制和污染管理之间存在强正相关，表明自然通风或机械空气净化系统的安装显著提高了室内空气质量并增强了环境控制表现。公共卫生韧性还与多模式交通可达性存在中等正相关，表明良好的多模式交通连接和清晰的疏散路线有助于在健康紧急情况下的快速乘客疏散。此外，环境污染防治与可持续设计和能源效率之间也存在较高的相关性，通过实施遮阳装置和被动设计策略，可以减少热岛效应和建筑冷却负荷，从而提高极端温度事件期间的热舒适性。从融合的角度来看，这些措施增加了站场与当地气候条件的兼容性，缓解了城市与环境之间的冲突。在设计阶段，建议优先考虑深檐和外部遮阳系统，同时避免影响建筑美学。推荐使用高热质量材料（如砖石）和反射屋顶材料。在照明设计中，通过天窗、导光管和反射遮阳板最大化自然采光，减少对人工照明的依赖，确保在停电时的可见性，提高韧性。同时，这些特征改善了空间开放性和用户舒适度，促进了站场与周围公共空间的融合。

#### K-means聚类分析

K-means聚类分析将八座高速铁路站分为三种绩效类型。第一种类型是“高融合与高韧性”，仅包括上海南站，其融合总分和韧性总分分别为76.8和64.1。上海南站在环境融合方面表现突出，拥有屋顶太阳能板、雨水收集系统和主动空气净化装置。在公共卫生韧性方面，其得分最高，得益于现场医疗室和先进的HVAC系统。此外，其在步行流管理、土地使用融合和无障碍设施方面也表现出色。

第二种类型是“高融合但中等韧性”，包括上海站和苏州站。这两座站场的融合得分在72分以上，但韧性得分在48-50分之间。它们在多模式交通可达性和土地使用与景观融合方面表现出色，但地震和干旱的韧性得分较低，反映出振动控制装置和紧急水源收集设施的相对匮乏。建议这两座站场通过采用自然通风布局、针对性冷却干预和扩展周边绿色基础设施，以提升其应对公共卫生危机、极端热浪和环境污染的能力。

第三种类型是“中等融合与中等韧性”，包括上海虹桥、南京南、杭州西、杭州东和苏州北。这些站场的融合总分在63-67之间，韧性总分在52-57之间。所有站场均提供了完整的无障碍设施，但在可持续建筑设计方面存在显著差异。杭州西站展现出较强的被动通风、绿色屋顶和自然采光，而上海虹桥和南京南站在污染控制措施方面得分较低。步行流管理和社区空间连接性在这些站场之间也有所不同，表明通过增强走廊宽度、排队区域和广场界面，可以进一步提升它们的总体融合和韧性水平。

#### 讨论与设计建议

站城融合是当前城市规划中日益重要的范式，强调交通基础设施与周围城市空间的无缝融合。我们的研究结果表明，将站城融合特征与多灾种韧性措施相结合，不仅能够提升整体性能，还能减少冗余建设成本，并通过更智能的多功能设计改善乘客体验。基于对八座高速铁路站的比较分析，我们识别出四种设计策略，可以同时提升韧性和融合度。其中，公共卫生和环境控制与污染管理之间表现出最强的协同效应，自然通风系统和机械空气净化装置是同时改善空气质量、疾病韧性和城市连通性的最有效干预措施。开放站场设计，能够无缝连接相邻广场和街道，有助于减少封闭区域的空气停滞和病毒传播。设计元素如可操作的窗户和通风井，结合盛行风向，增强被动气流。这些特征不仅提高了站场应对空气传播疾病的能力，还促进了环境污染防治和可持续设计与能源效率的原则。

此外，环境污染防治和可持续设计与能源效率之间也表现出较高的相关性。实施遮阳装置和被动设计策略可以减少热岛效应和室内冷却负荷，从而提高极端温度事件期间的热舒适性。从融合的角度来看，这些措施增加了站场与当地气候条件的兼容性，缓解了城市与环境之间的冲突。在设计阶段，建议优先考虑深檐和外部遮阳系统，同时避免影响建筑美学。推荐使用高热质量材料（如砖石）和反射屋顶材料。在照明设计中，通过天窗、导光管和反射遮阳板最大化自然采光，减少对人工照明的依赖，确保在停电时的可见性，提高韧性。同时，这些特征改善了空间开放性和用户舒适度，促进了站场与周围公共空间的融合。

#### 与现有研究的比较

以往的研究提出了多种策略，以增强高速铁路站的灾害韧性。例如，一些研究强调通过抗震设计、消防系统和防洪措施来增强结构稳健性，以应对地震、火灾和洪水等灾害。另一些研究则强调被动冷却设计、绿色基础设施和先进通风系统，以应对热浪、污染和疫情等风险。这些韧性导向的方法主要集中在保障站场在极端事件中的安全和运营连续性。

相比之下，另一部分研究集中在提升站城融合。该领域的研究强调多模式交通可达性、清晰的流动系统和导向设计在加强交通连通性中的作用。此外，城市规划研究建议通过混合用途开发、公共空间网络和景观融合，将站场嵌入周边区域，从而增强社会经济溢出效应和日常城市功能。我们的研究结果表明，某些策略在韧性和融合两个维度上均能带来好处，从而提供更高的整体价值。例如，被动冷却遮阳、遮阳步行走廊和扩展的绿色基础设施可以同时减少热浪和污染脆弱性（韧性提升）并改善步行舒适度和城市环境质量（融合提升）。同样，互动导向系统和优化的换乘节点不仅增强了紧急疏散效率，还提升了日常换乘的便利性。通过识别这些双重用途策略，我们的研究提供了一个更全面的规划框架，使高速铁路站能够发展为兼具韧性和融合性的城市基础设施。

#### 研究的局限性

本研究基于中国八座关键高速铁路站的现有数据，提供了对站场韧性与站城融合影响因素的基础分析。然而，我们承认当前方法存在一些局限性。我们的研究依赖于专家评分和AHP方法进行权重分配，这引入了一定程度的主观偏差，虽然经过专家的判断，但可能未能完全捕捉所有影响因素的复杂互动。此外，气候风险的动态性和城市发展的变化趋势意味着灾害权重和设施优先级需要持续调整。未来的研究应扩展地理范围，纳入更广泛和具有代表性的区域样本。此外，验证框架在实际极端事件中的有效性将提供关键的实证证据，并增强其实际应用的可靠性。值得一提的是，虽然新的苏州北站和杭州西站被设计为高站城融合，但由于我们在现场审计期间周边区域仍在建设中，其融合得分相对较低。

#### 结论

本研究旨在推进高速铁路站的多灾种韧性和站城融合。基于国际韧性和连通性指南，我们开发了两个分层模块化评估框架，分别用于灾害应对和城市、环境、社会维度的融合评估，并通过系统的现场审计和专家加权评分方法应用于中国长三角地区的八座站场。通过量化每座站场的绩效，我们识别出能够同时提升气候适应性和站场与城市融合的设计策略。研究结果表明，上海南站在总体韧性评估中得分最高（64.1/100），而上海站得分最低（46.1/100）。所有八座站场的基本韧性得分在24至32之间（满分为40），表明所有站场均满足最低安全标准，但设施覆盖程度存在差异。总体而言，站场在火灾、热浪和污染控制方面表现出较强的韧性。在站城融合方面，所有站场在步行流管理和多模式交通可达性方面表现出色，但可持续建筑材料和绿色基础设施的普遍缺乏也值得关注。

通过Spearman相关性分析，我们揭示了融合特征与特定韧性结果之间的关系，并通过K-means聚类识别了区域绩效类型。研究结果强调了集成、健康导向和气候适应性设计在推进可持续和韧性站场发展中的重要性。此外，本研究提供了一个双维度评估框架，将韧性与融合结合起来，为城市基础设施评估提供了可复制的设计策略。未来的研究应侧重于通过试点应用和实时性能监控，实证验证该框架的有效性。同时，应强调在压力情景下模拟气候适应性动态，如极端天气或疫情爆发。此外，将该框架应用于不同的城市环境，涵盖多样的治理、气候和社会经济条件，可以进一步测试其可转移性和稳健性，扩大其应用范围，并为可扩展、基于证据的基础设施规划提供支持。