决策支持工具在干旱管理中的角色演变:荷兰案例揭示模型从独立工具到数据系统集成组件的转型

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Environmental Science & Policy 4.9

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  随着欧洲干旱频率和强度增加,荷兰研究者通过调查国家及地区水务机构,系统分析了决策支持工具(DSTs)在不同干旱管理阶段的应用模式。研究发现随着干旱升级,水务管理者对现场测量、数据信息系统(DISs)、利益相关方协商和法规的依赖度显著提升,而水文模型使用呈现"隐性"增长——68%的DISs整合了模型组件。该研究揭示了模型从独立工具向数据流被动参与者的角色转变,为弥合科学模型与政策决策的鸿沟提供了关键见解。

  

欧洲大陆正面临日益严峻的干旱挑战,2018-2020年的特大干旱影响了35.6%的欧洲区域,伴随+2.8K的气温异常。荷兰作为典型低地国家,其2018年干旱经济损失高达2.08亿欧元,暴露出传统以防洪为核心的水管理体系在应对干旱时的脆弱性。尤其值得关注的是,虽然荷兰拥有完善的国家水模型(NWM)和区域决策支持系统,但水文模型在干旱决策中的实际应用效果与科学界的预期存在显著差距——这种现象被研究者称为"科学-政策鸿沟"。

荷兰瓦赫宁根大学等机构的研究团队通过覆盖21个地区水务局的问卷调查(样本量75份),首次系统揭示了决策支持工具(DSTs)在战略规划(Phase 0)和三级干旱应急响应(Phases 1-3)中的动态应用规律。研究发现高海拔沙质土壤区比低洼泥炭区更早采用需求侧管理措施(Phase 0占比19% vs 10%),反映出不同地质条件下管理策略的显著差异。

研究采用三阶段方法:首先通过预研访谈确定8类DSTs(含现场测量、天气预测、卫星数据等);其次设计包含Likert量表的问卷,区分证据型(如DISs)与经验型(如专家知识)工具;最后通过空间分析比较高低海拔区域差异。关键发现包括:1) 国家/区域DISs使用率在Phase 3比Phase 0提升40%,其中68%低地区DISs整合水文模型;2) 经济模型和卫星数据使用率不足15%;3) 38%高地区受访者认为模型起主导作用,显著高于低地区(15%)。

4.1 荷兰高低区域干旱措施差异
通过对比沙质高地区与泥炭低地区的管理策略,发现基础设施扩建在Phase 0占比达64%(低地区),而高地区更早采用节水措施。开放回答显示,高地区典型策略是"监测-升级-接受"三部曲,低地区则聚焦盐碱化防控。

4.2 DSTs的阶段性应用特征
天气预测和专家知识保持全阶段稳定使用,而立法工具在Phase 3使用率激增300%。值得注意的是,虽然直接使用水文模型的比例无显著变化,但通过DISs的间接模型使用呈现"隐性增长"——25%的受访者承认需要模型生成预期情景应对极端干旱。

4.3 模型在DISs中的嵌入性
AZURE、MORIA等区域模型被整合到85%的DISs中,但仅13%的受访者能明确区分原始数据与模型输出。这种"数据-模型混合体"导致38%的高地区管理者在使用模型衍生数据时未意识到其模型依赖性。

该研究最重要的理论贡献在于提出了模型角色的"双重性假说":在战略阶段作为建模者的"关键人工制品",在应急阶段转变为数据系统的"被动参与者"。这种转变带来模型适用性(appropriateness)、可重复性(reproducibility)和透明度(transparency)的新挑战——特别是当DISs采用第三方开发的商业模型时。实践层面,研究建议开发干旱专用模型校验框架,并在DISs中明确标注模型来源与假设条件。

发表在《Environmental Science》的这项研究,首次通过实证数据揭示了水文模型在真实决策场景中的"隐形化"趋势。这不仅解释了为何科学界推崇的先进模型在管理现场遇冷,更指出了一个关键悖论:越是严峻的干旱危机,决策者越依赖整合模型的DISs,却越少直接关注模型本身。这种发现为重新定义模型开发目标——从追求独立精度转向优化系统兼容性——提供了革命性视角。

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