基于结构方程模型的尼日利亚Abeokuta洪涝易发区脆弱性指标建模研究

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Environmental and Sustainability Indicators 5.4

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  为解决洪涝灾害对尼日利亚Abeokuta地区的威胁,研究人员采用结构方程建模(SEM)验证了UNESCO-IHE框架中的物理、环境、经济和社会四维脆弱性指标。研究发现物理(β=1.222)和环境因素(β=0.896)是影响洪涝脆弱性的关键,其中地形、河流流量和降雨是关键暴露指标,而大坝储水能力和疏散路线是重要韧性指标。该研究为资源有限地区优先制定适应性策略提供了科学依据。

  

洪涝灾害是全球气候变化背景下日益严重的环境挑战,尤其在低收入国家,约89%的高风险人口集中在撒哈拉以南非洲地区。尼日利亚Abeokuta作为典型洪涝易发区,近年来因低洼地形、密集居住区及极端降雨事件频发,导致建筑损毁、生计中断等严重后果。尽管已有研究关注物理风险因素,但UNESCO-IHE框架提出的多维脆弱性指标(物理、环境、经济和社会)在该地区的交互作用尚未被系统验证。这一知识缺口阻碍了当地精准制定适应策略的能力。

为填补这一空白,来自中国的研究团队在《Environmental and Sustainability Indicators》发表论文,通过结构方程模型(Structural Equation Modelling, SEM)构建了Abeokuta地区洪涝脆弱性指标体系。研究首先通过专家咨询和实地调查筛选了70项初始指标,随后对20个洪涝高发社区的380户家庭进行问卷调查,最终纳入369份有效数据。采用探索性因子分析(EFA)和验证性因子分析(CFA)验证指标可靠性,并通过协方差调整优化模型拟合度(RMSEA=0.070, CFI=0.963)。

主要研究结果如下:
1. 关键脆弱性构效关系
模型显示物理因素(PH)对洪涝脆弱性(FV)的解释力高达98%(β=1.222),其中地形(J1, β=0.586)、河流流量(J2, β=0.759)和降雨(J3, β=0.730)是核心暴露指标;大坝储水能力(L2, β=0.601)和疏散路线(L3, β=0.601)则构成关键韧性指标。环境因素(EV)贡献率达80%(β=0.896),其韧性子构念(ER)中气象数据获取(I1, β=0.770)和环境恢复力(I2, β=0.675)尤为重要。

2. 指标筛选与模型优化
通过逐步剔除低负荷因子(<0.6),经济构念(EC)因信度不足(Cronbach's α=0.526)被整体排除,社会构念(SO)的子构念也因模型识别问题被移除。最终保留的6个子构念均通过判别效度检验(AVE>0.5),如环境敏感性(ES)的"绿地覆盖率"(H3, β=0.789)与"自然保留区"(H1, β=0.673)。

3. 本地化适应策略启示
数字高程模型(DEM)显示研究社区海拔普遍低于85米,且多数建筑违反河道20米退线规定。结合Oyan大坝(储水量2.7亿m3
)的泄洪压力,研究建议:定期清淤增加库容、强制实施退线法规、建立社区疏散演练机制,并通过传统媒体弥补数字鸿沟对气象预警的制约。

结论与意义
该研究首次在非洲背景下验证了UNESCO-IHE框架的适用性,揭示物理和环境因素在热带城市洪涝脆弱性中的主导地位。相比亚洲同类研究(如Anh et al. 2018仅用PLS-SEM),本模型通过完整四维构念体系和多源数据融合,为资源受限地区提供了优先级明确的干预路径。例如,将有限资金优先投入大坝改造(而非全面保险计划)可提升成本效益。未来研究可扩展至其他气候区,并纳入实时水文数据强化预测效能。

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