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基于系统动力学-GIS方法的韩国农村地区公民灾害应对能力评估
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月14日 来源:iScience 4.6
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本研究针对韩国农村地区灾害响应能力不足的问题,通过整合系统动力学(SD)与地理信息系统(GIS)技术,定量评估了公民灾害应对组织(CAIND)的效能。研究人员构建了包含6个中间因子的动态模型,模拟了120%-160%能力提升情景下的灾害脆弱性变化。结果显示,CAIND能力提升可使区域脆弱性降低4.55%-11.36%,为优化资源配置提供了空间决策依据。该研究为发展中国家农村社区的灾害韧性建设提供了创新方法论支持。
在气候变化加剧的背景下,全球范围内极端灾害事件频发,而农村地区由于基础设施薄弱、人口老龄化等问题,往往成为灾害中的"脆弱地带"。韩国作为灾害多发的东亚国家,其山区农村常年面临滑坡、台风等威胁。2025年庆尚道山火和2023年台风"卡努"引发的滑坡灾害,分别造成75人伤亡和13人死亡,暴露出农村应急响应体系的严重不足。尽管韩国政府依据《灾害对策法》第66条建立了公民灾害应对组织(CAIND),但该组织在人员培训、资源配置和领导力等方面存在明显短板。
针对这一现实挑战,全州大学、庆云大学和成均馆大学的研究团队创新性地将系统动力学(SD)与地理信息系统(GIS)相结合,对江原道187个行政区的CAIND效能展开定量评估。这项发表在《iScience》的研究,首次实现了对农村灾害响应能力的时空动态模拟与空间可视化分析。
研究团队采用了三项关键技术方法:1)基于Poisson分布的蒙特卡洛模拟,通过150次迭代计算灾害发生的不确定性;2)构建包含效率水平(LE)、管理能力(LAd)等6个中间因子的系统动力学模型;3)运用Moran's I指数进行空间自相关分析,验证GIS可视化结果的集聚特征。研究数据来源于韩国国土信息平台、行政安全部等官方渠道,覆盖江原道2001-2022年的滑坡灾害记录。
模型开发与应用
研究团队设计了包含12个输入因子的评估框架,其中"团队领导资历"(STL)和"实践人员年龄"(AP)等变量通过加权计算转化为标准化脆弱性指数。特别值得注意的是,人力资源(HRP)按年龄分段赋予差异权重,29岁以下群体权重为2,70岁以上仅为1,客观反映了农村老龄化对响应能力的制约。
政策情景模拟
通过设置基线(100%)和120%-160%增强情景,研究发现当CAIND培训时长从6小时增至8小时、薪资标准从9,620韩元提升至11.26美元时,平昌郡Bangrim-myeon地区的脆弱性最大降幅达29.3%。但太白市Samsu-dong等地区因领导力不足,改善效果有限,揭示了"一刀切"政策的局限性。
空间异质性分析
GIS可视化清晰显示出脆弱性的空间分异:江原道南部地区因团队领导经验缺乏和成员高龄化,形成连片的"高脆弱性"集群(Moran's I=0.251-0.255,P<0.05),而北部沿海地区受益于较高的人口密度和资源配置,呈现"低脆弱性"特征。
研究结论表明,CAIND能力提升与灾害脆弱性降低存在显著非线性关系,每20%的能力增强可带来4.55%-11.36%的脆弱性改善。这一发现为发展中国家农村社区的灾害管理提供了重要启示:1)需建立差异化的区域政策,对Moran's I识别出的热点区域实施特殊管理;2)应重点加强领导力培养和年轻成员招募;3)GIS-SD融合方法可推广至其他灾害类型的风险评估。
该研究的创新性在于突破了传统静态评估的局限,通过动态模拟揭示了能力建设与脆弱性演变的时空规律。正如讨论部分指出,这种方法论框架不仅适用于韩国语境,也可为亚洲其他面临类似挑战的发展中国家提供科学决策工具。未来研究可进一步纳入社会信任度等定性指标,使模型更贴近复杂的社会现实。
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