《The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Sciences》：Informal settlement vulnerability to multi-hazards in eThekwini, South Africa: An AHP and geospatial approach
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在快速城市化背景下，非正规住区因其不稳定的位置、基础设施不足以及社会经济边缘化，面临日益加剧的气候相关灾害暴露风险。本研究评估了南非eThekwini Metropolitan Municipality非正规住区的多灾种易感性，重点关注洪水、火灾和滑坡。研究人
在快速城市化背景下，非正规住区因其不稳定的位置、基础设施不足以及社会经济边缘化，面临日益加剧的气候相关灾害暴露风险。本研究评估了南非eThekwini Metropolitan Municipality非正规住区的多灾种易感性，重点关注洪水、火灾和滑坡。研究人员采用基于地理信息系统（GIS）的多准则决策方法，利用层次分析法（AHP）推导关键地貌、环境和人为因素的加权影响，包括高程、坡度、降雨强度、地表温度、土壤类型、植被覆盖、排水密度以及与河流和道路的邻近性。生成了易感性地图，并将其划分为五个风险类别。结果表明，非正规住区普遍暴露于中等至高度易感区：65.5%和31.61%的区域分别表现为中等和高洪水易感性；55.58%和44.17%表现为中等和高火灾易感性；67.62%和29.29%属于中等和高滑坡易感性。这些重叠的灾害凸显了因住区向陡峭地形、湿地和洪泛区扩张所驱动的系统性脆弱性。研究结果为综合规划和优先减灾提供了关键空间信息，强调了采取主动干预措施以增强韧性并应对eThekwini非正规住区潜在脆弱性的必要性。
**论文解读文章**
**研究背景与问题**
非正规住区（Informal settlements）在全球快速城市化地区普遍存在，其居民因位于边缘化且脆弱的环境——如陡坡、湿地和洪泛区——而面临洪水、火灾和滑坡等多灾种（Multi-hazards）的严重威胁。南非eThekwini Metropolitan Municipality（德班市）的非正规住区自2016年以来已多次遭受灾害性事件，包括2022年4月导致重大经济损失的洪水和滑坡，以及频繁的火灾。然而，既有研究多聚焦于单一灾种，缺乏对多灾种叠加效应的综合评估。现有GIS（地理信息系统）与AHP（层次分析法）结合的方法虽在印度孙德尔本斯、美国、埃及等地成功应用，但在eThekwini非正规住区中针对洪水、火灾和滑坡的多灾种整合分析仍属空白。因此，研究人员开展该项研究，旨在量化并分析该区域非正规住区的多灾种易感性，为综合减灾规划提供空间情报。
**研究开展、结论与意义**
研究人员利用基于GIS的多准则决策框架，结合AHP对12个滑坡因子、9个洪水因子和8个火灾因子进行加权分析，生成了eThekwini全区及非正规住区的多灾种易感性地图。结果显示：非正规住区中70.87%面积处于中等多灾种易感区，28.28%处于高易感区，仅0.84%为低易感区；各灾种单独分析表明，洪水、火灾和滑坡的中等至高易感区占比均超过96%。该研究首次系统揭示了该区域非正规住区的多灾种重叠脆弱性，为优先干预和资源分配提供了关键依据。论文发表在《The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Sciences》。
**主要技术方法**
研究人员采用基于GIS的AHP（Analytical Hierarchy Process）多准则决策方法。数据来源包括：FABDEM（森林和建筑移除的哥白尼数字高程模型，30m分辨率，2023年6月获取）、Landsat 9 OLI-2影像（30m，2023年7月干季）、ESRI全球土地利用/土地覆盖（LULC）数据集（10m，2022–2023年复合）、HydroSHEDS河流网络（15–30m）、CHRS-PERSIANN卫星降水产品（4km，2000–2023年多年平均）、FAO/UNESCO世界土壤图（1km），以及OpenStreetMap道路数据。通过成对比较矩阵（1–9标度）确定各因子权重，并计算一致性比率（CR）确保判断可靠性（洪水CR=0.028，火灾CR=0.044，滑坡CR=0.04）。最终利用ArcGIS Pro加权叠加工具生成五级易感性栅格图。
**研究结果**
**3.1 洪水、火灾和滑坡因子在eThekwini非正规住区中的分布**
通过AHP推导的权重显示，洪水主要受降雨强度（权重0.291）、距河流距离（0.21）和高程（0.17）驱动；火灾以地表温度（LST，0.31）、归一化植被指数（NDVI，0.24）和距道路距离（0.15）为主导；滑坡则以坡度（0.33）、地质（0.22）和曲率（0.14）为核心。非正规住区中，65.5%面积处于中等洪水易感区，31.61%为高易感区；55.58%和44.17%分别处于中等和高火灾易感区；67.62%和29.29%分别处于中等和高滑坡易感区。这一分布表明，住区扩张进入陡坡、湿地和洪泛区是系统性脆弱性的根源。
**3.2 洪水、火灾和滑坡易感性分析**
洪水易感性分析中，λmax=9.3235，CI=0.0404，CR=0.028，显示一致性良好。非正规住区主要位于中等（6181.56 ha，65.5%）和高（2983.05 ha，31.61%）易感区，低易感区仅占2.87%。火灾易感性分析中，λmax=8.43569，CI=0.06224，CR=0.0441，结果显示中等易感区占55.58%（5200.29 ha），高易感区占44.17%（4132.26 ha）。滑坡易感性分析中，λmax=12.69，CI=0.062，CR=0.04，结果显示中等易感区占67.62%（6383.79 ha），高易感区占29.29%（2765.16 ha），无极高易感区。这些结果与基于自然断点法、文献阈值和实地知识的分类一致。
**3.3 多灾种区域统计**
全区多灾种易感性评估表明，eThekwini市69.87%（170,438.7 ha）为中等易感区，26.21%（63,926.28 ha）为高易感区，极高易感区仅0.18 ha。非正规住区中，70.87%（6640.65 ha）为中等多灾种易感区，28.28%（2650.32 ha）为高易感区，低易感区仅0.84%（79.11 ha）。这凸显了绝大多数非正规住区面临复合灾害风险，亟需综合减灾策略。
**3.4 历史灾害记录定性交叉验证**
研究人员收集了2016–2026年间13次记录在案的洪水、火灾和滑坡事件（如2022年4月洪水、2023年Kennedy Road火灾等），并将其空间位置与生成的易感性图进行视觉叠加。结果显示，所有事件均落在对应灾种的中等至高易感区，为模型输出提供了初步空间支持。但需注意，该验证为定性而非定量，缺乏ROC（Receiver Operating Characteristic）曲线分析，未来应结合系统化灾害清单进行严格验证。
**讨论与结论**
讨论部分指出，AHP权重对专家判断敏感，虽CR值均低于0.10，但未进行蒙特卡洛敏感性分析量化不确定性，这是本研究的局限性。非正规住区的高暴露度（70.87%中等、28.28%高多灾种易感）与气候变暖、降雨增强趋势叠加，预计将加剧脆弱性。研究强调，单一灾种策略无效，必须采用统一的多灾种方法。结论部分翻译如下：
鉴于eThekwini的反复灾害，分析非正规住区的脆弱性至关重要。研究表明，洪水、火灾和滑坡风险在空间上重叠，大多数非正规住区对三种灾害均处于中等至高易感区。这种持续的暴露反映了这些社区位于洪泛区、陡坡和密集建成环境中的脆弱位置。AHP-derived易感性图与记录灾害事件的空间一致性为模型输出提供了初步经验支持，但定量验证（如ROC曲线分析）超出本研究范围，是未来研究的重要方向。因此，这些发现应被视为指示性空间评估，而非确定性风险分类。这些结果强调了在eThekwini非正规住区中制定综合、多灾种减灾策略的紧迫性，气候变化预计将进一步加剧灾害的频率和强度。分析表明，非正规住区易受多种灾害影响，这些灾害可能单独或同时发生，其综合影响对住区和KwaZulu-Natal经济造成破坏性后果。因此，迫切需要开发新的分析与综合缓解适应策略，以提升准备和韧性。三种灾害均持续呈中等高易感性，强烈要求采取统一的多灾种减灾方法，单独应对单一灾种的策略在该区域因其内在风险互联性而无效。
