五十年间，城市向全球沿海洪泛区的扩张速度已超过整体城市化的进程

《Sustainable Cities and Society》：Urban expansion into global coastal flood zones has outpaced overall urbanization for five decades

　　

•5米以下高程带人口年均增长2.41%，而沿海城市总体增长率为1.82%。
•暴露加速比1.32量化了被导向灾害区域的开发建设。
•各时间期的灾害边界保持一致，从而将暴露变化与灾害变化分离。
•非住宅用地的集中分布于受洪水影响最频繁的沿海区域。
•559个沿海中心城市面临高暴露与有限适应能力并存的双重困境。

**引言**

低海拔沿海地带（LECZ）是指与海洋水文连通、海拔低于平均海平面10米的连续陆地面积，约占地球陆地面积的2%，却集中了远超其面积比例的全球人口和经济资产（McGranahan等人，2007；Neumann等人，2015；MacManus等人，2021；Glavovic等人，2023；McMichael等人，2020）。在一项奠基性的全球评估中，McGranahan等人（McGranahan等人，2007）估计，LECZ——以本文使用的10米阈值界定——覆盖了全球陆地面积的2%，但包含了全球10%的人口和13%的城市人口。更新后的估计显示，截至2015年，该区域人口在7.5亿至11亿之间，约占全球人口的10%至15%，范围差异反映的是高程模型和人口数据来源的选择，而非该期间暴露程度的变化（MacManus等人，2021）。LECZ内的城市人口达到4.87亿，占全球城市人口总数的14%以上（MacManus等人，2021）。各方法论上合理估计之间的差异接近中心值的一半，这影响对任何单一全球数据的解读。海平面上升将在未来数十年乃至数百年间逐步加剧这些暴露模式。

联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告以高度信心得出结论：在所有排放情景下，全球平均海平面将在整个21世纪持续上升，预计相对于1995–2014年基线，到2100年上升幅度为0.28–0.55米（SSP1-2.6）至0.63–1.01米（SSP5-8.5）（IPCC，2023）。AR6第二工作组关于沿海城市与聚落的海报章文件进一步评估指出，到2100年在RCP4.5情景下，1.58亿至5.1亿人以及7.9万亿至12.7万亿美元资产可能落入百年一遇的沿海洪水泛滥区，在更高排放路径下风险将进一步升级（IPCC，2023）。这些预测确认，海平面上升构成一项已确定的、长持续性的沿海人口面临的灾害，无论近期减排是否成功。

越来越多的证据表明，城市化不仅仅是海平面上升的被动承受者，更是暴露积累的积极驱动因素（Tay等人，2022；Feng等人，2021；Wolff等人，2020；Rogers等人，2025）。该领域文献中反复出现的两个量化指标是：定居点向灾害区域扩张相对于安全区域的速度，以及这些区域所承载的绝对人口。

首先，Rentschler等人（Rentschler等人，2023）提供了迄今为止最全面的全球评估。1985年至2015年间，全球高危洪水区的定居面积扩大了122%，而洪水安全区扩大了85%。中上收入国家（以2015年人均GDP划分）的差异最为显著，高危区定居面积增长184%，而安全区增长96%；该国组占该期间最高危区新建面积36,500平方公里的60.8%，主要由中国贡献，其增长率达223%。在东亚，高危区定居面积扩张速度仅为洪水安全区的60%。

在第二项指标方面，Neumann等人（Neumann等人，2015）以2000年为基线预测，在四种海平面和社会经济情景下，到2030年将有2.83亿至2.86亿人居住在百年一遇洪水泛滥区，到2060年将增至3.16亿至4.11亿，其中中国、印度、孟加拉国、印度尼西亚和越南承受最高的绝对暴露，而非洲预计将迎来最快的沿海增长。Ohenhen等人（Ohenhen等人，2024）指出，这些估计遗漏了垂直陆地运动：在美国32个沿海城市中，地面沉降叠加海平面上升，到2050年可能额外影响50万名居民和每三十五处私人房产中的一处。

本文需要在开篇明确术语。按照IPCC AR6框架，风险由灾害、暴露和脆弱性的相互作用产生，其中灾害指物理事件潜在发生的可能性，暴露指人和资产处于灾害可能发生地点的状态，脆弱性指受到不利影响的可能性。本研究是一项暴露评估。灾害通过三个外部获取的数据层表示：静态高程阈值、概率性沿海洪水重现期和合成热带气旋路径，但未应用任何脆弱性函数、水深-损失关系或损失估计。因此，本文报告的量化数据描述的是位于灾害区域内的人口和建筑资产，而非受损的概率或程度。当引入适应能力时，用于识别高暴露与应对灾害的机构和经济手段有限相重合的城市，而非计算剩余风险。

现有全球沿海暴露评估存在三个重要局限。第一，大多数仅提供一或两个时间快照，无法分析暴露积累在不同发展背景下是加速、稳定还是减速（Liquete等人，2013；Verutes等人，2024；Wang等人，2025；Angnuureng等人，2025）。CIESIN LECZ数据集（MacManus等人，2021）提供1990、2000和2015年的估计；Rentschler等人（Rentschler等人，2023）逐年追踪了1985至2015年的定居点足迹扩张，但未区分建筑类型或功能。第二，尚无全球规模的研究将沿海洪水区的住宅与非住宅建成暴露分开，这一区分对于保险风险管理、适应成本估算以及供应链的复合暴露-能力陷阱至关重要。资产的物理特征决定了其重置成本、承载人口和抵御洪水荷载的结构性韧性（Davis等人，2023；Fuchs等人，2018；Balasbaneh等人，2019；Thieken等人，2016），但在综合定居点足迹分析中，这些属性仍然不可见。第三，将暴露数据与城市层面的适应能力、人类发展、基础设施韧性、医疗设施可及性和经济产出指标相结合的工作，在足以识别复合暴露-脆弱性陷阱最为严重的特定城市中心的规模上尚未开展（Dodman等人，2023；Dastjerdi等人，2026）。

欧盟委员会联合研究中心发布的GHS城市中心数据库2025版（GHS-UCDB R2024A）（Mari Rivero等人，2025；MELCHIORRI等人，2025）为弥补这些缺口提供了前所未有的数据集。该数据库涵盖了全球11,422个城市中心，跨越15个主题领域，多时间期暴露数据从1975年至2025年，并以五年为间隔预测至2030年。关键的是，2020年时间期将暴露解析为六个建成类型类别，依据主导建筑功能（住宅与非住宅）和主导建筑高度（1–2层、3–7层及8层以上）定义，并区分LECZ和沿海洪水区。本研究利用这些数据回答三个研究问题。第一，从1975年至2025年，2,005个沿海城市中心中，LECZ（<5米和5–10米）和沿海洪水区（百年一遇和二十年一遇）的人口及建成面积以何种速率增长，2025–2030年的预测轨迹是否显示加速或稳定？第二，暴露资产的建成类型组成是否在收入组和世界区域之间存在系统性差异，这对差异化适应策略意味着什么？第三，哪些城市表现出最严重的复合暴露-能力特征，即高沿海暴露与低基础设施韧性和低人类发展水平相结合，哪些地方的适应融资缺口最大？

回答这些问题具有直接的政策意义。《巴黎协定》下的首次全球盘点于2023年COP28完成，其实施期（2024–2030年）与本分析的预测暴露窗口恰好重合。COP27建立的损失与损害基金的运作需要实证依据，以将资金精准投向暴露最高、能力最低的城市中心（UNFCCC，2023）。《仙台减少灾害风险框架》将于2030年到期（Kelman，2015；Busayo等人，2020；UNDRR，2015），其继任框架将需要更新的建成环境暴露趋势基线数据。Rentschler等人（Rentschler等人，2023）警告称，高危区域的定居扩张不仅锁定洪水暴露，也锁定了未来损失和日益增加的防洪投资需求。本研究将该警告从定居点足迹扩展到沿海洪水区建成环境中的差异化物理资产——住宅庇护所、商业设施和工业基础设施——并将这些暴露轨迹置于决定适应可行性的社会经济和制度背景中。

**章节片段**

**全球沿海暴露评估：数据谱系与方法论传统**

沿海暴露的定量评估沿三条方法论谱系发展，各自对灾害、人口和资产如何表征具有不同假设。第一条谱系将静态高程阈值与网格化人口面结合。McGranahan等人（McGranahan等人，2007）将LECZ确立为分析构念，并通过数字高程模型与GRUMP人口网格的交集估计其人口。MacManus等人（MacManus等人，2021）……

**数据来源与样本定义**

所有分析均基于欧盟委员会联合研究中心发布的GHS城市中心数据库2025版，版本R2024A（GHS-UCDB R2024A）（Mari Rivero等人，2025；MELCHIORRI等人，2025）。该数据库涵盖全球11,422个城市中心，定义为永久陆地上人口密度至少1,500人/平方公里且总人口至少50,000人的连续网格单元（MELCHIORRI等人，2025），跨越15个主题层……

**五十年间沿海暴露增速超过总体城市化**

居住在最高危沿海高程带——5米以下LECZ——的人口从1975年的4,890万增长至2020年的14,260万，涵盖分析样本中的2,005个沿海城市中心，45年间增长191.4%（年均复合增长率2.41%）。更广泛的10米以下LECZ在1975年容纳1.951亿人，2020年达4.739亿人。这些增长率显著超过沿海城市总人口的扩张速度，后者增长……（图A1）

**开发分配而非灾害变化驱动暴露积累**

1975至2020年间，5米以下LECZ人口年均增长2.41%，比沿海城市总人口快约三分之一。分析设计限制了可能的解释路径。灾害划分在所有十二个时间期内固定为当前海平面，因此观察到的加速不可能源于灾害增强或区域边界变化：暴露加速比1.32反映的是变化的……

**结论**

过去半个世纪全球城市化日益将人口和建筑资产集中于低海拔沿海地带。1975至2020年间，5米以下LECZ人口年均增长2.41%，比沿海城市总人口快约三分之一，九个世界区域中有八个地区的沿海洪水区建成面积扩张快于沿海城市总体建成面积扩张。由于灾害划分在所有时间期内保持一致，这一……

**软件与可重复性**

所有分析均在Python 3.11环境中完成，使用GeoPandas进行空间数据处理，scikit-learn进行聚类和主成分分析，statsmodels进行回归建模，PySAL进行空间计量分析。分位数回归使用statsmodels实现。图形由Matplotlib和Seaborn生成。

Anthropic公司的Claude用于辅助本研究的两方面工作：(1) 迭代优化用于数据处理的Python分析脚本；(2) 手稿的清晰度与……

**数据可用性**

本分析使用的所有数据均为公开数据，已在城市中心层面进行汇总，不包含任何个人身份信息。完整的GHS-UCDB R2024A数据集依据欧盟委员会再利用与版权声明分发，可从欧盟委员会联合研究中心获取，地址为：https://doi.org/10.2905/1a338be6-7eaf-480c-9664-3a8ade88cbcd。

处理后分析的数据集将在发表后存入Zenodo。
代码可用性
分析代码（Python）可应要求提供，并将归档于Zenodo。
贡献作者贡献声明
xxx：概念化、撰写-初稿、方法学、软件、资源、调查、项目管理、撰写-审阅与编辑。
xxx：概念化、撰写-初稿、软件、方法学、可视化、数据管理、调查、项目管理、撰写-审阅与编辑。
xxx：资源、调查、项目管理、资金获取、撰写-审阅与编辑。
xxx：调查、资源、项目管理、撰写-审阅与编辑。
利益冲突
作者声明不存在利益冲突。
缩写
ACI 适应能力指数
AR6 第六次评估报告（IPCC）
CAGR 复合年增长率
CEI 沿海暴露指数
CF100 100年一遇沿海洪水区
CISI 关键基础设施空间指数
DEM 数字高程模型
EAR 暴露加速率
FDR 错误发现率
GDP 国内生产总值
GHS-BUILT-S 全球人类住区建成地表层
GHS-POP 全球人类住区人口层
GHS-UCDB 全球人类住区城市中心数据库
GHSL 全球人类住区层
HDI 人类发展指数
CRediT作者贡献声明
Sidique Gawusu：撰写-审阅与编辑、撰写-初稿、可视化、验证、监督、软件、资源、项目管理、方法学、调查、正式分析、数据管理、概念化。
Seidu Abdulai Jamatutu：撰写-审阅与编辑、资源、项目管理、方法学、调查、正式分析。
Kyei Emmanuel Yeboah：撰写-审阅与编辑、资源、项目管理、方法学、调查、正式分析。
利益冲突声明
作者声明他们不存在已知可能影响本文所报道工作的竞争性经济利益或个人关系。
Sidique Gawusu|Seidu Abdulai Jamatutu|Kyei Emmanuel Yeboah|Xiaobing Zhang