规划问道本刊“学术动态（Planning Reviews）”栏目，推介国内外学术书籍和文献报告、关注国际研究动态和前沿热点、分享规划案例研究。本期“城乡可持续发展”专栏，与大家分享一篇关于威尼斯大都市区多气候风险地图的研究文献。
（专栏编辑：干靓，同济大学建筑与城市规划学院副教授）
威尼斯大都市区的多气候风险地图
来源：MARAGNO D，DALL’OMOCF，POZZERG，et al.Multi-riskclimate mapping for the adaptation of the Venice metropolitan area[J]. Sustainability 2021，13：1334. https：//doi.org/10.3390/su13031334）
降低气候变化风险要求城市做出紧急决策，阻碍有效决策的主要障碍之一是缺乏有效的空间知识框架。城市气候适应性规划必须具有战略性，以便从整体上重新思考和优化城市结构。本文提出了克服知识限制和支持气候适应性规划的综合方法，与威尼斯大都市区（the Metropolitan City of Venice，CMVE）和威尼斯市政府（the Municipality of Venice，CV）合作，制作一份多气候风险地图集，用以支持政府的空间规划工作。
研究选取威尼斯大都市区和梅斯特雷（Mestre，威尼斯市的部分辖区） 作为实证研究对象。基于威尼斯大都市区的两大气候影响因子：城市热岛和洪水。城市热岛效应是由城市形态、土壤封闭、暴露的气候地理区域、人类活动等多种因素共存而产生的物理现象，导致城市地区温度累积，进而减少生物多样性，增加人口的健康风险；而土地人工化过程和气候变化对地表水流动造成影响，使城市流域自然水文循环中断，城市排水系统超负荷运作，最终扰乱国土空间和城市生态系统。
本研究包含多个数据来源，有些数据涉及市政当局掌握的空间数字信息，有些则来自遥感数据。工作流程包括脆弱性、暴露度和风险性这三项评估技术。
脆弱性评估基于被纳入地理数据库（GeoDB） 的形态类型学指数，分为两个不同的操作流程，旨在将城市热岛和洪水两种不同的评估方法结合成一个多风险评估方法。城市热岛脆弱性评估选取两个时段的卫星数据，以代表城市系统脆弱性的两种情景：一是2015年8月9日，热浪现象持续时间长且温度比季节平均值高出4°C；另一时段是2017年6月11日，夏季的高温符合季节性趋势。评估首先通过估算建筑面积指数（BAI） 和植被健康指数（VHI） 来实现城市区域的空间化，获取敏感性数值；其次是利用“归一化植被指数（NDVI） 和归一化差异湿度指数（NDMI） 的值来表示植被状况，获取适应性数值；最后基于公式“城市热岛脆弱性= （敏感性-适应性） ×地表温度情况”，计算城市热岛脆弱性指数；洪水脆弱性评估选取降雨量150mm/h、回归期200年和降雨量50mm/h、回归期5年这两种情景，利用特殊的统计模型，通过各种土地利用模式将曲线系数与地貌特征联系起来，最后根据公式“洪水脆弱性= （敏感性-适应性） ×雨水情景×曲线系数”进行计算。对不同水力临界状态的空间响应识别包含以下三个步骤：第一步是综合利用卫星图像和空间土地覆盖数据构建地表GeoDB；第二步是基于人工（敏感性） 与自然（适应性） 形态因子的空间相关性研究，模拟土壤水动力响应；第三步是恢复地表径流情景。
暴露度评估指对特定城市状况的社会经济复杂性进行定性定量评估，分两个阶段：一是通过Python脚本收集信息；二是与城市热岛和洪水脆弱性相关的信息迁移。评估基于2020年8月至2020年9月的半自动调查，制作了包含约20000个兴趣点（POI） 的GeoDB，可分为服务机构与金融、艺术与文化、宗教、免费的专业人士和工艺活动、商业、娱乐健康与美容、公园、体育区、机构、健康与社会援助、医院、社区服务、消防队、公共交通等大类。
根据脆弱性和暴露因子的空间组合总结城市风险，即“城市风险=脆弱性∩暴露度”。风险评估分为以下四个步骤：首先，对暴露于城市热岛和洪水区域的城市活动进行分类管理；其次，通过脆弱值和暴露类别之间的空间交叉过程提取风险向量；然后，从基本信息层“城市活动暴露”开始，通过空间分析生成新的层；最后绘制风险地图。
文章将评估技术实证应用于两个区域，旨在探讨同时支持大都市区协调战略和地方措施实施的工具的潜力。威尼斯大都市区的风险评估结果显示，在工业、商业、基础设施用地及高密度的复杂城市化地区，热岛效应和洪水风险尤为突出。就热岛效应而言，约34%的城市化地表面临极端脆弱性，而对于工业、商业和基础设施覆盖的区域，该数值接近61%，由于土地开发程度高，居民点扩张往往会促使城市热岛影响最大化；就洪水风险而言，城市住宅环境约58%的不透水地表暴露于高地表径流中，而对于工业、商业和基础设施用地，该数值接近52%，随着土壤渗透率下降，地表径流系数呈指数级增长态势。
梅斯特雷的热岛风险分析了商业、住宿、公共交通这三类城市活动，调查样本中有50% 的商业活动、51%的住宿活动（旅馆、餐馆、休闲等）、38%的公共交通活动受城市热岛高风险影响，且集中在市中心位置；梅斯特雷的洪水风险分析了商业、教育、健康和社会援助这三类城市活动，其中，51% 的商业活动、33%的教育活动、45%的健康和社会援助活动易受洪水风险，且集中分布在市中心。将城市热岛和洪水的综合风险值从高到低进行排列，前三依次为商业49%、住宿47.29%、健康和社会援助42.34%，且同时位于城市热岛和洪水高风险区的占比88.65%。
本研究旨在应对气候风险问题，识别并评估了城市热岛和洪水这两种气候变化影响，借助多种评估方法绘制了脆弱性和风险性地图，由此开发了一种支持气候适应规划的工具——空间决策支持系统（Spatial Decision Support System，SDSS）。SDSS实现了参数城市化和城市治理两种规划方法的互补。作为一项可复制和可扩展的地图评估方法，能够在大都市区城市和地方市镇两个层级的规划系统之间进行协调。
然而，本研究也存在两大局限性：首先，这种工具需要新的空间信息技术，为了实现创新，需要对公共行政部门进行教育培训，使其了解新技术的可能用途及其在决策中的作用；其次是辅助性原则的实施机会，地方决策者在国土空间转型和行动实施中发挥着核心作用，为了确保效率，行政部门需要改进监测系统，启动周期性绩效评估。
（供稿：朱佩露，同济大学建筑与城市规划学院硕士研究生）
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原文始发于微信公众号（城市规划学刊）：【学术动态】威尼斯大都市区的多气候风险地图 | 2021年第3期
