城市脆弱性的动态演变与模拟预测

doi:10.7522/j.issn.1000-0240.2018.1155

冰川冻土 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (6): 1861-1868.doi: 10.7522/j.issn.1000-0240.2018.1155

城市脆弱性的动态演变与模拟预测

伊尔凡江·艾合买提江null¹(),阿里木江·卡斯木null^1,²(),安瓦尔·买买提明null³

^1.新疆师范大学地理科学与旅游学院，新疆乌鲁木齐 830054
^2.新疆师范大学丝绸之路经济带城市发展研究中心，新疆乌鲁木齐 830054
^3.新疆教育学院，新疆乌鲁木齐 830043

收稿日期:2018-09-26 修回日期:2019-02-26 出版日期:2021-12-31 发布日期:2022-01-28
通讯作者: 阿里木江·卡斯木null E-mail:1483588930@qq.com;alimkasim@xjnu.edu.cn
作者简介:伊尔凡江·艾合买提江，硕士研究生，主要从事城市地理与城市规划研究. E-mail： 1483588930@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(41661037)

Dynamic evolution and simulation prediction of urban vulnerability： take Urumqi City as an example

Yierfanjiang Aihemaitijiang¹(),Alimujiang Kasimu^1,²(),Anwaer Maimaitiming³

^1.School of Geographic Sciences and Tourism，Xinjiang Normal University，Urumqi 830054，China
^2.Silk Road Economic Belt Urban Development Research Center，Xinjiang Normal University，Urumqi 830054，China
^3.Xinjiang Institute of Education，Urumqi 830043，China

Received:2018-09-26 Revised:2019-02-26 Online:2021-12-31 Published:2022-01-28
Contact: Alimujiang Kasimu E-mail:1483588930@qq.com;alimkasim@xjnu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

针对目前对我国西部城市的城市脆弱性综合研究比较缺乏的现状，以乌鲁木齐市为主要研究对象，筛选出50个具体评价指标，从资源、生态、社会和经济等四个方面构建了城市脆弱性评价指标体系，并采用综合指数分析法，对乌鲁木齐市2006—2016年的城市脆弱性进行了综合评价。结果表明：2006—2016年乌鲁木齐市城市综合脆弱性指数处于下降状态；生态脆弱性和经济脆弱性呈现出不同程度的下降趋势，资源脆弱性整体上较为平稳，但社会脆弱性逐渐增长，尤其是在2014—2016年的增长趋势更加明显。此外，构建了三套预测模型，并从中优选出精度最高的模型对乌鲁木齐市城市脆弱性进行了预测。得出2016—2019年乌鲁木齐市的城市脆弱性会呈现上升，2019年后趋于下降。最后，有针对性地提出了乌鲁木齐市在未来城市发展中减少城市脆弱性需要注意和改善的问题。相关内容可为乌鲁木齐市城市脆弱性的调控决策提供科学依据，为我国其他中西部城市的城市脆弱性研究提供参考。

关键词: 城市, 脆弱性指数, 预测, 神经网络, 乌鲁木齐市

Abstract:

At present， there is a lack of comprehensive research on urban vulnerability of western cities in China. Taking Urumqi as an example， according to 50 specific evaluation indexes from 2006 to 2016， this paper makes a comprehensive evaluation and dynamic evolution prediction of its vulnerability from four aspects： resources， ecology， economy and society. The results showed that the urban comprehensive vulnerability index of Urumqi City from 2006 to 2016 was in a state of decline. Ecological vulnerability and economic vulnerability show a decreasing trend in varying degrees， and the overall vulnerability of resources is relatively stable， but the social vulnerability gradually increases， especially during 2014—2016 the growth trend is more obvious. The main influencing factors of urban vulnerability are extracted by using the contribution rate calculation method and the correlation coefficient analysis method， then the prediction model is constructed and the model with the highest precision is selected for prediction. The results show that the urban vulnerability of Urumqi City will fluctuate slightly and increase during 2016—2019， and then decrease after 2019. Finally， the paper puts forward the problems to be improved in future development of Urumqi City. This study can provide a reference for the study of urban vulnerability in other central and western cities in China， and also provide scientific basis for urban vulnerability control and decision-making in Urumqi City.

Key words: city, vulnerability index, prediction, neural network, Urumqi City

中图分类号:

F299.27

伊尔凡江·艾合买提江null,阿里木江·卡斯木null,安瓦尔·买买提明null. 城市脆弱性的动态演变与模拟预测[J]. 冰川冻土, 2021, 43(6): 1861-1868.

Yierfanjiang Aihemaitijiang,Alimujiang Kasimu,Anwaer Maimaitiming. Dynamic evolution and simulation prediction of urban vulnerability： take Urumqi City as an example[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2021, 43(6): 1861-1868.

图/表 8

图1

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表1

图3

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表2

表3

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参考文献 32

1	Maimaiti Bumairiyemu， Ding Jianli， Simayi Zibibula. Association study of the relation between urbanization and urban construction land structure change in Aksu City［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2016， 38（1）： 279-290.
	布买日也木·买买提，丁建丽，孜比布拉·司马义. 阿克苏市城市化发展与建设用地结构变化之间的关联性研究［J］. 冰川冻土， 2016， 38（1）： 279-290.
2	Zhao Dan， Li Feng， Wang Rusong. Effects of urban land use change on ecosystem services： a case study of Huaibei City［J］. Acta Ecologica Sinica， 2013， 33（8）： 2343-2349.
	赵丹，李峰，王如松. 城市土地利用变化对生态系统服务的影响：以淮北市为例［J］. 生态学报， 2013， 33（8）： 2343-2349.
3	Zhao Rongqin， Huang Xianjin， Peng Buzhuo. Analysis of carbon cycle and carbon balance in Nanjing urban system［J］. Acta Geographica Sinica， 2012， 67（6）： 758-770.
	赵荣钦，黄贤金，彭补拙. 南京城市系统碳循环与碳平衡分析［J］. 地理学报， 2012， 67（6）： 758-770.
4	Dong Wen， Zhang Xiaolei. Study on Urumqi metropolitan integration and its development trend［J］. Human Geography， 2006， 21（4）： 44-47.
	董雯，张小雷. 乌鲁木齐都市圈整合及其发展趋势研究［J］. 人文地理， 2006， 21（4）： 44-47.
5	Maimaitiming Anwaer， Dai Rui. Study of the natural disaster vulnerability evaluation in Aksu Prefecture， Xinjiang［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2013， 35（5）： 1301-1307.
	安瓦尔·买买提明，戴锐. 新疆阿克苏地区城市自然灾害脆弱性评价研究［J］. 冰川冻土， 2013， 35（5）： 1301-1307.
6	Cutter S L， Boruff B J， Shirley W L. Social vulnerability to environmental hazards［J］. Social Science Quarterly， 2003， 84（2）： 242-261.
7	Bohle W C. Bringing social theory to hazards research： conditions and consequences of the mitigation of environmental hazards［J］. Sociological Perspectives， 1989， 31： 147-168.
8	Dow K. Exploring differences in our common futures： the meaning of vulnerability to global environmental change［J］. Geoforum， 1992， 23： 417-436.
9	Blaikie P， Cannon T， Davis I， et al. At risk： natural hazards， people’s vulnerability and disasters［M］. London： Routledge， 1994.
10	Yu Xiaohong， Xia Antao， Liu Yingjun. Expression and countermeasures of urban vulnerability［J］. Journal of Hunan City University， 2007， 28（3）： 96-98.
	余小红，夏安桃，刘盈军. 城市脆弱性的表现与对策［J］. 湖南城市学院学报， 2007， 28（3）： 96-98.
11	Feng Zhenhuan. Study on the vulnerability and optimization of economic development in western China［D］. Tianjin： Tianjin University， 2003.
	冯振环. 西部地区经济发展的脆弱性与优化调控研究［D］. 天津：天津大学， 2003.
12	Ma Dingguo， Liu Ying， Chen Jie. Farmers’ vulnerability to flooding in the Poyang Lake region［J］. Journal of Geographical Science， 2007， 62（3）： 321-332.
	马定国，刘影，陈洁. 鄱阳湖区洪灾风险与农户脆弱性分析［J］. 地理学报， 2007， 62（3）： 321-332.
13	Sun Pingjun， Xiu Chunliang. Analysis of coping ability and vulnerability evaluation of economic system in Liaoning mining city［J］. Resources and Environment in Arid Areas， 2011， 25（4）： 22-27.
	孙平军，修春亮. 辽宁矿业城市经济系统应对能力分析与脆弱性评价［J］. 干旱区资源与环境， 2011， 25（4）： 22-27.
14	Liu Jisheng， Na Wei， Fang Yangang. Vulnerability of social system in Liaoyuan City and its circumvention measures［J］. Economic Geography， 2010， 30（6）： 944-948.
	刘继生，那伟，房艳刚. 辽源市社会系统的脆弱性及其规避措施［J］. 经济地理， 2010， 30（6）： 944-948.
15	Hasbagan， Li Tongyi， Ling Baoquan. Study on the vulnerability of human-land system and its development model in ecological region［J］. Economic Geography， 2013， 33（4）： 149-154.
	哈斯巴根，李同异，伶宝全. 生态地区人地系统脆弱性及其发展模式研究［J］. 经济地理， 2013， 33（4）： 149-154.
16	Padowski J C， Jawitz J W. Water availability and vulnerability of 225 large cities in the United States［J］. Water Resources Research， 2012， 48（12）： 299-312.
17	Whelan C T， Maitre B. Economic vulnerability， multidimensional deprivation and social cohesion in an enlarged European Community［J］. International Journal of Comparative Sociology， 2005， 46（3）： 215-239.
18	Guillaumont P. Economic vulnerability， persistent challenge to African development［J］. African Development Review， 2007， 19（1）： 123-162.
19	Rocha K， Moreira A. The role of domestic fundamentals on the economic vulnerability of emerging markets［J］. Emerging Markets Review， 2010（11）： 173-182.
20	Farhan A R， Lim S. Vulnerability assessment of ecological conditions in Seribu Island， Indonesia［J］. Ocean & Coastal Management， 2012， 65（9）： 1-14.
21	Adger W N， Kelly P M. Social vulnerability to climate change and the architecture of entitlements［J］. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change， 1999， 4（3）： 253-266.
22	Su Fei， Zhang Pingyu， Li He. Vulnerability assessment of urban economic system in China coal mine［J］. Geographical Research， 2008， 27（4）： 907-916.
	苏飞，张平宇，李鹤. 中国煤矿城市经济系统脆弱性评价［J］. 地理研究， 2008， 27（4）： 907-916.
23	Su Fei， Chen Yuan， Zhang Pingyu. Evaluation of economic system vulnerability of tourism cities based on set-to-analysis： a case study of Zhoushan City［J］. Scientia Geographica Sinica， 2013， 33（5）： 538-544.
	苏飞，陈媛，张平宇. 基于集对分析的旅游城市经济系统脆弱性评价：以舟山市为例［J］. 地理科学， 2013， 33（5）： 538-544.
24	Li Bo， Han Zenglin. A study on the regional vulnerability of the relationship between man and land in coastal cities： a case study of Dalian City［J］. Economic Geography， 2010， 30（10）： 1722-1728.
	李博，韩增林. 沿海城市人地关系地域系统脆弱性研究：以大连市为例［J］. 经济地理， 2010， 30（10）： 1722-1728.
25	Gao Chao， Jin Fengjun， Lei Jun. Study on vulnerability assessment of urban economic system in arid oasis［J］. Economic Geography， 2012， 32（8）： 43-49.
	高超，金凤君，雷军. 干旱区绿洲城市经济系统脆弱性评价研究［J］. 经济地理， 2012， 32（8）： 43-49.
26	Yu Yingying. Urban vulnerability assessment system［J］. Journal of Peking University of Information Technology （Natural Science Edition）， 2011， 26（1）： 57-61.
	于瑛英. 城市脆弱性评估体系［J］. 北京信息科技大学学报（自然科学版）， 2011， 26（1）： 57-61.
27	Li Tongyue. Spatial vulnerability study of urban vulnerability based on “exposure sensitivity adaptation”： taking Lanzhou as an example［J］. Economic Geography， 2017， 37（3）： 86-95.
	李彤玥. 基于“暴露—敏感—适应”的城市脆弱性空间研究：以兰州市为例［J］. 经济地理， 2017， 37（3）： 86-95.
28	Luo Pan， Yang Xu， Wan Luhe， et al. Study of coordination of population urbanization with land urbanization in Harbin， a cold northern city［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2017， 39（5）： 1150-1156.
	罗盼，杨旭，万鲁河，等. 北方寒冷地区城市哈尔滨人口城市化与土地城市化协调关系研究［J］. 冰川冻土， 2017， 39（5）： 1150-1156.
29	Maimaiti Bumairiyemu， Ding Jianli， Simayi Zibibula， et al. Characteristics of urban spatial expansion and its driving factors in Korla City［J］. Journal of the Glaciology and Geocryology， 2017， 39（2）： 443-452.
	布买日也木·买买提，丁建丽，孜比布拉·司马义，等. 库尔勒市城市空间扩展特征及其驱动因素研究［J］. 冰川冻土， 2017， 39（2）： 443-452.
30	Kasimu Alimujiang， Tang Bing， Tulake Gulikezi. Analysis of the spatial-temporal dynamic changes of urban expansion in oasis of Xinjiang based on RS and GIS［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2013， 35（4）： 1056-1064.
	阿里木江·卡斯木，唐兵，古丽克孜·吐拉克. 基于遥感和GIS的新疆绿洲城市空间扩展时空动态变化分析［J］. 冰川冻土， 2013， 35（4）： 1056-1064.
31	Qi Cuishan， He Yuanqing， Wang Shijin， et al. The classification and comprehensive assessment of the geological relics resources in Mt. Yulong National Geopark［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2018， 40（1）： 186-196.
	齐翠珊，何元庆，王世金，等. 玉龙雪山国家地质公园地质遗迹资源类型划分及其综合评价［J］. 冰川冻土， 2018， 40（1）： 186-196.
32	Aihemaitijiang Yierfanjiang. Comprehensive measurement and prediction of urban vulnerability in Urumqi［D］. Urumqi： Xinjiang Normal University， 2019.
	伊尔凡江·艾合买提江. 乌鲁木齐市城市脆弱性的综合测度与预测分析［D］.乌鲁木齐：新疆师范大学， 2019.

综合脆弱性指数	分级	脆弱程度	表征状态
<0.07	一级	低	极好
≥0.07~0.1	二级	较低	良好
≥0.1~0.13	三级	中度	一般
≥0.13~0.16	四级	较高	警戒
≥0.16	五级	高	危机

因变量	自变量	拟合方程	R²	P值
城市脆弱性指数	人均道路面积（x₁）	y = 0.054 + 0.100 x₁	0.677	0.002
	废气排放总量（x₂）	y = 0.169 - 0.108 x₂	0.670	0.002
	人均公园绿地面积（x₃）	y = 0.055 + 0.125 x₃	0.923	<0.001
	城市人口密度（x₄）	y = 0.190 - 0.120 x₄	0.873	<0.001
	财政教育支出（x₅）	y = 0.057 + 0.121 x₅	0.954	<0.001
	城镇登记失业率（x₆）	y = 0.100 + 0.033 x₆	0.046	0.528

年份	SLR 拟合值	SLR 拟合残差	SLR拟合相对误差/%	MLR 拟合值	MLR 拟合残差	MLR拟合相对误差/%	RBF 拟合值	RBF 拟合残差	RBF拟合相对误差/%
平均值		0.0050	3.87		0.0031	2.94		0.0149	14.64
2006年	0.1860	0.0158	9.26	0.1735	0.0033	1.93	0.1637	0.0066	3.86
2007年	0.1735	0.0054	3.04	0.1778	0.0011	0.63	0.1614	0.0176	9.82
2008年	0.1644	0.0058	3.44	0.1677	0.0025	1.50	0.1572	0.0130	7.65
2009年	0.1561	0.0067	4.10	0.1629	0.0001	0.04	0.1802	0.0174	10.69
2010年	0.1494	0.0030	2.07	0.1520	0.0057	3.88	0.1589	0.0126	8.61
2011年	0.1240	0.0033	2.60	0.1261	0.0012	0.92	0.1233	0.0040	3.15
2012年	0.1081	0.0052	4.57	0.1061	0.0071	6.30	0.0896	0.0236	20.87
2013年	0.0916	0.0017	1.87	0.0859	0.0040	4.43	0.0725	0.0174	19.32
2014年	0.0796	0.0017	2.21	0.0799	0.0020	2.52	0.0830	0.0051	6.59
2015年	0.0714	0.0024	3.48	0.0730	0.0040	5.79	0.0895	0.0206	29.84
2016年	0.0690	0.0039	5.98	0.0680	0.0029	4.44	0.0916	0.0265	40.65

[1]	刘志云,黄川,于晖,钟振涛,崔福庆. 青藏工程走廊活动层厚度预测模型与分布特征研究[J]. 冰川冻土, 2021, 43(5): 1458-1467.
[2]	德勒格日玛, 李一平, 孟雪峰, 田颖, 计燕霞, 张莫日根. 内蒙古锡林郭勒盟牧区雪灾风险评估研究[J]. 冰川冻土, 2020, 42(4): 1353-1362.
[3]	敖雪, 崔妍, 翟晴飞, 周晓宇, 沈历都, 赵春雨, 宁喜龙. 辽宁省气温变化趋势中的城市化影响研究[J]. 冰川冻土, 2020, 42(3): 1067-1076.
[4]	郭林茂, 常娟, 徐洪亮, 叶仁政. 基于BP神经网络和FEFLOW模型模拟预测多年冻土活动层温度[J]. 冰川冻土, 2020, 42(2): 399-411.
[5]	贾东于, 李开明, 聂晓英, 袁春霞, 李清峰, 高福元. 基于小波变换与神经网络的石羊河流域夏季地温预测模型研究[J]. 冰川冻土, 2020, 42(2): 412-422.
[6]	徐杰佳, 臧淑英, 那晓东. 基于夜间灯光数据的东北三省城市空间格局演变研究[J]. 冰川冻土, 2020, 42(2): 693-703.
[7]	武翠芳, 易海迎, 张琳玲, 县雅宁, 罗艳. “一带一路”倡议背景下甘肃省城市化效率与经济发展水平时空耦合关系研究[J]. 冰川冻土, 2019, 41(3): 730-739.
[8]	熊俊楠, 龚颖, 刘志奇, 范春捆, 朱吉龙. 基于灰色理论的西藏暴雨洪涝预测[J]. 冰川冻土, 2019, 41(2): 457-469.
[9]	杨文静, 王一博, 刘鑫, 孙哲. 基于BP神经网络的青藏高原土壤养分评价[J]. 冰川冻土, 2019, 41(1): 215-226.
[10]	伊尔凡江·艾合买提江, 安瓦尔·买买提明. 新疆乌鲁木齐市城市化与土地利用结构的Granger因果关系分析[J]. 冰川冻土, 2019, 41(1): 236-245.
[11]	苏芳, 李景坤, 许韶华. 基于BP神经网络的农户生计风险评价模型[J]. 冰川冻土, 2017, 39(6): 1381-1390.
[12]	罗盼, 杨旭, 万鲁河, 吴相利, 周嘉. 北方寒冷地区城市哈尔滨人口城市化与土地城市化协调关系研究[J]. 冰川冻土, 2017, 39(5): 1150-1156.
[13]	李育鸿, 李计生, 孙超, 黄晨璐. 甘肃河西石羊河流域出山径流分析及来水预测[J]. 冰川冻土, 2017, 39(3): 651-659.
[14]	艾萨迪拉·玉苏甫, 安瓦尔·买买提明. 新疆喀什地区城镇化过程中用水量预测[J]. 冰川冻土, 2017, 39(3): 688-695.
[15]	布买日也木·买买提, 丁建丽, 孜比布拉·司马义, 阿里木江·卡斯木. 库尔勒市城市空间扩展特征及其驱动因素研究[J]. 冰川冻土, 2017, 39(2): 443-452.

城市脆弱性的动态演变与模拟预测

Dynamic evolution and simulation prediction of urban vulnerability： take Urumqi City as an example

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