1 绪论
1.1 研究意义和目的
台风是世界上最严重的自然灾害之一，台风以台风中心为圆心在数十千米范围内形成气旋风暴,具有极强的破坏力。根据1988年以来台风数据研究结果表明，台风灾害每年造成约440人死亡，29.3万间房屋坍塌，农作物受灾面积年平均4167万亩，直接经济损失年平均约286亿元。2006年，强热带风暴“碧利斯”7月13日在台湾省宜兰登陆，14日在福建省霞浦再次登陆。登陆后西行，深入内陆历时5天，福建、江西、湖南、广东、广西、云南等省（区）出现严重暴雨洪涝、山洪和山地灾害，共有3194万人不同程度受灾，因灾死亡843人；直接经济损失348.3亿元。“碧利斯”是近10年来造成死亡人数最多的热带气旋。2009年，台风“莫拉克”登陆台湾后，台湾各地出现10～14级大风，普降暴雨到特大暴雨，其中台湾中南部雨量更是超强。有关媒体报道，此次台风造成台湾南部50年来最严重水灾，台湾在此次台风灾害中的死亡人数估计超过500人。
我国是世界上受台风灾害影响最严重的国家之一，历年来我国东南部沿海地区都会因为台风灾害造成重大的伤亡和经济损失。改革开放30多年来，我国东南沿海经济得到了快速发展。人口聚集度大、财富高度集中是我国东南沿海地区社会经济的典型特点之一。近年来随着人口的增长和城市化进程的推进，台风造成的危害明显加重。
1.2 国内外研究现状
由于台风灾害评估研究涉及领域非常广，不但涉及自然科学，还涉及人文、经济、社会等领域，已成为多学科交叉研究的前沿领域。而且台风对全球的社会和经济造成的破坏特别严重，因此台风灾害研究一直以来都受到国内外学者的广泛关注。
1.2.1 国外研究现状
国外的专家对台风灾害研究时间较长，因此研究较为细致。目前对台风灾害风险评估的研究，主要利用数理统计理论和方法结合计算机模拟，进行台风灾害的危险性分析，进而对台风灾害损失进行评估。例如，Mark A提出了一种基于统计分析理论评估热带气旋登陆概率及强度的方法，该方法利用Monte Carlo算法模拟台风路径，在北亚特兰大海湾飓风危险性分析中取得了较好效果。利用Monte Carlo方法模拟 TC路径，由此模型可以生成大量人工合成的路径。这些路径虽然与己有历史数据呈现基本相同的特征，但却更全面和详尽。因此，能够为登陆概率的评估提供更可靠的基础，尤其是对于那些历史上登陆频率很低的区域。根据模拟得到的气旋中心位置及周围的风速值划分飓风的强度，以及对台风风速的重现期进行计算，通过计算台风不同风速的重现期，可以分析其危险性的高低。在对台风灾害成灾机理、致灾因子及其造成危害、以及对台风灾害风险评估等方面，Emanuel、Webster. 、Kunreuther等提出降雨、暴风、风暴潮是直接的致灾因子，并认为台风强度越大、暴风雨越强，造成的经济损失和人员伤亡越严重。Pielke&Landsea将台风灾害与社会经济因子相结合，指出人口因子、通货因子等是造成灾害损失的重要因素，通过对美国沿海城市台风灾害成灾趋势的分析，提出了标准化法用于评估与社会经济发展紧密相关的台风灾害。
1.2.2 国内研究现状
近年来，我国学者也对台风的气象特征、形成原因以及致灾因子的时空分布特征、致灾因子的强度等开展了大量的研究工作。曾令锋分析了广西沿海台风灾害危险度的影响因素，对沿海16个区段台风灾害风险等级进行了划分。采用的台风灾害风险评估指标主要包括台风风源距离、年均大风日数、岸坡深度等10个指标，将台风灾害风险划分为5个等级。杨元琴采用沿海地区近百年西北太平洋台风路径信息和50多年灾情资料，从最大过程雨量等角度、地面最大风速、台风中心最低气压，分析我国沿海地区台风影响的致灾规律。施素芬对0414号台风“云娜”的大雨、暴风等致灾因子进行了分析，发现沿海农村新建筑物和城市广告牌在台风“云娜”中存在的安全性问题严重，民营企业抗灾能力也凸显薄弱环节。丁燕等主要从台风暴雨和大风的角度分析了台风致灾因子的时、空分布规律，承灾体的易损性，并对台风灾害的潜在损失风险进行了评估。叶小岭等提出基于 PSO优化BP神经网络算法对台风灾情进行研究。张颖超等采用主成分分析法对多个评价指标进行客观赋权，建立基于改变的加权 TOPSIS法的抗台风减灾能力评估模型，对浙江省的抗台风减灾能力进行定量评估。
2 研究资料和方法
2.1 数据源
本文用到的主要数据包括：1980-2010年登陆我国的台风路径数据；1990年、2000年和2008年3期土地利用数据。1985年、1995年、2008 年三期路网密度数据。1990年、2000 年和 2010 年 3 期全国各县人口、GDP 统计数据。
台风路径数据来源于日本国立情报学研究所网站提供的台风基本信息，路径数据从日本国立情报学研究所实验室获得，用GIS的方法描述出1980至2010年30年间791次热带气旋的空间位置，矢量化得到1980-2010 年西北太平洋热带气旋活动地图。每条热带气旋路径属性包括：编号、起始日期、终止日期、中心气压极小值、中心风速极大值、最大影响半径、强度等级，在研究区域内（100°E-180°E，北纬0°N-60°N），西北太平洋及沿岸国家的行政区划矢量数据来自中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室，选取台风7级风圈半径作为台风影响半径。
根据中华人民共和国《热带气旋等级》国家标准（2006），热带气旋中心最大风力小于8级的称热带低压、8-9级（34-47海里每小时）的称热带风暴、10-11级（48-63海里每小时）的称强热带风暴、12-13 级（64-80 海里每小时）的称台风、14-15 级（81-102 海里每小时）的称强台风、16级及以上（大于103海里每小时）的称超级台风。本文的研究范围是强度8级以上的热带气旋。
土地利用数据来源于中国科学院资源环境科学数据中心土地利用现状数据库。该数据库是在国家科技支撑计划、中国科学院知识创新工程重要方向项目等多项重大科技项目的支持下经过多年的积累而建立的覆盖全国陆地区域的多时相1:10 万比例尺土地利用现状数据集。该数据集是以Landsat TM/ETM遥感影像为主要数据源，通过人工目视解译生成。土地利用类型包括耕地、林地、草地、水域、居民地和未利用土地6个一级类型以及 25个二级类型。
2.2 研究方法
2.2.1 回归分析法
中心最大风速是描述台风强度的重要参数[，也是划分热带气旋强度等级的依据。而七级风圈半径则是通过缓冲区分析热带气旋影响范围的基础。由于1980-2010 年间台风中心最大风速和七级风圈半径数据记录不完整，而中心最小气压数据完整，因此本研究首先用1980-2010 年热带气旋中心最小气压分别跟中心最大风速和七级风圈半开展回归分析，建立中心最大风速方程和七级风圈半径方程与中心最小气压的回归方程，进而利用方程估算1980-2010 年间记录缺失的台风中心最大风速和最大风圈半径。
回归分析结果显示，台风中心最大风速和七级风圈半径与中心最小气压的拟合程度较好(R2)，拟合回归方程。
2.2.2 指标标准化
标准化是风险灾害评估过程中一个重要的环节。多指标评价的数据标准化过程中，不同指标的单位不同，数量级不同，不利于对结果的分析。因此，为统一指标，首先要对所有评价指标进行标准化处理，以消除量纲，然后再进行评估分析。由于目前标准化处理方法种类较多，选取较为科学合理的标准化方法是保证评估结果公正客观的充分条件。指标无量纲化处理方法科学合理表现为：在消除量纲影响的同时，要保留各指标变异程度的信息，保证指标整体一致性和关联系数的一致性。
3 致灾因子危险性研究 ............... 10
4 承灾体脆弱性研究 .................. 14
4.1 人口因子脆弱性研究 ................... 14
4.1.1 人口因子脆弱性现状研究 .......... 14
4.1.2 1980-1990 年人口因子脆弱性研究 .................. 16
4.1.3 1990-2000 年人口因子脆弱性研究 ......... 18
5 台风灾害风险研究 .................... 40
5.1 台风灾害风险现状研究 ................... 40
5.2 1980-1990 年台风风险性研究 ............ 41
5.3 1990-2000 年台风风险性研究 ......................... 43
5 台风灾害风险研究
台风灾害风险指数是台风灾害灾次指数和承灾体脆弱性指数的综合反映。
5.1 台风灾害风险现状研究
根据公式（4），用2000-2010 年台风指数与200-2010年台风脆弱性指数叠加得到2000-2010 年台风风险性分布图。从台风灾害风险指数空间分布格局看（图 5-1），我国东部地区近期台风灾害风险指数空间分布差异比较显著，从东南沿海向西北内陆，台风灾害风险指数呈明显降低的趋势。长江三角洲、珠江三角洲以及浙闽沿海地区，人口密集而且经济发达，受台风灾害影响的风险程度最高，风险指数在0.3以上，涉及的省份包括江苏、上海、浙江、福建、广东，其中上海、杭州、南京、福州和广州等城市及周边县区，台风灾害风险程度特别高，风险指数高达0.2-0.3。山东半岛、江苏西北部、安徽、河南中东部、湖北东南部、湖南中东部、江西、浙江西南部、福建中西部、广东西部及北部以及广西东南部地区，受台风灾害影响的风险程度也相对较高，风险指数在 0.12-0.2之间，是我国东部受台风影响的二级风险区域。而从二级风险区向西北延伸到哈尔滨——昆明连线以东的地区，是我国东部受台风影响的三级风险区域，包括广西中西部、云南东部、贵州东部、重庆、湖南西部、湖北中西部、河南西部及南部、山东西部、河北东部、北京、天津、以及黑龙江、吉林和辽宁的东部地区，风险指数在 0.05-0.12 之间；此外，哈尔滨——昆明连线以西的台风影响区域，台风灾害风险程度最低，风险指数在 0.05以下。
6 讨论和结论
台风的破坏力极大，是严重威胁我国沿海，特别是华南和华东沿海及其部分内陆省份的灾害性天气系统之一。掌握台风灾害发生的特点和规律，科学采取风险降低、避让、转移措施，有利于不断提高台风及其灾害防御能力，减轻灾害损失，保障经济社会可持续发展。本文采用层次分析法以及加权综合评价法对台风致灾因子的危险性和人口、GDP、道路、土地利用四大主要承灾体的脆弱性进行综合评估，最终获得了1980-1990、1990-2000、2000-2010 年三期我国东部沿海地区台风灾害风险分布图。通过分析可以获得以下结论：
（1）登陆我国的台风次数多、影响范围广，1980-2010 年受灾次数均在145次以上，平均每年4.8次以上；上海市、浙江省、福建省、广东省、海南省、江西省、广西壮族自治区等大部分地区受灾次数在84-145 次之间，平均每年 2.8-4.8 次左右；1990-2000年间受台风影响的面积最大，约为590万Km2，其次为 2000-2010 年，受台风影响面积约为450万Km2；受台风影响次数在66次以上地区的最大面积为3.6万Km2，出现在2000-2010 年间，灾次指数在43-66 次之间在2000-2010 年间影响范围最大，为48万Km2，在1990-2000年间，灾次指数在27-43 次范围内的影响面积最大，约为77万Km2。
（2）人口、GDP、道路、土地利用四大主要承灾体受台风影响的脆弱性空间差异明显。北京、天津、哈尔滨、沈阳、长春、青岛、上海、南京、广州等东部特大城市或大城市，由于人口、GDP、道路以及建设用地密集，承灾体脆弱性指数最高，均在 0.14以上，而上述特大城市或大城市周边的部分区县如仙桃、天门、随州、湛江等，人口和GDP比较密集，承灾体脆弱性指数在0.1-014 之间，而黄淮海平原、长江三角洲、珠江三角洲和四川盆地，由于人口、GDP、道路、土地利用类型中的建设用地和耕地均比较密集，承灾体脆弱性指数均在0.03以上，受台风影响的脆弱性程度整体较高。
（3）从台风灾害灾次指数和承灾体脆弱性指数的综合分析看，我国东部地区近期台风灾害风险程度呈现由东南沿海向西北内陆明显降低的趋势，台风灾害风险程度可划分为四级：
A 高度危险区：包括长江三角洲、珠江三角洲以及浙闽沿海地区，风险指数在 0.2 以上；
B 较高危险区：包括山东半岛、江苏西北部、安徽、河南中东部、湖北东南部、湖南中东部、江西、浙江西南部、福建中西部、广东西部及北部以及广西东南部地区,风险指数在0.12-0.2之间；
C 中度危险区：二级风险区向西北延伸到哈尔滨——昆明连线以东的地区，风险指数在0.05-0.12 之间；
D 低危险区：哈尔滨——昆明连线以西的台风影响区域，风险指数在 0.05 以下。
参考文献（略）