课题组在城市群动态洪水人口暴露模拟方向取得研究进展：

洪涝灾害是全球发生频率最高、破坏性最强的自然灾害之一，给城乡居民的生命财产、基础设施安全带来严重威胁。精准评估洪涝灾害中的人口暴露风险，是开展防灾减灾、提升城市防洪韧性的核心环节。但传统评估方法多依赖静态人口数据，未能考虑通勤、出行等带来的人口时空动态分布特征，同时城市形态的空间布局、建成环境及社会经济属性等，也会深刻影响洪涝水情传播与人口风险分布，这两大问题直接导致洪涝风险评估结果存在显著偏差。针对该问题，团队研究生刘瑞于2026年3月在《Risk Analysis》上发表题为"设计防洪韧性城市：城市形态如何塑造人口暴露风险"的研究成果。

该研究以长三角城市群26个地级市为研究区，将 CaMa-Flood 水动力模型与百度热力图小时级人口分布数据相结合，构建了动态洪涝人口暴露评估框架，并通过随机森林建模、SHAP分析和 Spearman 相关分析，系统量化了城市形态对洪涝暴露风险时空变异的驱动机制。

研究基于 CaMa-Flood 模型模拟了5年、20年、50年和100年四种重现期洪水情景下长三角地区的淹没过程。结果显示，从5年一遇到100年一遇洪水，淹没面积仅增加15.1%，但平均洪深上升54%，受影响人口增加23.2%。这种"面积扩张有限、深度与人口暴露急剧上升"的非线性放大规律，揭示了高密度城区在洪水风险中的结构性脆弱性，即使洪水范围扩展有限，也会迅速波及大量城市核心区人口，造成风险陡增。

同时，研究利用2024年6—8月逐小时百度热力图数据，揭示了洪涝人口暴露的显著昼夜变化规律。以每日05:00人口分布为基线，工作日通勤高峰（08:00—14:00）期间，城市洪涝暴露人口的日内变幅最大可达77.0%。上海、南京等大都市核心区，早晚峰期间暴露人口变化量高达230万至610万，主要受商务区白天人口高度集聚所驱动。

从城市形态差异来看，以单中心主导（如上海、南京）的城市，暴露波动幅度远大于多中心均衡型（如苏州、无锡、温州）城市。数据显示，单中心城市归一化暴露偏移指数（NES）均值为0.0658，分别比弱单中心和多中心城市高出128.0%与128.8%；整体而言，单中心结构比多中心结构的平均暴露高91.8%，样本内NES最大值与最小值之差达351.7%，凸显了不同城市形态之间暴露风险的巨大分化。

为进一步量化城市形态对洪涝暴露动态的影响，研究构建了涵盖自然物理、建成环境、社会经济功能三个维度共11项城市形态指标体系，采用随机森林（RF）模型定量分析各指标对暴露动态的相对贡献。变量重要性排名显示，不透水面比率（ISR，21.7%）、经济辐射强度（ERI，13.1%）、空间集聚指数（SCI，12.6%）为前三大预测因子，合计贡献近一半的预测力。Spearman 相关分析进一步验证了这三者与NES的显著正相关：ISR（ρ=0.792，p<0.001）、ERI（ρ=0.663，p<0.001）、SCI（ρ=0.418，p=0.002）。自然物理指标（河网密度、河道蜿蜒指数）贡献相对较弱，各低于8%。SHAP分析进一步揭示了方向性规律：绝大多数指标的高取值均对暴露偏移产生正向贡献，城镇化强度、空间集中度与功能密度的上升均会放大时间暴露波动；河道蜿蜒指数则呈反向效应，蜿蜒程度越高越有助于削峰滞洪、减缓暴露动态。

该研究成果对城市规划与防洪减灾治理具有重要实践指导价值，为防洪韧性城市建设提供了多维度策略建议：在空间规划层面，建议推进多中心城市发展战略，通过构建次级城市中心、优化职住平衡，分散经济活动与人口流动，从结构上降低核心区洪涝暴露集中度；在工程措施层面，针对不透水面集中的城市核心区，推广绿-灰基础设施混合模式（如海绵城市原则、雨水花园、透水路面），同时保留多功能弹性开放空间作为临时蓄水区；在动态风险管理层面，需建立基于时间敏感的暴露监测体系，在白天通勤高峰期针对高风险城市核心区发布精准预警，结合模型预测控制优化排水调度，并强化关键交通基础设施防护，防范通勤交通中断；对于夜间暴露风险突出（如24小时工业或医疗服务）的城市，则应优先部署实时传感网络，并制定针对夜班人员及脆弱群体的专项应急预案。