灾害风险科学进展与科技减轻灾害风险展望
史培军
国家减灾委专家委副主任
北京师范大学常务副校长
北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室主任
民政部 / 教育部减灾与应急管理研究院副院长
2010-11-29
保险与风险管理高端研讨会—暨中国人保财险“灾害研究中心”揭牌仪式 2010-11-29 北京
内容框架
1 灾害风险科学进展
2 灾害风险科学应用范例
3 全球与区域综合灾害风险防范
4 展望
1 灾害风险科学进展
灾害风险科学
综合灾害风险防范研究进展
当前灾害风险科学关注的前沿问题
灾害风险科学
灾害风险科学（Disaster Risk Science）是近年伴随国际减轻自然灾害和自然灾害风险、防范巨灾风险的进程中，逐渐发展起来的一门综合性多学科交叉科学，是由中国学者提出来，且得到国际同行的认可
在这一学科体系中，可进一步划分为灾害科学、应急技术和风险管理三个分支学科
灾害风险科学
灾害科学（Disaster Science）
应急技术（Emergency Technology）
风险管理（Risk Governance）
灾害风险科学原理
*
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区域自然灾害系统研究的理论体系
从致灾与成害为一体的角度，提出了“区域自然灾害系统”概念；构建了由致灾因子、承灾体和孕灾环境共同组成的区域自然灾害系统结构体系，由致灾因子危险性、承灾体脆弱性和孕灾环境稳定性共同组成的区域自然灾害系统功能体系；发展了综合自然灾害研究的理论体系
灾害系统的结构体系: DS=E∩H∩S
区域灾害系统的结构体系(Ds)
孕灾环境 (E)
致灾因子 (H)
社会经济系统 (S)
孕灾环境稳定性 (S)
致灾因子风险性 (R)
承灾体的脆弱性 (V)
区域灾害系统的功能体系 (DF)
灾害系统的功能体系: DF=S∩R∩V
灾害系统的综合过程
对地观测技术
（3S，地面站网）
模型与模拟技术
(数理方法、仿真与可视化技术)
综合与集成技术
(信息集成平台、系统动力学与综合政策分析方法)
实验与试验技术
(实验室，野外站)
案例分析与实证研究
(野外调查方法、案例实证分析方法）
灾害风险科学研究的技术与方法
灾害分类
The classification system by
hazards formation mechanism (dynamic) (Peijun Shi, 1991)
群
Groups
系
Systems
类
Types
种
Kinds
自然灾害
Nature
环境灾害
Environment
人为灾害
Human
大气、岩石、
水、生物…
技术、冲突、
战争…
全球变化、
环境污染、荒漠化
植被退化、环境病
…
台风、洪水、
地震、病虫害…
交通事故、地
区冲突、空战…
臭氧变薄、大气污染、
风蚀沙化、森林耗竭
地方病…
热带气旋…
飞机失事…
臭氧洞…
2004年印度洋地震－海啸灾害（万人死亡）
2005年美国卡特里娜飓风灾害（1300死亡）
2008年中国汶川地震（8万多人死亡）
2008年缅甸台风暴雨灾害（死亡7万多人）
巨灾
巨灾
2008年南方低温雨雪冰冻灾害
2008年汶川地震
1976年唐山大地震
1998年长江洪水
并参考中国近年来所发生的一系列重、特大灾害案例，把巨灾定义为：
由百年一遇的致灾因子造成的人员伤亡多，财产损失大和影响范围广，且一旦发生就使受灾地区无力自我应对，必须借助外界力量进行处置的重大灾害。
一般来说，这样的巨灾通常造成：
10,000人以上的死亡
1,000亿人民币以上的直接经济损失
100,000km2以上的成灾地区
巨灾的划分标准
指标
类型
强度(年遇水平)
死亡人口（人）
直接经济损失（亿元）
成灾面积（km2）
巨 灾
（地震）或
超过1/100a
≧10,000
≧1,
≧100,
大 灾
（地震）
或1/50a-1/100a
1,000-9,999
10,-99,
中 灾
（地震）
或1/10a-1/50a
100-999
1,-9,
小 灾
小于（地震）或低于1/10a
≤99
≤
≤
巨灾的划分标准
注：（1）各类灾害等级的标准，必须达到该指标的任何2项即可；
（2）死亡人口包括因灾死亡人口和失踪1个月以上的人口；
（3）直接财产损失为因灾造成的当年财产实际损毁的价值；
（4）成灾面积为因灾造成的有人员伤亡或财产损失，或生态系统受损的灾区面积。
巨灾主要特征
根据巨灾的以上特征，列举1989年-2009年世界巨灾案例如下表
时间
灾害名称
强度
(年遇水平)
死亡人数（人）
受灾面积（104km2）
经济损失(亿人民币)
1995
日本神户地震灾害
6434人死亡
约
7,
1998
中国长江流域水灾
1/50a-1/100a
1562人死亡
1,
2003
中国SARS
1/50a-1/100a
336人死亡
约
2,
2003
欧洲热害
1/50a-1/100a
37,451人死亡
约
1,
2004
印度洋
地震-海啸灾害
230,210人死亡45,752人失踪
800公里海岸线严重受损，深入内陆达5公里
约
2005
美国卡特里娜飓风灾害
1/100a
1300人死亡
约
约8,
2005
南亚克什米尔地震灾害
约80,000人死亡
约
约
2008
缅甸飓风灾害
1/50a-1/100a
78,000人死亡56,000人失踪
约
约
2008
中国南方低温雨雪冰冻灾害
1/50a-1/100a
129人死亡
4人失踪
约
2008
中国汶川地震灾害
69,227人死亡17,923人失踪
约
8,-9,
中国的巨灾灾害链
“灾害链”指由一种极端自然灾害引发的一系列次生灾害。
地震灾害链
台风-暴雨灾害链
寒潮-大风灾害链
干旱灾害链
寒潮-大风灾害链
地震灾害链
台风-暴雨灾害链
干旱灾害链
综合灾害风险防范研究进展
国际开展综合灾害风险防范研究进展
—1914年成立的“国际风险管理协会（Risk Management Association-RMA ）”
—1980年成立的国际风险分析学会（Society for Risk Analysis, SRA）
—第42届联合国大会（1987年12月11日）“国际减轻自然灾害十年（International Decade for Natural Disaster Reduction-IDNDR）”
综合减灾和灾害风险防范工程
1 联合国国际减灾十年活动和联合国国际减灾战略（International Strategy for Disaster Reduction-ISDR）
2 世界银行（World Bank）高度关注综合风险问题研究
3 国际风险防范理事会（International Risk Governance Council-IRGC[13]）高度重视综合风险防范的制度设计和关注巨灾风险的综合应对
4 国际应用系统分析研究所（International Institute for Applied Systems Analysis-IIASA）和日本京都大学防灾所（Disaster Prevention Research Institute-DPRI）共同发起并已连续举办了10届的IIASA-DPRI 综合灾害风险管理论坛（IIASA-DPRI Forum on Integrated Disaster Risk Management）
5 经济合作与发展组织（Organization for Economic Co-operation and Development-OECD）关于巨灾风险的金融管理国际网络
6 国际会议与国家灾害地图集的出版
国际开展综合灾害风险防范研究进展
联合国强调综合灾害风险防范能力建设
IPCC高度重视全球气候变暖可能造成的灾害风险
WTO高度重视全球化可能造成的经济与社会风险
ICSU启动了灾害风险综合研究的科学计划
IHDP启动了综合风险防范（Integrated Risk Governance-IRG）研究的科学计划
达沃斯全球风险论坛（GRF）
灾害风险综合研究(IRDR)的研究目标
目标一：致灾因子、脆弱性和风险的描述
子目标一：风险源识别
子目标二：致灾因子预报和风险评估
子目标三：风险的动态模拟
目标二：理解复杂而变化的风险背景下的决策
子目标一：识别相关联的决策系统及其之间的交互作用
子目标二：理解环境灾害背景下的决策
子目标三：提高决策行为的质量
目标三：通过基于知识的行动减轻风险和控制损失
子目标一：脆弱性评估
子目标二：减轻风险的有效途径
中国开展综合灾害风险防范研究进展
关注公共安全风险
加快综合灾害风险防范
重视中国巨灾风险防范的研究
关注公共安全风险
中国政府把公共安全问题划分为四大类，即自然灾害、生产事故、公共卫生和社会治安
中国政府于2005 年公布了国家、部门和地方以及大型国有企业的应急预案。
国家减灾委员会不仅加强了关于各种自然灾害的综合防御工作，还专门编制了《国家“十一五”综合减灾规划》
国务院应急办与国家发展与改革委员会共同主持，编制了《国家“十一五”突发公共事件应急体系建设规划》
中国标准化委员会于2007年成立了中国风险标准化委员会，正在编制风险管理的国家标准
加快综合灾害风险防范
配合IHDP 的学术活动，于2005年正式成立了中国国家委员会（CNC—IHDP），并相继组建了七个核心工作组，CNC—IHDP—RG（风险防范组）就是其中一个组
国家科技部通过国家‘十一五’科技支撑项目—《综合风险防范关键技术研究与示范》（2006BAD20B00）
—综合风险分类体系与标准
—综合风险评价模型体系
—综合风险防范关键技术
—综合风险防范之救助保障体系与保险体系
—全球气候变化与全球化、能源与水资源保障、食物与生态安全等风险的诊断、评价与防范措施等研究
重视中国巨灾风险防范的研究
由国家减灾委、民政部、经济合作发展组织（OECD）和联合国国际减灾战略（UN/ISDR）主办，民政部、国家减灾中心、北京师范大学民政部/教育部减灾与应急管理研究院等承办的“巨灾风险管理高层研讨会”于2008年9月27日-28日在北京召开
在国家自然科学基金资助下，通过组织国际合作项目，揭示全球变化和全球化背景下的巨灾形成与扩散过程，反思世界各国应对巨灾的经验和教训，为完善我国应对巨灾的体制、机制和法制提供借鉴
当前灾害风险科学关注的几个前沿问题
综合灾害风险评价的模型构建
致灾因子的诊断与预报
灾害脆弱性的定量评价模型
巨灾损失的快速评价技术与方法
综合灾害风险防范模式
2 灾害风险科学应用范例
灾害风险地图集的编制与灾害风险区划
重大自然灾害灾情评估与灾后恢复重建
综合灾害风险网络信息平台建设与应急响应辅助决策
灾害风险地图集的编制与灾害风险区划
上世纪80年代以来，由北京师范大学牵头，在国内外保险公司的支持下，分别于1992年、2003年相继出版了《中国自然灾害地图集（中、英文版）》和《自然灾害系统地图集（中英对照版）》
在上述两部灾害图集基础上，经过全国相关科研人员近十年的努力，特别是在国家“十一五”科技支撑项目的资助下，于2010年完成了《中国自然灾害风险地图集》（中、英文对照），即将由科学出版社出版
灾害数据库与风险评估：地震灾害
灾害数据库与风险评估：洪水灾害
灾害数据库与风险评估：台风灾害
全国1:100万综合自然灾害风险等级数据（现状设防）
综合风险防范数据库
提出并发展了综合灾害链的灾情评估指标体系和模型，构建了“中国自然灾害风险数据库”。通过编制中国自然灾害系列地图集，揭示了中国综合自然灾害系统的时空格局，观测到其东西分异为主、南北分异为辅的地理规律；从区域致灾因子、承灾体、孕灾环境与灾情四个方面构建了区域自然灾害系统区划的指标体系，并提出了“中国综合自然灾害区划方案”。系统分析了南方雨雪冰冻灾害形成重大灾情的原因；及时评估了汶川地震灾害链造成的直接经济损失、区划了灾害范围等级并评价了重灾区分乡镇恢复重建的资源与环境承载力。
中国农业自然灾害区划
5个农业自然灾害大区
23个农业自然灾害区
109个农业自然灾害小区
3个一级区；15个二级区，
突显灾害种类组合的相似性；22个三级区，突显城市群和综合指数高值区域
中国城市自然灾害区划
中国救助区划
15个区域
重大自然灾害灾情评估与灾后恢复重建
基于区域灾害系统的理论，充分应用综合灾害评估的方法，在应对2008年年初南方雨雪冰冻灾害、汶川地震、玉树地震、舟曲山洪泥石流灾害中发挥了重要的科技支撑作用
例如：在汶川地震灾害范围和损失评估工作中，构建了汶川地震灾害范围和灾情评估指标体系，即地震灾害范围评估所需5项、11个统计指标，地震灾情评估所需13类、25个项目、229个统计指标
Wenchuan Earthquake, 2008
从山顶至山谷 200—300米
唐家山堰塞湖坝顶一角
山体崩塌
大雨
崩塌
滑坡
地震
堰塞湖
泥石流
汶川地震灾害链
综合灾情指数
综合灾情指数的计算公式为：
DI=∑(fk* DIk)
其中，DIk为归一化的单项指标：DIk = [DIk –min(DIk)]/ [max(DIk)-min(DIk)]；fk为上述五项指标的权重。
灾害范围类型评估
损失评估结果摘要
省份
损失
(亿元人民币)
百分比
(%)
四川
7718
甘肃
505
5. 9
陕西
228
重庆
54
云南
17
宁夏
8
小计
8530
综合灾害风险网络信息平台的建设与应急响应辅助决策
在国家“十一五”科技支撑项目的资助下，逐步建成了综合灾害风险网络信息平台。这一平台包括 “GoGo Risk”“风险信息搜索引擎系统”、“Risk Mapping”“风险地图自动制图系统”和“Risk Simulation”“风险仿真模拟系统”
基于这一平台系统中的各种数据与图像，为打通京珠高速韶关-郴州行动的科学决策起到了关键性作用，即：科学判定不同海拔高度上的气温、湿度、风速分布剖面，以及四次降雪在海拔350-400m以上地区的累计效应，不仅明确了打通这一关键路段的技术措施，还科学解释了广大雨雪冰冻灾区大面积电网和通讯系统垮塌的原因
网络服务信息平台：中国风险网门户网站()
2009年5月12日起正式对外发布，链接到新华网-科教频道
综合风险防范技术集成平台建设
网络服务信息平台：
综合风险防范数据库系统(iRiskDB)
综合风险防范技术集成平台建设
基于用户权限级别的风险数据存储、查询、浏览、下载
网络服务信息平台：
* 专题发布系统(iRiskTheme) * 巨灾发布系统(iRiskCat)
综合风险防范技术集成平台建设
13个灾害风险专题版块
中国巨灾案例、世界巨灾案例库
网络服务信息平台：
* 网络百科全书系统(iRiskWiki) * 风险链接系统(iRiskLink)
风险百科，普及风险知识
已积累风险相关词条4500多条
综合风险防范技术集成平台建设
国内外灾害风险相关网站链接
交通—民航
电力—线路设备
距平值〉10天
全国降雪日距平分布图 (2008/01/10-02/02)
长江中下游及贵州雨雪日数为1954/55年以来历史同期最大值
（国家气候中心提供)
长江中下游（湖南，湖北，江西，安徽，上海，江苏）和贵州持续冰冻天数
年持续冰冻天数
注： 2007-2008为2007/12/1日-2008/2/2
（国家气候中心提供)
湖南郴州裕湘面业公司厂房积冰厚度（四次过程累积达40厘米）
巨灾形成的原因
巨灾形成的原因
我国江南地区人口密度偏高，广大丘陵山区经济仍不发达，承受巨灾的能力十分有限(即灾害脆弱性大，恢复能力小，适应(冰雪灾害)性差)。 在前述强度巨大的致灾因子作用下，与特定的山地丘陵地区遭遇，又因相关生产事故的发生与社会治安不稳，各种有利灾害形成的因子偶合(遇)，最终酿成这场罕见的巨灾
3 加强全球与区域综合灾害风险防范和
防灾减灾科技的对策
加强全球和区域尺度综合灾害风险防范
推动综合防灾减灾与综合灾害风险防范科技进步
加强全球和区域尺度综合灾害风险防范
综合全球和区域灾害风险防范对策
综合发展与减灾对策
综合应对气候变化趋势与防御各种灾害风险
综合防灾减灾工程对策与非工程对策
综合从上到下的举国行动和从下到上的社区行动
Annual temperature and the number of hazards 1950-2005
加强综合减灾
安全建设：达到基本设防水平，实现安全运转
救灾救济：确定基本救灾救济水平，提高社会保障能力
应急管理：制定应急预案和建设应急指挥平台
风险防范：建立风险转移的财政、保险和金融制度
综合灾害风险防范的结构与功能优化模式
综合巨灾风险分担模式
巨灾保险模式，就是由整合社区、政府（地方和中央）、保险公司、全球再保险公司、全球资本市场等所有减灾资源为一体，灾区减灾能力达到一定水平条件下的综合灾害风险分担机制。
Chinese Paradigm for Integrated LSD Risk Governance (Top-down model)
Consilience between Disaster Recovery, Rehabilitation and New Development (bottom-up model)
Chinese Paradigm for Integrated LSD Risk (bottom-up model)
推动综合防灾减灾与综合灾害风险
防范科技进步
推进灾害科学理论与方法体系的深化
推进灾害风险信息服务体系的深化
推进区域综合防灾减灾与综合灾害风险防范技术保障体系的深化
推进区域综合防灾减灾与综合灾害风险防范制度保障体系的深化
我国主要自然灾害类型划分
生物
灾害
农作物病虫害
森林病虫害
草原蝗虫鼠害
海洋
灾害
风暴潮
赤潮及浒苔
地质地
震灾害
地震灾害
地质灾害
气象水文灾害
台风灾害
暴雨洪涝灾害
高温热浪灾害
低温雨雪冰冻灾害
干旱灾害
沙尘暴灾害
风雹灾害
雷电灾害
自然灾害类型
生态环
境灾害
水土流失
土地沙漠化
环境事故引发的生态环境灾害
森林草原火灾
领域技术路线图
提高我国综合防灾减灾能力主要体现在提高防灾减灾预测预报水平、提高防灾减灾监测预警能力、增强灾害评估与灾害风险防范能力、提高防灾减灾技术装备水平、增强自然灾害应急响应能力、增强灾区恢复重建能力、提高巨灾的综合应对能力、提高区域的防灾减灾能力、增强防灾减灾科技和教育基础条件等9项战略任务（子领域）。
各主要战略任务的重大科技问题、关键技术之间的关系见图4-1。
展 望
灾害风险科学仍然属一门新型的多学科交叉科学，发展历史不长，需要在丰富的防灾减灾与灾害风险防范的实践中完善和发展
区域综合防灾减灾与综合灾害风险防范工作刚刚起步，需要在世界范围内共享先进的经验和吸取沉痛的教训
在世界各国和地区应对巨灾的实践中，建立适应不同国情和区情的巨灾风险防范范式，为推动和支撑世界和区域可持续发展做出贡献
谢谢
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