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经济发展及气候变化对中国城市火灾时空变化的宏观影响

作　者: 徐波
导　师: 宫鹏; 李艳
学　校: 南京大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 城市火灾向量误差修正模型空间动态面板数据模型火灾Kuznets效应火灾区划
分类号: X928.7
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文首先对中国市域尺度火灾(不含森林、草原、军队、矿山火灾,以下同)及相关因子的时空变化进行探索性分析；然后以重庆、江苏、全国为例,基十向量误差修止模型,研究了经济发展、气候变化与火灾变化的因果关系、长期均衡关系,及经济因子、气候因子对火灾的脉冲影响和贡献度；根据火灾时空变化特征,进行火灾区划,对比分析了火灾的地域分异,提出火灾Kuznets假说并对其进行实证研究：基于空间动态面板数据模型,分析了火灾同化效应、火灾惯性效应、火灾警示效应。论文主要结论如下：1)中国火灾空间聚集显著,近年来火灾态势呈改善趋势通过对中国市域火灾分布研究发现,2002年以前,中国整体的火灾发生率逐年升高,火灾空间聚集趋势也随之加强,较高火灾发生率单元主要分布于东北地区、京津鲁、长三角、新疆、内蒙、宁夏等地,低火灾发生率单元则主要分布于华南、西南等地,区域差异明显；2003年以后,随着“和谐社会”、“执政为民”的理念深入人心,各级政府加强了火灾安全管理和投入,火灾状况逐渐趋向缓和,火灾的空间聚集趋势也随之减弱并趋向分散。改善区共186个,主要分布于东北、华北、华东、华南等地区；恶化区共74个,大部分分布于黑河-腾冲线以西地区及陕西、湖北等地；波动区共77个,分布于西南地区及其它零星地区。这导致中国火灾重心逐渐朝西部转移。2)经济发展、气候变化是促使火灾变化的宏观原因对中国全国、省域(以江苏为代表)、市域(以重庆为代表)研究发现,从长期来看,经济发展、气候变干与火灾态势变化之间存在因果关系。经济因子、气候因子与火灾因子之间存在长期均衡关系,短时间之内火灾变化可能偏离经济发展与气候变化的影响,长久来看火灾态势会回归到由经济水平、气候条件所决定的均衡状态。火灾态势对气候因子的影响敏感度强于对经济因子的影响敏感度。气候变化对火灾的贡献度高于经济发展对火灾的贡献度,湿度正向冲击对火灾有抑制作用,但不同地区经济正向冲击对火灾有不同影响,在江苏体现为负向响应,在重庆则体现为止向响应。考虑到未来气候仍将继续变干,这对未来火灾防灾减灾的压力和挑战将越来越大。3)火灾存在显著的地域分异全国整体上火灾随经济发展呈改善趋势,人均GDP每增加1%,火灾发生率降低0.43%；东北地区由于长期为火灾高发区,对火灾安全较为重视,火灾随经济发展改善幅度最明显,人均GDP每增加1%,火灾发生率降低1.11%；东南地区次之,其经济较为发达,对火灾安全的投入较多,人均GDP每增加1%,火灾发生率降低0.86%；华北、西南火灾也随经济发展而改善,人均GDP每增加1%,火灾发生率分别降低0.69%和0.62%；中南地区人均GDP每增加1%,火灾发生率平均降低0.23%；西部地区随着经济发展,火灾发生率整体早上升趋势,人均GDP每增加1%,火灾发生率上升0.16%。全国各区域气候变干均会促使火灾恶化。西南地区火灾对气候变化的敏感度最高,年平均相对湿度每降低1%,火灾发生率上升4.06%；东北、中南地区火灾对气候变化的敏感度次之,年平均相对湿度每降低1%,火灾发生率分别上升3.62%、2.14%；东南、华北、西部地区火灾对气候变化的敏感度较低,年平均湿度每降低1%,火灾发生率将分别升高1.99%、1.03%、0.86%。气候季节变化越剧烈、经济越发达的地区,火灾对气候变化的敏感度越低。全国总体上经济发展与火灾变化呈“倒U型曲线”,称之为火灾Kuznets曲线(FKC)：东北、华北、东南、西南地区存在FKC；而中南、西部地区经济发展与火灾变化呈“正U型曲线”,不存在FKC。4)时空因素对中国市域火灾态势变化影响显著时空因素对中国火灾态势变化具有很显著的影响,这种影响可以分别引申为火灾同化效应、火灾惯性效应、火灾警示效应。由于存在火灾同化效应,各地区的火灾态势会相互影响,周边地区火灾态势的改善或恶化会促使本地火灾态势改善或恶化；相邻地区火灾发生率若增长1%,则该地区火灾发生率受到连带影响而增长0.57%。火灾受到火灾惯性的影响较大,前期火灾高发的地区未来火灾仍会相对高发,前期火灾已经改善的地区未来火灾仍会继续改善；往期火灾发生率若降低1%,则本期火灾发生率可能降低0.54%。相邻地区的往期火灾,特别是重特大火灾会对本地区产生警示作用,相邻地区的火灾安全投入会对本地产生示范作用并刺激本地区加大投入,进而降低火灾发生率；周边往期火灾每上升1%,则该单元本期火灾将降低0.20%。火灾警示效应与火灾同化效应、火灾惯性作用相比相对较低。

全文目录

摘要  4-7
Abstract  7-10
目录  10-13
图名索引  13-15
表名索引  15-16
Index of figure  16-18
Index of table  18-19
1. 引言  19-35
  1.1. 研究背景  19-24
    1.1.1. 城市火灾的多发性与危害性  19-21
    1.1.2. 社会经济发展  21-22
    1.1.3. 气候变化  22-24
  1.2. 国内外研究现状综述  24-31
    1.2.1. 社会经济因子对火灾的影响综述  24-27
    1.2.2. 气候因子对火灾的影响综述  27-29
    1.2.3. 研究方法综述  29-31
  1.3. 总体思路  31-32
  1.4. 技术路线  32-33
  1.5. 小结  33-35
2. 火灾及相关因子时空变化的探索性分析  35-62
  2.1. 研究区域与数据处理  35-36
  2.2. 火灾分布与火灾变化  36-47
    2.2.1. 火灾空间分布  36-38
    2.2.2. 火灾空间聚集  38-44
    2.2.3. 火灾变化趋势  44-45
    2.2.4. 火灾重心变化  45-47
  2.3. 经济发展如何影响火灾态势变化  47-50
    2.3.1. 经济空间分布  47-48
    2.3.2. 经济发展速度  48
    2.3.3. 经济发展对火灾影响的双重性  48-49
    2.3.4. 从消防力量配置看经济因子对火灾的作用  49-50
  2.4. 气候变化如何影响火灾态势变化  50-57
    2.4.1. 气候特征分布  50-51
    2.4.2. 气候变化  51-53
    2.4.3. 气候变化影响火灾发生的微观机理  53-54
    2.4.4. 气候因子影响起火原因的宏观分布特征  54-57
  2.5. 火灾影响因素的初步分析  57-59
    2.5.1. 火灾空间分布与经济因子、气候因子的相关性  57-58
    2.5.2. 火灾年际变化与经济因子、气候因子的相关性  58-59
  2.6. 小结  59-62
3. 火灾宏观变化时间动态分析  62-89
  3.1. 研究区域与数据处理  62-66
    3.1.1. 研究区概况  62-63
    3.1.2. 数据来源及处理  63-64
    3.1.3. 相关性分析  64-65
    3.1.4. 自然对数处理及弹性  65-66
  3.2. 经济发展、气候变化与火灾变化的因果关系  66-68
    3.2.1. Granger因果检验  66-67
    3.2.2. 结果分析  67-68
  3.3. 经济发展、气候变化与火灾变化的均衡关系  68-77
    3.3.1. 向量自回归模型(VAR)  69
    3.3.2. 协整理论  69-71
    3.3.3. 平稳性检验  71-72
    3.3.4. 结果分析  72-77
  3.4. 经济发展、气候变化短期波动对火灾变化的影响  77-81
    3.4.1. 向量误差修正模型(VEC)  78
    3.4.2. 模型设定  78-80
    3.4.3. 结果分析  80-81
  3.5. 经济冲击、气候突变对火灾的影响  81-83
    3.5.1. 脉冲响应理论  81
    3.5.2. 结果分析  81-83
  3.6. 经济发展、气候变化对火灾的贡献度  83-86
    3.6.1. 方差分解  83-84
    3.6.2. 结果分析  84-86
  3.7. 小结  86-89
4. 火灾地域分异  89-112
  4.1. 火灾区划  89-94
    4.1.1. 火灾区划意义与原则  89-90
    4.1.2. 火灾时空变化地理特征总结  90
    4.1.3. 火灾区划过程与结果  90-92
    4.1.4. 各区域火灾变化  92-94
  4.2. 各区域火灾影响因子的敏感性  94-99
    4.2.1. 面板数据模型  94
    4.2.2. 数据平稳性检验  94-96
    4.2.3. 协整检验  96-97
    4.2.4. 模型建立  97-98
    4.2.5. 结果分析  98-99
  4.3. 火灾Kuznets效应的地域分异  99-110
    4.3.1. 火灾Kuznets曲线(Fire Kuznets Curve,FKC)假设  99-101
    4.3.2. 全国尺度FKC实证研究  101-102
    4.3.3. 省域尺度FKC实证研究  102-105
    4.3.4. 市域尺度FKC实证研究  105-108
    4.3.5. FKC的相关讨论  108-110
  4.4. 小结  110-112
5. 时空因素对火灾态势变化的影响  112-121
  5.1. 空间动态而板数据模型  112-115
    5.1.1. 空间面板数据模型  112-114
    5.1.2. 空间权重矩阵  114-115
  5.2. 模型建立  115-116
    5.2.1. 模型设定  115
    5.2.2. 计算结果  115-116
    5.2.3. 残差检验  116
  5.3. 火灾同化效应  116-117
  5.4. 火灾惯性效应  117-118
  5.5. 火灾警示效应  118-119
  5.6. 小结  119-121
6. 全文总结与研究展望  121-126
  6.1. 主要结论及创新点  121-123
  6.2. 政策建议  123-124
  6.3. 研究展望  124-126
参考文献  126-134
致谢  134-135
附录彩图  135-139
博士期间科研情况  139-140

经济发展及气候变化对中国城市火灾时空变化的宏观影响

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