基於梯度提升演算法的氣候脆弱性指標特徵重要性：以全球五個城市為例

核心概念

與傳統的社會經濟指標（如收入或年齡）相比，非常規變數（如自我感知的洪水風險脆弱性和遭受歧視的經歷）與城市居民遭受極端天氣事件的自我報告暴露程度更為相關。

摘要

書目資訊

Cano Pecharroman, L., Tier, M. O., & Weber, E. U. (2024). Feature Importance of Climate Vulnerability Indicators with Gradient Boosting across Five Global Cities. arXiv preprint arXiv:2411.10628v1.

研究目標

本研究旨在探討哪些居民特徵與城市環境中極端天氣事件的暴露程度密切相關，並評估傳統上與氣候脆弱性相關的指標（如收入、教育程度、少數族裔身份）是否足以預測極端天氣事件的風險。

研究方法

本研究採用大規模國際調查數據，調查範圍涵蓋全球五個城市：阿根廷布宜諾斯艾利斯、南非約翰尼斯堡、英國倫敦、美國紐約市和韓國首爾。研究人員利用監督式機器學習方法 XGBoost 分析了居民遭受極端天氣事件的自我報告經歷與其人口統計特徵之間的關係，並通過特徵重要性分析確定了不同特徵在預測極端天氣事件暴露程度方面的相對重要性。

主要發現

研究結果顯示，與傳統的氣候脆弱性指標（如收入、教育程度、年齡和性別）相比，非常規變數（如自我感知的洪水風險脆弱性和遭受歧視的經歷）以及酷兒身份和殘疾身份等人口統計變數與極端天氣事件的自我報告暴露程度更為相關。此外，不同類型的災害和不同城市環境之間的變數相關性存在顯著差異，這表明脆弱性指標需要根據具體情況進行調整，不應採用一刀切的方法。

主要結論

本研究強調了在評估城市居民面對氣候災害的脆弱性時，需要超越傳統的社會經濟指標，納入更廣泛的變數，包括自我感知的脆弱性和遭受歧視的經歷。此外，研究結果表明，不同城市和不同災害類型之間的脆弱性特徵存在顯著差異，這凸顯了制定因地制宜的氣候適應政策的重要性。

研究意義

本研究為理解城市環境中的社會脆弱性和災害暴露提供了新的視角，並對當前的氣候脆弱性綜合指標提出了挑戰。研究結果強調了將自我感知的脆弱性和遭受歧視的經歷等非常規變數納入氣候脆弱性評估的重要性，並呼籲制定更具包容性和公平性的氣候適應政策。

研究局限與未來研究方向

本研究的局限性在於依賴自我報告的極端天氣事件經歷數據，並且樣本量可能不足以涵蓋所有可能的數據子集。未來的研究可以探索建立極端天氣事件經歷的自我報告數據與實際記錄事件之間的關聯，並進一步探討導致不同城市和不同災害類型之間脆弱性特徵差異的社會經濟和政治機制。

統計資料

研究人員分析了來自全球五個城市的 3,224 名受訪者的國際調查數據。
研究中使用了 18 個模型，這些模型被認為是穩健的，用於特徵重要性分析。
在所有 18 個穩健模型中，自我感知的洪水風險危害被確定為最重要的特徵 7 次。
自我感知的歧視和殘疾身份在所有 18 個穩健模型中都被確定為最重要的特徵 4 次。

引述

“與傳統上使用的收入或年齡等變數相比，非傳統變數與自我報告的極端天氣事件暴露程度更為相關。”
“不同災害類型和不同城市環境之間的變數相關性差異表明，脆弱性指標需要適應具體情況，不應以一刀切的方式使用。”

從以下內容提煉的關鍵洞見

Feature Importance of Climate Vulnerability Indicators with Gradient Boosting across Five Global Cities

by Lidia Cano P... 於 arxiv.org 11-19-2024

https://arxiv.org/pdf/2411.10628.pdf

深入探究

除了自我感知的脆弱性和人口統計特徵外，還有哪些其他因素可能會影響城市居民面對極端天氣事件的脆弱性？

除了自我感知的脆弱性和人口統計特徵外，還有許多其他因素可能會影響城市居民面對極端天氣事件的脆弱性。以下列舉幾項：

地理位置和環境因素: 居住在容易遭受特定災害（如沿海地區、洪氾區、山坡地等）的居民，其脆弱性會更高。此外，環境因素如綠地覆蓋率、都市熱島效應等也會影響居民應對極端氣溫的能力。
基礎設施和住房條件: 老舊的基礎設施（如排水系統、電力網路）和不安全的住房條件（如簡陋住房、違章建築）會加劇居民在災害中的風險。
社會資本和社區網絡: 擁有強大社會資本和社區網絡的居民，在面對災害時能獲得更多支持和資源，從而降低脆弱性。反之，社會孤立和缺乏互助網絡的居民則更容易受到災害的負面影響。
健康狀況和醫療保健: 患有慢性疾病、行動不便或缺乏醫療保健的居民，在面對極端天氣事件時會更加脆弱。例如，酷熱天氣對老年人和慢性病患者的健康威脅更大。
資訊獲取和預警系統: 及時獲取災害預警資訊和應對措施，能幫助居民更好地應對災害。然而，語言障礙、數位落差和資訊不透明等因素都可能阻礙居民獲取關鍵資訊，從而增加其脆弱性。
政府政策和社會制度: 政府的防災政策、社會福利制度和資源分配方式都會影響不同群體的脆弱性。例如，缺乏社會保障的貧困人口和邊緣群體在面對災害時往往缺乏應對能力。

如何解決在數據收集和分析過程中可能出現的文化和社會經濟差異，以確保氣候脆弱性指標的跨文化適用性？

為確保氣候脆弱性指標的跨文化適用性，需要在數據收集和分析過程中採取措施解決文化和社會經濟差異帶來的挑戰：

在地參與和協作: 在指標設計和數據收集過程中，應積極與不同文化背景的社區居民和在地組織合作，確保指標能反映當地具體情況和需求。
文化適應性調整: 針對不同文化背景，調整問卷調查、訪談提綱等數據收集工具，避免因文化差異導致的理解偏差。例如，考慮不同文化對性別、年齡、社會階層等概念的理解差異。
多語言支持: 提供多語言版本的數據收集工具和資訊，確保不同語言背景的居民都能理解和參與。
數據標準化和加權: 在數據分析階段，採用標準化方法處理不同文化背景的數據，並根據當地社會經濟情況對指標進行加權，以減少文化和社會經濟差異對結果的影響。
比較研究和案例分析: 開展跨文化比較研究和案例分析，深入了解不同文化背景下氣候脆弱性的表現形式和影響因素，為制定更具針對性的政策提供依據。
能力建設和知識共享: 加強對不同文化背景的研究人員和政策制定者的培訓，提升其跨文化研究和政策分析的能力，促進知識共享和最佳實踐的推廣。

如果城市的設計能增強居民的應對能力和社會凝聚力，城市規劃如何幫助減輕氣候變化的影響，而不是僅僅依靠搬遷等反應性措施？

城市規劃在減輕氣候變化影響方面扮演著至關重要的角色，它可以超越搬遷等反應性措施，著重於增強居民的應對能力和社會凝聚力。以下列舉幾項城市規劃策略：

綠色基礎設施建設: 增加城市綠地、公園、濕地等綠色基礎設施，可以有效降低都市熱島效應，調節城市微氣候，減緩洪涝災害，提升城市韌性。
海綿城市建設: 採用透水鋪裝、雨水花園、綠色屋頂等措施，提高城市排水能力，減少城市內澇，同時收集和利用雨水資源。
公共交通導向開發: 建設以公共交通為導向的緊湊型城市，減少對私人汽車的依賴，降低交通碳排放，同時促進居民步行和騎行，提升健康水平。
混合功能土地利用: 在城市規劃中，鼓勵混合功能土地利用，將居住、工作、商業、休閒等功能混合佈局，縮短居民出行距離，減少交通需求，同時促進社區互動和社會凝聚力。
韌性建築設計: 推廣綠色建築和韌性建築設計理念，提高建築的能源效率，降低碳排放，同時增強建築抵禦極端天氣事件的能力。
社區參與和社會動員: 在城市規劃過程中，積極鼓勵社區居民參與，了解居民需求，收集居民意見，共同制定應對氣候變化的策略，提升社區凝聚力和應對能力。
資訊公開和教育推廣: 加強氣候變化相關資訊的公開透明，提高公眾對氣候變化的認知和風險意識，推廣應對氣候變化的知識和技能，鼓勵居民積極參與行動。
總之，城市規劃可以通過創造更具韌性、宜居和可持續的城市環境，幫助減輕氣候變化的影響，增強居民的應對能力和社會凝聚力，實現城市與自然的和谐共生。