《Ocean & Coastal Management》:An integrated multi-criteria and cost-benefit framework for prioritizing coastal adaptation strategies: Evidence from Qatar
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卡塔尔海岸区通过多准则分析与经济评估结合的决策支持框架,识别并优先排序适应策略,基于利益相关者参与和AHP方法,证实基于自然的解决方案(如红树林恢复)具有高成本效益比(约10:1),显著优于硬质工程。摘要后跟分隔符:
Fabiha Hussain|Fatima-Zahra Lahlou|Tareq Al-Ansari
卡塔尔哈马德·本·哈利法大学科学与工程学院,卡塔尔基金会,多哈,卡塔尔
摘要
卡塔尔的沿海地区面临着海平面上升、风暴潮和洪水日益增加的威胁,因此需要制定针对具体情况的可持续适应策略。尽管人们对沿海脆弱性的认识日益提高,但在海湾地区,用于评估适应方案的系统框架仍然有限。本研究开发了一个综合决策支持框架,该框架结合了多标准分析和经济评估方法,以确定和优先考虑适应策略。通过结构化调查收集了利益相关者的偏好,并使用层次分析法(AHP)对评估标准进行排序和适应方案进行评估。然后应用基于指标的评分和成本效益分析来比较所选适应方案的生态和经济绩效。研究结果表明,利益相关者强烈偏好基于自然的解决方案,例如红树林恢复,在考虑避免洪水损失和生态系统协同效益的情况下,其效益成本比约为10。相比之下,堤坝虽然提供了有针对性的保护,但成本效益较低,且生态效益有限。研究结果表明,将基于利益相关者的层次分析法与成本效益分析相结合,为决策者提供了一个实用框架,以便优先考虑生态和经济上有效的沿海适应策略。这种综合方法为旨在增强数据匮乏的干旱沿海地区抵御能力的决策者提供了可转移的见解,并支持综合海岸带管理框架的发展。
引言
利益相关者的参与越来越被认为是应对海平面上升(SLR)的有效沿海适应和规划的关键组成部分。适应策略往往对社区、生态系统和经济部门产生直接影响,从而给决策者带来复杂的困境(das Neves等人,2023年)。这些困境可能是环境方面的,例如在发展和保护优先事项之间取得平衡;社会方面的,涉及道德和正义问题,特别是谁从适应措施中受益以及治理如何影响结果;经济方面的,需要在应对沿海影响时进行优化和权衡(Bisaro等人,2016年)。让多个部门和治理层面的利益相关者参与进来,有助于考虑部门之间的间接联系和社会经济问题(Sharifi等人,2024年)。此外,包容性的参与即使在没有立即的利益相关者和社区利益的情况下,也能增强对所选适应措施的公平性认知,通过平衡工业、社区和贸易利益(Sarmiento Barletti等人,2022年)。通过纳入当地优先事项、价值观和权衡,利益相关者的参与促进了可持续和转型性的适应,提高了长期接受度,并缩小了高层次可持续发展目标与当地现实之间的差距(Bocci等人,2024年)。
在卡塔尔,这种具有针对性的适应措施尤为重要,因为关键的基础设施、城市定居点和生态资产集中在低洼的沿海地区,而这些地区越来越容易受到海平面上升的风险影响(Al-Mannai等人,2025年)。最近对卡塔尔海岸线的观察和预测进一步加剧了这些担忧。初步的气候变化风险评估将90%的海岸线列为高度脆弱区域,海岸线退缩、生态系统退化和洪水是关键风险(ICDG卡塔尔,2013年;MME,2013年;世界银行,2021年)。快速的沿海城市化进一步加剧了这些脆弱性,给社区和基础设施带来了巨大压力。卡塔尔超过80%的人口集中在低洼的多哈市,Hzami等人(2025年)预测,在当前海平面上升情景下,该市近60%的地区可能在2100年被淹没。沿海地区还拥有关键的基础设施,包括石油和天然气设施、海水淡化厂和贸易枢纽,这些设施对国家经济至关重要(Al-Mannai等人,2025年;Hzami等人,2025年)。此外,具有生态意义的沿海栖息地,如红树林、珊瑚礁和海草床也面临风险。它们支持经济,提供渔业、生物多样性支持、碳封存和自然灾害的自然防护等基本服务(Hussain等人,2025年)。社区、基础设施和生态系统对海平面上升及相关灾害的复合暴露危及社会经济稳定,对公共卫生、生计和长期沿海韧性构成严重风险。
作为《巴黎协定》的签署国,卡塔尔承诺通过可持续发展目标13(SDG 13)和其他倡议应对气候变化。在国家层面,卡塔尔国家发展框架(QNDF)倡导建立综合海岸带管理规划(ICZMP)框架,以整合沿海规划的生态和社会经济维度(Alraouf等人,2018年;MECC,2021年)。通过ICZMP,卡塔尔旨在评估海平面上升的未来影响,并制定全面的沿海规划和管理措施(Alraouf等人,2018年;ICDG卡塔尔,2013年)。然而,卡塔尔尚未对潜在的沿海适应策略进行系统评估。最近的研究,包括Ba-Khamis等人(2025年)和Hzami等人(2025年)的研究,通过评估海平面上升的空间暴露情况,加深了对卡塔尔沿海脆弱性的理解。Ba-Khamis等人(2025年)量化了全国范围内的潜在物理脆弱性,而Hzami等人(2025年)评估了多哈城市沿海基础设施对预计淹没的脆弱性。尽管有这些宝贵的贡献,但卡塔尔尚未对适应策略进行全面的或系统的评估,这在识别和优先考虑针对当地情况的解决方案以减轻海平面上升风险方面留下了重要的研究空白。
全球范围内,沿海地区采用了多种工程和基于自然的策略(NbS)(Liu等人,2025年),但由于生态脆弱性、社会经济依赖性以及沿海地区关键资产的高暴露度,为卡塔尔选择合适的措施尤其具有挑战性(Al-Mannai等人,2025年;Singh等人,2020年)。每种策略类别都存在权衡。虽然硬性防御措施可以提供即时的洪水保护,但可能会无意中对沿海生态系统造成负面影响(Du等人,2020年)。它们的退化会削弱生态韧性,并降低对社区和国家可持续性至关重要的生态系统服务(van der Meulen等人,2022年)。NbS在气候不确定性下提供了重要的生态和适应效益,但在人口密集的城市化环境中面临可行性限制(Dahy等人,2024年)。同样,基础设施加固和土地复垦可以提供中等程度的保护,但可能会以高昂的成本和生态完整性为代价(Afzal等人,2023年;Lecart等人,2024年)。社会维度进一步复杂化了适应选择。重新安置虽然可能有效,但在政治和经济上都很敏感,使其实施具有挑战性(Birkmann等人,2022年)。尽管卡塔尔的沿海经济以工业贸易为主,但沿海和海洋生态系统也因其社会经济重要性而受到关注,它们可能因洪水暴露而面临生态退化,引发对社会经济脆弱性的担忧(Burt等人,2017年)。忽视这些生态和社会范式可能会加剧脆弱性(Sarmiento Barletti等人,2022年)。
鉴于这些生态、经济和社会方面的权衡,选择合适的适应措施需要一种结构化的决策支持方法,该方法能够结合多样化的标准和利益相关者的观点。层次分析法(AHP)提供了这样的框架,提供了一种基于多个(通常是相互冲突的)目标评估和优先考虑适应策略的系统方法。其有效性已在多种沿海背景下得到验证。例如,Liu等人(2025a)、Liu等人(2025b)应用AHP系统地优先考虑了亚洲沿海地区的气候变化缓解策略,确定红树林恢复是最有效的策略,因为它具有生态效益和成本效益。同样,Sahin等人(2013年)使用AHP评估了澳大利亚黄金海岸的适应方案,而Karleu?a等人(2020年)使用AHP比较了克罗地亚科斯坦贾湾防护堤的设计方案。Bagheri等人(2021年)进一步通过结合德尔菲法(Delphi)-AHP和GIS来评估马来西亚瓜拉登嘉奴的沿海脆弱性和社会经济影响。尽管取得了这些成功,但现有研究通常采用狭窄的评估标准,强调生态或社会经济维度,经常忽视可持续性的综合性。此外,大多数评估在排名适应方案时未能考虑成本效益,限制了其在政策和投资决策中的实际相关性。
在卡塔尔,已发表的研究表明沿海适应规划的进展有限。现有的努力尚未系统地将利益相关者的观点、多标准评估和经济评估整合到一个统一的框架中,以选择适合当地情况的策略。虽然AHP已在类似的沿海背景下应用,但很少有研究同时考虑了所有三个可持续性维度、检查特定情况的权衡或验证首选措施的经济可行性。
为解决其中的一些问题,本研究首先进行了结构化的利益相关者调查,以确定和权衡对卡塔尔沿海适应规划最重要的决策标准。这些输入使用AHP进行分析,该方法结合了利益相关者的优先事项和文献中的证据,以评估和排名环境、社会和经济维度的适应策略。在此多标准评估的基础上,对最突出的策略进行了有针对性的成本效益分析(CBA),以量化经济效率和相关协同效益。这种顺序方法使得能够开发出一个基于参与的、基于证据的适应框架,该框架适应卡塔尔的沿海实际情况,将当地优先事项与经济理由相一致,并支持透明的、可持续的长期沿海韧性决策。
方法论
本节概述了确保对卡塔尔沿海地区沿海适应策略进行系统、透明和基于证据的评估所采用的逐步方法。利益相关者的参与是第一步,用于捕捉对沿海风险和优先事项的看法。在第二步中,使用AHP分析这些参与者的输入,以排名与卡塔尔沿海环境、社会经济依赖性和政策格局相关的决策标准。
利益相关者识别和映射
利益相关者映射工作有助于系统地识别与卡塔尔沿海地区相关的关键社区和组织。决策过程中的参与者包括政府机构、半私营和私营部门机构的代表、当地社区以及主题专家。研究结果揭示了四个主要的利益相关者类别,每个类别代表了沿海决策过程中不同的角色和参与需求。
讨论
利益相关者的参与在塑造适应策略的优先排序中发挥了核心作用,促进了透明度、跨部门学习和决策的共同所有权。尽管私营利益相关者和当地社区的参与有限,但整个过程仍然具有包容性,确保更广泛的社会经济和生态效益反映在适应策略的优先排序中。这些发现与国际研究结果一致。
结论
本研究展示了在统一的决策框架内结合利益相关者参与、多标准优先排序和经济评估的价值。整合这些方法确保适应决策反映经济、环境和社会优先事项,而不是依赖于单一维度的评估。在这个框架内,AHP有助于将利益相关者的偏好结构化地纳入评估中,确保
CRediT作者贡献声明
Fabiha Hussain:概念化、撰写——初稿、方法论、调查、数据管理、正式分析。Fatima-Zahra Lahlou:撰写——审阅与编辑、验证、方法论。Tareq Al-Ansari:概念化、撰写——审阅与编辑、验证、监督、资金获取、方法论。
数据和材料的可用性
可根据要求提供。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本研究得到了卡塔尔研究发展与创新委员会和哈马德·本·哈利法大学(HBKU)的支持,项目编号为NPRP14C-0909-210008。本文中表达的任何观点、发现、结论或建议均为作者的观点,并不一定反映QRDI、HBKU或QF的观点。