IF50.5｜多数海岸灾害评估低估海平面高度

全球99%以上海岸灾害评估未正确对齐海平面与陆地高程，导致暴露人口被大幅低估。

这篇按生信解读号的读法拆：先看背景和问题，再看作者怎么做、做出了哪几条硬发现，最后把数据和代码收走。

研究背景

海平面上升对沿海低地构成重大风险，评估其影响需结合沿海海平面高度与陆地高程。数字高程模型（DEM）是基础数据，但其垂直基准常为全球大地水准面（geoid），而实际海平面受洋流、风、温度、盐度等影响，与geoid存在偏差（即平均动力地形MDT）。已有研究指出，忽视这一偏差会导致海平面上升影响评估出现误差，但该问题在文献中的普遍性和定量影响尚不清楚。

科学问题

卡在哪里： 此前研究多默认geoid代表平均海平面，未系统评估这一假设在全球和区域尺度上造成的海平面高度偏差及其对暴露人口和土地面积估算的影响。

本文要回答： 系统评估现有海岸灾害评估中垂直基准处理不当的普遍性，量化其对全球和区域尺度海平面上升暴露估算的影响。

技术路线

作者主要用了：系统文献评价、全球DEM垂直基准转换、MDT数据对齐、暴露分析。

作者首先通过PRISMA流程系统筛选385篇海岸灾害评估论文，逐篇检查DEM使用、垂直基准转换和海平面参考的文档记录与正确性。随后，利用最新MDT数据（HYBRID-CNES-CLS2022）将四种全球DEM从原始geoid基准转换到平均海平面基准，并模拟1米相对海平面上升情景，比较有无正确海平面参考下的暴露土地面积和人口差异。该设计旨在量化文献中常见错误对评估结果的实际影响。

图 1　Fig. 1。图1展示了文献评价结果：73%的论文垂直基准文档不完整或缺失，仅1%正确对齐海平面与陆地高程。图中条形图显示各类文档缺失或错误的比例，强调绝大多数研究未进行必要的基准转换。

核心亮点

亮点 1｜99%以上评估存在垂直基准问题

在系统评价的385篇论文中，73%的文献对海平面高度、陆地高程和垂直基准的文档记录不完整或完全缺失；仅1%正确描述并对齐了海平面与陆地高程数据。90.6%的研究未进行基准转换，隐含假设geoid高度0米等于当地海平面。仅0.3%（1篇）的论文具有完整的垂直基准文档且无转换错误。

图 2　Fig. 2。图2对比了EGM96和EGM2008 geoid与实测平均海平面的偏差。全球地图显示偏差分布，东南亚和太平洋地区偏差最大（>1米），而北美和欧洲偏差较小。直方图显示全球平均偏差为0.27米和0.24米，但局部可达数米。

亮点 2｜实测海平面普遍高于geoid假设

全球平均而言，EGM96和EGM2008 geoid分别比实测平均海平面低0.27米和0.24米（标准差分别为0.76米和0.52米）。区域差异显著，在东南亚和太平洋地区，实测海平面可比geoid高出1米以上，最大偏差可达数米。这些区域多为数据稀疏的全球南方，geoid模型性能较差。

图 3　Fig. 3。图3展示了不同DEM在假设geoid代表海平面时与正确对齐后的海平面高度差异。箱线图显示各DEM的偏差分布，表明忽略MDT会导致系统性低估沿海海平面高度，尤其在数据稀疏区域。

亮点 3｜正确对齐后暴露人口增加48-68%

模拟1米相对海平面上升时，使用正确MDT对齐后，全球低于海平面的土地面积从294,500–431,100 km²增加到460,100–670,000 km²（增加31–37%），人口从34.0–49.2百万增加到77.0–132.2百万（增加48–68%）。在东南亚，暴露面积和人口分别增加高达94%和96%。

图 4　Fig. 4。图4显示正确对齐后全球暴露土地面积和人口显著增加。柱状图对比了有无MDT对齐下的暴露估计，显示面积增加31-37%，人口增加48-68%。区域分析突出东南亚的增幅最大。

亮点 4｜IPCC报告亦受影响

46篇被评估文献被IPCC AR6报告引用，其中36篇缺乏海平面参考，9篇实施错误。例如，AR6中关于低海拔沿海区（LECZ）人口估计为8.96亿，而正确对齐后估计为9.66亿至10.7亿，表明现有报告可能低估了暴露人口。

生信可带走

这一块是给做分析的人用的，不是科普点缀。

• 方法栈： 系统文献评价、全球DEM垂直基准转换、MDT数据对齐、暴露分析
• 公开数据： 原文未给出公开组学登录号
• 代码： 原文未给出公开 GitHub/GitLab 仓库
• 谁该点开原文： 从事海岸灾害评估、海平面上升影响研究或使用全球DEM进行空间分析的科研人员。

带走一句

做海岸暴露分析时，务必检查DEM的垂直基准，并用MDT或验潮站数据对齐到当地平均海平面，否则会严重低估风险。