城市内涝是指发生在城市地区主要由短时暴雨或连续强降水超过城市排水能力而引起的积水现象。从全球洪涝灾害的频率来看，中国是一个高风险、易发内涝的地区。城市内涝的频繁发生，造成严重的经济损失和人员伤亡，增加城市的风险，尤其是北京、上海、广州等特大城市。随着城市化进程的不断加快，城市的土地利用/覆被发生巨大变化，城市二维三维景观格局更加复杂，使得城市内涝特征和驱动因素存在着不确定性和空间异质性。因此，探索城市内涝的空间特征与驱动因素，有效地减少或消除内涝的影响是城市内涝管理的首要目标。
基于此，以中国9个特大城市（北京、天津、上海、西安、南京、武汉、广州、深圳、沈阳）为例，利用2015年至2020年的1201条内涝点记录来研究城市内涝的空间特征和驱动因素，首先运用核密度和空间自相关性分析探究城市内涝空间分布特征，然后采用多元逐步回归与增强回归树模型相结合的方法，揭示特大城市的内涝驱动因素。
结果表明，9个城市的内涝事件呈现聚集效应，但沿海和内陆城市的空间特征有所差异。在所有尺度上（1km、3km、5km），二维三维景观格局特征对城市内涝的贡献率都很高，尤其是斑块密度、建筑物密度和建筑形态指数。随着尺度从1km增加到5km，二维和三维景观格局指数的相对贡献率分别增加了43.8%和36.2%。然而，地形、气象和排水能力因子的相对贡献分别减少了47.6%、39.0%和33.2%。在大尺度（5km）上，城市内涝的驱动因素的相关性更强，主导因素更明显。在小尺度（1km）上，驱动因素的贡献相对平均。尺度效应显著地影响着城市内涝。这表明适当的尺度可以更准确地捕捉城市内涝的主导因素。以上的研究方法和结果通过对内涝驱动因素的多尺度分析，为缓解城市内涝风险和城市规划提供了重要的启示和新的视角。
该成果以“Spatial characteristics and driving factors of urban flooding in Chinese megacities”为题发表在Journal of Hydrology上。中科院沈阳应用生态研究所景观生态组联合培养硕士研究生王永衡为第一作者，李春林副研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委重点和面上项目、中科院青促会人才项目等的支持。
图 不同尺度内涝驱动因素对内涝点的相对贡献
