Socio-Economic Disparities in Exposure to Extreme Heat and Flood Hazards in Switzerland: A Spatial Analysis Combining Geographical Information Systems (GIS) and Logistic Regression (LR)

Diplôme Master Socio-Economic Disparities in Exposure to Extreme Heat and Flood Hazards in Switzerland: A Spatial Analysis Combining Geographical Information Systems (GIS) and Logistic Regression (LR) eng 2025-01-24 author Zobrist Samuel 991047 director Dao Quoc-Hy 27151 Service enseignement, recherche, administratif et technique (SdS) (SCSPS) director Guilbert Alice Olga Marine 0000-0003-4727-3244 906572 Services communs de l'Institut des sciences de l'environnement (ISECO) Climate change has shifted weather and climate patterns and increased the frequency and severity of extreme events. Many studies highlighted that the exposure to extreme events is unevenly distributed across socio-economic groups, although the observed effects vary in direction, magnitude and across spatial areas. The study focus of this thesis was Switzerland, and aimed to provide a first understanding of how exposure to extreme heat and floods affects different socioeconomic groups among the Swiss population. For this purpose, socio-economic data from the Swiss Neighborhood Index of Socio-Economic Position (N = 1’527’168) was used, where each observation represented a residential building with a corresponding socio-economic position (SEP). Using ArcGIS, these observations were compared to land surface temperatures (LST) and to the Aquaprotecet flood risk layers. Four different thresholds for extreme heat (LST thresholds of 36.3°C, 37.2°C, 39.4°C, 41.9°C) and floods (recurrence periods of 50-year, 100-year, 250-year, 500-year) were applied, and general (entire Switzerland) as well as spatial (urban, intermediate, and rural areas) logistic regression (LR) models with cluster robust standard errors were calculated in R-Studio. The LR results showed that the exposure to extreme heat changes the direction across the four thresholds. In the general models, residential buildings with lower SEPs experienced less exposure to lower thresholds, while this effect changes to the opposite for higher thresholds. In the spatial models, buildings in urban areas experienced a similar level of exposure for the lower thresholds but showed less exposure on higher thresholds for the buildings with the highest SEPs. However, the rural areas in the spatial models indicated an opposite trend where vulnerable people were less exposed, although the interpretation of this result is limited due to an imbalanced distribution of observation across SEPs in rural areas. In case of floods, residential buildings with higher SEPs experienced significantly less exposure throughout all models and spatial areas. <p>Le changement climatique a modifié les conditions météorologiques et climatiques et augmenté la fréquence et la gravité des événements extrêmes. De nombreuses études ont mis en évidence que l'exposition aux événements extrêmes est inégalement répartie entre les groupes socio-économiques, bien que les effets observés varient en termes de direction, d'ampleur et d'une zone spatiale à l'autre. L'objectif d'étude de cette thèse était la Suisse et visait à fournir une première compréhension de la manière dont l'exposition à la chaleur extrême et aux inondations affecte différents groupes socio-économiques de la population suisse. À cette fin, les données socio-économiques de l'Indice suisse de la situation socio-économique des quartiers (N = 1'527'168) ont été utilisées, où chaque observation représentait un bâtiment d'habitation avec une position socio-économique correspondante (SEP). À l'aide d'ArcGIS, ces observations ont été comparées aux températures de surface du sol (LST) et aux couches de risque d'inondation d'Aquaprotect. Quatre seuils différents pour la chaleur extrême (seuils LST de 36,3 °C, 37,2 °C, 39,4 °C, 41,9 °C) et les inondations (périodes de récurrence de 50 ans, 100 ans, 250 ans, 500 ans) ont été appliqués, et des modèles de régression logistique (LR) généraux (toute la Suisse) ainsi que spatiaux (zones urbaines, intermédiaires et rurales) avec des erreurs types robustes en grappes ont été calculés dans R-Studio. Les résultats de l'étude LR ont montré que l'exposition à la chaleur extrême change de direction à travers les quatre seuils. Dans les modèles généraux, les bâtiments résidentiels avec des BSE plus faibles ont été moins exposés à des seuils inférieurs, tandis que cet effet change à l'opposé pour les seuils plus élevés. Dans les modèles spatiaux, les bâtiments situés dans des zones urbaines ont connu un niveau d'exposition similaire pour les seuils inférieurs, mais ont montré une exposition moindre pour les seuils supérieurs pour les bâtiments ayant les BEN les plus élevés. Cependant, les zones rurales des modèles spatiaux ont indiqué une tendance inverse où les personnes vulnérables étaient moins exposées, bien que l'interprétation de ce résultat soit limitée en raison d'une répartition déséquilibrée des observations entre les PSE dans les zones rurales. En cas d'inondations, les bâtiments résidentiels avec des BSE plus élevés ont été nettement moins exposés dans tous les modèles et toutes les zones spatiales.</p> <p> </p> Disparités socio-économiques Changement climatique Événements extrêmes Exposition Chaleur extrême Risque d'inondation Position socio-économique Analyse spatiale Risques climatiques Socio-economic disparities Climate change Extreme events Exposure Extreme heat Flood risk Socio-economic position Spatial analysis Climate risks Dewey 354.3 MIHDS Master in Innovation, Human Development and Sustainability 199 Institut de la gouvernance de l'environnement et du développement territorial TF false 13d06b17-15cc-44fc-abb8-85cb7f5765dc Master thesis Public Masters_Thesis_Samuel_Zobrist.pdf 130035422 application/pdf 6651b54014d9e94fd1efbbdc7ed5636b9ea6e3c95142029b3e07648c5c2a78b9 openAccess Faculté des sciences de la société / Institut de la gouvernance de l'environnement et du développement territorial

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