基于信息系统化城市灾害识别和管理
城市灾害评估及综合防灾能力分析
城市灾害评估及综合防灾能力分析摘要：当今世界城市综合防灾减灾形势不容乐观，随着科技的进步与发展，灾害对人类社会的影响也在不断加剧，对我国社会的可持续发展形成了十分不利的隐患。
这里从城市综合防灾的发展现状、城市防灾基本内容、城市地质灾害综合评价、城市抗灾能力分析、城市综合防灾信息系统这几个方面对城市综合防灾减灾做了简单概述，简要分析了城市综合防灾的意义与作用，对加深人们的城市综合防灾意识起到了一定的积极效果。
关键词：城市；综合防灾；灾害评价；防灾信息系统1.引言随着人类科技水平不断进步，世界各国工业化显著提高，城市化的程度也随之不断提高，人类的居住分布在城市越来越密集，以发达城市为中心形成了无数的环形城市圈。
这样的人口密度分布虽然可以让大城市的经济带动周边经济的发展，但却把各种城市灾害的影响成倍放大。
现代城市事故与灾害的发生概率与规模呈现出增长趋势，以新冠肺炎疫情传播为例，由于城市交通发达的缘故，疫情的传播速度比之前的疾病传播更快，城市综合防灾减灾已经成为城市发展过程中必须注意的问题。
1.发展现状20世纪70年代，美国政府颁布了《国家地震减灾法》。
1987年，第42届联合国大会决定将1990至2000年期间的十年定为了“国际减轻自然灾害十年”，这标志着国际灾害防治研究工作进入全新阶段。
20世纪90年代初，中国国家自然科学基金设立项目，在典型城市开展大规模防灾减灾项目和研究、地震减灾规划专题研究和城市综合减灾工程研究。
随着灾害科学研究的不断深入，我国灾害科学研究的方法也在不断创新，不断与相关学科交流和融合，将遥感、地理信息系统、全球定位系统、互联网等多种新技术应用于灾难研究。
随着经济科技发展，我国国力逐渐强盛，对城市灾害的防治态度也发生了根本性变化。
目前为止，我国的城市综合防灾减灾研究工作并没有形成一套完备成熟的综合体系，有些发达地区的城市对于单项灾害种类的防灾减灾规划相对突出，但是综合性的灾害预防管理系统仍存在缺陷，防灾内容稍显不足。
基于GIS的城市风险评估与防范
基于GIS的城市风险评估与防范引言：随着城市化进程的不断加速，城市面临的风险也越来越复杂和多样化。
如何科学准确地评估城市风险，并采取相应的防范措施，成为保障城市安全发展的重要任务。
地理信息系统（GIS）的出现为城市风险评估与防范工作提供了有力的支持。
本文将介绍基于GIS的城市风险评估与防范的方法和应用。
一、GIS在城市风险评估中的作用地理信息系统将地理空间数据与属性数据进行关联整合，能够对城市的空间分布、环境特征、基础设施等进行全面的描述和分析，为城市风险评估提供了基础数据和分析工具。
1. 数据集成与分析GIS可以将城市的各种数据集成到一个统一的平台上，包括地形地貌、气候环境、土地利用、人口密度、交通网络等等，形成一个综合的城市数据库。
通过对这些数据的分析，可以识别出潜在的风险源，如高风险地段、易发生事故的交通路段等，有利于制定科学的防范策略。
2. 空间分布与可视化GIS能够将数据以图形的形式进行展示，通过地图和空间分析，直观地展示风险分布的情况。
譬如利用GIS可以根据历史灾害数据和气象信息，绘制出城市的风险地图，标示出各类灾害的潜在区域，从而为城市防灾减灾工作提供参考依据。
二、基于GIS的城市风险评估方法基于GIS的城市风险评估是一个复杂的工程，需要结合大量的数据和模型进行综合分析。
以下介绍几种常用的方法。
1. 多因素评估模型多因素评估模型是通过建立多指标的综合评估模型来评估城市风险。
例如，可以采用加权叠加法，将不同因素的权重赋予不同的区域，按照一定的算法计算综合得分，从而得出城市风险的等级划分。
2. 空间分析模型空间分析模型能够根据地理位置信息，精确计算各个地理单元的风险值。
例如，通过地理位置和历史灾害数据，可以采用核密度分析模型，计算出城市各个地区的灾害风险密度，为城市规划和建设提供科学指导。
三、基于GIS的城市风险防范策略通过GIS对城市风险进行评估的结果，可以为城市风险防范工作提供决策支持。
地理信息系统知识：GIS在城市安全管理中的应用
地理信息系统知识：GIS在城市安全管理中的应用随着城市化进程的加速和安全威胁的不断增多，城市安全管理已经成为城市管理中不可忽视的重要部分。
地理信息系统（GIS）作为空间数据处理和分析的重要工具，越来越多地应用于城市安全管理中。
GIS在城市安全管理中的应用范围十分广泛，主要包括以下几个方面：1.犯罪分析与预测通过GIS技术，可以将犯罪事件地理位置信息与其他社会、经济、环境数据进行整合，进而进行分析，预测犯罪的发生和演变趋势。
例如，可以利用GIS技术在城市中创建热点地图，通过标识和分析“热点”区域，进而指导警方制定有效的预防和打击犯罪的策略。
2.环境监测和应急响应GIS技术可以帮助城市管理部门对城市环境进行全方位的监测和评价，有效地应对环境污染，减少自然灾害的影响。
同时，在自然灾害发生时，GIS技术可以通过实时监测、数据处理和分析，为城市应急部门提供完整准确的信息，优化应急响应措施，提高应急响应效率。
3.交通管理和安全GIS技术可以为城市交通管理部门提供实时、准确的交通信息，帮助解决交通拥堵、交通事故等问题。
此外，GIS技术还能为城市规划和规划工具提供重要支持，从而提高城市交通安全。
4.公共安全管理和应急救援GIS技术在公共安全管理和应急救援中的应用主要包括区域划分、事件识别、资源调配等方面。
通过GIS技术，安全管理部门可以快速准确地识别安全事件的范围和影响程度，并利用疏散、转移、撤退、救援等措施及时处理安全事件。
总之，GIS技术在城市安全管理中的应用，能够提高城市安全管理的精细化、智能化和系统化程度。
然而，在应用GIS技术时，还需要充分考虑数据安全和隐私保护等问题，确保数据的保密、完整性和可靠性。
另外，GIS技术的应用需要与实际安全风险实时变化相适应，及时优化调整使其更好地服务于城市安全管理工作。
在未来的城市管理中，GIS技术不仅可以运用于城市安全管理，还可以为城市规划、水资源管理、环境保护等方面提供支持，成为城市发展不可或缺的重要工具。
基于系统动力学的城市内涝灾害应急管理模型
第38卷第5期Vol．38No．5水㊀资㊀源㊀保㊀护Water Resources Protection2022年9月Sep.2022㊀㊀基金项目:国家自然科学基金(71774132);陕西省创新能力支撑计划(2020KJXX-0092);陕西省教育厅重点科学研究计划(21JT028)作者简介:李雯(1995 ),女,博士研究生,主要从事城市防洪减灾研究㊂E-mail:185166402@通信作者:姜仁贵(1985 ),男,教授,博士,主要从事城市防洪减灾与管理决策研究㊂E-mail:jrengui@DOI :10．3880/j.issn．10046933．2022．05．008基于系统动力学的城市内涝灾害应急管理模型李㊀雯1,姜仁贵1,2,解建仓1,赵㊀勇2,朱记伟1,杨思雨1(1.西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西西安㊀710048;2.中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京㊀100038)摘要:采用系统动力学(SD )方法建立城市内涝灾害应急管理SD 模型㊂在确定模型变量权重的基础上,通过构建模型方程式并绘制内涝灾害因果回路图和存量流量图实现对事件动态模拟仿真和敏感性分析㊂将构建的SD 模型用于西安市一场典型内涝灾害事件的仿真分析,结果表明:随着时间增长,通过模拟仿真增加对技术因素㊁社会因素㊁管理因素和自然因素的管控,城市内涝灾害应急管理效果趋于变好;SD 模型中不同变量对城市内涝灾害应急管理影响存在差异,需要不断完善应急预案,加强城市排水管网建设,提高应急决策时效性㊂关键词:城市内涝灾害;应急管理模型;系统动力学;Vensim 软件;西安市中图分类号:TV212.5+3;X43㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:10046933(2022)05005107Emergency management model of urban waterlogging disaster based on system dynamics ʊLI Wen 1,JIANG Rengui 1,2,XIE Jiancang 1,ZHAO Yong 2,ZHU Jiwei 1,YANG Siyu 1(1.State Key Laboratory of Eco-hydraulics in Northwest Arid Region of China ,Xi an University of Technology ,Xi an 710048,China ;2.State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin ,China Institute of Water Resources and Hydropower Research ,Beijing 100038,China )Abstract :The system dynamics (SD)model of urban waterlogging emergency management is established by using the method of SD.On the basis of determining the weight of the model variables,the dynamic simulation and sensitivity analysis of the event are realized by building the model equation and drawing the causal circuit diagram and the stock flowdiagram of the waterlogging disaster event.The SD model is applied to the simulation analysis of a typical waterlogging disaster event in Xi an.The results show that with the increase of time,increase the control of technical factors,social factors,management factors and natural factors,and the emergency management effect of urban waterlogging disasters tends to be better.Different variables in the SD model have different effects on the emergency management of urban waterlogging disasters.It is necessary to continuously improve the emergency plan,strengthen the construction of urban drainage network,and improve the timeliness of emergency decision-making.Key words :urban waterlogging disaster;emergency management model;system dynamics;Vensim software;Xi an City ㊀㊀气候变化影响下全球和局地极端降水增加,城市化建设加快使得城市不透水面积增大[1-2],城镇区域土地利用现状显著改变[3],诸多因素共同作用下,城市内涝灾害事件频发[4],影响城市健康发展[5]㊂受季风气候影响,我国是洪涝灾害最严重的国家之一[6],2007 2015年,发生过内涝的城市数量超过360个,据‘2019年中国水旱灾害防御公报“统计数据,2019年全国因洪涝共造成4766．6万人次受灾,658人死亡失踪,直接经济损失高达1922．7亿元㊂ 逢雨就涝 和 城市看海 成为城市新常态[7],造成严重经济损失和人员伤亡[8-9],危害经济社会的可持续发展㊂2021年7月,欧洲遭遇 百年一遇 的洪灾,持续强降水席卷德国㊁比利时㊁荷兰等国家;我国河南省郑州市㊁新乡市等城市遭遇极端暴雨袭击造成严重人员伤亡和经济损失,引发相关部门以及广大专家学者关注㊂城市暴雨内涝事件受㊃15㊃到自然和社会影响较大,频发㊁突发且不确定性大,具备突发事件特征[10]㊂通过剖析城市暴雨内涝事件内在演化过程,为城市暴雨内涝灾害的应急管理㊁救援工作开展提供参考[11],对保障人民群众生命财产安全有重要作用㊂诸多学者针对城市内涝灾害开展了研究,取得大量成果㊂在应急管理方面,Lu等[12]提出了支持水敏感城市设计框架,通过快速评估城市洪水灾损,让城市水资源管理者开展洪水风险管理决策;Yang 等[13]通过将多智能体系与地理信息有机融合,对动态风险下政府与居民之间相互作用进行模拟,快速准确地收集和分析信息,提高救灾效率和城市防洪减灾能力㊂在应急决策方面,丁继勇等[14]基于贝叶斯法则提出了暴雨内涝应急方案动态生成方法,为城市暴雨内涝应急决策提供参考;马文笑等[15]提出突发环境事件应急决策方法,并在此基础上构建基于案例推理的应急决策模型㊂在城市排水方面,徐祖信等[16]引入水质特征因子概念建立雨污水管网化学质量平衡方程,对地下水入渗量进行定量分析;陈义等[17]构建了考虑管网线混接情况的排水管有向图集合模型,通过广度搜索和计算机技术,快速计算排水管网水量㊂在海绵城市方面,李春林等[18]采用SWMM模型对城市化前㊁城市化后和实施低影响开发措施后3种情景的水文水质过程进行模拟对比,为海绵城市建设提供参考;黄绵松等[19]采用二维水动力雨洪模型,模拟固原海绵城市研究区在典型降雨设计过程下海绵城市建设前后内涝积水情况,分析内涝削减效果;徐宗学等[20]对国内外城市雨洪模型和水文效应等进行对比分析,提出我国海绵城市建设过程中面临的问题和精细化模拟思路㊂现有文献主要集中在风险评估㊁机理分析㊁数值模拟以及海绵城市建设等工程措施方面[21],针对城市内涝灾害应急管理方面的研究相对较少㊂自1956年Forrester教授提出系统动力学(system dynamics,SD)后,逐渐形成了集系统理论㊁信息反馈理论㊁决策理论㊁仿真技术和电子计算机理论为一体的学科,为城市内涝灾害应急管理提供理论基础[22]㊂本文将城市内涝作为突发事件进行处理,基于SD方法,构建城市内涝灾害应急管理SD 模型,采用Vensim软件对城市内涝事件进行模拟仿真和敏感性分析,研究内涝事件内部不同影响因素之间相互关系㊁作用机理和影响模型变化的敏感因素,以期为城市内涝灾害应急管理和防洪减灾提供支撑㊂1㊀SD模型构建1．1㊀影响因素分析城市内涝灾害应急管理系统包括:监测预警㊁应急响应㊁物资储备和应急救援等一系列环节,是个复杂的大系统㊂本文在前期研究基础上,将城市内涝灾害应急管理系统划分为事前准备子系统㊁事中处理子系统和事后处置子系统㊂通过这3个子系统的相互影响㊁相互作用,共同构成一个有机整体[23]㊂城市内涝事件的应急管理是一个动态变化过程,需要综合考虑诸多要素的影响,因此子系统既可以看作复杂系统的输入,也可以看作复杂系统的输出,根据子系统之间相互关系构建事前准备㊁事中处理和事后处置3个环节相互嵌套关联的SD模型㊂SD模型由因果回路图和存量流量图构成㊂因果回路图能够描述系统变量之间的逻辑关系,但是无法表达系统内部构成要素的变量性质;想要定量分析系统内部变量,需要基于因果回路图的因果关系通过模型方程式构建存量流量图㊂系统存量流量图能够针对系统内部的要素和信息之间的相关关系,结合定量描述,得到全部时间上系统动态变化的行为状态㊂1．2㊀因果回路图Vensim软件是美国Ventana公司设计的可视化建模工具,用户能够基于该软件快速建立一个新的动态模型[24],绘制城市内涝灾害事件因果回路图和存量流量图,建立SD模型㊂Vensim软件提供针对模型的多种分析方法,主要包括结构分析和数据分析,实现对模型的检验和纠正,采用graph㊁causes strip㊁table和table time等数据分析工具对模型进行模拟仿真,模拟变量之间的关系㊂在因果回路图中,通过不同颜色对事前准备子系统㊁事中处理子系统和事后处置子系统进行区分,用有向箭头表示因果链,由原因指向结果,每一条因果链都有正负性,分别用 + 与 - 表示㊂当某一变量增加时其相关某一变量也随之增加,此为变量之间的正相关关系,用正向因果链表示,反之,则用负向因果链表示㊂城市内涝灾害应急管理系统因果回路图如图1所示㊂区域GDP是对研究区域经济发展水平的直观表征,区域GDP越高说明该区域经济发展水平越好,社会投入资金越多,对救援物资和医疗机构的储备和建设也会比较丰富,有利于开展城市内涝灾害事件的应急模拟演练㊂城市化建设使得城市硬化地面增加,一旦出现短时强降雨,极易形成城市局部地区积水㊂降雨强度越大,积水程度越严重,受灾面积越大,造成中心城积水断路情况越多㊂应急响应启㊃25㊃图1㊀城市内涝灾害应急管理系统因果回路图Fig.1㊀Causal circuit diagram of urban waterlogging disaster emergency management system动的应急预案等级越高,救援人数越多,救援响应时间越短,事中处理效果就越佳㊂受灾面积会受到最大积水深度㊁单次降水历时和最大降水强度因素的影响,受灾面积越大,经济损失和人员伤亡越多,这些变量都影响事后处置效果㊂1．3㊀存量流量图存量流量是SD 的核心概念,存量是累积量,表征系统的状态;流量是速率量,表征存量变化的速率,存量的变化由流量引起㊂采用Vensim 软件建立城市内涝灾害应急管理系统存量流量图,如图2所示㊂图2㊀城市内涝灾害应急管理系统存量流量图Fig.2㊀Stock flow diagram of urban waterlogging disaster emergency management system1．4㊀模型方程式建立SD 模型中管理因素㊁技术因素㊁社会因素和自然因素属于状态变量,其余变量作为城市内涝灾害事件应急管理总系统中的辅助变量和常量㊂管理因素增量㊁技术因素增量㊁社会因素增量和自然因素增量分别表示管理因素㊁技术因素㊁社会因素和自然因素的速率变量,是描述管理㊁技术㊁社会和自然变量与辅助变量相互关系的函数方程式[25]㊂城市内涝灾害应急管理系统与事故安全系统结构和内涵相近,因此基于事故安全系统,得到城市灾害内涝应急管理系统应急管理效果的计算公式[26]:㊃35㊃M S=ð4i=1W i L i㊀㊀(i=1,2,3,4)(1)其中L i=L Ti+R i T S式中:M S为城市内涝应急管理系统应急管理效果; L1为管理因素;L2为技术因素;L3为社会因素;L4为自然因素;W i为各因素所对应的权重,W1+W2+W3+ W4=1;L iT为T时刻各因素的变量水平;R i为各因素对应增量;T S为时间步长㊂管理因素包括应急模拟演练㊁救援物资储备量㊁救援响应㊁救援人员人数㊁启动应急预案等级㊁部门间有效的合作㊁抢险物资补充㊁灾后重建和民众补偿9个子变量㊂技术因素包括监测数据㊁预测预警㊁技术资金投入和应急决策方案4个子变量㊂社会因素包括宣传教育㊁城市硬化地面㊁区域经济发展水平㊁基础设施建设水平㊁城市绿化覆盖率和医疗机构个数6个子变量㊂自然因素包括降水的随机性㊁期间平均降水量㊁最大降水强度㊁单次降水历时㊁最大积水深度㊁受灾面积㊁中心城积水断路数量㊁经济损失和人员伤亡9个子变量㊂2㊀实例仿真分析选取2020年西安市发生的一场典型内涝灾害事件为研究对象,采用构建的SD模型进行仿真分析㊂2020年7月10日14时56分西安市气象台发布暴雨橙色预警,强降雨突袭主城区,造成主城区内20多处市政道路和低洼地段严重积水,部分下穿通道积水达到0．5m以上㊂城市气象㊁市政和应急等多部门快速联动,开展应急管理㊂2．1㊀模型参数赋值根据城市内涝事件特点㊁因果关系与系统模型结构,将模型仿真时间起始点设为降雨发生之际,时间范围设置为0~1．5d,时间步长设置为0．1d㊂通过分析确定管理因素㊁技术因素㊁社会因素和自然因素各子变量的初始值㊂首先利用层次分析法确定客观权重,然后利用熵权法对其进行修正[25],得到系统模型子变量的权重值,结果见表1㊂基于多元线性回归模型,通过所得数据确定辅助变量之间的相对关系,得到28个子变量的相对系数,从而根据子变量因果关系确定各子变量间的模型方程式㊂将城市内涝灾害应急管理SD模型的变量分为原因变量和结果变量,将原因变量设为x,结果变量设为Y,相对系数设为ζ,根据因果回路图,设有n个原因变量构成结果变量,得到原因变量x与结果变量Y的关系:Y=ζ0+ðn i=1ζi x i+e(2)表1㊀子变量权重Table1㊀Weight of sub-variables状态变量子变量修正前权重修正后权重管理因素应急模拟演练0．1030．098救援物资储备量0．0430．037救援响应0．2660．291救援人员人数0．1860．198启动应急预案等级0．1090．105部门间有效的合作0．1150．116抢险物资补充0．1030．098灾后重建0．0370．029民众补偿0．0360．028技术因素监测数据0．2660．259预测预警0．2660．292技术资金投入0．2020．158应急决策方案0．2660．292社会因素宣传教育0．0600．250城市硬化地面0．3980．353区域经济发展水平0．1610．122基础设施建设水平0．1610．122城市绿化覆盖率0．0590．031医疗机构个数0．1610．122自然因素降水的随机性0．0320．023期间平均降水量0．2080．222最大降水强度0．2080．222单次降水历时0．0790．074最大积水深度0．2080．222受灾面积0．2080．222中心城积水断路数量0．0790．074经济损失0．0460．036人员伤亡0．0620．055式中:ζ0为常量;e为随机误差㊂2．2㊀模拟仿真分析城市内涝灾害应急管理SD模型内部结构方程的指标参数确定后,采用Vensim软件建立存量流量图,输入各变量函数方程式,进行模拟㊂得到技术因素㊁社会因素㊁管理因素和自然因素4个影响因素在0~1．5d时间范围内变化趋势模拟仿真结果,如图3所示㊂由图3可见,技术因素㊁自然因素和管理因素随着时间增长,投入和管控在不断增加;社会因素随着㊀㊀图3㊀4个因素模拟仿真结果Fig.3㊀Simulation results of4factors㊃45㊃时间增长,投入和管控在不断降低㊂技术因素和管理因素的投入和管控的增长程度较大,其次是自然因素,最后是社会因素㊂说明在城市内涝灾害事件发生前后,可以通过迅速提高技术因素中的预测预警能力和防汛人员应急决策方案的有效性㊁提升管理因素中的防汛人员救援响应的速度等方式来增强城市内涝灾害应急管理效果㊂自然因素中降水的随机性㊁期间平均降水量㊁最大降水强度等变量具有不确定性,难以管控,因此自然因素在短时间内投入和管控值增长程度较小㊂社会因素中由于市民缺少防汛知识,防灾避险自救知识严重不足,在灾害发生时引起社会恐慌,导致社会因素的投入在短时间内呈下降趋势㊂图4为城市内涝灾害事件应急管理效果模拟仿真结果,可见,对于当前城市暴雨内涝灾害事件,随着时间增长,不断增加对技术因素㊁社会因素㊁管理因素和自然因素的投入和管控,应急管理效果也逐渐得到改善㊂图4㊀模拟仿真结果Fig.4㊀Simulation results2．3㊀敏感性分析在对SD 模型进行模拟仿真的基础上,按比例对技术因素㊁自然因素㊁社会因素和管理因素进行调整,以便对城市内涝灾害应急管理模型做进一步分析㊂本文将4个影响因素的投入分别减少20%水平,对比5种情况下应急管理效果的差异,结果如图5所示㊂由图5可见,对比应急管理初始效果,管理因素投入减少20%而其他因素不变时,应急管理效果降低1．5372;技术因素投入减少20%而其他因素不变时,应急管理效果降低0．5920;社会因素投入减少20%而其他因素不变时,应急管理效果提高0．0045,这是由于社会因素的投入是日积月累的,在城市内涝事件发生至结束的短短2d 内社会因素对应急管理效果的影响相对较小;自然因素投入减少20%而其他因素不变时,应急管理效果降低1．4277㊂表2为子变量敏感性分析模拟仿真结果㊂结合图5和表2可知,管理因素敏感度最高,表明在城市㊀㊀图5㊀敏感性分析变化趋势Fig.5㊀Change trend of sensitivity analysis 表2㊀子变量敏感性分析模拟仿真结果Table 2㊀Simulation results of sub-variablesensitivity analysis状态变量子变量变化量绝对值管理因素应急模拟演练0．1507救援物资储备量0．0563救援响应0．4469救援人员人数0．3040启动应急预案等级0．1615部门间有效的合作0．1785抢险物资补充0．1507灾后重建0．0451民众补偿0．0435技术因素监测数据0．1532预测预警0．1727技术资金投入0．0935应急决策方案0．1727社会因素宣传教育0．0011城市硬化地面0．0016区域经济发展水平0．0005基础设施建设水平0．0005城市绿化覆盖率0．0001医疗机构个数0．0005自然因素降水的随机性0．0328期间平均降水量0．3169最大降水强度0．3169单次降水历时0．1056最大积水深度0．3169受灾面积0．3169中心城积水断路数量0．1056经济损失0．0514人员伤亡0．0785内涝灾害应急管理过程中,管理因素子变量对应急管理效果的影响较为强烈㊂管理因素中救援响应㊁救援人员人数和部门间有效的合作等子变量在应急管理时直接影响城市内涝灾害应急管理总水平,并且应急演练和抢险物资补充等子变量也对应急管理效果产生一定间接影响㊂技术因素中应急决策方案和预测预警是关键,监测数据和技术资金投入对应急管理效果也有着一定影响㊂社会因素中城市硬化地面过多㊁宣传教育不到位以及区域经济发展水平㊃55㊃均是发生城市内涝灾害事件的诱因㊂自然因素中最大积水深度㊁最大降水强度㊁期间平均降水量以及受灾面积等子变量是发生城市内涝灾害事件严重程度的直接体现,因此,防汛部门要注重城市排水管网的建设工作㊂3㊀结㊀论a.根据不同子系统以及系统的不同变量间相互作用关系,建立基于SD的城市内涝灾害应急管理模型进行模拟仿真㊂结果表明,随着时间增长,不断增加对技术因素㊁社会因素㊁管理因素和自然因素的投入和管控,城市内涝灾害事件的应急管理效果也逐渐改善㊂b.通过敏感分析得到管理因素中救援人员人数和部门间有效的合作等子变量敏感性较高;技术因素中应急决策方案㊁预测预警等子变量敏感性较高;自然因素中期间平均降水量㊁最大降水强度等敏感性较高的子变量是城市内涝灾害事件直接诱因,因此建立完善的城市排水管网体系十分重要㊂通过事前加强预测预警准确性㊁事中加快应急救援时间和实施有效可行的应急决策方案对城市内涝灾害事件应急管理和快速应对有较为显著的影响㊂参考文献:[1]WU X H,CAO 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Science,2020,42(2):358-371.(in Chinese))(收稿日期:2021-05-11㊀编辑:施业)㊃75㊃。
城市防灾应急信息数据管理研究
进 行 系统 的 管 理 ，从 而 能 够 给 防 灾 应 急 研 究 提 供 更丰 富 的资 料 ，使 防 灾 应 急 过 程 中有 更 加 完 备 准 确 的依 据 ，提高单 项 及综 合 防灾应 急 能力 。 随着 信 息 技 术 的 飞 速 发 展 ，越 来 越 多 的城 市
收 稿 日期 ：２ １ ０ ２ ０ ０— ９— ５ 作 者 简 介 ：赵 春艳 （ ９７一） ，硕 士 ，主 要从 事 城 市 信 息化 管理 研 究 ． － ａｌ ｌｅ ｚｙ ｈｔ ｉ ｔｎ １８ 女 Ｅｍ ｉ ：ｏｉ ｃ＠ ｏ ｌ ｏｉ ｖ ｍａ ． 通 讯 作 者 ：冯 启 民 （ ９３一） １４ ，男 ，教授 ，博 导 ， 主要 从 事 城 市 与工 程 防灾 及 其 管 理 信 息 系统 研 究 ． — ａｌ ｑ ｈ ＠ ｓ ａＣＢ Ｅｍ ｉ ：ｆｍｇｙ ｉ ．Ｏ ｎ
中 图分 类 号 ：Ｔ ３９ Ｐ ０ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ８ １ ２ １ Ｏ一 ３７— ４ ０ ０— １Ｘ（００１ ｓ ０ １ ０
采 用信 息 技 术 来 进 行 防 灾 应 急 的 管 理 ，取 得 了一
０ 引 言
灾害研 究 是 当代 社 会 关 注 的 热 点 问题 ， 由 于 灾 害往往 不 期 而 遇 、难 以避 免 ，如 何 防 灾 和 应 急 就显 得更 为 重 要 。 随 着 社 会 的 不 断 发 展 ，城 市 化
城市灾害风险管理与防灾减灾策略
城市灾害风险管理与防灾减灾策略城市灾害是指由自然因素或人为活动引起的在城市中造成人员伤亡、财产损失以及社会功能受到严重破坏的事件。
城市灾害风险管理与防灾减灾策略的制定和执行对于保障城市居民的生命安全和财产安全具有至关重要的意义。
本文将探讨城市灾害风险管理的重要性，以及应采取的防灾减灾策略。
一、城市灾害风险管理的重要性城市灾害是城市发展过程中产生的一种自然和社会问题，其严重性和频率在不断增加。
城市灾害可能包括洪水、地震、暴风雪、火灾、化学泄露等，这些灾害不仅能够造成大量的人员伤亡和财产损失，还会导致城市社会秩序的破坏，给人们的生活带来巨大的影响。
城市灾害风险管理的重要性主要有以下几个方面：1.保障生命安全：城市居民的生命安全是最重要的。
通过合理的灾害风险管理，可提前预警、防范灾害的发生，最大程度地降低人员伤亡的风险。
2.保护财产安全：城市灾害会给居民的财产造成重大损失。
风险管理的任务之一是保护居民的财产安全，减少财产损失，降低灾后重建的成本。
3.维护社会秩序：灾害会造成城市社会秩序的破坏，引发社会动荡。
通过灾害风险管理，可以加强对城市社会秩序的维护，减少社会不稳定因素的产生。
4.促进城市可持续发展：合理的灾害管理措施可以提高城市的抗灾能力，降低城市发展中的风险，为城市的可持续发展提供保障。
二、防灾减灾策略为了更好地管理和应对城市灾害风险，需要采取一系列的防灾减灾策略。
以下是几种常见的策略：1.建立灾害监测与预警体系：通过建立完善的监测体系，及时获取灾害发生的信息，提前进行预警，使人们有足够的时间采取预防和保护措施。
2.加强灾害风险评估与规划：根据城市的具体情况，进行灾害风险评估，制定相应的规划和政策，明确各个区域的风险等级，优化土地利用，降低灾害风险。
3.增强城市基础设施的抗灾能力：通过加强城市基础设施的设计和建设，在道路、桥梁、供水、供电等方面提高其抗灾能力，减少灾害对基础设施的破坏程度。
4.强化城市居民的防灾意识：通过宣传教育，提高城市居民的防灾意识和应对能力，使他们能够更好地应对灾害的发生，减少人员伤亡和财产损失。
GIS在城市灾害应急管理中的应用
GIS在城市灾害应急管理中的应用作者：李博来源：《电子技术与软件工程》2015年第12期摘要城市灾害应急管理系统是一项复杂的系统工程，本文首先从应急管理的四个阶段介绍了GIS在城市灾害应急管理中的应用，以及为了充分发挥其应用价值需要考虑的问题。
随着GIS 平台特点不断得到优化，城市灾害应急管理系统将逐步走向多维性和实时性，更好地为城市灾害应急管理提供更高层次的决策支持服务。
【关键词】GIS 城市灾害应急管理近年来，随着经济全球化的发展，城市建设规模也在不断扩大中，然而我国也面临着一系列的新问题，随着自然灾害的屡次发生和不断严重的恐怖主义活动，均极大地增加了应急管理的难度。
城市应急管理的数据类型非常复杂，且其管理需要考虑诸多方面，实际上，现今的数据管理系统除了需要全面采集多种信息建立数据库，还要对这类信息进行综合、正确分析，并在此基础上，运用紧急救援的应对措施。
而在分析处理所搜集海量数据的过程中，GIS有效的提高了数据搜集和处理的效率。
对于城市灾害，预防和控制事件的发生是其重要方面，但却不可能完全避免。
由于城市灾害具有随机性及不确定性，应急处置显得尤为重要。
在应急处置的过程中，不仅要快速得知事件的类型，而且要快速了解事故发生的地理位置、周边环境、救援物资的位置等空间信息。
在应急管理工作中，GIS的价值的作用就在于对各种应急管理信息（区划、地形、人口、设施）的集成与图形表达，通过数据的共享、分析、图形表达加快对事件的了解和提高应急相应速度。
1 GIS在城市灾害应急管理中的作用《中华人民共和国突发事件应对法》将应急管理分为四个阶段，其中的每个阶段都需要GIS的支持。
1.1 预防与应急准备阶段在此阶段，通过GIS，可以在地图上标注出明显的或潜在的危险源，并对危险源进行分类分级，并把这些危险源和其他的地图数据（人口、电厂、机场等）加以综合分析，分析灾害可能带来的损失。
通过GIS的空间分布功能，相关部门可以根据GIS提供的空间信息来做出决策，比如确定救援资源需求和科学分布，制定最佳应急救援预案等。
基于Cite_Space的我国城市防灾减灾研究进展分析
26CITY AND DISASTER REDUCTION高俊龙，上海师范大学环境与地理科学学院2022级硕士研究生，研究方向为土地利用与自然灾害风险管理研究。
在校期间以第一作者身份参加江苏省首届安全韧性城市科研创新大赛并获二等奖，获上海师范大学2023年度“优秀学生干部”称号。
引言以全球变暖为主要特征的气候变化加剧了极端天气气候事件的频率、强度和持续时长。
根据应急管理部统计数据显示，2010—2022年，我国年均因灾造成的直接经济损失达3689.5亿元。
随着城市化水平的提高，城市中人口和经济等要素的集聚效应愈加明显，城市系统更加复杂，城市各要素的脆弱性和暴露也随之在增加，较小的致灾因子都可能引发连锁反应，形成灾害链，对城市造成较大影响。
由此可见，灾害风险已成为影响我国城市安全和可持续发展的重要因素，开展城市防灾减灾工作也成为降低城市灾害风险的重要途径。
早在新中国成立初期，我国就成立了统筹防灾减灾工作的中央减灾委员会。
改革开放之后，国家进一步加强防灾减灾工作的法治建设，出台了我国第一部减灾规划《中华人民共和国减灾规划（1998—2010年）》； 2002年的“SARS”事件中，我国的防灾减灾体系经受了严峻的考验，引起国家的高度重视，此后不仅设置了国务院应急管理办公室等机构，还出台了《国家突发公共事件总体应急预案》、《国家综合减灾“十一五”规划》以及《国家综合防灾减灾规划（2010—2015年）》等，这些部门和法制法规的出现较大程度上完善了我国应急管理体系，也标志着我国的应急管理进入了“一案三制”的时代。
党的十八大以来，国家安全委员会和应急管理部的设立，以及《“十四五”国家应急体系规划》和《“十四五”国家综合防灾减灾规划》等规划的出台更是标志着我国的应急管理体系进入了现代化的建设进程。
基于Cite Space 的我国城市防灾减灾研究进展分析高俊龙 徐慧 王春阳 陈馨怡27在这一过程中，学者们围绕城市防灾减灾展开研究产出了丰富的成果。
智慧城市管理系统
智能公共交通
实时查询公交、地铁等线路信息，提高公共 交通出行效率。
智能物流配送
运用无人驾驶车辆、无人机等技术，实现快 速、准确的物流配送。
智慧安防
视频监控
利用高清摄像头和智能分析技术，实时监控城市安全状况。
智能门禁
通过人脸识别、指纹识别等技术，提高小区、楼宇等场所的安全性。
智能消防
运用物联网技术，实时监测火灾隐患，提高火灾防控能力。
智慧城市管理系统
目录
• 智慧城市管理系统概述 • 智慧城市管理系统架构 • 智慧城市管理系统关键技术 • 智慧城市管理系统应用场景
目录
• 智慧城市管理系统面临的挑战与解决方案 • 智慧城市管理系统未来展望
01
智慧城市管理系统概述
定义与特点
定义
智慧城市管理系统是一种基于信息技术、物联网、大数据和人工智能的城市管 理方式，旨在提高城市治理效率、优化资源配置、提升公共服务水平。
可靠性保障
为提高系统的可靠性，应定期进行系统维护和升级，加强故障预警和快速响应机制，降 低系统故障对城市管理的影响。
技术更新与升级
技术更新
随着技术的不断发展，智慧城市管理系 统需要不断进行技术更新和升级。应关 注新技术的发展动态，及时将新技术融 入现有系统，提升系统的性能和功能。
VS
升级策略
制定合理的升级策略，确保系统升级的平 滑过渡。在升级过程中，应充分考虑系统 的兼容性和可扩展性，以满足未来发展的 需求。
数据加密与安全
对传输中的数据进行加密和安全 防护，防止数据泄露和被篡改。
数据存储与处理层
数据存储
建立高效的数据存储体系，实现对海量数据的存储和管理。
数据处理与分析
地理信息系统在应急管理中的应用
地理信息系统在应急管理中的应用随着全球化和城市化的发展，各种自然灾害如地震、火灾、洪水等越来越频繁地发生，给人们的生命财产安全带来了重大威胁。
如何及时高效地应对突发事件并加强应急工作成为了国家和地方政府面临的重要问题。
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）作为一种新兴的信息技术，在应急管理领域发挥了重要的作用。
一、GIS在应急预警中的作用GIS在灾害预警、警戒、响应、救援等方面都有着广泛的应用。
例如，在地震发生前，通过使用地震监测设备和GIS技术，可以及时地了解地震发生的地点、范围、影响等信息，并通过网络、短信等方式及时通知相关机构和人员。
此外，GIS还可以对灾害类型进行初步的分类，分析灾害发生可能性和危害程度。
这有助于有针对性地制定应急救援预案。
二、GIS在应急救援中的作用GIS在应急救援中发挥了重要作用。
例如，在火灾等紧急情况下，GIS可以通过火灾警报系统获取火灾发生地点的信息，并在地图上显示火灾范围。
通过实时更新的信息，GIS还能够帮助应急救援机构动态地跟踪救援情况并制定相应策略，及时调配救援人员和物资并协调各方力量。
在特大洪水等严重灾害中，GIS可以实时监测洪水水位和洪水流向，对洪水影响范围进行分析，并结合实际救援情况及时调整救援路线。
三、GIS在地质灾害应急管理中的应用地质灾害是我国的重大灾害之一。
GIS在地质灾害应急管理中也发挥了重要的作用。
例如，在地质灾害监测方面，GIS可以实现地质灾害相关数据的收集、监测和分析。
并结合灾害历史和地质情况，绘制出地质灾害隐患图谱。
在灾害应急救援中，GIS可以实时动态地监测地质灾害情况，分析灾害扩散情况和影响范围，并帮助公安、卫生、交通等部门制定救援方案和指挥调度。
结语总之，GIS在应急管理中的作用不容小觑。
随着GIS技术的不断发展，它的应用场景也将会越来越广泛。
但是，灾害和突发事件的发生始终都是无法预测和控制的，如何将GIS技术发挥到极致，实现高效便捷的应急管理，是对人们智慧和技术的最大挑战。
智能城市应急管理与预警系统的设计与实施
智能城市应急管理与预警系统的设计与实施随着城市化进程的加速和人口的快速增长，城市面临着更多的应急事件和灾害风险。
因此，建立一个高效的智能城市应急管理与预警系统是至关重要的。
该系统旨在整合先进的技术和资源，提供精准、实时的预警信息，并协助城市管理部门快速、有效地应对紧急事件。
下文将探讨智能城市应急管理与预警系统的设计和实施。
系统设计的核心是整合各种传感器和监测设备，以感知城市里发生的事件和灾害风险。
例如，地震传感器可以检测地壳运动，气象站可以监测气象变化，火灾监测装置可以监测火灾发生等等。
这些传感器将实时收集数据，并通过物联网技术将数据发送到应急管理中心。
在应急管理中心，通过数据分析和处理，灾害风险评估会被进行并及时生成报告。
这些报告不仅可以提供预警信息，还能为决策者提供相关数据，以便在灾害发生时做出更加明智的决策。
同时，应急管理中心还应具备协调各个应急救援部门和资源的能力，确保各方能够高效地响应和合作。
一旦发生紧急事件，智能城市应急管理与预警系统将迅速向市民发出预警信息，并提供详细的应急指导。
市民可以通过智能手机、电视、广播等各种渠道及时了解到应急信息。
此外，系统还可以基于预测模型和历史数据，提供更准确的预测，帮助市民和应急工作人员做好充分准备。
在实施这样一个系统时，首先需要建立一个完善的基础设施，包括传感器、通信网络、数据处理中心等。
传感器的部署需要考虑地理位置、覆盖范围和安全性等因素。
通信网络的稳定性和容量必须足够支持大规模数据的传输。
数据处理中心应具备高效的存储和分析能力，以应对大量的实时数据和复杂的算法计算。
其次，智能城市应急管理与预警系统的设计和实施需要建立与现有系统的集成。
例如，与气象局、地震局和环保部门等的数据共享可以增强灾害风险评估的准确性。
与交通管理部门的协作可以支持应急救援的快速响应。
与医疗机构的对接可以实现医疗资源的合理配置。
此外，在系统的设计和实施过程中，数据隐私和信息安全必须得到充分的保障。
基于数字化技术的城市建设多灾害防御技术与应用(2017年度北京市科
特别策划2019年第8期基于数字化技术的城市建设多灾害防御技术与应用2017年度北京市科学技术奖二等奖主要完成单位：中国建筑科学研究院，清华大学，建研科技股份有限公司，北京科技大学，北京清华同衡规划 设计研究院有限公司主要完成人：李引擎、张靖岩、许镇、于文、孙旋、王大鹏、陈凯、郭春雨、张孝奎、郭浩、朱立新、任爱珠、 刘松涛、李显忠、万汉斌1 项目背景随着我国经济和社会的快速发展，城市化进程迅猛，城市规模不断扩张，人口日益密集，基础设施错综复杂，建筑物（构筑物）型式多样。
与此同时，我国城市建设面临的灾害形势也愈发严峻，灾害防御能力明显落后于经济发展已成为制约我国城市发展的主要矛盾之一。
切实提高城市建设多灾害防御能力对于实现城市的可持续发展具有重大的现实意义。
近年来，我国城市建设的防灾减灾工作虽取得了很大的进步，但是现阶段灾害信息和数据共享水平低，灾害监测、灾害评估及防灾辅助决策管理等技术仍跟不上社会的发展及防灾的需求，特别是在无法满足足量实体试验条件下，缺乏对重大建筑工程及城市区域的防灾机理认识及有效防治手段。
基于以上现状，中国建筑科学研究院联合清华大学、建研科技股份有限公司、北京科技大学和北京清华同衡规划设计研究院有限公司，充分发挥各自优势，历时十余年，系统地开展了城市建设多灾害防御技术的研究与应用。
从单体建筑的防火、抗风、抗震出发，提出了基于数字化技术及实体试验相结合的建筑单体多灾害防御技术，为区域灾害防御提供单点分析依据；以火灾、地震、地质灾害和地震次生火灾为主要研究对象，提出基于单体分析结果的城市区域多灾害风险评估、规划、防御方法，有效识别城市高风险脆弱区，为脆弱区和单体建筑的防灾改造对策提供重要指导；基于以上理论研究成果，搭建基于GIS 技术的城市建设灾害防御系统，实现灾害数据联通与共享，形成系统化的灾害防御体系。
本项目旨在深化传统防灾减灾理念与技术，利用现代数字化技术手段，提高建筑工程和城市区域的多灾害防御水平，实现了从应对单一灾种向综合防灾的转变，为全面增强国家综合防灾减灾能力提供有力的技术支撑。
智慧城市中的智慧灾害管理与应急响应
智慧城市中的智慧灾害管理与应急响应随着城市化进程的不断加快，城市面临的灾害风险也在逐渐增加。
为了更好地保障城市居民的生命财产安全，智慧城市中的智慧灾害管理与应急响应显得尤为重要。
智慧城市借助先进的信息技术手段，实现对灾害的实时监测、预警、管理和响应，为城市灾害防范和救援工作提供了强大支撑。
本文将就智慧城市中的智慧灾害管理与应急响应展开探讨。
一、智慧城市中的灾害管理在智慧城市中，灾害管理是指利用物联网、大数据、人工智能等技术手段，对城市内的各类灾害进行监测、评估、预警和管理的过程。
首先，智慧城市通过传感器网络对城市内的各类灾害因素进行实时监测，包括气象、地质、水文等多个方面。
通过数据采集和分析，可以及时发现灾害隐患，为灾害的有效防范提供数据支持。
其次，智慧城市建立了灾害信息数据库，对历史灾害数据进行整理和分析，形成灾害风险评估模型，为城市灾害管理决策提供科学依据。
再次，智慧城市利用大数据和人工智能技术，对灾害发生的可能性和影响范围进行模拟和预测，为城市灾害应急预案的制定提供参考。
总的来说，智慧城市中的灾害管理通过信息化手段，实现了对灾害的全方位监测和管理，提高了城市应对灾害的能力和效率。
二、智慧城市中的灾害应急响应灾害应急响应是指在灾害发生后，城市各相关部门迅速组织开展的救援和恢复工作。
在智慧城市中，灾害应急响应得到了进一步的优化和提升。
首先，智慧城市建立了灾害应急响应平台，实现了各部门之间信息的实时共享和协同工作。
当灾害发生时，相关部门可以通过平台及时获取灾情信息、资源分配情况等数据，做出快速决策，提高了应急响应的效率。
其次，智慧城市利用无人机、机器人等先进技术手段，开展灾害现场勘察和救援工作，提高了救援人员的安全性和工作效率。
再次，智慧城市通过智能交通管理系统和智能物流系统，优化了救援物资的调度和运输，确保救援物资能够及时送达灾区。
总的来说，智慧城市中的灾害应急响应借助先进技术手段，实现了救援工作的精准化和智能化，提高了城市对灾害的抵御能力和救援效率。
与应急管理数字化信息化相关的案例
与应急管理数字化信息化相关的案例一、基于数字化信息化的应急管理案例1. 某地区地震应急管理系统该地区针对地震灾害风险，建设了一套数字化信息化的地震应急管理系统。
该系统整合了地震监测、预警、应急救援等多个环节的数据，并通过数字化技术实现了数据的实时传输和分析。
在地震发生时，系统能够自动触发预警机制，向相关部门和群众发送警报信息，提前预警并采取相应的应急措施，有效减少了地震灾害的损失。
2. 某国家级突发公共卫生事件应急管理系统该国家针对突发公共卫生事件的应急管理需求，建设了一套数字化信息化的应急管理系统。
系统整合了公共卫生监测、疫情预警、医疗救援、资源调配等多个环节的数据，并通过数字化技术实现了数据的实时传输和分析。
在突发公共卫生事件发生时，系统能够自动触发应急响应机制，协调各部门的救援和资源调配工作，提高了应对突发公共卫生事件的效率和准确性。
3. 某城市交通事故应急管理系统该城市针对交通事故的应急管理需求，建设了一套数字化信息化的交通事故应急管理系统。
系统整合了交通监控、事故报警、救援调度等多个环节的数据，并通过数字化技术实现了数据的实时传输和分析。
在交通事故发生时，系统能够快速定位事故点位，并自动触发救援机制，协调各救援队伍的行动，提高了救援效率和减少了事故损失。
4. 某企业安全生产应急管理系统该企业针对安全生产的应急管理需求，建设了一套数字化信息化的安全生产应急管理系统。
系统整合了安全监测、预警、事故报警、应急演练等多个环节的数据，并通过数字化技术实现了数据的实时传输和分析。
在安全事故发生时，系统能够快速响应并触发应急响应机制，提供紧急救援指导和资源调配，减少了事故损失和对员工的伤害。
5. 某地区自然灾害应急管理系统该地区针对自然灾害的应急管理需求，建设了一套数字化信息化的自然灾害应急管理系统。
系统整合了气象监测、水文监测、地质监测等多个环节的数据，并通过数字化技术实现了数据的实时传输和分析。
基于大数据分析的城市交通监控与灾害预警系统
基于大数据分析的城市交通监控与灾害预警系统随着城市人口的增加和车辆的增多，城市交通问题已成为影响城市发展和人民生活的重大问题。
如何解决城市交通问题，提高城市交通效率和安全，是城市管理者和交通从业人员一直在探讨的重要问题。
于是，建立一套基于大数据分析的城市交通监控与灾害预警系统已成为一个必然趋势。
一、大数据分析的重要性大数据分析可以用来处理来自多个来源和大量、快速变化的数据，从而帮助决策者快速了解当前市场和业务趋势，以及如何以最佳方式应对。
在交通领域中，大数据分析可以用于预测和监测城市交通拥堵情况、监测交通事故、分析城市交通网络和出行行为、预报恶劣天气和自然灾害，从而帮助城市管理者对城市交通进行优化调整，并采取有效的预警措施，从而减少交通事故和保障出行安全。
二、大数据分析在城市交通监控中的应用城市交通监控是指使用高清摄像机、智能摄像机、雷达感应器等设备来获取城市交通运行数据，进而形成对城市交通运行情况的实时监控和运行分析。
通过分析这些数据，可以得出城市交通道路状况、交通流动分布、路口等候时间、速度等信息，为城市的交通管理和规划提供信息支持。
而大数据分析技术在城市交通监控中的应用，则是能够将多源数据进行综合分析和处理，更加精准地实现城市交通监控。
三、大数据分析在城市交通灾害预警中的应用大数据分析技术可以通过地理空间信息、交通态势数据、气象数据等现实数据源为基础，对城市交通灾害预警系统进行分析和建模，实现对城市交通灾害的精准预测和预警。
这些数据可以集中到一个数据库系统中进行分析，并在必要时可采取灾害应对措施，从而避免交通灾害的发生或减少灾害损失。
四、大数据分析在交通智能化方面的应用交通智能化是新一代交通技术的核心，与城市交通管理体系息息相关。
大数据分析在交通智能化方面的应用，能结合车联网技术、人工智能技术等先进技术，实现单车智能化调度、交通信号灯智能化调控、道路智能化管理等。
通过大数据分析技术，能够实现对全国尤其是城市公交车、私家车、自行车等在运营过程中的问题识别和解决，实现城市交通智能化调度和管理。
人工智能技术在城市灾害风险管理中的应用与探索
文章编号：1673-9493 (2021) 02-0022-10 中图分类号：TU984 文献标识码 A DO丨：10.19830/j.upi.2021.031人工智能技术在城市灾害风险管理中的应用与探索Applications and Exploration of Artificial Intelligence Technology in Urban Disaster Risk Management鲁钰雯翟国方Lu Yuwen, Zhai Guofang摘要：随着城镇化的高速发展，空间要素密度增加，城市面对的风险复杂程度提高。
加强灾害风险管理、提高防灾减灾救灾能力可以有效减少灾害损失，促进城市的安全可持续发展。
人工智能的发展为灾害风险管理领域带来了新的机遇和技术支撑。
文章梳理了人工智能技术在灾害风险管理领域的交互研究现状。
根据灾害不同阶段的特点，本文从灾前的预防准备、监測预警，灾中的灾害救援、应急响应和灾后的恢复重建三个阶段探讨了人工智能在灾害风险管理中应用的关键技术和基本方法。
在此基础上，本文建议将人工智能技术应用于我国城市灾害风险管理建设过程，构建基于人工智能技术的灾害风险管理平台，为我国国土空间安全格局规划和韧性城市建设提供参考。
A b stracts W ith the rapid d ev elo p m en t o f u rb an izatio n an d co n tin u o u s ac cu m u la tio n o f u rb an elem en ts, th e com plexity o f risks is increasing. Strengthening disaster risk m anagem ent and improving disaster prevention, m itigation and relief capabilities, can effectively reduce disaster losses and promote the safe and sustainable development of cities. The rapid development o f artificial intelligence (AI) has brought new opportunities for disaster risk management. This paper combs the exploration of AI technology in disaster risk management. The key technologies and basic methods of AI technology in disaster risk management are discussed from three stages：pre-disaster prevention and preparation, m onitoring and early warning；disaster response during the disaster, emergency treatm ent；and post-disaster recovery and reconstruction. It suggests that AI should be applied to the construction of urban disaster risk and emergency management in China, to provide inspiration for spatial security pattern planning and the resilient cities construction.关键词：人工智能；风险评估；灾害风险管理；机器学习；神经网络Keywords：Artificial Intelligence (AI)；Risk Assessment；Disaster Risk Management；Machine Learning；Neural Network日本学术振兴会项目（18K03022)作者：鲁钰雯，南京大学建筑与城市规划学院，博士研究生。
城市化进程中洪涝风险评估及管理策略
城市化进程中洪涝风险评估及管理策略一、城市化进程概述城市化是指人口从农村地区向城市地区转移的过程，这一过程伴随着经济、社会、文化等多方面的深刻变化。
随着全球人口的增长和经济的发展，城市化已成为21世纪最显著的全球趋势之一。
城市化进程不仅带来了经济繁荣和生活水平的提高，同时也带来了一系列环境和社会问题，其中洪涝风险是城市化进程中亟待解决的重要问题之一。
1.1 城市化的特征城市化的特征主要包括人口集中、土地利用变化、基础设施建设加快等方面。
人口集中导致城市规模不断扩大，土地利用从农业用地转变为商业、住宅和工业用地。
基础设施建设的加快，包括交通、通讯、供水、排水等系统的建设，是城市化进程中不可或缺的一部分。
1.2 城市化带来的挑战城市化进程中，人口和经济活动的集中加剧了对自然资源的需求，同时也增加了环境压力。
城市扩张往往伴随着绿地的减少、水体的污染和生态系统的破坏，这些因素都可能增加城市洪涝灾害的风险。
二、洪涝风险评估洪涝风险评估是城市化进程中重要的一环，它涉及到对潜在洪水灾害的识别、分析和评价，以便于采取有效的预防和管理措施。
2.1 洪涝风险评估的重要性洪涝风险评估对于保障城市居民的生命财产安全、维护城市正常运行具有重要意义。
通过评估，可以识别出城市中易受洪水影响的区域，为城市规划和防洪设施建设提供科学依据。
2.2 洪涝风险评估的方法洪涝风险评估通常包括以下几个步骤：数据收集、风险识别、风险分析和风险评价。
数据收集涉及地形、气象、水文、土地利用等信息；风险识别是对可能引发洪水的因素进行分析；风险分析则是对洪水发生的概率和可能造成的影响进行评估；风险评价则是综合考虑洪水对人员、财产和环境的潜在影响。
2.3 洪涝风险评估的挑战洪涝风险评估面临数据不完整、模型不精确、气候变化等挑战。
随着城市化的快速发展，传统的评估方法可能无法准确预测未来的风险，需要不断更新数据和模型以适应新的变化。
三、城市化进程中的洪涝管理策略有效的洪涝管理策略对于减轻城市化进程中的洪涝风险至关重要。
基于系统论的城市应急管理大类专业教学研究
基于系统论的城市应急管理大类专业教学研究作者：李健杨博王鑫荣晶晶单耀江斌来源：《高教学刊》2024年第21期摘要：该文应用系统工程方法论，一是对应急管理各环节进行内涵解释，剖析城市应急普适性技术，对城市主要场景安全管控要点进行梳理和阐释；二是以轨道交通运营与应急课程为例，提出采用多映射组合、多维度融合、多主线贯通的技术思路，在现象层面对城市轨道交通安全与应急各环节与模块关联关系及相互制约影响进行归纳和剖析，在管理层面对城市轨道交通安全管控和应急处置的条件、环境进行提炼并解释，利用思维导图、人机工程学、系统动力学等对轨道交通运营与应急课程知识进行图示化、结构化、层次化的知识库、图谱构建，以使得该类课程更符合我国未来现代化大城市及城市群协同应急要求。
关键词：系统工程；城市应急；系统辨识；教学体系设计；轨道交通中图分类号：G642 文献标志码：A 文章編号：2096-000X（2024）21-0120-05Abstract： In this paper， system engineering methodology is applied. First， the connotation of each link of emergency management is explained， the universal technology of urban emergency is analyzed， and the key points of security control in major urban scenes are sorted out and explained. Second， taking the Operation and Emergency Response of Rail Transit as an example， this paper proposes the technical ideas of multi-mapping combination， multi-dimensional integration and multi-mainline connection， and summarizes and analyzes the correlation and mutual constraints ofvarious links and modules of urban rail transit safety and emergency response at the phenomenon level. Extract and explain the conditions and environment of urban rail transit safety control and emergency response at the management level， and use mind mapping， ergonomics， system dynamics， etc.， to graphically， structurally and hierarchically build knowledge base and map of Operation and Emergency of Rail Transit course knowledge. In order to make such courses more in line with China's future modern big cities and urban agglomerations coordination emergency requirements.Keywords： system engineering; urban emergency; system analysis; instructional system design; rail traffic我国现阶段城市（群）、都市圈在空间形态和物理层面快速演变和建设的同时，安全城市、韧性城市、智慧城市及宜居城市等一系列理念也在逐步深化，并在规划、设计、建设、运营到应急等一系列城市管理实践工作中得到不同程度的应用。
数字经济下的智慧城市灾害应急响应
数字经济下的智慧城市灾害应急响应在当今数字经济蓬勃发展的时代，智慧城市的建设成为了提升城市治理水平和居民生活质量的重要途径。
然而，伴随着城市的快速发展和各种不确定性因素的增加，灾害的发生也变得更加复杂和多样化。
在这种背景下，如何构建高效的智慧城市灾害应急响应体系，成为了一个亟待解决的重要问题。
数字经济为智慧城市的发展带来了前所未有的机遇。
通过大数据、云计算、物联网、人工智能等新兴技术的广泛应用，城市的各个系统和领域得以实现智能化和数字化的转型。
这些技术不仅提升了城市的日常运行效率，也为灾害应急响应提供了强大的支撑。
在灾害发生前，基于数字技术的监测和预警系统能够实时收集和分析各种数据，包括气象数据、地质数据、基础设施运行数据等。
通过对这些数据的深度挖掘和分析，可以提前发现潜在的灾害风险，并及时向相关部门和居民发出预警信息。
例如，利用卫星遥感技术可以监测到森林火灾的早期迹象，通过物联网传感器可以实时监测桥梁、道路等基础设施的健康状况，从而提前发现可能存在的安全隐患。
当灾害发生时，数字化的指挥调度系统能够快速整合各种资源，实现高效的应急响应。
通过地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS），可以准确掌握救援队伍、物资的位置和分布情况，实现精准的调度和分配。
同时，利用移动互联网和智能手机应用，受灾群众可以方便地向救援部门报告自己的位置和需求，提高救援的效率和准确性。
然而，数字经济下的智慧城市灾害应急响应也面临着一些挑战。
首先，数据的质量和安全性是一个重要问题。
由于数据来源广泛、格式多样，数据的准确性和完整性难以保证。
同时，大量的敏感数据在传输和存储过程中面临着被泄露和篡改的风险，这可能会对灾害应急响应造成严重的影响。
其次，技术的互联互通和协同工作也存在一定的困难。
不同的系统和平台之间可能存在技术标准不统一、接口不兼容等问题，导致在灾害应急响应过程中无法实现有效的数据共享和协同工作。
此外，人才的短缺也是一个制约因素。
基于GIS的城市公共安全研究
基于GIS的城市公共安全研究在当今快速发展的城市化进程中，城市公共安全成为了至关重要的议题。
城市作为人口、资源和活动高度集中的区域，面临着各种各样的安全威胁，如自然灾害、公共卫生事件、社会治安问题等。
为了有效地应对这些挑战，保障城市居民的生命财产安全，基于地理信息系统（GIS）的城市公共安全研究应运而生。
GIS 作为一种强大的空间数据分析和管理工具，能够将地理空间数据与其他相关数据进行整合和分析，为城市公共安全研究提供了全新的视角和方法。
通过 GIS，我们可以对城市的地理环境、基础设施、人口分布等进行精确的描述和分析，从而更好地理解城市公共安全的现状和潜在风险。
一、GIS 在城市公共安全中的应用领域1、自然灾害风险管理城市往往容易受到地震、洪水、飓风等自然灾害的影响。
GIS 可以用于绘制灾害风险地图，通过整合地形、地质、气象等数据，评估不同区域遭受灾害的可能性和潜在损失。
例如，在洪水风险管理中，GIS 可以结合河流流量、地形高程和土地利用数据，模拟洪水的淹没范围和水深，为制定防洪预案和应急疏散计划提供依据。
2、公共卫生事件监测与防控在传染病爆发等公共卫生事件中，GIS 可以帮助追踪病例的分布和传播路径，分析疫情的空间扩散模式。
结合人口密度、交通流量等数据，能够确定疫情的高风险区域，从而有针对性地采取防控措施，如设置检疫点、分配医疗资源等。
3、社会治安管理GIS 有助于分析犯罪活动的空间分布规律，识别犯罪热点区域。
通过整合警方的案件数据、城市地理环境和社会经济数据，可以深入了解犯罪发生的原因和条件，为警力部署和治安防控策略的制定提供支持。
4、应急救援与资源调配在突发事件发生时，GIS 能够快速确定事故地点和周边的救援资源分布，如医院、消防站、避难场所等。
通过优化路径规划，提高救援响应速度，确保救援资源的合理调配，最大限度地减少人员伤亡和财产损失。
二、GIS 在城市公共安全中的数据来源与处理1、数据来源GIS 应用于城市公共安全研究所需的数据来源广泛，包括但不限于以下几个方面：地理基础数据：如地形、地貌、行政区划等。
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基于信息系统化的城市灾害识别和管理摘要：立足信息系统化管理的视角,建立基于信息系统化得的城市灾害识别和管理基本理论,在理论管理的框架下对城市防灾减灾的灾害信息进行系统分析，建立起城市综合信息系统性的防灾减灾规划。
关键词：灾害风险识别；灾害管理；信息系统化
中图分类号：tu984 文献标识码：a 文章编号：
引言
目前，中国对于城市防灾规划仅仅赋予其政府层面的资源配置和应急管理措施，缺乏建立与完善基于信息技术进步下的动态城市灾害风险识别和管理制度。
本文紧密联系信息系统化与城市灾害风险识别和管理，通过对城市受灾因素的收集，进行灾害危险性等级分析，对城市进行防灾综合系统性规划；在面对城市灾害时，利用“3s技术”构筑强大信息管理系统，试图建立最佳逃生通道和逃生秩序，并且实现灾害信息共享平台，达到使公众了解次生灾害及应对过程，以促进中国的城市化进程朝健康、可持续的方向发展。
城市灾害风险信息的识别
《中华人民共和国城市规划法》第十五条规定“编制城市规划应当符合城市防火、防爆、抗震、防洪、防泥石流和治安、交通管理、人民防空建设等要求；在可能发生强烈地震和严重洪水灾害的地区必须在规划中采取相应的抗震、防洪措施。
”多年来在这一思想的指导下，城市防灾规划一直围绕着消防规划、防洪（潮汛）规
划、防空袭规划和抗震规划这几方面进行。
因此，风险的辩识和衡量在风险管理中尤为重要，任何一种风险在识别阶段被忽略，尤其是重大风险被忽略，则可能导致严重后果。
风险识别的流程
辩识风险通常的流程为：如表（一）
风险识别的常用方法
风险的辩识是一项复杂的工作，需要做很多细致的工作。
常用的风险识别方法包括:检查表法、头脑风暴法、流程图法等。
检查表是按照系统工程的分析方法，在对一个系统进行科学分析的基础上，找出各种可能存在的风险因素，然后以提问的方式将这些风险因素列成一张表格。
头脑风暴法的原理是通过强化信息刺激，促使思维者展开想象引起思维扩散，在短期内产生大量设想，并进一步诱发创造性设想。
流程图法可以通过分析事件发展过程，了解发展过程中的每个环节，通过对这些环节的罗列、发展，识别事件存在哪些风险的方法。
城市防灾减灾的信息系统化管理
灾害管理系统是政府为了能在危机来临和结束后做出很好的应对，所建立的一套能感应灾害来临及危害程度的信号，并能判断这些信号与灾害之间关系的系统，然后做出相应的应急处理的管理制
度。
这样，政府就可以通过对灾害风险源、灾害征兆进行不断地监测，在各种信号显示灾害来临时及时地发出警报，也能在灾害发生后紧急处理灾后事物。
（1）信息收集子系统
信息收集子系统的任务是对有关灾害风险源、灾害征兆及灾害危害程度等信息进行收集。
设计时要保证信息收集的全面性，灾害管理系统要确定信息收集的范围，这取决于灾害风险源存在的范围，因而政府在建立灾害管理系统时首先要分析城市各种受灾因素和灾害风险源的分布状况，不能有所遗漏，否则一开始就无法保证灾害管理系统对灾害的管理功能。
（2）信息加工子系统
信息加工子系统的功能包括信息整理、信息识别与信息转化三大功能。
灾害管理系统收集到信息之后一般需要对信息进行整理和归类；然后系统还需要对信息进行识别，以排除那些干扰信息和虚假信息。
经过信息的整理和分类，并对信息进行识别后，灾害管理系统就拥有了一些较为全面、真实的信息，此时系统就可以将这些信息转化为一些简单、直观的信号或指标，为系统决策做好准备。
（3）决策子系统
决策子系统的功能是根据信息加工子系统的结果决定是否发出灾害警报和灾害警报的级别，并向警报子系统发出指令。
在制定决策依据时，要决定灾害预警各个级别的临界点，这些临界点需要指标达到何种水平。
如果信号或指标无法直接显示灾害是否发生，而
只是表明灾害发生有多大的可能性，那么也可以根据灾害发生的可能性大小确定不同灾害预警级别的临界点和不同灾害应对措施。
基于灾害风险识别和管理上的城市综合防灾减灾
一个城市经常受到多种灾害的侵袭和威胁，而各种灾害的发生发展都有各自的特点，因此防灾规划应与各种灾害的特点相适应。
基于灾害信息识别和管理的城市防灾规划正在朝着综合性和危机
管理的方向发展。
具体体现在以下四个方面的转变：
改变规划编制思路，由单项防灾规划向综合防灾规划转变。
在编制规划中，应当把所能考虑到的紧急事件都包括进去，由此来确保具体的规划能够灵活地适应所有事件的要求。
特别是大规模的紧急事件，必须周全地考虑到任何可能发生的变故和不测。
研究潜在的危机，加强预防工作。
在平常时期，要不断进行工作测试，对现有的规划进行评估以确保其有效性和实际操作性，并且研究潜在的危害、威胁和脆弱性，把握面临的挑战。
政府单一的管理模式向社会协调性管理转变。
在灾害发生时，由政府的有关部门对防灾、救灾、抗灾进行统一的管理，而救灾、救援则由有关经济主管部门承担；在紧急的情况下难以形成合力，在防灾救灾方面达不到高效率的效果。
然而通过灾害信息的汇总和收集、管理，把握关键的救灾信息，进行有效的救助，并通过社会所有部门及相关人员的通力合作达到社会协调性的防灾救灾体制。
灾害信息资源封闭式向共享化转变。
各部门拥有应急救援队伍，人力、物力、技术资源存在重复建设，资源不能得到有效配置，信
息资源缺乏互联和共享，致使救援资源综合利用效率低，救援队伍整体装备水平较差等。
通过“3s”技术、计算机可视技术等构筑强大的信息资源管理系统，建立防灾减灾管理和辅助决策系统，达到资源的高效率利用体制。
结论
随着城市的迅猛发展和城市功能的不断提高城市的致灾因素也不断增加，并且自然孕育灾害的过程是一个非线性过程，然而城市防灾减灾在于对已有资源和所创造价值的保护，表现为灾害造成的损失减少，并不是创造新价值。
所以对于灾害信息的处理就显得尤其重要，既能摆脱城市防灾在城市总体规划中的“被动式”规划，又能实现城市防灾减灾由当前的不足向综合性管理方面的转变。
参考文献
1.城市防灾减灾的二维社会性管制，许娇、杨永忠《城市问题》2010.5
2.城市防灾减灾规划研究，徐波同济大学管理学博士学位论文2007.2
3.城市防灾减灾中的空间信息应用，徐捷、李京、宫阿都《中国减灾》2005.12
4.提高城市防灾减灾的综合协调能力，李保俊《中国减灾》。