2024·新青年·新思考丨“科技赋能韧性安全城市建设”，10位青年学者新年之际的思考与展望

习近平总书记近日在上海市考察调研时强调，要全面推进韧性安全城市建设，努力走出一条中国特色超大城市治理现代化的新路。韧性安全城市是指城市能够有效防范和抵御各种重大冲击，从冲击中迅速恢复“机能”、保持城市核心功能正常运行，并在应对冲击中通过学习创新提升城市安全整体功能的城市范式。面对系统性和复合型灾害风险的挑战，增强城市韧性已成为城市安全运行和可持续发展的必然选择。科技赋能极大提升了城市治理的精准性、时效性和规范性。全面推进韧性安全城市建设，必须积极推广物联网、云计算、大数据、区块链、人工智能、5G等现代信息技术在韧性安全城市建设领域的运用，探索“互联网+城市安全治理”，坚持以信息化推进城市安全治理现代化，提高城市安全治理的科学化、专业化、智能化、精细化水平。

本期我们邀请到了知名高校、科研机构、领军企业的10名青年专家：韩自强、李楠、刘凯、秦绪坤、施钟淇、孙晓乾、索玮岚、王皖、于富才、朱伟，分别从社区应急准备、关键基础设施安全保障、应对气候变化、加强监测预警、推进人工智能技术应用、AI4Science等技术领域，探讨了科技赋能的路径，分析了面临的机遇和挑战，为韧性安全城市建设提供了思路。

"——朱伟

韩自强

山东大学政治系与公共管理学院教授

WMO预警工作专家组成员

识风险做准备，强韧性要参与

随着全球气候变化与极端天气的频发出现，城市安全韧性成为近年全球学术和实践部门关注的热点。从联合国机构到我国政策实践，不断创出诸如韧性城市、智慧城市、气候变化适应城市、安全发展示范城市、综合减灾防灾示范社区、平安区县等各类政策话语。城市作为现代复杂性系统的典型代表，在极端条件下一旦崩溃，往往损失惨重。系统的复杂性叠加风险的普遍性让完全消除风险显得不太可能，因此需要侧重在应急准备一侧。防风险与做准备作为日常应急管理工作的两翼，都至关重要，不能厚此薄彼。强韧性的两个重要措施是做准备和建网络。网络型组织方式是被证明最有效的突发事件应对模式，其内置涵义就是多元主体参与。如果形成了人人会应急、人人愿参与的人民群众应急路线，做好日常准备，风险防范议题也就迎刃而解，城市韧性建设也能够水到渠成。

李楠

清华大学建设管理系长聘副教授、可持续城镇化研究所所长

跨系统跨维度推进韧性城市建设

城市韧性的理念进一步深入人心，提升城市韧性水平对于统筹发展和安全的重要战略意义再次得到凸显。随着城市系统日趋复杂， 灾害的影响往往并不止于遭受直接破坏的承灾体，而是会出现交通、供水、通讯、医疗等系统间的传递和空间、工程、管理、社会等维度间的扩散，产生显著的级联破坏效应。近来，越来越多的学者开始关注上述问题，并逐渐形成了各类物理模型或数据模型驱动的跨系统跨维度城市韧性分析与提升技术，指导有限资源下城市韧性的全局管控和优化，为提升城市韧性、强化城市灾害应对能力提供科学依据与决策支撑，有关领域的最新成果和未来进展将对进一步保障城市安全可持续发展和增进人民健康福祉产生深远的影响。

刘凯

北京师范大学国家安全与应急管理学院副院长、教授

气候变化背景下的韧性城市建设

在全球变暖的背景下，极端灾害事件频发， 同时随着城市系统日趋复杂，城市灾害的“放大效应”日益凸显。 作为重要的非传统安全因素，气候变化所带来的长期不利影响和突发极端事件，已经成为人类社会面临的重要挑战。 过去一年我们团队持续围绕气候变化对城市安全的影响以及如果用AI大模型进行灾害预测开展研究。 比较满意的研究进展有三个，一是在全球尺度上探讨了未来破纪录极端气候事件对于城市和关键基础设施的潜在影响； 二是分析了全球不同降水重现期的变化，给出了不同类型不同等级的交通基础设施的“适应气候变化安全系数 ”； 三是基于遥感数据与可解释深度学习模型，预测了气候变化与不同社会经济发展水平下未来我国地面沉降的变化。 相关工作为理解气候变化对城市和基础设施的影响及灾害风险管理提供了科学依据。 新的一年将继续沿着这个方向开展研究，取得新的突破。

秦绪坤

成都高新减灾研究所副所长，高级工程师

加强监测预警，提高韧性能力

自然灾害是城市面临的重要挑战之一，也是韧性安全城市建设的重要内容。自然灾害综合监测预警系统通过风险评估、实时监测和预警发布等技术手段，可以及时发现和应对城市面临的各类自然灾害，减少灾害对城市的影响。在预警系统的信息化方面，有的地方实施了自然灾害监测预警信息化工程，提高了多灾种和灾害链的综合监测、风险早期识别和预报预警能力。同时，一些地方和部门也在优化升级预警系统，以提供更准确、及时的预警信息。在地震灾害及其灾害链监测预警领域，引进了更先进的地震监测设备和技术，以提高地震预警的灵敏度和精度；通过利用人工智能和机器学习技术，系统能够自动识别和分析地震信号，并在几秒内自动发出预警；加强了对地震引发的滑坡、崩塌等次生灾害及泄露、火灾、爆炸等衍生事故的联动预警和应对。对于其它类型的自然灾害，有关科研机构也开展了相应的研究工作。这些进展对于提高灾害预警的准确性和及时性，减轻人员伤亡和财产损失具有重要意义。未来，随着技术的不断进步，自然灾害综合监测预警系统还将继续发展和完善。

施钟淇

国家城市安全发展科技研究院研发中心/院士办主任，博士，正高级工程师

气候变化背景下的韧性城市建设

风险在城市复杂生命体中跨系统、跨灾种耦合，次生衍生灾害多 发，极端情况日益频发，影响范围大，远超承灾救灾能力，后果极为严重，甚至可能中断城市发展，城市安全运行发展面临极大挑战。 韧性城市的构建，应以现代城市（群）的城市安全“风险源-承灾体-减灾力”理论框架（以下简称“源体力”）为指导，加强以下四个方面：

一是在城市安全理论研究方面，丰富“源体力”理论内涵，研究传统风险新变化、新兴风险评估、风险耦合链生机理、极端情况应对等，研究以人为核心的城市安全需求理论，研究降低灾害影响的减灾效应等。

二在监测预警方面，构建“天空地”一体化监测预警技术体系，开展风险隐患的全方位、全周期监测，加强对重点风险源的全面监测与综合感知，实现对城市安全风险全域、全息、全时的动态监测。

三是在应急救援方面，提升社会安全意识与参与度，完善国家相关法律、法规与政策，大力提升政府应对极端情况的风险防范意识和科学决策能力，完善应急保障体系，提升专业应急装备与储备。

四是在大数据与智能化方面，深化城市安全大数据的挖掘分析，提高智能分析和辅助决策能力，打造城市安全智能体，共建全场景智慧，共治全周期安全。

孙晓乾

奥雅纳工程咨询（上海）有限公司副董事，中国区风险与韧性总监，博士，高级工程师

韧性盘点，重点先行，数字驱动，科技赋能

城市韧性构建分为两个维度，即理论和规则层面的从上而下维度，以及实践操作层面的自下而上维度。在具体推进韧性安全城市建设过程中，宏观理论和大尺度规划必不可少，同时在实践层面，更应着力于更易于落地和亟需解决的区域层面、中微观尺度空间解决城市韧性安全的重点问题，进而积点成面，形成与理论呼应的一整套韧性实践方法。可以用十六个字描述，即韧性盘点、重点先行、数字驱动、科技赋能。通过城市所面临的主要灾害和压力调查等韧性盘点工作，夯实韧性城市建设的基础，厘清问题所在和工作重点，从而优先针对重点问题进行韧性提升，如城市地下空间、关键基础设施、重点生命线工程、城市河道防洪专项等重点工程，做到重点先行；要充分运用数字化监控技术，建立数字化监控平台，将城市韧性建设落实到过程中的有效监控，重在对实施动态的掌握和处置，而非仅对瞬时状态的了解和应对，如上海市徐汇消防救援支队和奥雅纳、上海电科合作建立的徐汇区区域火灾动态监控平台中，就是通过若干实时检测的数据，动态掌握区域火灾风险，并形成各方联动的快速响应机制，在过程中第一时间处理火险，真正做到数字驱动和科技赋能。

索玮岚

中国科学院科技战略咨询研究院副研究员

利用AI大模型，助力关键基础设施韧性“全景式”提升

打造韧性城市是我国“十四五”时期完善城市化战略的重点内容。电力、交通等关键基础设施是维系城市运行的“生命线”，也是韧性城市建设的主要抓手。当前，极端气候诱发强降雨、暴雪、龙卷风的风险事件频现，导致多地关键基础设施出现设备故障、运行中断甚至瘫痪，暴露出其韧性仍有不足。AI大模型的涌现，已开始为城市治理提供了新的工具和城市研究提供了新的范式，例如为交通运输行业带来拥堵管理与智能驾驶的颠覆性变革。AI大模型也将为关键基础设施韧性提升注入新的技术驱动力。利用AI大模型高精度、强算力的优势，一要精准识别风险先兆，前瞻布局关键基础设施抵御的“硬保障+软实力”；二要快速研判风险影响，智能生成关键基础设施响应的“指令集+策略库”；三要高效诊断风险损失，优化设计关键基础设施恢复的“优先序+资源池”，进而实现关键基础设施韧性的“事前抵御、事中响应、事后恢复”全景式提升，保障韧性城市建设的全面推进。

王皖

中国标准化研究院公共安全研究所副研究员，博士

加强社区韧性建设

城市系统的规模和复杂性日益提高，同时极端气候灾害频发、新兴风险涌现。传统的“没有威胁、不受损害”的安全理念逐渐发展为城市在面对干扰时能够维持或迅速恢复到所需功能、适应变化的韧性理念。社区韧性是城市韧性建设的基本单元，风险因素复杂耦合关联，做细做深社区韧性评价标准，为管理者更好地了解社区韧性薄弱环节，更加充分、有针对性地制定应对策略，在有限的成本下直接有效地提升社区韧性能力，增强社区治理效能。关注韧性城市建设标准化，有利于城市韧性发展行稳致远，韧性建设理念润物无声融入现有的应急管理、常态化管理机制，实现中国传统的韧性智慧传承与发展。

于富才

北京市应急管理科学技术研究院高级工程师，博士

韧性城市：未来城市安全发展的新范式

当前，全球气候变化、国际体系变革、科技产业革命正在重塑整个世界，导致传统风险持续加剧，新兴风险不断涌现，推动韧性城市成为未来城市安全发展的新范式。城市是一个复杂的巨系统，突发事件对城市系统运行的影响具有耦联叠加、链网传导等特点，传统研究方法系统性、科学性不足。人工智能技术的爆发正在引领一场研究范式革命，在大算力、大数据、大模型加持下，通过物理和数据驱动融合方法，综合考虑跨尺度、跨层级、多主体等复杂因素，开展了地震、洪涝等巨灾情景下灾害链传导机理、救援策略优化、灾害损失评估研究，可为韧性安全城市建设提供科学支撑。未来，依托我国在生成式人工智能、量子计算领域的领先优势，基于大模型、AI智能体的城市韧性评价、应急指挥辅助决策技术将成为新的研究热点。

朱伟

北京市科学技术研究院城市系统工程研究所所长，研究员

北京市地下管线协会理事长

加强城市基础设施韧性建设

城市基础设施一旦受损，将严重影响社会运行秩序和经济发展。近年来，受全球极端天气事件影响，许多城市多次遭遇强降雨，洪涝灾害和地质灾害时有发生，各类承灾体暴露度、集中度、脆弱性不断增加，城市基础设施面临较大考验。面对城市化和非常规重大自然灾害带来的挑战，如何保障城市运行功能，提升基础设施的抵抗力、适应力和恢复力，有效化解和抵御灾害冲击，增强城市韧性，是城市管理决策者和应急管理学界共同关注的重点议题。要规划引领，统筹推进，完善城市基础设施韧性建设的制度保障；因地制宜，科学设计，优化城市基础设施韧性建设的空间布局；坚持“让、防、避”结合的原则，优化城市硬件空间布局；统分结合，防范风险，健全城市基础设施韧性建设的治理机制；瞄准国际，直面短板，健全城市基础设施韧性建设的标准体系；数智赋能，场景牵引，构筑城市基础设施韧性建设的监测预警体系。

编者语

新年之际，邀请青年学人分享研究与思考，是三思派过去两年形成的一个新系列。今年继续。这个系列的每一篇文章，由一位召集人，邀请10位青年学者，围绕同一议题展开讨论。与过去两年相比，今年每一篇的议题更为聚焦。参与的每位青年学人在300字内，分享与议题相关的——自己过去一年的研究心得、自己最感兴趣的一个进展或者问题、在新一年的探索计划。期待青年学人精心打磨的300字，能够带来更多的思考、引发更多的讨论。

HELLO 2024

新年伊始，万象更新

本文由“三思派” 特邀北京市科学技术研究院城市系统工程研究所所长朱伟研究员 牵头组织和编辑。文章观点不代表主办机构立场。

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