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近些年來，城市內(nèi)澇變得異常頻繁，“到XX看?！辈粫r(shí)成為新聞標(biāo)題，給城市和政府帶來了不少負(fù)面影響。城市內(nèi)澇防治管控方面有哪些挑戰(zhàn)？應(yīng)急平臺(tái)新技術(shù)有哪些？這些新技術(shù)在城市內(nèi)澇預(yù)防與處置方面的應(yīng)用怎樣？本文希望能夠?yàn)檠邪l(fā)城市內(nèi)澇應(yīng)急平臺(tái)，提供有益的借鑒。

城市內(nèi)澇防治管控中的主要挑戰(zhàn)

城市內(nèi)澇作為近年來困擾很多城市的新問題，在其防治管控方面有很多挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在：

1.城市內(nèi)澇發(fā)生速度快，預(yù)警時(shí)間短。

城市內(nèi)澇發(fā)生、發(fā)展的速度可以非常迅速，而且人員一旦發(fā)生溺水，幾分鐘之內(nèi)就會(huì)因?yàn)槿毖趸蚍尾窟M(jìn)水造成昏迷，進(jìn)而死亡。因此，城市內(nèi)澇一旦發(fā)生，預(yù)警時(shí)間往往只有幾分鐘，在這幾分鐘時(shí)間內(nèi)，如果不能進(jìn)行道路封鎖、預(yù)警提示，就有可能造成災(zāi)害性的后果。例如，2012年北京“7.21”水災(zāi)，廣渠門橋下積水達(dá)4米，一輛SUV企圖冒險(xiǎn)沖過，結(jié)果被困水中，當(dāng)救援人員將車拖出時(shí)，駕駛員已死亡；同樣是在這此災(zāi)害中，京港澳高速南崗?fù)荻伟l(fā)生嚴(yán)重積水，但是高速入口仍然放行車輛，造成大量車輛被困高速公路，受到網(wǎng)絡(luò)媒體的廣泛質(zhì)疑。

2.城市排水能力先天不足，城市內(nèi)澇防災(zāi)減災(zāi)困難不小。

近些年來，隨著我國城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，城市發(fā)展的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過城市規(guī)劃的排水能力。城市擴(kuò)建過程中大量建筑垃圾淤積排水管網(wǎng)，又造成了現(xiàn)有排水系統(tǒng)能力的下降?，F(xiàn)行的城市排水系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為城市一般地區(qū)的暴雨重現(xiàn)期為0.5到3年，重要地區(qū)為3到5年，而近些年由于全球氣候變暖所導(dǎo)致的極端強(qiáng)降水天氣出現(xiàn)的概率變高，這一標(biāo)準(zhǔn)明顯偏低。當(dāng)前城市排水能力的不足，制約了城市內(nèi)澇防災(zāi)減災(zāi)工作的開展。北京市在2012年“7.21”水災(zāi)以后，進(jìn)行了大規(guī)模的城市內(nèi)澇防災(zāi)減災(zāi)工程，如建設(shè)儲(chǔ)水池、改造排水管網(wǎng)等，但是由于受到城市建筑、道路、管網(wǎng)的限制，能夠采取的有效措施比較有限，城市內(nèi)澇防災(zāi)減災(zāi)工程實(shí)施難度很大。

3.城市排水管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，監(jiān)督管理難度較大。

城市的排水管道包括：生活污水管道、工業(yè)廢水管道以及雨水管道等，這些管道網(wǎng)絡(luò)遍布城市的地表與地下。在強(qiáng)降雨天氣情況下，錯(cuò)綜復(fù)雜的排水管網(wǎng)系統(tǒng)有可能在任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，如果沒有合適的技術(shù)手段，難于進(jìn)行全面的監(jiān)控和管理。例如在強(qiáng)降雨天氣，城市地表的生活垃圾、樹葉等被雨水沖刷到城市道路兩旁的排水口，極易容易造成篦子堵塞，從而降低了局部地區(qū)的排水能力，也增大了實(shí)施管理的難度。就目前來看，解決此問題主要依靠人工巡檢和處理，工作量大，工作精度低，且危險(xiǎn)性高。如果能夠利用一些技術(shù)手段進(jìn)行輔助排查，則大大提高了工作效率，提升了排水管網(wǎng)監(jiān)管的能力。

4.專用裝備數(shù)量有限，優(yōu)化調(diào)度重要而有難度。

為了快速排除積水，城市內(nèi)澇急需的不是小功率水泵，而是大功率排水裝置。這種裝置具有很強(qiáng)的排水能力，比如新興重工集團(tuán)有限公司研制的“水神”大功率排水裝置，管口直徑300毫米，每分鐘排水12500升，通過串聯(lián)能夠提供的最大排水距離達(dá)到20千米，但其價(jià)格不菲，這樣的專用裝備在一個(gè)城市中配備的數(shù)量是有限的。城市內(nèi)澇發(fā)生后，如果城市應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)不能及時(shí)了解城市有哪些關(guān)鍵應(yīng)急資源，分布如何，如果應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)不能及時(shí)調(diào)動(dòng)這些資源，如果那么這些資源的效能就很難得到最大限度的利用。

5.傳統(tǒng)的培訓(xùn)演練形式比較單一，有待突破。

我國目前應(yīng)急管理培訓(xùn)演練方面還存在諸多不足，比如：應(yīng)急培訓(xùn)一般以課堂授課為主，然而課堂授課存在時(shí)間有限、紙質(zhì)教材吸引力較差、學(xué)員參與不足等缺陷，以課堂授課為主的應(yīng)急培訓(xùn)效果差強(qiáng)人意；另一方面，應(yīng)急演練則一般以單一場(chǎng)景的技能訓(xùn)練為主，比如消防部隊(duì)經(jīng)常會(huì)進(jìn)行消防、救援等科目的訓(xùn)練，然而應(yīng)急管理通常需要多部門協(xié)同，多部門聯(lián)合演練由于組織難度大、投入成本高等原因，在我國的普及程度還比較低。由于培訓(xùn)和演練對(duì)于提高應(yīng)急管理人員能力、及時(shí)發(fā)現(xiàn)應(yīng)急管理潛在問題都有非常重要的作用，我國的應(yīng)急管理亟需在培訓(xùn)、演練技術(shù)上的突破。

應(yīng)急平臺(tái)在城市內(nèi)澇中的應(yīng)用

應(yīng)急平臺(tái)涵蓋的技術(shù)很廣，受限于文章篇幅，本文選擇了五個(gè)方面的新技術(shù)，針對(duì)前面闡述的城市內(nèi)澇的主要挑戰(zhàn)，加以重點(diǎn)論述，希望能夠展現(xiàn)出應(yīng)急平臺(tái)技術(shù)的最新發(fā)展對(duì)應(yīng)對(duì)城市內(nèi)澇問題的支持。這五方面的技術(shù)包括：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、預(yù)案管理技術(shù)、模擬演練技術(shù)、信息共享及公共預(yù)警技術(shù)以及智慧城市技術(shù)。

1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市內(nèi)澇中的應(yīng)用：

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，通過射頻識(shí)別（RFID）、全球定位系統(tǒng)、各種傳感器等信息采集設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

我國當(dāng)前在應(yīng)急管理方面特別注重“預(yù)防為主”，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市內(nèi)澇監(jiān)測(cè)預(yù)警方面能發(fā)揮重要作用。比如，安裝在排水口及排水管網(wǎng)中的水壓、流速等傳感器能夠?yàn)橹鞴懿块T提供排水情況信息，這些信息有助于幫助相關(guān)部門發(fā)現(xiàn)可能被樹葉堵塞的排水口，并在雨季到來之前及時(shí)進(jìn)行清除。除了預(yù)防以外，在內(nèi)澇發(fā)生后，及時(shí)獲得水情信息也是至關(guān)重要的，這時(shí)，安裝在下凹式立交橋等低洼地帶的水位傳感器就能發(fā)揮作用了。由于物聯(lián)網(wǎng)傳感器能夠24X7不間斷地進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這就為城市內(nèi)澇的預(yù)防、預(yù)警與救援提供寶貴的時(shí)間。

在城市建設(shè)城市內(nèi)澇監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)系統(tǒng)工程。圖二展示了基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)示意圖。

2.預(yù)案管理技術(shù)在城市內(nèi)澇中的應(yīng)用：

“應(yīng)急管理、預(yù)案為綱”，充分說明了預(yù)案在整個(gè)應(yīng)急管理中的重要地位。我國近些年來大力開展了應(yīng)急預(yù)案建設(shè)工作，已逐步形成了以國家總體預(yù)案、國家部門預(yù)案、國家專項(xiàng)預(yù)案、地方預(yù)案、企事業(yè)單位預(yù)案、重大活動(dòng)預(yù)案在內(nèi)的國家預(yù)案體系。然而，現(xiàn)有的眾多應(yīng)急預(yù)案基本還停留在文本預(yù)案階段，文本預(yù)案比較枯燥，不易于理解，不易于培訓(xùn)，不易于查找信息，也不易于匯報(bào)，在突發(fā)事件發(fā)生以后，很難發(fā)揮作用，因此需要更先進(jìn)的預(yù)案管理技術(shù)。

中國科學(xué)院電子學(xué)研究所及其產(chǎn)業(yè)化公司——中科九度（北京）空間信息技術(shù)有限責(zé)任公司在多年空間信息承載應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)研發(fā)以及應(yīng)急管理方法論研究的基礎(chǔ)上，自主研發(fā)了的集成文本預(yù)案、流程預(yù)案、三維可視化預(yù)案的新一代“三案一體”應(yīng)急預(yù)案系統(tǒng)，該預(yù)案系統(tǒng)通過自動(dòng)和半自動(dòng)相結(jié)合的方式解析預(yù)案結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑽谋绢A(yù)案分解成章節(jié)和要素，再通過流程預(yù)案定義工具，自動(dòng)或交互式地將預(yù)案中的任務(wù)提煉成預(yù)案流程，最后利用三維可視化預(yù)案制作工具，用動(dòng)畫、視頻、圖片、文字等多媒體手段，在三維地圖上直觀展示預(yù)案執(zhí)行過程。這樣，就能將紛繁的預(yù)案結(jié)構(gòu)化、雜亂的預(yù)案流程化、枯燥的預(yù)案形象化，通過這樣的“精加工”，新的預(yù)案形態(tài)將更易于理解、更易于培訓(xùn)、更易于查找信息，也更易于匯報(bào)。

圖1和圖2對(duì)九度預(yù)案管理系統(tǒng)進(jìn)行了簡單展示。

3.模擬演練技術(shù)在城市內(nèi)澇中的應(yīng)用：

應(yīng)急演練在應(yīng)急人員的能力鍛煉方面，有著無可替代的優(yōu)勢(shì)。演練與培訓(xùn)的不同之處在于，應(yīng)急演練可以通過模擬突發(fā)事件情景，讓參演人員“體驗(yàn)”事件的處置過程，而不是僅僅由講師講述事件應(yīng)當(dāng)如何處理。一般說來，“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)”比“課堂學(xué)習(xí)”會(huì)給學(xué)員留下更深刻的映像，也更容易激發(fā)學(xué)員進(jìn)行思考。只是在實(shí)踐上，由于組織演練一般說來周期長、花費(fèi)大、難協(xié)調(diào)，所以除了單兵的實(shí)戰(zhàn)演練比較普及，大規(guī)模實(shí)兵演練一般并不常見。

由安全生產(chǎn)科學(xué)研究院公共安全研究所自主研發(fā)的“突發(fā)事件應(yīng)急演練與培訓(xùn)考核系統(tǒng)”是一套高度集成的基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)交互的演練系統(tǒng)平臺(tái)，該平臺(tái)由“系統(tǒng)管理端”、“演練控制端”、“演練學(xué)員端”、“演練模擬端”和“演練評(píng)估端”等五類物理終端、系統(tǒng)服務(wù)中心和多種外圍感知設(shè)備共同構(gòu)成。該系統(tǒng)支持多用戶、多角色協(xié)同操作，演練項(xiàng)目設(shè)計(jì)靈活,支持應(yīng)急事件場(chǎng)景的同步展示和參演人員的實(shí)時(shí)文字與語音交互，對(duì)演練執(zhí)行過程全程跟蹤記錄，還支持外圍感知設(shè)備平行干預(yù)。這樣的演練系統(tǒng)可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，開展對(duì)任何人的演練，真正實(shí)現(xiàn)廣東省應(yīng)急辦紀(jì)家琪主任倡導(dǎo)的“雙盲演練”（參演人員預(yù)先不知道何時(shí)發(fā)生何種類型時(shí)間的演練），是應(yīng)急演練未來的發(fā)展方向。

圖1 文本預(yù)案與流程預(yù)案的結(jié)合

4.信息共享及公共預(yù)警技術(shù)在城市內(nèi)澇中的應(yīng)用：

城市內(nèi)澇不是單一部門能夠處理的，需要多部門協(xié)同配合，這就需要關(guān)鍵信息在不同部門之間能夠進(jìn)行共享。我國的《國家應(yīng)急平臺(tái)體系技術(shù)要求（試行）》對(duì)應(yīng)急平臺(tái)的互聯(lián)互通有著具體要求，這里對(duì)應(yīng)急平臺(tái)體系內(nèi)本身的信息共享不做討論，主要是介紹兩個(gè)新的應(yīng)用，一個(gè)是公眾預(yù)警系統(tǒng)，另一個(gè)是應(yīng)急資源管理平臺(tái)。

公眾預(yù)警系統(tǒng)負(fù)責(zé)向公眾發(fā)布預(yù)警信息，使公眾能夠及時(shí)做出準(zhǔn)備，避免災(zāi)害。美國應(yīng)急管理平臺(tái)體系中，就有一個(gè)專門的預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)，叫做IPAWS（Integrated Public Alert & Warning System，即集成公眾預(yù)警系統(tǒng)），該系統(tǒng)遵從通用預(yù)警協(xié)議（Common Alerting Protocol）， 為 公 共安全官員提供了統(tǒng)一的公眾預(yù)警信息發(fā)布界面。通過該統(tǒng)一界面，公眾預(yù)警信息可以迅速通過手機(jī)短信、電臺(tái)、電視等多種渠道，發(fā)送給可能的受災(zāi)對(duì)象。在分秒必爭的災(zāi)害之前，這樣的公眾預(yù)警系統(tǒng)，顯得特別重要。

資源是應(yīng)急處置的基礎(chǔ)，同時(shí)，城市的重要資源分散在不同部門、不同單位，為了在特發(fā)事件發(fā)生以后，能夠及時(shí)了解資源的分布情況并進(jìn)行合理調(diào)度，特別需要一個(gè)統(tǒng)一的資源管理平臺(tái)。廣東省應(yīng)急物資信息服務(wù)平臺(tái)是我國第一個(gè)應(yīng)急物資服務(wù)平臺(tái)，由廣東省應(yīng)急管理學(xué)會(huì)牽頭負(fù)責(zé)，2012年5月8日正式開通。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)急資源的科學(xué)化管理，該平臺(tái)對(duì)應(yīng)急資源進(jìn)行分類、編碼，將各類資源與其功能進(jìn)行了映射，采取了備案、審核、發(fā)布機(jī)制，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化、動(dòng)態(tài)化管理，確保用戶的可信性，信息的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和可用性，最終目的是實(shí)現(xiàn)“集中物資分散化，分散物資集中化”。

5.智慧城市技術(shù)在城市內(nèi)澇中的應(yīng)用：

智慧城市與前面討論的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著緊密聯(lián)系。實(shí)際上，智慧城市是建立在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)基礎(chǔ)之上的全新的城市管理、服務(wù)、運(yùn)營方式，它是信息技術(shù)在城市應(yīng)用方面的集大成者，也為城市內(nèi)澇的綜合治理提供了前所未有的機(jī)會(huì)。

圖2 流程預(yù)案與基于遙感底圖的三維可視化預(yù)案的結(jié)合

首先，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以對(duì)城市內(nèi)澇的趨勢(shì)、規(guī)律進(jìn)行挖掘，這有可能發(fā)現(xiàn)城市內(nèi)澇的潛在危險(xiǎn)源以及城市內(nèi)澇發(fā)生發(fā)展的特點(diǎn)，比如利用聚類分析，有可能根據(jù)歷史內(nèi)澇信息，識(shí)別出具有相同或類似屬性的城市內(nèi)澇易發(fā)部位；利用關(guān)聯(lián)分析，還有可能識(shí)別出具有連帶關(guān)系的內(nèi)澇點(diǎn)。這些分析結(jié)果對(duì)輔助相關(guān)主管部分發(fā)現(xiàn)和解決問題，可能具有重要幫助。

其次，智慧城市通過“四庫合一”技術(shù)，將城市的人口庫、法人庫、宏觀經(jīng)濟(jì)庫、空間地理信息庫進(jìn)行整合，這樣就能將對(duì)城市內(nèi)澇的分析放在更為廣闊的社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景之下，這樣所獲得的結(jié)果，相比單純分析“水”的情況，更加綜合。

最后，當(dāng)前正在建設(shè)的智慧城市項(xiàng)目如“智慧交通”，本身就能為城市內(nèi)澇事件的有效處置提供支持。比如，城市內(nèi)澇的預(yù)警信息，完全可以通過“智慧交通”平臺(tái)，及時(shí)顯示在內(nèi)澇周邊的電子顯示屏上，提醒司機(jī)及時(shí)避讓。

城市內(nèi)澇的防治處置是一個(gè)綜合性業(yè)務(wù)，而智慧城市正是一個(gè)綜合性技術(shù)，可以預(yù)見，智慧城市的建設(shè)將對(duì)城市內(nèi)澇災(zāi)害的預(yù)防與處置，必將發(fā)揮越來越重要的作用。

城市內(nèi)澇作為城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的比較突出的一個(gè)問題，非常值得進(jìn)行深入研究。對(duì)于應(yīng)急平臺(tái)的最新研究成果，及其對(duì)城市內(nèi)澇問題的應(yīng)用，這些研究還處于初步階段，還需要進(jìn)行大量的原型建設(shè)和實(shí)證研究，以驗(yàn)證這些技術(shù)的有效性。