劉奕，張宇棟，張輝，范維澄

（清華大學公共安全研究院，北京 100084）

一、前言

我國屬于災害事故多發(fā)的國家，自然災害總體上呈現(xiàn)災害種類多、影響地域廣、災害損失重等特征。根據(jù)國家統(tǒng)計局近10年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)[1]，年均受災人口約為2.5×108人次，年均因災死亡人口約為1800人，年均直接經(jīng)濟損失約為3800億元，年均森林火災火場總面積達4.85×104hm2；事故災難情況總體好轉但形勢依然嚴峻，2019年各類生產(chǎn)安全事故死亡人數(shù)為29 519人，其中工礦商貿(mào)企業(yè)1.474人/10萬人、煤礦0.083人/106t、道路交通 1.8人/萬車[2]。全面提高應急能力，構建全方位、立體化的公共安全網(wǎng)絡，建設更高水平的平安中國，是國家發(fā)展的重大需求[3]。

隨著新一代信息技術的發(fā)展，災害事故應急向智慧化發(fā)展已成為國際趨勢。構建智能化的多層級公共安全防護體系，為國家和社會穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展、為居民生命健康和財產(chǎn)安全提了精準保障 [4]，成為國家新的重大戰(zhàn)略需求。強化科技支撐，是提高全過程風險防范、監(jiān)測預警、處置救援、恢復重建等應急管理能力與精細化水平的核心驅動力[5]。

物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、第五代移動通信技術（5G）、云計算、大數(shù)據(jù)、AI等新一代信息技術的發(fā)展給應急管理帶來新的創(chuàng)新機遇[6]。面向全面提升國家應急管理能力的目標，探索適應國家經(jīng)濟社會發(fā)展需求的智慧應急科技發(fā)展戰(zhàn)略是重大而緊迫的歷史使命。本文圍繞災害事故智慧應急科技發(fā)展問題，以需求為導向，基于國際態(tài)勢分析和主要發(fā)展趨勢，著重針對我國災害事故領域的發(fā)展狀況及問題，探索面向2035年遠景目標的智慧應急發(fā)展戰(zhàn)略思想框架與方向任務。

二、災害事故智慧應急科技發(fā)展的需求分析

（一）自然災害防御

隨著城市化進程加快，人口、財富、生產(chǎn)力的富集與重大自然災害多發(fā)地區(qū)的交疊日益加劇，公眾遭受巨災的風險有所增加。近年來，全球進入地質活躍期，世界范圍內(nèi)地震災害趨于多發(fā)，我國也發(fā)生了多起不同震級的地震。氣候變化導致的超強臺風，對東部沿海地區(qū)城市群造成了嚴重威脅。國家已建或正在規(guī)劃建設的城市群，多數(shù)面臨7級以上大地震、強烈臺風、流域大洪水、巨型滑坡泥石流等的直接威脅；地震、臺風、暴雨、洪水、干旱、地質災害、森林火災等是我國主要的自然災害，巨災應對成為緊迫的國家戰(zhàn)略需求。

重大自然災害危險性和風險評估、監(jiān)測預警特別是短時局地極端災害的預警能力、中長期預測預報技術等都需要提升，應對大城市和城市群重大災害性事件的監(jiān)測預警、預測預報、應急準備和應急救援等技術亟待發(fā)展，關鍵儀器設備進口依賴程度依然較高。隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，自然災害的次生衍生災害形勢趨于嚴重，堰塞湖、潰壩、決堤險情等重大災害的監(jiān)測預警技術仍需重點研發(fā)。

（二）事故災難防范

面對產(chǎn)業(yè)轉型升級和更加激烈的國際競爭，我國安全生產(chǎn)壓力巨大。國家經(jīng)濟社會發(fā)展對能源、原材料等的需求居高不下，礦井開采趨于深部化，大規(guī)?；@區(qū)增多，城市地下管網(wǎng)建設與運行更加稠密，生產(chǎn)安全面臨嚴峻考驗。多種災害的可能耦合也增加了防災的復雜性。生產(chǎn)過程中的職業(yè)健康問題較為突出，我國職業(yè)病危害的接觸人數(shù)、職業(yè)病新發(fā)病例數(shù)、累計病例數(shù)、死亡病例數(shù)均居世界首位，并且呈現(xiàn)越來越嚴重的趨勢。核與輻射安全問題凸顯，其潛在危害性和社會影響力極大，核恐慌情緒極易在普通民眾中蔓延；核與輻射事故中的劑量、類型、時間等快速檢測技術，事故不同階段的公眾心理干預技術等，也是較為為迫切的研究課題。

高水平制造業(yè)趨于智能化，制造產(chǎn)業(yè)的綠色制造、清潔生產(chǎn)、循環(huán)化生產(chǎn)普及程度均在逐步提高，重大工業(yè)裝備朝著超大型化、高參數(shù)、服役條件苛刻化等方向發(fā)展；系統(tǒng)全面且有針對性地推動重大工業(yè)裝備安全保障關鍵技術發(fā)展，是保障裝備安全及可靠性、實現(xiàn)長周期運行與全壽命安全管理的必要條件。

（三）應急平臺建設

進一步提高國家應急平臺技術體系的數(shù)字化、智能化、一體化水平，增強對突發(fā)事件的響應與應對效率。尤其要提高基于新一代信息技術的突發(fā)事件數(shù)據(jù)獲取與快速分析能力，構建各層級應急平臺對突發(fā)事件的快速有效應急能力，發(fā)展對突發(fā)事件及其應急的科學預測與評估能力，完善國家應急平臺體系的決策與指揮能力。

三、災害事故智慧應急科技發(fā)展現(xiàn)狀

（一）國際態(tài)勢

將新一代信息技術綜合運用在自然災害和事故災難的風險評估與預防、監(jiān)測預測預警、應急處置與救援、綜合保障等環(huán)節(jié)，通過信息技術賦能，將應急的各個環(huán)節(jié)連通并集成，全面提升對各類災害事故應急的智慧化、精準化水平?？v觀全球，針對自然災害和事故災難的智慧應急發(fā)展積累了很多典型案例，美國、歐洲、日本等發(fā)達國家和地區(qū)都在積極發(fā)展智慧應急（見表1） [7]。

表1 國際智慧應急應用系統(tǒng)案例

基于信息技術的自然災害精準感知，是智慧應急科技發(fā)展的熱點之一。以地震為例，美國發(fā)展了包括聯(lián)邦應急管理局（FEMA）的國家風險指數(shù) （NRI）、地震恢復成本估算器、災害評估管理系統(tǒng)（HAZUS）等工具，地質調(diào)查局（USGS）的國家地震監(jiān)測臺網(wǎng)系統(tǒng)（ANSS）、全國地震災害圖等一系列成熟的技術產(chǎn)品。日本地震研究委員會 （ERC）也實施了國家地震危險性地圖制作等項目。

融合多災種綜合應急的基礎設施和體系能力建設得到世界各國的高度重視。美國國家科學基金會（NSF）支持的基于自然災害工程研究的基礎設施網(wǎng)絡（NHERI）、計算建模與仿真中心（SimCenter）[8]，以及國家標準與技術研究所（NIST）開發(fā)的龍卷風危險地圖等，為美國綜合應急能力構建提供了強有力支撐[9]?；凇绊g性日本”戰(zhàn)略，日本重點推進防災減災科技創(chuàng)新，特別是針對地震、海嘯、氣象災害以及可能引發(fā)的次生事故災難，逐步建立起完備的防災應急系統(tǒng)，全天候監(jiān)測運行、收集發(fā)布環(huán)境信息并開展災害評估。東日本鐵路公司（JR East）為防止地震期間發(fā)生重大事故引入的地震預警系統(tǒng)，國家地球科學和抗災研究所（NIED）建造和運營的海底地震和海嘯觀測網(wǎng)，宇宙航空研究開發(fā)機構（JAXA）研制的降水雷達（DPR）用于改進天氣模型[10]等，也是代表性的科技減實應用。

基于信息技術賦能，跨區(qū)域、跨層級、跨部門的高效協(xié)同成為可能，如英國國民緊急事務秘書處（CCS）的Resilience Direct [11]、中央警報系統(tǒng)（CAS）[12]，覆蓋歐盟全部成員國的“112”應急聯(lián)動系統(tǒng)。

大數(shù)據(jù)和大計算的應用成為趨勢，歐洲各國在數(shù)據(jù)共享的基礎上，建立了多個高性能計算系統(tǒng)并應用于氣候、天氣、應急救災領域，實現(xiàn)了運用大規(guī)模仿真對自然災害和事故災難進行精準分析的目標。應急系統(tǒng)與災害探測系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、信息通信技術結合，提高了應急效率和應急水平，在國際上得到廣泛應用。

融合各種感知監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集技術，結合基于AI和大數(shù)據(jù)技術的各類定量化模型方法及高端專業(yè)軟件，不斷提高自然災害和事故災難的風險識別預警、信息共享、遠程響應、協(xié)同救援、綜合保障能力，成為全球災害事故智慧應急發(fā)展的前沿趨勢。

（二）主要發(fā)展趨勢

新一代信息技術的發(fā)展給智慧應急的發(fā)展提出了新的任務，也帶來了新的契機。信息技術賦能智慧應急發(fā)展的主要著力點，主要表現(xiàn)在以下方面 [13]。

1.非常規(guī)、未知風險的識別和評估

面向未來新材料、新工藝、新技術的革新發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、AI、模擬仿真、情景推演等技術，構建風險識別和評估方法與技術系統(tǒng)?？紤]產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、設計、技術推廣等與環(huán)境和社會的碰撞融合所產(chǎn)生的潛在未知風險，發(fā)展先兆事件的智慧識別與預判技術，形成對非常規(guī)、未知風險的綜合控制能力。

2.主動感知與預測預警的智能聯(lián)動

新一代信息技術為智能化的主動感知提供了手段，結合物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析、智能計算，實現(xiàn)有效的主動感知與預測預警的智能聯(lián)動，是未來智慧應急的發(fā)展趨勢。

3.多元協(xié)同與系統(tǒng)化應急

信息技術的發(fā)展將突破原有應急參與主體單線和垂直聯(lián)系的傳統(tǒng)模式，進一步實現(xiàn)政府–社會–公眾高度協(xié)同、個人–社區(qū)–城市–城際–省際–國際密切協(xié)作的系統(tǒng)化智慧應急管理體系。

4.全行業(yè)整合、高共享、深應用的智慧應急

需求導向下的智慧應急發(fā)展，勢必推動跨部門、行業(yè)間數(shù)據(jù)壁壘的打通。整合諸如氣象、環(huán)境、消防、醫(yī)療、住建、交通、電力、水利、通信、民生等行業(yè)資源，實現(xiàn)多元化、智能化、一體化的信息獲取和共享，推動智慧應急向多行業(yè)大整合、高共享、深應用發(fā)展。

四、我國災害事故智慧應急科技發(fā)展現(xiàn)狀分析

（一）基本狀況

我國在災害事故的監(jiān)測預警、風險評估、應急救援、恢復重建等關鍵環(huán)節(jié)不斷加強科技攻關和系統(tǒng)研發(fā)，注重各環(huán)節(jié)的信息化和信息技術應用，顯著提升了國家綜合防災減災和安全生產(chǎn)監(jiān)管能力。

1.氣象災害預測預報

基于氣象衛(wèi)星、多普勒天氣雷達、自動氣象站的臺風全方位監(jiān)測系統(tǒng)基本建成，能力達到世界先進水平。建立考慮海浪、海洋飛沫、潮汐作用的區(qū)域臺風海氣耦合模式，實現(xiàn)了臺風數(shù)值預報關鍵技術的突破；臺風初始化、物理過程參數(shù)化等多種技術的應用，顯著提升了臺風路徑預報水平，提高了我國臺風數(shù)值預報的國際影響力。建成的臺風業(yè)務平臺涵蓋臺風路徑顯示檢索、預報制作、預警信息發(fā)布等業(yè)務功能模塊，為國家氣象中心、華東區(qū)域氣象中心、華南區(qū)域氣象中心等業(yè)務單位提供了種類豐富、精度高的臺風路徑（登陸點）、強度、風雨集合預報產(chǎn)品，為沿海地區(qū)臺風防范與應急決策提供了重要依據(jù)，在減輕氣象災害損失方面發(fā)揮了積極作用。

2.煤礦開采安全保障

我國煤礦開采安全保障技術研究已經(jīng)邁入建立安全型礦井、實現(xiàn)區(qū)域性綜合防治的發(fā)展階段。研發(fā)了瓦斯災害易發(fā)區(qū)預測、高效瓦斯抽采及抽采效果評價、瓦斯災害監(jiān)測預警等綜合性技術，逐步形成由基礎理論、工藝技術、儀器儀表、專用裝備構成的瓦斯災害防治技術體系。煤礦瓦斯含量快速準確測定技術了解決了硬煤壓風取樣溫升加速瓦斯解吸、松軟煤層取不到樣或取樣時間過長、損失量估算誤差大等難題，為瓦斯治理提供了依據(jù)。適應井下易爆環(huán)境的以太環(huán)網(wǎng)+現(xiàn)場總線、寬帶接入設備、大容量本質安全電源設備、異常聯(lián)動控制等技術的突破，支撐了集地質測量、生產(chǎn)技術、通風安全、辦公自動化和數(shù)字化礦山、安全生產(chǎn)監(jiān)控于一體的預警平臺開發(fā)，實現(xiàn)了隱患聯(lián)動控制和動態(tài)預警。采用無線傳輸和無線中繼技術的礦井無線救災通信系統(tǒng)技術與裝備，實現(xiàn)了井下指揮基地與救援現(xiàn)場之間災區(qū)圖像、語音、環(huán)境參數(shù)三位一體的實時并行傳輸，建立了移動式礦井重大災害應急救援指揮系統(tǒng)。

3.國家應急平臺體系

我國建設了第一代國家應急平臺體系，在國務院、各省市、部門和企業(yè)得到廣泛應用。提出了多因素耦合的事件鏈和預案鏈構造方法，建立了基于事件鏈的綜合預測預警模型。梳理了滿足平戰(zhàn)結合要求的國家應急平臺體系關鍵節(jié)點的功能要素，研發(fā)出國家、各級地方政府、多部門、大型企業(yè)配置的應急值守等應用軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。建立了跨領域、跨層級、跨時間、跨地區(qū)的“應急一張圖”協(xié)同會商系統(tǒng)，針對應急現(xiàn)場“最后十千米”信息獲取難題研制出了現(xiàn)場立體監(jiān)測系統(tǒng)和移動應急平臺裝備。國家應急平臺體系基本建成，構建了應急平臺標準體系框架，形成了應急平臺系統(tǒng)設計與開發(fā)、信息交換與共享、空間與非空間信息融合等關鍵技術標準規(guī)范。自動化、智能化的應急管理體系，為建立健全統(tǒng)一指揮、功能齊全、反應靈敏、運轉高效的應急機制，有效預防和妥善應對各類災害事故提供了先進技術手段。

（二）面臨的問題

與國際主流水平比較，我國智慧應急科技雖然取得了長足發(fā)展，部分技術已經(jīng)達到國際先進，但整體水平層次仍處于跟跑狀態(tài)。

自然災害和事故災難風險底數(shù)不清。針對這一問題，我國計劃2020—2022年組織開展全國自然災害綜合風險普查工作，旨在厘清孕災致災要素、承災載體、歷史災害等風險底數(shù)，全面調(diào)查和評估各地防災、減災、救災的能力，客觀認識全國和各地區(qū)的自然災害綜合風險水平，為智慧應急發(fā)展提供明確參照。

數(shù)據(jù)共享程度不夠。國土測繪數(shù)據(jù)、地質調(diào)查數(shù)據(jù)、資源勘察數(shù)據(jù)、動植物分布數(shù)據(jù)、災害普查數(shù)據(jù)、人口流動數(shù)據(jù)、城市各系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)、行業(yè)安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)等，分別由不同的職能部門掌握和管理，相關數(shù)據(jù)的時效性、可信性、安全性、共享性都不足，“信息孤島”現(xiàn)象未能消除。

跨領域、多災種、全流程的風險分析與評估系統(tǒng)研發(fā)不足，遠不能滿足未來經(jīng)濟社會發(fā)展對應急管理精準化水平的實際需求。面向大規(guī)模災害的計算分析工具欠缺，特別是災損評價的精準化計算方法和工具，無法滿足智慧應急對相關參數(shù)精準度的需求。

五、我國災害事故智慧應急科技發(fā)展方向

（一）發(fā)展思路

災害事故智慧應急科技發(fā)展需適應平安中國建設的重大需求，立足現(xiàn)況、著眼未來。堅持統(tǒng)籌發(fā)展和安全，充分發(fā)揮科技引領作用，加強先進科學技術轉化與綜合集成應用，為全面提高國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化提供支撐。

探索智慧應急科技發(fā)展路徑的著力點在于，圍繞災害事故的主動、全面、精準監(jiān)測監(jiān)控，多災種、跨尺度災害事故的早期預警和快速有效預測，跨區(qū)域、跨層級、跨部門的科學決策、綜合協(xié)調(diào)與高效處置等科學問題，開展共性、關鍵性、顛覆性技術分析，提出智慧應急科技發(fā)展的前瞻性、全局性戰(zhàn)略規(guī)劃。面向“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標，我國災害事故智慧應急科技的發(fā)展戰(zhàn)略如圖1所示。進一步完善國家應急管理體系，發(fā)揮科技創(chuàng)新與引領作用，實現(xiàn)應急管理由被動應對型向主動保障型轉變。

圖1 事故災難智慧應急科技發(fā)展戰(zhàn)略

（二）科技發(fā)展重要方向

1.全周期、全鏈條的量化風險評估技術與系統(tǒng)研發(fā)

圍繞災害事故全周期和應急管理全鏈條，探索災害成災機理和評估模型，實現(xiàn)風險評估的定量化、標準化、系統(tǒng)化、綜合化。重點發(fā)展基于多災種、多尺度、多物理場，系統(tǒng)化的風險評估技術，多災害耦合致災過程模擬和情景構建技術， “數(shù)據(jù)–計算–推理”融合的風險評估技術與系統(tǒng)等。

2.多災種耦合、多領域協(xié)同的監(jiān)測預測預警技術與系統(tǒng)研發(fā)

我國自然災害多發(fā)、重發(fā)，迫切需要建立實時、多源信息融合的災害監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)，推動災害演化預測技術和系統(tǒng)研發(fā)，構建縱橫貫通、全覆蓋的復合型高效預警系統(tǒng)。實現(xiàn)監(jiān)測微觀化、泛在化、綜合化，預測標準化、規(guī)范化、智能化，預警自動化、網(wǎng)絡化、精準化，構建智慧的災害事故監(jiān)測預測預警系統(tǒng)。

3.跨區(qū)域、跨層級、跨部門深度融合的應急處置救援技術與裝備

發(fā)展遠程化、可遙控、智能化的應急現(xiàn)場處置與救援關鍵技術、快速疏散和避難技術、多維信息實時傳輸技術、虛擬仿真技術、人員自動搜救技術、人體損傷評估技術，開發(fā)“人–機–物”深度融合的在線應急感知系統(tǒng)和應急機器人等裝備；增進協(xié)調(diào)有序化、救援自動化和管控智能化，發(fā)展防災減災救災技術、提升公眾自救互救能力，實現(xiàn)應急處置的智能高效。

4.一體化智慧應急平臺建設

基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、模擬仿真、情景推演、虛擬現(xiàn)實、數(shù)字孿生等新一代信息技術和公共安全技術，構建風險評估與預防、監(jiān)測預測預警、應急處置與救援、業(yè)務持續(xù)性管理一體化的智慧應急平臺。構建多災種、多類型災害事故應急管理的跨部門、跨區(qū)域信息共享和應急協(xié)作聯(lián)動機制，建設從公眾個體到建筑/建筑群、社區(qū)，再到城市/城市群、省和國家的新一代應急平臺體系。

（三）基礎研究重點方向

1.重大災害事故及多災種耦合致災機理與規(guī)律

相關基礎研究主要包括重大危險源識別評價與監(jiān)測預警理論，復雜條件下重大災害事故的多物理場耦合演化模式，重大災害事故的動力學演化規(guī)律與風險分析方法，多災種并發(fā)和次生衍生的演變規(guī)律與致災機理，地震、臺風、地質災害等重大災害的風險評估理論和計算分析方法。

2.多因素耦合的情景構建與情景推演理論方法

相關基礎研究主要包括多類型災害事故在自然因素、技術因素、環(huán)境因素等復雜交互作用下的結構化和量化情景構建方法，大數(shù)據(jù)分析、高性能計算、虛擬現(xiàn)實、AI等技術支持下的情景推演與態(tài)勢評估方法。

3.承災載體災變機理與韌性評估方法

相關基礎研究主要包括建筑/建筑群、關鍵基礎設施、城市/城市群等不同類型承災載體的脆弱性與魯棒性分析方法，建筑/建筑群典型災害荷載作用下的快速大規(guī)模計算分析和結構安全綜合評價理論，隧道、地下洞群與管線等重大基礎設施在高應力、爆炸等復雜工程環(huán)境下的巖土體性能演化規(guī)律、巖土體與結構體的相互作用機制和災變機理，不同重大基礎設施的安全相互依賴性和關聯(lián)效應評價理論。

4.多粒度信息綜合集成與融合分析方法

相關基礎研究主要包括基于數(shù)據(jù)流閾值觸發(fā)的主動預警方法，基于決策支持模型及專家系統(tǒng)的危機預警理論，基于大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、AI、復雜系統(tǒng)建模等技術的綜合預測、預警、分析和決策理論與方法，基于“數(shù)據(jù)–模型–知識”融合的精準決策方法。

5.災害事故輿情分析方法

相關基礎研究主要包括網(wǎng)絡輿情大數(shù)據(jù)快速采集和高速處理方法，輿情自動發(fā)現(xiàn)識別與研判方法，輿論評價模型，輿論噪音辨別和虛假互聯(lián)網(wǎng)聲音過濾方法。

6.數(shù)據(jù)驅動的災害事故案例推理方法

相關基礎研究主要包括災害事故案例要素的快速采集、數(shù)字化存儲與分析方法，案例快速檢索與適配方法，基于應急決策動態(tài)需求的數(shù)字化案例推理方法，數(shù)據(jù)–模型–案例耦合推理與態(tài)勢預測方法。

7.應急處置與救援技術及裝備理論基礎

相關基礎研究主要包括現(xiàn)場信息快速獲取及高速傳輸理論與方法，天–空–地一體化智能感知、協(xié)同、調(diào)度方法，無人機和機器人在現(xiàn)場救援和指揮中的智能化應用方法，人與機器人共享環(huán)境主動感知與自然交互原理，機器人群體智能原理，現(xiàn)代化智能救援裝備原理。

8.復雜災害的大數(shù)據(jù)與大計算融合分析方法

相關基礎研究主要包括數(shù)據(jù)–模型混合驅動的災害演化大規(guī)?？焖俜治龇椒?，大規(guī)模災變過程仿真數(shù)據(jù)與現(xiàn)場數(shù)據(jù)的多參數(shù)、多維度匹配及災害演化過程動態(tài)修正方法，基于大數(shù)據(jù)的突發(fā)事件感知與預警理論和方法，基于高性能計算的大規(guī)模復雜災害事故場景快速計算方法；云計算和邊緣計算結合的人機交互式仿真建模理論與方法，物理空間–信息空間–社會空間三元融合的集成化計算理論與方法。

（四）科技研發(fā)專項任務

1.巨災監(jiān)測預報技術與系統(tǒng)

大力支持地震、地質災害、短時強降水、雷暴大風、冰雹、龍卷風等強對流天氣的觀測臺網(wǎng)建設，發(fā)展基于多普勒天氣雷達數(shù)據(jù)的強對流天氣的監(jiān)測能力、以分鐘級觀測資料（地面自動站、雷達等）為核心的快速四維變分同化技術。以中尺度數(shù)值模式快速循環(huán)預報產(chǎn)品與高分辨率觀測資料的融合技術為基礎，構建強對流天氣系統(tǒng)移動（傳播）、發(fā)展、消亡的快速循環(huán)預報技術。發(fā)展強對流天氣在層結不穩(wěn)定、動力不穩(wěn)定、水汽條件變化、特性層高度變化和啟動機制不同等環(huán)境條件下特征物理量的差異與區(qū)分度統(tǒng)計分析技術，構建以高分辨率數(shù)值預報模式診斷特征物理量為基礎的網(wǎng)格化強對流分類概率預報技術。

2.礦山事故風險評估與預防

研究多場耦合下礦山事故災難演化規(guī)律及致災機理，構建基于定量風險評估的礦山事故災難閉環(huán)動態(tài)管理體系。研究基于礦山復雜環(huán)境的“人、機、環(huán)”信息泛在感知技術，提出礦山重大事故災難大數(shù)據(jù)實時監(jiān)測預警方法。研究礦山事故災難通信定位及快速智能搜尋技術，開發(fā)地面大功率大孔徑頂驅式車載鉆機、適用于井下復雜環(huán)境和井下應急的救援鉆機，發(fā)展災區(qū)自動處置技術及裝備。

3.化工及危險化學品事故風險評估與預防

研究石化與?；飞a(chǎn)、儲存、使用、運輸?shù)热^程實時監(jiān)測技術與裝備，發(fā)展災害源診斷與事故預警技術與裝備、事故控制方法與技術，實現(xiàn)對化工與?；肥鹿蕿暮Φ闹鲃臃雷o和控制。研究石化及?；肥鹿手聻姆秶焖贆z測技術、石化及?；沸孤┪锕舶踩：υu價技術、應急處置技術，建立綜合應急救援體系。建立油氣管網(wǎng)及生命線工程風險評價與預防體系，實質性提升管網(wǎng)本質安全水平，全面保障供應安全；建立油氣管網(wǎng)統(tǒng)一管理平臺，實現(xiàn)在役燃氣管網(wǎng)數(shù)字化。

4.應急信息快速獲取與傳輸技術和裝備

研究搶險救災、地震災害、測繪應用、空中動態(tài)偵查、安全監(jiān)控、攝影航拍等多用途功能，不受海拔限制的現(xiàn)場信息快速獲取及傳輸技術，發(fā)展用于信息實時采集及傳輸、小型應急救援物資空投、緊急情況下的信息傳輸中繼、遠程指揮協(xié)調(diào)裝備，如輕型專用無人機、專用機器人等。

5.數(shù)據(jù)計算融合的災害事故預測預警技術

結合新型基礎設施建設，在物聯(lián)網(wǎng)技術集成應用的過程中，豐富災害事故預測預警的基礎數(shù)據(jù)資源。探索構建科學的數(shù)據(jù)計算融合方法，實現(xiàn)智能化預測和自動化預警，形成對災害事故的智能研判能力，進而將智慧應急從“物聯(lián)”推向“智聯(lián)”。研究人–機–物深度融合的預測預警技術，發(fā)展“社區(qū)–城市–城市群”跨尺度的災害事故大規(guī)模預測技術和態(tài)勢研判系統(tǒng)、基于數(shù)字孿生的災害事故情景推演與可視化系統(tǒng)、自然災害與事故災難知識圖譜等。

6.韌性城市關鍵技術與韌性保障平臺

研究多災種（地震、臺風、暴雨、滑坡、泥石流、火災、爆炸、?；沸孤┑龋l件下城市韌性評估技術，構建城市韌性分析的數(shù)據(jù)模型綜合集成系統(tǒng)，實現(xiàn)實時、動態(tài)、互動、融合的信息采集、傳遞和處理。研發(fā)構建 “多災種–多尺度–多系統(tǒng)”特大城市韌性影響評估系統(tǒng)，包括燃氣泄漏源溯源定位技術，地下空間安全評價技術，城市區(qū)域內(nèi)澇預警與防范技術，城市交通運行實時監(jiān)測預測與動態(tài)調(diào)控技術，城市建（構）筑物、建筑群、重要基礎設施安全評價技術與系統(tǒng)，構建城市韌性綜合保障平臺。

7.自主知識產(chǎn)權軟件研發(fā)

數(shù)字化建模、計算、仿真技術作為核心技術廣泛應用于自然災害和事故災難應急管理領域。各類災害事故分析都需要專業(yè)化的系統(tǒng)軟件來支撐，而在許多先進軟件已對我國實施限售，構成了制約智慧應急發(fā)展的“卡脖子”問題。亟需發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權的智慧應急軟件體系和軟件工程，包括地震震源分析和烈度計算軟件、重大基礎設施風險評估與事故重現(xiàn)仿真軟件、建（構）筑物結構安全分析評估軟件、城市尺度災害事故計算分析與仿真軟件、城市交通仿真與應急疏散優(yōu)化分析軟件、氣象監(jiān)測預測預警分析軟件、復雜災害場景應急救援仿真軟件、應急管理與決策指揮綜合軟件等。

六、我國災害事故智慧應急科技發(fā)展建議

（一）政策建議

高度重視災害事故智慧應急科技發(fā)展，將其作為應急管理體系及能力現(xiàn)代化改革的中心任務，納入各級應急管理部門工作中去。充分利用各種資源，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，做好社會發(fā)展科技成果的轉化和服務工作，共同推進應急管理從信息化到智慧化的更高水平邁進。進一步鼓勵應急管理領域的前瞻性、基礎性、原創(chuàng)性科學研究，合理加大公共財政對應急管理信息技術轉化應用的投入，同時引導地方和行業(yè)的增量科技投入，逐步構建多元投入、多學科支持智慧應急發(fā)展的新格局。

在信息技術與應急管理交叉領域，建立國家重點實驗室、國家工程技術研究中心等科技支撐機構，建設一批代表國家水平、瞄準世界一流的研究基地。例如，在實驗室中數(shù)字化、可視化再現(xiàn)災害事故耦合作用，再現(xiàn)承災載體破壞導致次生衍生事件及事件鏈過程的大型試驗基地；智慧應急裝備、信息系統(tǒng)等產(chǎn)品的檢測認證中心；對自然災害和事故災難的發(fā)生、發(fā)展及應對處置全過程進行動態(tài)模擬仿真、情景構建推演、態(tài)勢研判、優(yōu)化決策、指揮跟蹤的專題數(shù)據(jù)庫、先進顯示系統(tǒng)、綜合分析平臺等。

探索建立跨部門的組織機制，覆蓋科學合理的頂層設計、網(wǎng)格聯(lián)動的基層合作，優(yōu)化組織過程、深化數(shù)據(jù)共享、打破部門壁壘，有效銜接不同時間尺度、實體虛擬空間的各類規(guī)劃，體現(xiàn)技術突破的層次性和系統(tǒng)性。充分發(fā)揮政府應急管理部門的主導作用、市場對科技資源配置的基礎性作用、企業(yè)在技術創(chuàng)新中的主體作用、國家科研機構的骨干和引領作用、高等院校的生力軍作用、科技中介機構的催化服務作用，加強資源整合、集成共享與高效利用，逐步建立“政產(chǎn)學研用”相結合的應急管理工程科技協(xié)同創(chuàng)新機制。

積極引進國際先進技術和發(fā)展經(jīng)驗，按照“走出去、請進來”的國際科技合作理念，加強與國外相關領域的高水平科技交流合作；及時跟蹤掌握全球智慧應急工程科技及裝備發(fā)展趨勢，努力實現(xiàn)我國智慧應急科技與世界先進水平同步發(fā)展。

（二）理論體系研究建議

一是構建新型風險理論體系。以科技創(chuàng)新、重大公共安全需求為雙效驅動，以“一帶一路”倡議的實施為契機，著力構筑多層次、可持續(xù)、不斷創(chuàng)新的風險管理體系。加大對常規(guī)和未知風險的識別與評估力度，重點把握事前、事中防控，實現(xiàn)公共安全由被動應急向主動防控的轉變。開展監(jiān)測預警新模式開發(fā)、預警應急聯(lián)動技術及裝備研發(fā)，實現(xiàn)監(jiān)測預測預警向主動感知、主動預防和預警應急聯(lián)動發(fā)展?；谥袊窃?，引領應急平臺和應急裝備向智能化發(fā)展，全面支撐新時代的智慧應急。

二是建設全方位、立體化的公共安全網(wǎng)。實現(xiàn)縱向從國家到省、市、社區(qū)、公眾，橫向關聯(lián)自然災害、事故災難、公共衛(wèi)生事件、社會安全事件等各類突發(fā)事件，技術體系覆蓋風險評估與預防、監(jiān)測預測預警、應急處置與救援、公共安全綜合保障各關鍵環(huán)節(jié)的全方位立體化的公共安全保障；推進重要節(jié)點的互聯(lián)互通，突破支撐平安中國建設的關鍵技術創(chuàng)新和關鍵設備研發(fā)瓶頸，為更高水平的平安中國建設打牢科技基礎。