空間信息技術(shù)賦能城市全域智慧安全建設(shè)

應(yīng)急管理部國(guó)家自然災(zāi)害防治研究院城市災(zāi)害研究2024.06.26P1P2 l城市安全發(fā)展新形勢(shì)l城市安全的治理基礎(chǔ)P3P4流動(dòng)人口眾多高層建筑密集經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集聚流動(dòng)人口眾多高層建筑密集經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集聚我國(guó)城市規(guī)模越來(lái)越大，流動(dòng)人口多、高層建筑密集、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集聚、社會(huì)財(cái)城市安全風(fēng)險(xiǎn)積聚滋生復(fù)雜多變易發(fā)多發(fā)城市安全風(fēng)險(xiǎn)P5P6水庫(kù)大壩受損房屋倒塌道路橋樑受損房屋倒塌道路橋樑受損陸地生態(tài)系統(tǒng)受損陸地生態(tài)系統(tǒng)受損核泄露核泄露日本經(jīng)濟(jì)與國(guó)際經(jīng)濟(jì)受到影響P7城市發(fā)展安全治理基礎(chǔ)國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)城市安全2021年10月9日，國(guó)安委辦合發(fā)布加強(qiáng)城市地質(zhì)安2018國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)城市安全2021年10月9日，國(guó)安委辦合發(fā)布加強(qiáng)城市地質(zhì)安2021年9月26日，確定18個(gè)城市（區(qū)）2023年11月，國(guó)安委辦公室印發(fā)《城市安全風(fēng)為安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警試點(diǎn)。險(xiǎn)綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)建設(shè)指南（2023版）》。城市發(fā)展安全治理基礎(chǔ)3類6神能力,5城市安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)疊加城市安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估融合融合承災(zāi)體承災(zāi)體P9P10城市發(fā)展安全治理基礎(chǔ)一些城市率先在城市安全風(fēng)險(xiǎn)綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警平遵義遵義：改造燃?xì)夤艿?9.75公里，新增監(jiān)測(cè)終端設(shè)備489個(gè)，城區(qū)604公里燃?xì)夤芫W(wǎng)實(shí)現(xiàn)SCADA系統(tǒng)在線預(yù)警監(jiān)測(cè)，1350處地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)安裝自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)144家重點(diǎn)企業(yè)、6917輛北京通州北京通州：覆蓋通州區(qū)市政道路范圍內(nèi)的所有地下管線，8大類14小類總長(zhǎng)9900公里?；就瓿扇珔^(qū)906平方公里市政道路地下合肥市：合肥市：布設(shè)100多種、8.5萬(wàn)套前端傳感設(shè)備，有效監(jiān)測(cè)城市南京市：建成城市安全運(yùn)行綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，開(kāi)發(fā)監(jiān)測(cè)預(yù)警等八大業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，整合24個(gè)部門(mén)70余類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)推進(jìn)成都市：建成地鐵等多行業(yè)領(lǐng)域風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)13條558公里軌道運(yùn)營(yíng)線路、91家A級(jí)景區(qū)、1641座橋梁、3600佛山市：搭建應(yīng)急管理綜合應(yīng)用平臺(tái)，構(gòu)建橋梁、燃?xì)獾?大監(jiān)上海黃浦：依托“城市運(yùn)行管理平臺(tái)”，建成“城市安全預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施、超大客流、消防、店招店牌高空安城市發(fā)展安全治理基礎(chǔ)輛 l應(yīng)急時(shí)空信息業(yè)務(wù)框架l應(yīng)急時(shí)空信息技術(shù)體系l觀測(cè)探測(cè)與監(jiān)測(cè)子體系l災(zāi)變量化時(shí)空分析體系P12P13一、應(yīng)急時(shí)空信息業(yè)務(wù)框架監(jiān)測(cè)預(yù)警災(zāi)后重建應(yīng)急救援高時(shí)效數(shù)據(jù)更新與采監(jiān)測(cè)預(yù)警災(zāi)后重建應(yīng)急救援高時(shí)效數(shù)據(jù)更新與采狀態(tài)變化數(shù)據(jù)對(duì)比與分析物理化學(xué)要素、大氣準(zhǔn)確的災(zāi)情評(píng)估是災(zāi)后重建最主要的依據(jù)之一。提供災(zāi)害重建規(guī)劃的數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐遙感圖像分析與識(shí)別重力場(chǎng)、地磁場(chǎng)精細(xì)建模與結(jié)構(gòu)反演救援決策與動(dòng)態(tài)調(diào)度災(zāi)害損毀據(jù)分析評(píng)估與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)通信、導(dǎo)航保障二、應(yīng)急時(shí)空信息技術(shù)體系監(jiān)測(cè)觀測(cè)探測(cè)觀測(cè)天-空-地-深一體化的觀測(cè)、探測(cè)及監(jiān)測(cè)體系P142.1觀測(cè)子體系：地震觀測(cè)地震觀測(cè)是用地震儀器記錄天然地震或人工爆炸所產(chǎn)生的地震波形，并由此確定地震等基本參數(shù)（發(fā)震時(shí)刻、震中經(jīng)緯度、震源深度及震級(jí)等）。防災(zāi)減災(zāi)科學(xué)研究工程應(yīng)用現(xiàn)代地震儀器設(shè)備地震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)地震波形圖震源機(jī)制圖2.2探測(cè)子體系：活動(dòng)斷層探測(cè)內(nèi)容：探測(cè)目標(biāo)：活動(dòng)斷層“有沒(méi)有、活不活、深不深、震不震錯(cuò)”的具體結(jié)論中國(guó)地震局地質(zhì)研究所的活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)一體化云平臺(tái)資料收集野外調(diào)查地球物理勘探探槽開(kāi)挖斷層活斷層活動(dòng)性評(píng)估樣品分析探測(cè)城市活動(dòng)斷層的分布、活動(dòng)特征和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是減輕城市地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的重要途徑。2.3監(jiān)測(cè)子體系：地震前兆異常地震監(jiān)測(cè)是指在地震發(fā)生前后，對(duì)地震前兆異常和地震活動(dòng)的監(jiān)視、測(cè)量。監(jiān)測(cè)流程監(jiān)測(cè)內(nèi)容監(jiān)測(cè)內(nèi)容2.3監(jiān)測(cè)子體系：跨斷層監(jiān)測(cè)利用技術(shù)手段對(duì)活動(dòng)斷層的空間位置、活動(dòng)性以及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行確定，并評(píng)估其地震危險(xiǎn)性。監(jiān)測(cè)內(nèi)容：應(yīng)用：地震預(yù)警系統(tǒng)、工程建設(shè)（如高鐵、橋P19InSAR的作用提供變形數(shù)據(jù)InSAR的作用提供變形數(shù)據(jù)，圈定變形區(qū)，確定隱患特征2017年8月8日11時(shí),理縣通觀測(cè)內(nèi)容：形態(tài)-形變-形勢(shì)正在成災(zāi)的破壞跡象（高分辨率遙感變化檢測(cè)與特征識(shí)別）歷史上的古老災(zāi)害體（DEM數(shù)據(jù)計(jì)算與地形地貌分析）變形中的大型災(zāi)害體（InSAR探測(cè)、識(shí)別和圈定變形區(qū)）飛行向視線向飛行向視線向2.3監(jiān)測(cè)子體系：邊坡安全監(jiān)測(cè)在線監(jiān)測(cè)降雨量、沉降、錨索應(yīng)力、表層位移、深部位移、內(nèi)部水壓、土壓、裂縫等多維參數(shù)，研發(fā)分布式、立體式光纖監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)與滑坡發(fā)生概率模型，構(gòu)建重特大地震與降雨觸發(fā)滑坡災(zāi)害鏈災(zāi)情評(píng)估算法與模型，開(kāi)展復(fù)雜環(huán)境下的邊坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估。P20區(qū)域地面沉降變形監(jiān)測(cè)技術(shù)地面沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)區(qū)域地下水位監(jiān)測(cè)技術(shù)地面沉降監(jiān)測(cè)已從以往的以水準(zhǔn)測(cè)量、分層標(biāo)測(cè)量等地面手段為主，發(fā)展到以干涉合成孔徑雷達(dá)（InSAR）遙感技術(shù)為主，能夠快速獲取大區(qū)域、高精度、長(zhǎng)時(shí)序的地面沉降信息。區(qū)域地面沉降變形監(jiān)測(cè)技術(shù)地面沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)區(qū)域地下水位監(jiān)測(cè)技術(shù)一等精密水準(zhǔn)測(cè)量GPS測(cè)量InSAR測(cè)量人工水位測(cè)量自動(dòng)水位測(cè)量構(gòu)造型地裂縫地裂縫地震勘探中小型復(fù)合成因地裂縫P21反射波成像方法構(gòu)造型地裂縫地裂縫地震勘探中小型復(fù)合成因地裂縫P21反射波成像方法層析成像方法折射波成像方法面波成像方法地震波多波探測(cè)城市高精度地形模型城市洪澇模型城市洪澇災(zāi)害：因降雨、融雪、冰凌、潰壩（堤）、風(fēng)暴潮、熱帶氣旋等造成的江河洪水、漬澇、山洪、滑坡和泥石流等，及其由其引發(fā)的次生災(zāi)害，對(duì)城市造成的災(zāi)害的現(xiàn)象。城市高精度地形模型城市洪澇模型無(wú)人機(jī)多傳感器平臺(tái)航空ASR和可見(jiàn)光淹沒(méi)評(píng)估要素提取水面積提取高程信息地物類別城市內(nèi)澇預(yù)警模型實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集城市內(nèi)澇預(yù)警模型實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集模型輸出結(jié)果城市洪澇預(yù)警框架圖城市洪澇預(yù)警框架圖P22P232.3監(jiān)測(cè)子體系：典型承載體堤壩安全監(jiān)測(cè)2.3監(jiān)測(cè)子體系：典型承載體城市地上建筑監(jiān)測(cè)地下結(jié)構(gòu)探測(cè)地上建筑監(jiān)測(cè)地下結(jié)構(gòu)探測(cè)P24基于結(jié)構(gòu)安全與災(zāi)害源探測(cè)技術(shù)基于結(jié)構(gòu)安全與災(zāi)害源探測(cè)技術(shù)，時(shí)效快、自動(dòng)成像技術(shù)體系，突破高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)玻璃幕墻脫落與松動(dòng)監(jiān)測(cè)難題。P252.3監(jiān)測(cè)子體系：典型承載體大跨度橋梁基于大跨度橋梁基于大跨度橋梁變形、損傷、荷載動(dòng)力的沉降變形、部件受損、洪水沖擊、人為破壞等識(shí)別誤差大模型的構(gòu)建以及形成的結(jié)構(gòu)體立體監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，依托數(shù)字化監(jiān)測(cè)平臺(tái)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示橋梁主承體結(jié)構(gòu)健康安全與全生命周期的立體監(jiān)測(cè)。P262.3監(jiān)測(cè)子體系：典型承載體長(zhǎng)埋深隧道基于長(zhǎng)埋深隧道的實(shí)時(shí)診斷和超前預(yù)測(cè)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)，巖土工程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)以及巖體的變形，結(jié)構(gòu)健康、同震位移等的實(shí)時(shí)成像算法與模型，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)埋深隧道的動(dòng)態(tài)感知，實(shí)時(shí)成像，超前預(yù)警等。2.3監(jiān)測(cè)子體系：典型承載體管道P27P282.3監(jiān)測(cè)子體系：典型承載體化工園區(qū)園區(qū)安全園區(qū)洪澇園區(qū)管理P29三、災(zāi)變量化時(shí)空分析：氣壓+水壓等差光學(xué)遙感氣象和洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)Cat.1(92mph)Cat.3(127mph)Cat.5(161mph)P30三、災(zāi)變量化時(shí)空分析：形變+位移InSAR+GNSS形變監(jiān)測(cè)P31三、災(zāi)變量化時(shí)空分析：P32高光譜遙感監(jiān)測(cè)城市?；泛铜h(huán)境災(zāi)害效應(yīng)湯加火山城市災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)P33張衡一號(hào)衛(wèi)星記錄的空天天氣災(zāi)害和火山爆發(fā)信息P34P35及預(yù)測(cè)地面及井下觀測(cè)地面及井下觀測(cè)震間變形地震紅外溫度異常 l城市安全時(shí)空信息生態(tài)建設(shè)框架l城市安全時(shí)空信息生態(tài)建設(shè)措施P36時(shí)空信息賦能全域智慧城市安全建設(shè)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息模型模型行動(dòng)行動(dòng)時(shí)空信息賦予風(fēng)險(xiǎn)位置和時(shí)間異常分析量化風(fēng)險(xiǎn)及危害數(shù)據(jù)+機(jī)理揭示演化規(guī)律智能應(yīng)急決策城市安全時(shí)空信息生態(tài)框架P38一、創(chuàng)新城市全域智慧安全治理理念風(fēng)險(xiǎn)家底一個(gè)庫(kù)、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)一張網(wǎng)、風(fēng)險(xiǎn)管控一盤(pán)棋、風(fēng)險(xiǎn)處置一條線P39二、應(yīng)急管理部和中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合組建，應(yīng)急管理部和中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合組建，目前第一家國(guó)家級(jí)全災(zāi)種全鏈條自然災(zāi)害防治研究機(jī)構(gòu)承擔(dān)自然災(zāi)害防治重大政策、基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、重要裝備研究，以及科技成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用示范等工作。為公益二類科學(xué)事業(yè)單位，編制數(shù)613人。氣象災(zāi)害研究中心地質(zhì)災(zāi)害研究中心水旱災(zāi)害研究中心地震災(zāi)害研究中心氣象災(zāi)害研究中心地質(zhì)災(zāi)害研究中心水旱災(zāi)害研究中心地震災(zāi)害研究中心城市災(zāi)害研究中心戰(zhàn)略政策研究中心林草火災(zāi)研究中心應(yīng)急裝備研發(fā)中心空間信息研究中心城市災(zāi)害研究中心戰(zhàn)略政策研究中心林草火災(zāi)研究中心應(yīng)急裝備研發(fā)中心空間信息研究中心基礎(chǔ)科學(xué)研究中心國(guó)內(nèi)開(kāi)設(shè)城市安全相關(guān)專業(yè)的高校二、加大推進(jìn)城市安全基礎(chǔ)理論體系建設(shè)四種地震災(zāi)害鏈模式四種地震災(zāi)害鏈模式地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置（大氣所）l地震—滑坡l地震—滑坡l地震降雨—滑坡l滑坡—涌浪l潰決—洪水演進(jìn)地震災(zāi)害鏈模擬器（地震局）兩種災(zāi)害鏈數(shù)值模型洪澇災(zāi)害模擬器（災(zāi)研院）兩種災(zāi)害鏈數(shù)值模型巨災(zāi)實(shí)驗(yàn)中心（清華合肥公共安全）l地震—滑坡—堵江—潰壩—洪水l地震/降雨—崩塌/滑坡/山洪/泥石流地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置：寰P40中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地震災(zāi)害鏈觀測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)P40P41三、強(qiáng)化政策和法規(guī)，落實(shí)數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)建立相關(guān)的數(shù)據(jù)治理政策和法規(guī)，明確數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、處理、共享和保護(hù)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)繪法測(cè)繪法信息公開(kāi)信息公開(kāi)條例政府法令網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)安全法著作權(quán)法著作權(quán)法突發(fā)事件突發(fā)事件應(yīng)對(duì)法建立健全的數(shù)據(jù)安全管理體系，包括數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制、加密技術(shù)、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)等遵守相關(guān)的隱私法規(guī)和政策，確保數(shù)據(jù)使用的合法性和合規(guī)性。P42四、落實(shí)城市安全數(shù)據(jù)治理與資產(chǎn)管理體系社會(huì)化數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)要素生產(chǎn)數(shù)據(jù)權(quán)屬綜合服務(wù)部門(mén)運(yùn)營(yíng)公司行業(yè)管理部門(mén)綜合服務(wù)部門(mén)運(yùn)營(yíng)公司安全監(jiān)督安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)災(zāi)害預(yù)測(cè)安全監(jiān)督安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)資產(chǎn)化管理數(shù)據(jù)處理風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別規(guī)律發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)預(yù)警分析服務(wù)計(jì)算分析服務(wù)計(jì)算》》》…P43五、強(qiáng)化城市全域智慧安全時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（1）補(bǔ)齊城市安全衛(wèi)星星座建設(shè)：建設(shè)城市安全對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星星座，建成天基城市安全大數(shù)據(jù)獲取新型基礎(chǔ)設(shè)施和產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺(tái)，構(gòu)建衛(wèi)星遙感、衛(wèi)星通訊、衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)于一體的城市安全空間技術(shù)減災(zāi)救災(zāi)體系，為城市精細(xì)化管理提供空天信息技術(shù)保障，為提升城市災(zāi)害防御能力提供技術(shù)支撐。探測(cè)觀測(cè)監(jiān)測(cè)用于高精度的平面和高程定位用于多種比例尺地形圖的測(cè)制用于多種比例尺地形圖的測(cè)制用于高精度的高程信息獲取用于反演地球重力場(chǎng)，提高高程基準(zhǔn)精度五、強(qiáng)化城市全域智慧安全基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（2）強(qiáng)化面向城市安全的導(dǎo)遙一體終端裝備研發(fā)及應(yīng)用l多傳感器標(biāo)定l電路同時(shí)觸發(fā)l數(shù)據(jù)協(xié)同存儲(chǔ)l傳感器選型及適配可見(jiàn)光相機(jī)熱紅外相機(jī)激光雷達(dá)堤防管涌險(xiǎn)情巡查技術(shù)系統(tǒng)堤防險(xiǎn)情巡查技術(shù)裝備多因子火險(xiǎn)綜合感知裝備（低成本、智能識(shí)別、高效快捷）P44P45（3）積極推進(jìn)城市全域安全低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展及應(yīng)急處置應(yīng)用電視直播航拍高原物流運(yùn)投地形勘察反恐演練隔離疫區(qū)物資投送消防救援集群滅火無(wú)人系統(tǒng)滅火水域救援堤壩搶險(xiǎn)救援地震救援演習(xí)保障P46（4）加大智能機(jī)器人的產(chǎn)品研發(fā)及應(yīng)用，提高城市安全治理效率和理念智能巡邏機(jī)器人反恐防暴機(jī)器人軌道巡檢機(jī)器人消防機(jī)器人重點(diǎn)空間巡檢機(jī)器人預(yù)警防撞機(jī)器人橋梁檢修機(jī)器人