科技赋能 安全发展 韧性城市发展与科技应急建设路径探析
——2022韧性城市发展与科技应急研讨会综述
2022-02-16龙静叶秦白玉石欣肖利猛
龙静 叶秦 白玉 石欣 肖利猛
1 韧性城市建设发展背景
2020年4月,习近平总书记在中央财经委员会第七次会议上提出:打造宜居城市、韧性城市、智能城市,建立高质量城市生态系统和安全系统。2020年10月,党的十九届五中全会首次正式提出“建设韧性城市”,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(简称“十四五”规划)将建设“韧性城市”作为推进新型城市建设的重要任务。“建设韧性城市”对推进我国应急管理体系和能力现代化提出了新的要求。韧性城市是城市安全发展新范式,全国多个城市已将韧性城市建设提上建设日程。2021年4月召开的深圳市第七次党代会,也明确提出“提升城市安全韧性水平”。2022年8月,深圳市城市规划委员会2022年第一次会议强调聚焦“宜居城市、枢纽城市、韧性城市、智慧城市”建设任务,谋划深圳中长期规划,努力走出一条高密度超大型城市高品质发展新路径。
位于深圳的南方科技大学,自建校以来,便以推动科技应用,支撑国家、广东和深圳可持续发展为目标,中国科学院院士、南方科技大学副校长杨学明介绍,南科大发挥科技优势,整合跨学科力量,加强政-校-企-社合作,打造了一系列大型风险动态管理平台,为政府和企业决策提供分析工具和政策建议。2021年,南科大创新创业学院成立了“城市安全与公共政策研究中心”,旨在依托深圳市和大湾区城市群,坚持“科技创新赋能安全发展”,加强 “政产学社”跨界合作,共同为创建韧性城市范例出谋划策。南方科技大学总会计师、创新创业学院教授、城市安全与公共政策研究中心主任叶秦提出此次研讨会围绕韧性城市建设,探讨如何落实国家“十四五”规划纲要及地方政府加快建设韧性城市的战略部署,总结我国各地好经验、好做法,形成一批有关韧性城市建设的理论成果,为韧性城市建设出谋划策,更要探讨如何推进高新科技赋能韧性城市建设,提升城市整体应对突发危机的能力和减灾、防灾、搜救水平,推进城市治理体系现代化。
深圳市近年来飞速发展,对标国内外先进城市,正大力推进安全韧性城市建设。深圳市应急管理局党委委员、副局长杨金山认为韧性城市是一项系统性工程,需要政府、企业、高校、公众等共同努力。深圳目前探索建立防灾、减灾、救灾“九大体系”,打造“智慧应急系统”,集成建设深圳市应急管理“一库四平台”,推动实现应急管理体系和能力现代化。2021年新成立了应急监测管理指挥中心机构,包括“1+11+N”,“1”就是市里监测预警指挥中心,11 个区有11个指挥中心,N 就是N 个部门,每个部门都要建一个指挥中心,实现监测、预警和指挥的功能。杨金山重点从完善安全运行制度,统筹布局安全空间,规划建设安全韧性设施,着力打造“安全韧性政府”,加快推进安全韧性城市建设,努力将深圳打造成为“全球最安全的城市”,提升市民群众的幸福感和安全感。
2 韧性城市建设发展实践的思考
首先要提高城市防御灾害的能力。上海市地震局一级巡视员、研究员吴建春提出韧性城市建设任重道远,需要重视三点:一是做好规划,避让或减轻巨灾的情形;二是韧性城市建设过程中,对灾害防御设计要有一定的冗余度;三是重视灾害的系统建设,加强灾害预警,加强应急体系建设,包括组织机构、信息共享、救援力量、物资准备等方面的建设。巨灾和极端灾害是韧性城市建设的试金石,要以史为鉴,加强科技赋能,做好巨灾和极端灾害的应对准备,让城市更加安全。
其次,应急救护能够成为汇聚社会治理和社区建设的一个很重要的节点和单元。苏州大学红十字国际学院常务副院长郑庚认为,在韧性城市建设中,应急救护是比较好的抓手,能通过系统培训,通过救护设施的提升等,在社会治理和社区建设过程中,把一个城市的韧性或者城市的温度逐渐提升起来,解决“最后一百米”的问题,期待通过人才培养和科研实践,推动应急救护和政府治理紧密结合更好的建设韧性城市。
再次,城市韧性的核心指标是应急资源管理。应急管理部中国地震应急搜救中心副主任、教授陈虹指出,作为管理部门和应急救援最核心就是认识到震害评估之后,不同时间、不同地点、不同灾害情况下需要调用怎样的应急资源应对灾害,需要了解、储备、评估和调度救援队伍、人员、设施、装备等资源,我国在通信指挥协调、应急指挥系统建设方面已经发展得非常迅速,应急资源管理方面只是在队伍和物资装备上注重比较多,而在人的应对能力、各种设施、动用社会资源这些方面还有更大可以发展的空间。
第四,同济大学土木工程学院院长、教授周颖针对韧性城市建设提出了三个观点,一是每个城市应该建立自己的韧性城市建设方案;二是总结韧性是在任何扰动情况下具有可恢复功能的能力,扰动都应该科技赋能到韧性城市的模型中,如果要建韧性城市,应该有一套城市模型把所有的扰动包括振动的、水灾的、气候的、环境变化的、核爆的内容和建筑、人员、水电煤通信网管等情况统一管理。三是从技术、组织、经济和社会四个维度研究韧性城市,更加全面系统的建设韧性城市。
第五,南方科技大学材料科学与工程系教授程鑫聚焦传感器在应急救援当中发挥重要作用,提出晶体管缩规化技术的演进带来的巨大能力,更小更低廉可以广泛应用,在突发事件中第一时间准确、大规模地搜集到数据,更好的救援救灾。通过震动传感器来监测地震,通过气体传感器监测有毒有害气体,可以应用在工业安防和个人健康监测、人员救治、检测病毒等方面。
最后,生动的深圳经验。深圳市应急管理局党委委员、副局长杨金山从韧性城市建设背景、主要思路、具体实践、未来展望四个方面介绍了深圳情况,提出深圳高度重视韧性城市建设,正在报批深圳韧性城市建设实施意见,建立了“防灾减灾九大体系”,从政策法规体系和监测预警、工程体系等方面高标准建设韧性城市,对标国际先进城市,围绕人民至上,建设社会主义先行示范区和探索超大城市应急管理体系和能力现代化。
超星智慧教室已经没有了传统意义上的讲台与黑板,课桌按照分组讨论方式进行摆放,教师直接面向学生教学并融入小组讨论当中。教师可以通过手中的任意终端如手机、平板等工具,实现实时书写并向电子白板投射。有条件的学校甚至可以采用3D激光全息投影方式进行教学和展示。
3 韧性城市构建新理念、新模式
中国地震局工程力学研究所研究员孙柏涛提出城市地震灾害对策几点思考,认为“韧性城乡”依照我们国家对灾害的管理体制和运行机制属性分成工程韧性、社会韧性和韧性管理三类,分别对应科学属性、社会属性和政府属性。具体介绍三类的内容和思考,提出避难场所、安置场所和应急物资储备机制的建设建议。
中国地震局地球物理研究所研究员高孟谭探讨新时期大城市突发灾害韧性,主要介绍新时期突发灾害特点、突发灾害风险与韧性和关键解决方案。搭建涵盖十项内容的风险模型和关键解决方案,提出基于韧性要求,当务之急是提升住宅、公共实施及关键基础设施防灾标准等。
防灾科技学院副校长郭迅认为要认清地震致灾机理,夯实韧性城市基础。他分析了我国城市地震韧性现状,提出地震致灾机理的新认识和提升城市地震韧性的措施及相关结论建议;郭迅认为识别风险的“萌芽”,消除建筑“变形饱和”,有效防范灾害,是提升城市韧性的根本途径。
同济大学土木工程学院院长周颖聚焦防震减灾与韧性城市,从防震韧性建筑到抗震韧性城市。从技术、组织、社会、经济四个维度介绍韧性城市,提出建筑结构是抗震韧性城市的最重要基本元素,分析防震韧性结构的特点、设计和指标等,重点介绍了自复位墙等相关关键技术,基于大数据、机器学习、人工智能等学科交叉,是城市数字化转型、抗震韧性评价中从事科研工作的必要手段。
苏州大学红十字国际学院应急管理与人道救援教研中心主任张强思考风险新常态下的中国韧性社区建设,提出人类新时代新认知新常态包括新冠疫情、气候极端变化和复合治理,思考社区治理与韧性建设的融合框架,通过案例分享进行建构社区韧性新格局的思考,提出社区统筹发展与安全、多元参与治理格局和以人民为中心的创新生态等。
澳门大学科技学院及土木与环境工程系特聘教授阮家荣分享基于无线传感之下实时结构健康监测的情况,主要介绍结构工程和结构动力学的发展。分享结构健康监测的重要意义和研究背景,创新结构监测的分布式识别方法。
西北师范大学马克思主义学院副院长、市域社会治理研究院秘书长孙健提出推进基层社会治理现代化,打造城乡减防灾韧性社区。分析基层社会治理现代化提出的背景、内在逻辑及优势,正确处理基层社会治理的四个关系,积极打造城乡减防灾韧性社区,提出了四个方面路径,一是树立科学理念,增强社区社会治理引领力;二是理顺纵向架构,增强社区社会治理统筹力;三是完善横向体制,增强社区社会治理聚合力;四是推进方式革新,增强社区社会治理驱动力。
西南交通大学土木工程学院副主任潘毅教授进行泸县6.0 级地震建筑震害调查与城市震害模拟分析。潘毅介绍了泸县地震的基本情况,对泸县地区的人口情况、土木结构、房屋抗震设计等方面进行剖析,并结合调研数据通过建模分析震害情况,最后通过对泸县酒厂和泸县中学的调查对模拟结果进行验证,这对于我国县级以下城乡安全社区建设和韧性社区建设具有重要参考意义。
暨南大学公共管理学院/应急管理学院创院院长庞素琳教授介绍巴拿赫一键求救在生命安全管理中的应用,旨在从学术角度来研究民间求救问题。庞素琳提出,安全保障应从个人安全做起,进而形成对家庭安全、城市安全和社会安全的整体安全水平的提升。诸多案例表明,如何快速发出求救信号是个人风险管理的关键,面向个人生命安全应急求救的APP 巴拿赫一键求救有助于解决这一关键问题。
香港中文大学未来城市研究所所长、地理与资源管理学系主任冯通教授思考韧性城市建设,风险管理与城市灾害监测与预警系统。冯通提到,城市是一个承载了诸多社会功能的复杂系统,建筑物在其中发挥重要作用。面对可预测和不可预测的突发事件,如何做好防备、监测、灾后评估和恢复,需要通过技术手段进行有力支撑。发挥智慧城市的科技性,利用遥感相关技术,可以提升复杂城市环境的探测准确度。
4 新能源、新技术、新装备在韧性城市及应急救援中的应用
南方科技大学环境科学与工程学院讲席教授李海龙,聚焦镭氡同位素在海底地下排泄检测与治理中的应用。李海龙从近海城市地下水资源检测监测的角度,分析了近海城市的水源来源、地质特征以及水资源的富营养化给城市带来的各类生态灾害和风险。超过90%的沿海城市地下水为循环海水,且地下水隐蔽性强造成了观测和量化困难,为此,李海龙提出利用镭氡同位素示踪法,有效帮助监测其地下水水文情况,为水文生态安全管理提出重要决策参考。
华宝新能源股份有限公司董事长孙中伟聚焦光充户外电源赋能城市科技应急救援,重点介绍便携式储能备用电源在各类应急场景下的应用。他认为随着国家能源政策的推进和先进能源技术的进步,便携式储能设备将得到广泛应用,相关产业也将得到长足发展。
江西生物制品研究所的董事长敬玥介绍用于治疗重大传染性疾病的快速药物应答平台对于生物安全的作用和意义。敬玥认为面对未来各种新发传染病,应从“预防、诊断、治疗”三方面建立起生物安全保障体系,这对城市安全管理具有重要作用。
南方科技大学材料科学与工程系教授、实验室与设备管理部部长程鑫介绍微机电传感器在混合危险气体检测中的应用。程鑫认为,微机电传感器具有功耗低、体积小、多功能、成本低等特征,在半导体技术的驱动下,能够做成集成度高、微型化和智能化的专业检测设备,这类设备在工业安防、应急救援、家庭安全管理和健康检测等诸多领域具有广泛的应用场景。
南方科技大学电子与电气工程系副教授王锐聚焦基于通信信号的无线电感知技术与环境建模,介绍未来通信与目标感知技术在数字孪生和动作感知等领域的应用。电磁波在传播过程中受到运动物体的干扰而产生的多普勒效应信号,可以对目标进行有效的识别和感知。结合人工智能方法,这些电磁信号可以对各类复杂场景快速识别并建模,包括对人体动作进行识别。该技术在应急救援领域具有广泛应用前景。
解放军总医院第三医学中心急诊医学科副主任、主任医师汪茜提出我国应急医疗的发展现状与瓶颈。汪茜提出应急医疗具有突发性强、现场救治难度大、集成化医疗需求明显、现场地域环境复杂和转运保障体系建设不足五个特点。对随行应急医疗救援装备进行优化,将大大提升应急医疗救援的水平。我国应急医疗能力建设应当重点关注体制机制建设、信息化建设和人才培养三个方面。
南方科技大学生物系副教授宋昆聚焦神经系统体温调节领域,分享神经生物学在应急救援领域的应用。体温是生物体征最直接的指标,相对稳定的体温可以帮助生物维持各项功能的稳定与平衡,保证各项生理活动正常进行。在各种复杂环境中,人体体温过高或过低,都会对生理机能甚至生命产生重要影响,因此从神经生物学角度研究体温调节,对于应急救援具有重要意义。
中再巨灾风险管理股份有限公司副总经理卢大伟提出中国巨灾模型-巨灾风险量化管理的“芯片”,分享保险行业在应急领域发挥的作用。
南方科技大学机械与能源工程系教授张巍聚焦足式机器人技术与应急救援。足式机器人有两个重要特点:一是人能到达的地方它都可以到达;二是机械臂可以有效扩展足式机器人的应用场景。足式机器人在灾害环境的勘探、人员搜救等方面具有广泛应用前景。
5 结语
自工业革命以来,城市日渐成熟,是人类生命活动的重要载体。据分析预测,到2050年,全球将有68%的人口生活在城市,而中国的城市化率将突破80%,中国的城市人口将达到10.5 亿人,城市作为一种复杂的社会生态系统,其安全关乎国家安全和人民幸福,城市建设是一项复杂长期的系统工程,需要社会各方以跨学科、多元化思维协同共建,从不同角度出发可以为韧性城市建设添砖加瓦。