3. 城市安全风险监测预警应急管理部重点实验室, 广东深圳 518046

　　5. 清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室, 北京 100084

　　城镇化快速推进使城市安全面临诸多挑战，如何保障人民群众生命财产安全以及城市正常运行，是亟须解决的问题。基于“风险源-承灾体-减灾力”的城市安全理论框架，以实战为导向，提出“防范预警-诊断评估-治理提升-应急救援(防-诊-治-应)”的城市安全技术体系，系统化地呈现了“防-诊-治-应”四阶段的工作内容，总结了深圳市在该技术体系下的实践经验。该体系全面考虑了风险源、承灾体、减灾力三类城市安全要素，构建了城市安全管理的新路径，以期为城市安全治理提供系统性的解决方案。

　　城镇化战略是我国贯彻新发展理念、构建新发展格局、推进高质量发展的重要举措，是实现区域协调发展的基本路径。改革开放以来，我国经历了世界上规模最大、速度最快的城镇化进程，截止 2022 年底，我国常住人口城镇化率从 1978 年末的 17.92%提高到 65.22%[1]。但是，城镇化快速推进的同时，城市面临的风险挑战也日益凸显。我国大多数城市分布在气象、地震、地质、海洋等自然灾害高风险地区[2]，火灾、交通事故、建筑坍塌等各类风险在城市区域普遍存在，并且由于人口、财富在城市高度聚集，一旦发生自然灾害、事故灾难，往往损失巨大。近年来，自然灾害和重特大事故在城市中频繁发生，对城市的运行与发展造成了重大影响。表 1 列出了我国近 5 年来城市中发生的典型自然灾害或事故灾难，以上事件包括了由国务院牵头开展事故调查的重特大安全生产事故、应急管理部统计的年度十大自然灾害事件，且发生在城市区域或对城市造成影响的，以及部分仍在调查中但事故损失或社会影响特别重大的城市安全事件。

　　我国正处于中华民族伟大复兴的关键时期，在经济社会发展过程中，人民群众对安全的需求越来越强烈。面对各类城市安全风险，如何保障人民生命财产安全、城市生产生活正常运行、资源环境可持续利用，是当前城市管理者和科研工作者亟须回答的问题。

　　鉴于此，通过分析梳理现阶段城市安全治理的新变化，基于“风险源-承灾体-减灾力”的城市安全理论框架，提出“防范预警-诊断评估-治理提升-应急救援(防-诊-治-应)”的城市安全技术体系，以期为城市安全治理提供系统性的解决方案。

　　关于城市安全风险，国内外学者开展了大量研究，为城市安全的理论发展奠定了基础。国外乌尔里希·贝克、安东尼·吉登斯、斯科特·拉什等[3-5]，从不同角度对社会风险进行诠释并提出相应的对策。国内范维澄、袁宏永、黄弘等[6-8]分别提出了公共安全领域的理论框架，并对城市面对重大突发事件时，如何提高应对、恢复和适应能力提出可行路径。随着城市形态和功能不断演化，尤其是进入数字和信息时代以后，超大城市和城市群快速崛起，城市巨系统运行管理愈发复杂，城市运行越来越依赖于各子系统的协同与融合，城市安全内涵具有了新的变化。

　　1) 在时间维度上，传统的城市安全只考虑灾害发生时承灾体受灾性能或损伤机理，而现在的城市安全还需关注灾前预防、灾后恢复和经验总结，以及承灾体的全寿期安全。

　　2) 在空间维度上，传统的城市安全主要考虑点、线单体，例如建筑、桥梁、隧道、生命线工程等个体对象承受风险及功能损失的规律。而现在的城市安全更需要以城市尺度从基础设施网络以及其功能的耦联性来考虑风险演化规律，更注重面、体的风险管控。

　　3) 在系统维度上，传统的城市安全多考虑单一灾种及紧密伴随的影响，而现在的城市安全不但关注灾害本身，更关注灾害对城市运行系统的影响，包括局部与整体的关系，以及对政治、经济、社会各方面，甚至国内外的影响。

　　基于以上变化，为了更加全面表征城市安全，更加均衡地考虑和分析各类要素的影响和相互作用，岳清瑞团队将城市安全涉及的基本要素分为风险源、承灾体和减灾力三大类，构建了“风险源-承灾体-减灾力(源-体-力)”城市安全理论框架[9]。其特点在于，引入“减灾力”概念，能够更加合理地表征城市管理能力在城市安全中的作用，助力实现城市安全性态的动态表征以及相关决策的智能学习与优化。为了将该理论框架应用于城市安全管理实战，还须构建与之对应的技术体系，以科技赋能城市安全，助力城市高质量发展。

　　面向城市安全运行发展的重大需求，相关学者在城市风险管控及应急管理方面做了一些前期探索。比如米特罗夫提出的危机管理五阶段模型[10]和罗伯特·希斯的危机管理研究[11]，从灾害事件的生命周期、传播机制、发展特征和决策过程等角度开展研究，为风险管理提供了坚实基础。张良[12]指出预警响应是截断风险事件转向危机事件的关键阶段，构建了包括启动命令、传播警示、检查排查和抢险准备 4 个环节的城市风险预警响应框架。李理等[13]以地震对公路交通的影响为例，构建了公路交通地震应急机制、策略与关键技术的应急管理技术体系，按震前、震中、震后三阶段明确了公路交通地震应急的目标和策略。然而前期研究(表 2)大多以风险管控中的单一环节或单一风险类型为主要切入点进行技术体系构建，目前尚缺乏一个全过程、全要素的城市安全技术体系。

　　另一方面，面对城市复杂巨系统，传统“经验驱动”的城市安全管理体系不再适于现状[18]，数字孪生、大数据、人工智能等技术越来越成为城市安全管理的重要支撑手段。例如，林宇航等[18]以上海市为例，针对大型公共基础设施，构建了集天空地一体的多源遥感监测网络和安全预警应急服务平台。石娟等[20]在城市公共安全治理中引入了区块链技术，促进了城市公共安全治理体系创新。这些研究为构建新阶段城市安全技术体系，推动城市治理模式现代化转型提供了新思路。

　　基于“源-体-力”的城市安全理论框架，综合考虑“风险源、承灾体、减灾力”不同要素，结合城市安全管理实践，构建“防范预警-诊断评估-治理提升-应急救援(防-诊-治-应)”技术体系，如图 1 所示。

　　在风险源层面，对“自然灾害、事故灾难、社会安全事件、公共卫生事件、宏观环境风险”等不同对象开展风险评估和隐患排查，形成重点风险隐患清单，建立完善城市安全风险监测预警标准体系，对城市各类风险进行监测预警；对多种灾害开展综合风险管控，实施系统动态治理；灾害事故发生后，进行灾情统计和灾害趋势研判，减少次生、衍生灾害。

　　在承灾体层面，监测承灾体基本状态，并对潜在的老化、失效、中断等现象进行预警；开展城市体检工作，评估各类“物理-社会-信息”要素的暴露度和脆弱性；运用系统化思维进行全周期治理，提升城市安全韧性水平；利用应急装备和技术，减少人民群众生命财产损失，恢复城市各子系统功能，保障城市运行发展安全。

　　在减灾力层面，提升公众风险防范意识，构建“天空地”一体化监测预警网路，增强灾前准备能力；诊断评估城市安全“思想、组织、科技、物质”各方面的不足，跟踪督促各类减灾措施的落实；建立健全安全责任体系，形成共建、共治、共享机制；完善极端情况下的应急预案体系，加强应急物资储备，研发智能应急辅助决策技术，提升应急指挥能力。

　　在新安全格局构建过程中，推动公共安全治理模式向事前预防转型是核心要义之一。在此背景下，城市安全治理的第一要义就是“防”，坚持“源头治理、主动防控”，既要将风险控制在可接受的范围内，又要确保承灾体的稳定运行。在该技术体系下，“防”利用“人防”“技防”手段，对重大风险进行防范化解，持续开展监测预警；“诊”通过开展风险普查、承灾体诊断和应急能力评估，实现“全过程、全要素”的安全认知；“治”在思想、组织、科技等方面加强“多灾种、全周期”的城市安全系统治理，提升城市安全韧性；最后，“应”从灾前、灾中、灾后不同阶段，完善应急保障体系，构建协同联动的应急指挥机制，提升应急救援效能。以上 4 个阶段组成了城市安全管理的完整链条，可满足管理实践的基本需求。同时，在开展防范预警之前，往往须要摸清风险底数和承灾体状况，故“防范预警”和“诊断评估”之间呈现双向支撑关系，如图 2 所示。

　　针对风险辨识和评估结果，对风险进行防范化解、监测预警，抑制风险积聚集合、加重升级。

　　一是采用“人防”。通过公众安全教育培训、风险模拟演练，提升公众参与防范风险的能力和技能；构建公众参与风险防范的渠道机制，提升公众在城市安全风险防范中参与质量[23]。针对城市安全管理人员，加强技能培训，提升风险应对能力。

　　二是采用“技防”。利用物联网、大数据、人工智能等新兴技术，加强风险感知和预警水平。针对风险感知，建立“天空地”一体化监测体系，研究卫星遥感数据精准高效解译技术，实现高密度、高精度、高时效、可分析的城市广域形变监测与风险筛查；研究无人机在复杂环境下自适应、自进化、自决策的结构性态诊断技术和算法，实现城市场景下的无人机智能巡检与风险辨识；研究城市既有感知设备多物理量信息增强技术，实现一感多识的城市广域覆盖监测；研究跨尺度多模态数据融合、数物驱动的性态推演技术，实现监测阶段感知互补、信息融合、效能跃迁。针对风险预警，建立跨行业、跨区域、多灾种的城市安全风险综合预警标准体系；利用多源数据融合技术，构建风险动态演化模型，实现风险事件后果精准预判；基于 5G、GIS 等技术，建立监测预警信息化平台，确保预警信息高效传递[24]。

　　城市作为复杂巨系统，具有要素高度聚集、主体复杂多元、场景融合交错等特点，需要对城市的“健康状况”进行“风险评估”，以提升“全要素、全场景”的城市风险认知，更有针对性地对城市安全突出风险及重点领域进行防范预警和治理提升。

　　基于以上目的，“诊断评估”除了从对象上要包含风险源、承灾体和减灾力 3 个方面之外，从场景上也要覆盖城市运行和风险发展的各种状态：一是对城市整体状况定期开展风险评估、灾害普查和城市体检，掌握城市风险底数和承灾体基本情况；二是对风险集中的特定区域、重点领域，如填海造陆区域、边坡等地质灾害分布区域、危险化学品工业园区、自建房、城镇燃气等开展专项评估和体检；三是对有明显事故征兆的建筑和基础设施单体或单元，如老旧房屋、危险路桥等进行精准评估。

　　在具体技术手段方面，首先要利用城市灾害演化过程情景构建与推演技术，研究和掌握重大自然灾害成因机理、城市多尺度安全风险演化机理、以及复合链生自然灾害对城市生命线系统、重大基础设施、城市地下综合管廊的致灾与演化机理等基础理论，构建多角J9九游会 - 真人游戏第一品牌度、多尺度的风险源数据集，提高城市安全风险辨识水平[25]。其次，利用自然语言处理、深度学习、大数据分析等先进技术，发展自动化、智能化的定量风险评估方法和多灾种、多参数综合评估技术，运用系统动力学理论和方法，构建城市安全重点风险系统模型，并利用城市安全监测预警网络，实时获取城市运行状态数据，对城市整体状况及重点领域风险进行动态评估和分级分类，形成城市风险地图，对城市风险状况进行动态可视化展示[26-27]。最后，利用计算机仿真、数值模拟以及层次分析等方法，完善不同尺度的城市承灾体暴露度和脆弱性评估技术，针对地震、洪水、台风、火灾、爆炸等灾害类型，评估单体、子系统、城市整体的脆弱性[28-29]，并考虑城市规模、地域特征、发展阶段、功能类型等属性，分析不同城市承灾能力的个体差异。

　　针对当前城市安全风险更复杂、防控难度更大、破坏性更强的现状，亟须探索城市安全风险治理新路径，从思想、组织、科技等方面加强系统治理，增强承灾体韧性水平，提升风险应对能力。

　　1) 在思想方面，以“全周期管理”理念为指导，把风险治理纳入城市规划、建设和管理的全过程；坚持系统思维，关注城市风险的非线性、级联性和跨域性的特征，从单一灾害治理向多灾害风险治理转变，实现综合防灾减灾救灾；统筹发展与安全，将韧性城市理念融入到城市发展过程中，打造本质安全城市。

　　2) 在组织方面，完善城市安全法律法规，提升自然灾害防御工程标准和重点基础设施设防标准[30]；健全安全责任体系，强化安全主体责任与政府监管责任，落实责任追究；推动不同主体参与城市安全风险治理，建立政府、市场与社会的伙伴合作机制，构建多主体协同治理框架[31]。

　　3) 在科技方面，加强新材料、新工艺、新装备的应用，实现对城市建筑与基础设施的维护、修复、加固，降低承灾体脆弱性。完善网络型基础设施空间布局，积极推动智能化治理技术，提升极端情况下抗损毁和快速恢复的能力，基于“天空地”一体化监测技术和韧性定量评估方法[32-33]，反馈系统治理成效，持续全面提升城市安全韧性[34]。

　　应急救援是减少城市安全事件影响的关键环节。根据《中华人民共和国突发事件应对法》，应急救援可以分为“应急准备(灾前)、应急处置与救援(灾中)、事后恢复与重建(灾后)” 3 个环节。

　　1) 在应急准备阶段，建立健全应急预案体系，特别是针对影响城市运行发展的极端情况，完善专项应急预案和预案演练机制，定期开展实战演练；通过文本分析、知识建模、图数推理等技术，构建应急响应图谱，强化智能认知能力；加大应急装备研发力度，面向实战需求，整合优势科技资源，开展关键技术攻关和先进装备研发，优化应急物资管理机制[35]。

　　2) 在应急处置与救援阶段，提高灾害条件下快速制图、灾害仿真模拟能力，围绕城市典型灾害场景，研究面向公共安全和应急管理的数字孪生方法与技术，提升应急辅助决策能力；提高灾情统计报送与核查评估效能，用好各级应急资源管理和应急救援救助平台，提升救灾物资快速投送能力，最大程度减轻灾害损失[35]；完善城市应急指挥机制，推进部门协同联动，利用航空航天遥感技术，实施高效救援。

　　3) 在灾后恢复与重建方面，建立突发事件复盘评估机制和灾后韧性评估框架[36-37]，在专家参与下，提炼灾情问题，对灾害和应灾情况进行评估。总结归纳灾害事件的基本过程和功能恢复经验，探究城市灾后空间分布的变化及原因，进一步明确未曾得到重视的特殊基础设施系统[38]。

　　近年来，深圳市始终坚持“依靠科技提高应急管理的科学化、专业化、智能化、精细化水平”，实施“全主体协同治理”“全要素系统防控”“全过程闭环管理”，多主体共同参与城市安全治理，覆盖城市安全要素，从“防、诊、治、应” 4 个环节积极探索构建超大型城市安全发展新模式，倾力打造“一库四平台 N 系统”的应急管理信息化架构，进一步促进城市本质安全水平提升，有效防范和应对各类城市风险事件。

　　在“防范预警”阶段，采用“人防”加“技防”，强化监测预警，防范化解城市安全风险。“人防”方面，建设“学习强安”等宣传教育平台，汇聚共享安全生产、防灾减灾教育资源，对公众开展一站式线上宣传教育培训;建立“吹哨人”、第一响应人等制度，完善市民群众举报及先期响应机制。“技防”方面，打造“天空地”一体化前端风险感知体系，全面接入自然灾害、各行业领域物联感知数据，基于城市全要素、全灾种监测预警指标体系，对风险隐患进行实时分析研判、动态闭环管控。例如，开发基于多层卷积神经网络的视频智能分析和物联采集数据的风险感知、智能识别系统，实现了对成品油仓储经营场所中人的不安全行为、设备设施的不安全状态的视频采集和风险智能识别，风险感知识别技术达到国际先进水平，动态识别准确率达到 90%以上(图 3)。

　　在“诊断评估”方面，深圳市每 3 年开展一次城市安全风险评估，持续开展自然灾害类风险评估。开展了城市安全风险评估标准研究，在全国率先发布了城市安全风险评估地方标准，并形成了城市安全风险评估的国家标准，填补了该领域的空白。创新风险评估方法，实现智能化、动态化风险评估，并利用信息化手段，对风险点位清单进行图层化展示，建成全市安全风险“一张图”(图 4)，支撑风险评估结果的落地应用。

　　在“治理提升”方面，深圳市实施全周期数字化赋能治理模式，实现城市安全治理“一图全面感知、一键可知全局、一体运行联动”，构建全市应急管理“一网统管”多级联动工作和数据治理体系，探索协同联动、权责统一的运作模式，并融入深圳市政府治理“一网统管”工作体系。积极研发新能源、新技术、新装备在城市治理中的应用，加强新技术、新工艺、新材料、新产品应J9九游会 - 真人游戏第一品牌用，全面提高建造过程绿色化、工业化、智能化水平。例如，深圳市城市公共安全与技术研究院在城市尺度上提出了“本质安全、善治安全、智慧安全”的三大系统治理战略(图 5)，实现了政府负责、社会协同、公众参与、法治保障的多位一体安全治理格局。

　　在“应急救援”方面，深圳市依托应急资源管理、数字化预案、应急指挥等系统，构建三防、危化、森防等专题场景应用，快速研判突发事件态势，自动匹配专项应急预案，智能推荐应急救援队伍、物资装备和现场指挥部选址、人员疏散路线等，及时下发处置任务，已初步形成“一触即发、万箭齐发”的快速响应能力。其中，数字化预案系统(图 6)具备预案辅助编制、智能评估、全链条管理、一站式演练、辅助决策等功能，实现预案活拆活用、编用一体、引导辅助应急指挥，建设了市、区两级危化品、防汛、防风、地质、地震、工矿商贸、森林火灾等类别的数字预案，并在深圳市应急管理局，罗湖区、宝安区、龙华区应急管理局开展试点应用。

　　深圳市基于“防-诊-治-应”技术体系提出的城市安全风险监测预警技术、风险评估技术、城市安全系统治理战略、应急处置辅助决策技术装备等已经在深圳市及全国相关省区进行应用示范。深圳的“防-诊-治-应”实践是深圳市充分发挥科技创新优势、加强城市安全领域关键技术攻关的体现，可为全国相关城市推进城市风险防控体系建设提供可借鉴的参考范式，推动了深圳市积极创建国家安全发展示范城市，为全面提升城市安全发展水平提供了科技支撑和保障。

　　本研究在城镇化高速推进、城市安全面临严峻挑战的背景下，从时间、空间、系统 3 个维度，分析了城市安全内涵的新变化。从风险源、承灾体、减灾力 3 个层面，对“防范预警、诊断评估、治理提升、应急救援”的主要工作内容进行了梳理，构建了面向实战的城市安全技术体系。并以深圳市为例，介绍了该技术体系的实践应用，为其他城市提供了参考借鉴。该技术体系的特点在于，全面考虑了风险源、承灾体、减灾力三类城市安全要素，运用“天空地”一体化监测和智能化预警技术，构建了“多灾种、全周期”的城市安全管理新路径，保障城市安全运行发展。“防-诊-治-应”技术体系引入大数据、计算机仿真、数字孪生等新一代信息技术，助力实现城市安全治理的智能化、精细化、专业化;涵盖风险管控的全过程，提升城市系统化治理水平，保障城市全周期运行安全。在未来，须跟踪城市安全的需求变化，吸收最新科技成果，迭代更新该技术体系内涵，推动该技术体系的深化应用，以新安全格局保障新发展格局。

　　引用格式：岳清瑞,施钟淇,崔文惠,等. 基于“风险源-承灾体-减灾力”的“防-诊-治-应”城市安全技术体系[J].工业建筑,2023,53(9):1-9.

　　《工业建筑》（CN 11-2068/TU，ISSN 1000-8993）创刊于1964年，是一本由中冶建筑研究总院有限公司（原冶金工业部建筑研究总院）主办，《工业建筑》杂志社有限公司出版发行的国家级科技期刊。《工业建筑》报道方向涵盖了土木建筑领域的主要学科，包括建筑学、建筑结构、岩土工程与地基基础、建筑材料、建筑施工五大专业。报道方向始终围绕通过对新型建筑思想和理念，新材料、新结构、新工法的介绍，力求能在建筑技术方针政策和技术发展趋向上具有指导性，为生产建设中重大技术问题的解决提供帮助，以促进土木建筑领域的技术创新和进步。

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