【规划师论坛】基于智慧技术的综合防灾规划体系框架研究
摘要
作者南京大学建筑与城市规划学院博士研究生夏陈红，南京大学建筑与城市规划学院教授、博士生导师翟国方在《规划师》2021年第3期撰文，在全球环境变化和快速城市化的背景下，各种不确定风险已经成为制约城市安全和可持续发展的主要障碍。智慧城市作为现代化城市运行与治理的一种新模式和新理念，为灾害风险的防范和化解提供了一种全新技术途径与解决方案。文章在概述智慧城市的缘起与内涵的基础上，通过归纳当前我国综合防灾规划存在的现实困境和薄弱环节，结合综合防灾规划的智慧化决策需求，从综合决策支持信息化系统、动态赋能的空间防御系统和全生命周期政策法规系统三方面提出基于智慧城市技术的综合防灾规划体系框架，希冀能够为我国的防灾减灾规划工作提供一些参考。
[关键词]综合防灾规划；智慧城市；智慧技术；体系构建；智慧防灾
[文章编号]1006-0022(2021)03-0013-09
[中图分类号]TU981
[文献标识码]A
[引文格式]夏陈红，翟国方．基于智慧技术的综合防灾规划体系框架研究[J]．规划师，2021(3)：13-21．
0 引言
城市是一个复杂而动态的巨系统，存在着很多的随机性、不确定性和不可预测性。随着我国城镇化、工业化的高速发展，城市所面临的各类灾害事件也日益增多，尤其是地震、极端天气、洪涝等自然灾害以及火灾、爆炸、公共卫生安全等人为灾害的频繁发生，对城市环境、生态都构成了极大威胁。例如，2008 年的南方大雪灾和汶川大地震、2010 年的舟曲县泥石流、2015 年的天津滨海新区天津港重大爆炸事故、2018 年的广东省超强台风“山竹”及2020 年的新型冠状病毒肺炎疫情，都给人民群众的生命和财产安全造成了巨大侵害，严重阻碍了我国经济、社会的健康发展。上述种种都表明，随着我国城乡一体化的快速推进，城市所面临的公共安全问题已经逐渐凸显，很多突发性和不可预测性的灾害常常会影响整个城市或地区的正常运转，造成大面积财产损失及人员伤亡，破坏建筑、基础设施，并产生一系列的次生灾害。
为应对严峻的防灾形势，我国已经将安全发展上升到国家战略高度，作为夯实城市持续健康发展的稳固基石，并在国家领导人的一系列重要讲话及《关于推进城市安全发展的意见》《关于统一规划体系更好发挥国家发展规划战略导向作用的意见》等重要政策文件中有所体现。显而易见，在新时代中国特色社会主义建设“强起来”的发展进程中，安全发展已经成为新时代人民美好生活的基础指标之一，关系着新时代城乡发展的成效乃至成败。而作为当今世界城市发展不可逆转的潮流，以及城市运行和治理的一种新型模式与理念，智慧城市不仅是提升城市经济效益和资源效率的重要引擎，还是解决城市治理难题、实现城市健康及可持续发展的必由之路，因此将智慧信息系统应用于风险治理的全过程，将是推进国家治理体系和治理能力现代化的重要行动路径。
在智慧城市建设方面，我国政府于2012 年开始启动国家智慧城市试点，并在2014年发布的《国家新型城镇化规划(2014—2020 年)》中将智慧城市上升为国家战略，在2016 年底确定了新型智慧城市的发展方向，将建设新型智慧城市确认为国家工程。在这些重要举措的推动下，我国智慧城市建设取得了阶段性进展，截至目前，95％的副省级城市、83％的地级城市( 总计超过500 座城市) 均明确提出或正在建设智慧城市。《新型智慧城市发展报告2018—2019》显示，我国大量城市已经从新型智慧城市建设的准备期向起步期和成长期过渡，处于起步期和成长期的城市占比从两年前的57.7％增长到现在的80％，处于准备期的城市的占比则从42.3％下降到11.6％，可见智慧城市建设已经成为众多城市创新发展的新标志和新方向。据此，面对城市的全面智慧化升级，在防灾减灾规划方面如何探索更多的城市关联途径来“把脉风险”，如何利用大数据和人工智能为智慧城市时代的公共安全管理赋能，以及如何通过掌握城市间风险的传递规律来优化度量和模拟城市与区域的“联结安全”问题，成为当前城乡规划学、地理学及其相关学科领域亟待探索的新课题。
基于智慧城市建设的契机，本文以智慧赋能城市安全治理、信息化助力风险精准防控为研究突破口，通过归纳总结我国灾害风险的复杂性特征和规划实践中暴露出的诸多防灾建设薄弱问题，提出智慧城市语境下的综合防灾规划思路，在此基础上探讨智慧城市视角下综合防灾规划体系框架的构建方法和实现途径，以期能利用智慧技术快速高效、精细准确及空间限制较小的优势，为城市系统的安全与可持续发展提供有价值的参考。
1 基本内涵与相关研究
1.1 智慧城市
智慧城市思想最早起源于20 世纪90年代美国的“智能增长运动”，当时主要侧重于信息通信技术在城市基础设施方面的应用。2008 年全球金融危机后，美国科技公司IBM 公司在《智慧地球：下一代领导人议程》报告中提出“智慧地球”，智慧城市理念才开始引起国际社会的广泛关注和讨论。目前，业界对于智慧城市尚没有统一的定义，但对其的理解已基本达成共识，即在综合运用现代信息通信技术的基础上，对城市的各项核心信息进行数字化、可视化的整合分析，从而对城市的地理、资源、环境、经济、社会等系统进行数字网络化的管理和运行，为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。一般认为，智慧城市建设是一项旨在通过使用新型互联网数字技术来转变城市治理、管理和生活方式的全球运动，智慧城市是由一套支持经济发展、确保社会包容、保护环境的物质和立法组成的，整体呈现出信息感知网络广泛覆盖、多种信息网络深度互联、各种资源体系协同共享、海量信息智能处理与信息开放应用等系统性特征(图1)。
图1 智慧城市的基本特征和工具示意图
1.2 智慧防灾规划
借助新兴技术的发展和国家政策的有力支持，在智慧城市建设过程中，智慧防灾应运而生。智慧防灾是一个全面感知、动态监测、智能预警、快速响应、精准防控及优化反馈的模块动态化过程，即结合大数据、互联网、物联网和云计算等新兴技术，将传感器、摄像头、GPS、RFID、激光扫描器等感知设备嵌入城市致灾源、生命线工程及应急指挥中心等层面，并通过现代通信网络建立与海量数据分析中心的联系，搭建全社会共治共享、多级联动的智慧化平台，实现灾害的实时感知、状态推演及应急管理。相较于传统防灾，智慧防灾的优势明显，可弥补以往自然、经济、社会等系统各自为营、“独立作战”的短板和不足。
智慧城市视角下的综合防灾规划，可以认为是将信息技术运用到综合防灾规划的编制、实施和评估全过程，以信息化助力综合防灾规划体系的“智慧化”运作。例如，基于监测评估预警管理平台的实时性和动态性时空信息采集，实现风险环境动态监测、灾害风险分析研判、综合防灾规划编制及动态修编；基于灾害防御体系的智慧决策，实现灾害风险的跨区域空间联防联控、多尺度街区空间智能响应及对创新型基础设施的动态赋能；基于防灾减灾一体化智慧服务平台的网络化覆盖，实现多部门业务协同、多主体参与、公众沟通与应急管理等。最终，在智慧科技的驱动下，建立起与智慧城市高度交互协同和智能融合的综合防灾规划体系。
1.3 国际、国内相关研究
“智慧城市”理念自诞生以来，经过三十多年的发展，已经得到世界许多国家政府的广泛认可与响应。为发挥现代科技在防灾减灾中的支撑作用，英国、日本、美国等国已将智慧技术应用到综合防灾规划体系的构建之中，并作为推进防灾减灾事业的重要抓手。例如，英国将电子政务改革作为促进政府改革和社会发展的重要推动力量，通过开发电子政府门户网站、开展社区数字计划，以及实行《政府转型战略(2017—2020)》《国家网络安全战略 (2016—2021)》等国家战略，成功将智慧技术运用到灾害治理体系的构建上，成为其他国家学习的典范；日本作为灾害高发国，通过开发城市防灾减灾的规划支持系统(PSS)、建立智慧城市政策体系、制定“国家防灾计划”及建立传播智能城市的体制机制等，已经成功地将物联网、5G和AI等新型创新技术运用到公共安全领域，为其他国家的智慧防灾技术和体制创新提供了重要借鉴。
目前，我国在智慧城市建设方面也已经攻克大量关键性难题，取得了国际物联网标准制定的话语权，但在综合防灾规划体系的构建上仍不尽如人意。首先，对于防灾减灾领域的研究主要集中在宏观政策层面，对具体规划应用和操作缺乏关注；其次，对于城市计算的研究主要集中在解决工程技术问题方面，对灾害评估技术和应用场景融合的科学设计缺乏关注；最后，在一些灾害信息系统研究方面，虽然涉及了安全管理系统的内容，但是主要关注事后响应和事中决策，而未能关注事前信息化建设和综合防灾规划之间的沟通和融合。因此，在智慧城市语境下，如何在综合防灾规划准备、编制及实施阶段，将风险监测、评估、管控技术融入多层级防灾空间布局中，形成全生命周期的风险治理体系，是当前防灾减灾领域需要重点探索的难题。
2 基于智慧技术的综合防灾规划体系框架构建思路
2.1 从静态蓝图到动态自适应系统的思维转变
在现行综合防灾规划的编制过程中，对于设防标准选择和防灾设施需求的核定，通常是基于经验值或工程技术标准公式测算的结果，是静态预测而非动态适应。然而，以全球气候变化、生态负荷过载和城市环境污染等为代表的城市外部“不确定扰动”使我国城市所面临的挑战日趋严峻。因此，基于智慧城市理念的持续跟踪、动态更新及优化防御成为保障城市安全的重要方向。基于此，在构建综合防灾规划体系框架的过程中，应当按照智慧城市的新方法、新模式，坚持“数字把脉、源头防控”，运用科学决策思维方式加快摆脱传统物质型防灾规划存在的“部门分治、重城轻乡、静态方案、编管脱节”的困境，探索“部门统筹、全域管控、动态蓝图、编管协同”的智慧人本型综合防灾规划。
首先，随着世界范围内智慧城市理念的兴起及智慧技术的飞速发展，智慧城市正在取代2.0时代的政府驱动模式，向3.0时代的社会驱动模式迈进，并更为侧重以人为本、更关注可持续发展。因此，综合防灾要以此为契机，秉承“人与自然和谐共生”的理念和准则，及时将“单系统”“重工程”思维转变为“复合系统”“全链条”思维，将“线性管控”思维转变为“空间治理”思维，助推各类硬件设施和软件系统的升级，实现传统型的灾害防治由被动救灾转向主动防御、防灾系统由元素分离转转向功能相关、防灾层次由安全控制转向功能控制( 图2)。
图2 智慧城市视域下的综合防灾规划理念示意图
其次，在切实践行“人与自然和谐共生”理念及生态文明思想的基础上，按照改革趋势和国家安全需求，依据智慧城市视角下的全域数字化、编制智慧化、监管实时化、决策精准化、治理网络化的全生命周期管理理念，坚持全环节管控、全区域联动、全层级递进、多领域融合和系统整体协同的准则，统筹发展与安全，以指标设计为基础、以规则制定为手段、以算法研制为核心、以模型研究为支撑，对标国内外先进理念和实践经验，构建集指标、规则、算法和模型于一体的综合防灾规划体系，形成与国土空间规划相统一的价值观与方法论，实现防灾减灾规划从静态蓝图向动态智治的转变，使综合防灾规划的编制更智能、实施更精准、管控更科学。
2.2 基于智慧技术的综合防灾规划体系框架设计
综合防灾规划体系作为一个规模庞大、投资巨大及自然—社会—经济—工程复合的巨系统，众多环节交织联系，涉及大量的不确定因素，是一项十分复杂、难度很大、涉及工程技术与管理两个交叉学科的工作，用简单、传统的技术手段根本无法支撑其正常运作，特别是面对来自不同渠道、不同物理场的庞杂的信息，以及分析、加工、运算、判断、决策和实施等复杂的环节，仅凭人力难以为继。而通过人工智能、互联网、物联网和区块链等规划新技术，以及在线管理、空间模拟、动态评估、实时监测预警与滚动修编的规划新方法，可深入揭示公众需求、社会经济发展与灾害环境的关系，为动态风险评价、防灾安全布局、规划实施监测和政策创新等提供科技支撑。据此，借助信息化时代的数据流、物质流，重新审视防灾减灾与自然资源的关系，将是突破传统编制模式局限的有效路径。本文在综合考虑区域自然孕灾环境、社会孕灾环境、国土空间规划、社会组织管理等各要素的基础上，通过借鉴美国、日本、欧洲等国家和地区的实践经验，从综合决策支持信息化系统、动态赋能的空间防御系统、全生命周期政策法规系统等方面架构出基于智慧技术的综合防灾规划体系总框架(图3)。其中，综合决策支持信息化系统用来辅助综合防灾规划前期工作的开展，动态赋能的空间防御系统用来辅助规划编制阶段的业务开展，而全生命周期政策法规系统则是整个建设过程的大制度保障。
图3 基于智慧技术的综合防灾规划体系总框架示意图
3 综合决策支持信息化系统
智慧的城市必须拥有智能的综合决策支持信息化系统，才能更好地应对海啸、地震和飓风等自然灾害，以及火灾、安全事故、突发疫情和恐怖袭击等社会安全事件。综合决策支持信息化系统具有强大的数据集成能力、监测预警精准能力和规划编制智能分析能力，可有效支撑综合防灾规划业务的开展。例如，基于移动网终端、传感器等现代计算机技术建立的灾害数据移动采集，基于地理信息系统(GIS) 技术、卫星导航定位与通信技术、遥感技术等自动监测技术的智能化监测，基于物联网、云计算、大数据、模拟仿真、情景构建与推演、虚拟现实的多灾种综合风险评估等(图4)。
图4 综合决策支持信息化系统示意图
3.1 防灾规划支持系统
防灾规划支持系统是具有综合分析和强大处理能力的时空信息数据库，主要由基础数据、模型数据和历史数据三类组成，包含城市灾害信息、气候环境信息、空间要素信息、基础设施信息、防灾应急信息和社会经济人口信息等。该系统通过信息化平台对数据信息进行储存、分析、处理和共享，为相关行业、部门提供决策支撑。例如，城市规划部门、应急管理部门等可利用这些数据信息进行灾害潜在威胁评估、用地防灾适宜性评估、设施抗灾能力评估及避难空间优化路径分析，进而做出城市防灾建设选址、防灾控制线划定、防灾设施和防灾廊道布局等关键性决策。该系统对综合防灾规划的支持主要体现在以下4 点：①实现对多源异构空间和非空间数据的一体化集成管理；②提高规划前期评估的针对性和前瞻性，如通过检测、分析和控制关键性指标来预测灾害的时空特征，通过真实案例分析预测不同灾害情景下的灾损程度及其空间分配情况等；③提高规划实施的协同管治能力和规划监测的及时预警能力；④提高规划编制的智能分析能力，帮助规划者和政策制定者制定出适宜不同尺度与满足不同场景需求的规划“一张图”解决方案。
3.2 智能监测预警系统
智能监测预警系统是集摄影测量、计算机视觉、GPS测量、无线通信等技术于一体的在线监测与智能预测可视化平台，该系统在前端要接入数量庞大的多灾种预警信息，后端要对接全社会各部门的发布平台和渠道。目前，我国尚未形成上下联通、系统完善的智能化监测预警系统，为助推我国灾害监测预警技术向综合感知、多灾种耦合与跨领域智能预警方向发展，可重点围绕该系统的四大组成部分开展研究：①在灾害信息挖掘方面，利用传感器、激光雷达和无人机三维倾斜摄影成像等多种遥感对地观测技术进行数据采集，并运用决策树、神经网络、回归分析和聚类分析等数据挖掘技术，研究多源数据融合与时空数据挖掘技术、区域超精细分辨率时空灾害数据处理技术、多尺度灾害源或灾变损伤的精准定位技术等；②在传感监测方面，应加快发展多灾种、复合链条式和多领域协同监测预测预警技术，并基于大规模计算和模拟仿真技术，通过交通、气象、水利、通信、卫生、防恐和社会舆情等多行业领域协同的系统化监测预警，提高城市监测预警的自动化、智能化、一体化水平；③在数据汇集及处置方面，应加快探索公共专题数据、智能感知数据和空间规划数据等多源异构数据融合技术，按照“数用分离、智能驱动”的思路，构建符合大数据发展的灾害治理体系，实现从数据接入、处理、储存、应用到管控的全生命周期治理；④在可视化决策方面，应凭借先进的机器学习、知识图谱和人机交互等人工智能技术，加强对多圈层耦合、多领域融合及跨地域协作的公共安全大型综合模拟平台的研究，实现以重大基础设施建设辅助综合防灾规划的监测、评估、预警。
3.3 综合风险评估系统
灾害从孕育、发生、发展到突变成灾的演化规律一直是科学界不断探索的重要课题。随着全球气候变化的加剧，以及环境变化的日益复杂，传统的预测预报及评估方法已显落后，迫切需要构建一套集定量、定性、多尺度、多灾种于一体的综合风险评估系统，为深入开展多灾种综合评估提供模块化、网络化的规划分析方法。为适应风险评估技术向标准化和模型化发展的趋势，可从以下3个方面加强多尺度、多灾种系统的研究：①发展全周期和全链条式多灾种风险评估技术。深入分析多灾种演化及耦合作用的链式关系，探索多灾种耦合致灾过程模拟和情景构建技术、数据—计算—推理融合的风险评估技术，构建适宜多灾种、多尺度、多物理场的风险评估方法，实现风险评估的定量化、标准化、系统化和综合化。②深化对多灾种链式动态演化及耦合作用机理的研究。分析“灾害链发”机理和城市基础设施灾变特性，研究基于链式理论的多灾种耦合强度及其演化特征的量化技术、城镇典型灾害次生衍生与耦合作用的评估技术、城市脆弱性综合评估技术，助推集多灾害、多尺度于一体的城市综合风险评估系统的形成。③发展大规模计算和模拟仿真技术。拓展和深化GIS、虚拟现实(XR) 等分析技术，构建基于虚拟现实技术的深度学习场域模型和态势仿真推演系统，研究适宜于不同灾害场景数据与领域知识协同驱动的灾难演化模型，使物联网、云计算、模拟仿真、情景构建与推演、虚拟现实等前沿技术的应用在风险防控中成为可能。
4 动态赋能的空间防御系统
城市空间作为安全与健康生活的重要支撑，一直面临着风险要素多、防御工作面广量大的治理难题。为全面提高综合防灾规划编制的智能分析能力，应依据综合防灾治理体系与治理能力现代化需求，加快将智慧技术融入综合防灾规划建设的各个环节，按照适应性系统和可持续防灾生活圈的规划逻辑，从区域联动防御、社区空间防御、基础设施控制和避难疏散空间控制等方面不断完善空间防御系统，实现区域协同防灾、微单元自治、布局—管控—治理系统防灾和生态治理( 图5)。
图5 动态赋能的空间防御系统示意图
4.1 区域联动防御系统
区域联动防御系统是典型的复杂开放巨系统，组元之间的复杂非线性作用促使系统不断发展和演化，使得跨区域性风险成为区域协同的一大社会治理难题。因此，在以城市群为主体形态的新型城镇化发展时期，综合防灾规划需要适应区域间链接和聚合的迫切需要，将更大的区域纳入规划研究范围，通过城镇圈区域协同体系的构建，将城乡能源及医疗供应系统、避难疏散场所和应急救援路线等落实在空间上，以维护城乡生态安全格局、优化人居环境、稳定社会治安及保障安全生产等。首先，要顺应“新基建+ 智慧”动力驱动的城市发展趋势，从多维度探索综合防灾规划与城市整体规划及各个系统研究的联系纽带和融合路径，形成层级联动的综合治理新格局，全周期支持城市建设。其次，针对灾害的多样性、复杂性和跨区域性特征，加快建立囊括跨界、跨部门的标准化数字防灾模型，指导国土空间总体规划、详细规划等各个层面综合防灾专项规划的实施，以促进传统的“点源控制”模式向“线源、面源控制”模式的转变。最后，要基于大数据软硬平台架构及深度学习高准确率算法，探索“系统化、协同化”的智能规划和优化调度方案，如研究城镇应急资源配置和交通组织耦合集成关键技术、基于动态资源与动态路网图融合的应急资源空间分布“一张图”技术等，从而搭建“空地一体”的立体化区域综合防灾体系，为跨行政区域的防灾空间布局提供决策支撑。
4.2 社区空间防御系统
基层社区空间防御系统的构建既是当前应急管理部需重点关注的问题之一，也是新时代背景下实现多部门协同的重要抓手。社区作为城市社会生活共同体的“微细胞”、社会网络的“微单元”，不仅是社会问题的“微源头”，还是推动智慧防灾体系建设的重要切入点。近几年来，国家政策的激励为城市“微单元”的构建助力赋能，从智慧社区、智慧园区、智慧停车和智慧梯控等延伸出来的智慧应用场景，大大提升了智慧城市建设的水平。因此，在人工智能和物联网技术的发展带领下，以社区生活圈为基本单元保障安全底线，结合平时与灾时、地域性治理与流动性治理，构建人地耦合、供需匹配的社区空间防御系统将是潮流所向、大势所趋。例如，基于社区型的多维数据分析与综合服务平台，能够深入挖掘社区的人员信息、房屋信息、设备信息、GIS信息和管控态势等信息，为城市综合防灾空间、避难场所和疏散通道等体系的建设提供科技支撑。基于社区单元的风险精细化管理，可以有效引导人居安全格局模型的建立，为在多层次将智慧防灾体系纳入国土空间规划、持续深入开展工作提供统筹传导的机制保障。
4.3 基础设施控制系统
基础设施是承载智慧城市运行的重要载体，其信息化水平直接影响了智慧城市的整体推进。在互联互通的全球化背景下，为最大可能地避免群发性、链发性灾害引起的基础设施连锁联动效应，需要充分运用传感、无线通信和嵌入式计算等技术来实现基础设施与其他物理结构中的有线、无线计算机设备的持续通信，保障城市系统的安全运作。为此，重大基础设施控制系统的建设可重点围绕以下内容进行：①加强对生命线管网的全生命周期管理。重点突破燃气管网相邻地下空间、城市内涝防治系统和交通安全运行网络等城市重要设施的安全评估与增强关键技术，形成完善的生命线系统和设施安全评价体系，建成全国统一的城市生命线工程安全运行云服务平台。②探索生命线系统数据模型综合集成技术。研究生命线工程源声波溯源定位技术、监测识别技术、全链条风险评估技术、安全态势监测技术、公共安全问题模拟技术及城市生命线安全监测数据与空间地理信息有机融合技术等，实现多灾种和事件链推演，为城市生命线精细化管理和解决公共安全大数据的时空关联问题提供技术支撑。
4.4 避难疏散空间系统
在信息技术的带动下，应用GIS、移动互联网和物联网等多项新技术，构筑与城市功能和空间布局相协调的智能化、物联化避难疏散及救援系统，是实现避难疏散空间数字化管理和提高避难疏散协调指挥效能的有效路径。重点可以围绕以下3个方面的内容开展研究：①研究复杂灾害环境下的大规模人员疏散和避难安置技术。针对安全疏散和避难需求，融合城市多元信息资源、智能分析和云指挥调度关键技术，研究基于深度学习的人群密度估计技术、基于群体效应的疏散仿真技术等，构建复杂灾害环境下的高密度人群快速疏散和避难方案。②研究交互式应急疏散仿真技术。分析突发事件情况下应急疏散人员的心理及行为特性，研究突发事件发生发展与人员疏散疏导动态耦合技术、交互式应急疏散仿真技术，指导人员的快速疏散和避难。③研究大数据背景下耦合人工智能算法的城市建(构) 筑物与重要基础设施的安全评价与优化技术。分析城市建(构)筑物与重要基础设施的关联性特征，构建基于综合大数据分析的城市建(构)筑物与重要基础设施级联失效模型，并研究重要基础设施在典型灾害下的情景构建方法，对疏散及避难场所布局进行优化及创新。
5 全生命周期政策法规系统
对于灾害的防治，技术只是手段，灾害防治还必须与体制机制的优化、政策法规的配套紧密结合，才能真正实现智慧防灾的目标。目前，我国防灾减灾工作存在系统不足、整体合力不足、全过程防灾缺乏协调、技术体系和制度保障不够、层级对接不够、国土空间多水准设防不清晰的问题。在信息化技术倒逼城市治理制度和治理理念改革与创新的新时代背景下，促进城市现代化制度体系的形成，是推进防灾减灾治理体系和治理能力现代化的根本保障。为全面有效落实“人与自然和谐共生”理念，应从法律法规保障、技术标准规范和体制机制创新等方面构建全生命周期政策法规系统(图6)。
图6 全生命周期政策法规系统示意图
5.1 城市安全韧性系统规划
将安全融入所有政策，将全生命周期管理理念贯穿于城市规划建设和管理的全过程与各环节，是落实党中央决策部署、积极融入新发展格局的有效路径。当前我国国土空间治理和灾害治理两个领域的规划业务需求与改革节奏不同步、不协调的问题较为突出，导致两个领域在规划和治理手段上地位不对等、各层级落实责任和手段不一致、行政和技术思维不合拍，在极大程度上限制了综合防灾规划的进程。究其根本，是我国尚未明确灾害风险防范在国土空间相关法律中的地位，因此应加快推进综合防灾规划的相关立法工作，从法律层面明确综合防灾规划的有效性和权威性。从美国、日本等国的先进经验来看，综合性的防灾减灾法是倡导理性之治、动态之治和合法之治的有力保障，如美国的《减灾法案》、日本的《灾害对策基本法》。为此，应加快构建一部适宜我国国情的综合防灾基本法，并对《中华人民共和国防洪法》《中华人民共和国突发事件应对法》等相关配套法律进行修改完善。与此同时，也需按照智慧城市建设的要求，在法律法规的制定过程中设立智慧防灾技术的负面清单，通过国家层面的立法来实现对智慧防灾技术的算法设计、数据采集和平台应用的全流程规制，推动全层级、全过程、全环节、全系统的全生命周期管理制度的形成。
5.2 技术标准规范
防灾减灾的智慧创新不仅需要完善的法律法规保障，还有赖于全面的标准规范支撑。受限于过去发展阶段和“九龙治水”所形成的整体性和系统性弱、技术体系庞杂等问题，急需以技术标准规范为突破口，解决全生命周期管理要求下的综合防灾技术体系构建难题，以确保涉及的数据资源、指标体系和平台建设等均符合相应的标准规范。具体包括以下4点：①应构建涵盖综合防灾规划全流程中涉及的过程数据和成果数据的数据资源体系，为综合防灾规划的数据库和信息平台建设提供向导；②应针对多源时空数据在组织、集成与管理方面提出的更高要求，规定数据映射关系、异常数据处理规则、信息平台建设标准及专家知识库构建要求；③应按照综合防灾规划监测、评估和预警的需求，构建全面的指标体系；④应规定综合防灾规划信息平台和监测预警管理系统的建设标准，从系统构成、功能要求、运行环境及运维要求等方面规范系统平台的建设。
5.3 体制机制创新
制定综合防灾治理的规划安排和长效机制，是保证防灾减灾制度发挥预期作用的重要抓手。当前，我国面临的自然灾害形势仍然复杂严峻，需进一步改革创新综合防灾规划的体制机制。首先，针对城市规划编制与实施的实际需求，依据集群计算与分布式服务等高性能计算技术，以及数据集成、人工智能、城市信息模型(CIM) 等规划研究技术和新型人地空间关系，构建集成灾害风险台账管理、灾害预测预警、灾情模拟仿真和自适应决策的全生命周期决策机制。其次，在综合防灾规划的编制、审批和监管过程中，制定“多主体参与、多部门共享创新”的制度。再次，明确监督反馈对综合防灾规划的重要作用和地位，建立基于空间管控的灾害风险防范监督机制。最后，完善应急处置机制，顺应跨区域、跨层级、跨部门深度融合的发展趋势，加强研究远程化应急处置与救援关键技术、快速疏散和避难技术、多维信息实时传输技术、虚拟仿真技术、人—机—物深度融合在线应急感知技术、舆情传播演化和作用机理分析技术、网络舆情大数据分析技术等，确保高效的应急处置与救援。
6 结语
优秀的跨界融合和智能化转型方案，一定是以智能化思维为核心的框架设计，同时也是解决方案和工具耦合的组合。因此，智慧城市视角下综合防灾规划的实现关键是以全新角度看待城市空间，通过借助新一代云计算、物联网和决策分析优化等智能技术，对以往那些分散在国土、城建、水利、气象、卫健和林业等诸多部门的防灾减灾资源进行统筹协调，形成覆盖全域的危机和风险应对“硬核”方案，以全面增强综合防灾规划的预见性和前瞻性，实现超前布局、高质量建设和高效率管理。
本文立足于新的技术经济及制度背景，从综合防灾规划如何实现从静态应急转向动态系统防御的视角出发，探讨了新时代背景下“人与自然和谐共生”的灾害防治理念，并围绕综合防灾规划准备阶段的信息化系统建设、编制阶段的空间防御系统建设、全过程贯彻的政策法规系统建设等内容，提出了基于智慧技术的综合防灾规划体系框架构建思路。首先，在综合决策支持信息化系统建设方面，提出综合防灾规划应以促进各类要素间的协同为目标，积极应用新技术与理念，构建防灾信息平台，为综合防灾规划体系的构建提供强大的基础数据和技术支撑，以转变过去的静态管控，实现动态治理。其次，在动态赋能的空间防御系统构建方面，提出综合防灾规划应以城镇圈为网络构建区域协同体系，以生活圈为基本单元保障安全底线，以基础设施和避难疏散空间控制为保障，全面支撑各项规划建设工作的开展和落地。最后，在全生命周期政策法规系统构建方面，提出综合防灾规划应以应急管理机构改革为契机，不断强化法律法规、技术标准及防灾体制建设，全面优化综合防灾规划体系运作结构，以提升空间安全水平。总体而言，构建完善的城市综合防灾规划体系，既要注重每一类要素的建设，也要实现各类要素之间的协同，毕竟任何一类要素出现短板都会影响整个防灾规划体系的安全保障能力，只有共同作用才能有效保障城市的安全。
本文所构建的综合防灾规划体系，是对多灾种灾害防治理论和关键性技术方法创新的有益探索，可能存在诸多不完善之处，仅期望对相关学科建设和工作实践起到抛砖引玉的作用。
新媒体编辑：苏子语
审读：王青
终审：杨一虹
文章全文详见《规划师》2021年3期
《基于智慧技术的综合防灾规划体系框架研究》
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