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韧性城市与智慧城市的融合发展

发布时间:2020-07-22来源:中国建设新闻网作者:

“韧性”和“韧性城市”是目前国际社会在防灾减灾领域使用频率很高的两个概念。“韧性城市”是指能够化解和抵御外界的灾害或冲击,保持其主要特征和功能不受明显影响,并随后能够快速恢复的城市或者城市系统。

韧性城市与智慧城市的融合发展


        “韧性”和“韧性城市”是目前国际社会在防灾减灾领域使用频率很高的两个概念。“韧性城市”是指能够化解和抵御外界的灾害或冲击,保持其主要特征和功能不受明显影响,并随后能够快速恢复的城市或者城市系统。当灾害发生时,韧性城市能承受冲击,快速应对、恢复,并保持城市功能正常运行,进而通过内部的自适应过程来更好地应对未来的灾害风险。在韧性这一视角下,城市这一物质实体,逐渐成为具备“生命”概念的有机体。


        随着时代的进步和科技的发展,城市防灾管理的重点正逐步从硬件建设转变到综合科技手段在实际防灾减灾情景中的应用,从灾中的应急响应转变到基于实时多方位监测和科学量化评估。利用数据驱动和决策模型来指导韧性城市建设,从而实现了灾前规划建设、灾中应急响应和灾后重建恢复的闭环管理,让城市的防灾管理更智能、响应决策更科学。



        科技赋能韧性城市


        浙江大学建筑工程学院韧性城市研究中心主任王乃玉认为,韧性城市具有对自然界和人为带来的外界干扰进行准备、应对和迅速恢复功能的能力,随着其建设和管理的不断深入,越来越离不开先进科技,尤其是大数据、人工智能、云计算、5G和物联网等新一代信息技术的支撑。各类灾害的监测预警、城市风险的分析管理、城市灾后的恢复评估和资源调配等韧性城市建设中的重要环节,均依赖于先进的软硬件设施才能得以彻底地实施并发挥效用。


        首先,由于城市中各基础设施系统在物理上、空间上和功能上相互关联、相互影响,因此对基础设施系统的韧性管理和提升需要充分考虑这些影响,并注意传统手段所不能识别的各类风险。物联网技术的大规模应用,使得分布在城市各个角落的智能设备成为一个个信息采集终端,有助于实现对城市健康状态和灾害风险进行全方位、多尺度的实时监测,让我们对城市日常运维和灾害情景及其影响有了更精准的认识,帮助决策部门和应急部门做出更优的决策和发起更及时的响应。


        其次,城市规模的日益扩大以及城市群的深度融合都对韧性城市建设的覆盖面和精细化程度提出了更高的要求。大数据技术的开放融合可汇聚城市中各行各业的海量信息并进行深度、有效的融合,从而为建设全方位覆盖的韧性城市并进行精细化的管理带来了可能,同时也为后续的城市状态实时监测、韧性评估、决策建议提供了重要基础。


        最后,各种灾害频发、多发、突发,对韧性城市分析结果的准确性、时效性提出了更高要求。云计算平台极其强大的弹性计算能力,使得千万级人口城市的多灾害、多场景的高效计算模拟和决策优化成为可能,从而在灾前规划建设、灾中应急响应和灾后重建恢复等多个时间维度上,为决策部门提供最优建议。



        韧性城市与智慧城市


       目前,智慧城市建设如火如荼,韧性城市研究方兴未艾,特别是在大数据、物联网等信息技术得到广泛应用的背景下,韧性城市与智慧城市结合点越来越多,正在一同助推城市的优化升级,提升城市安全水平。


        “与韧性城市不同,智慧城市强调城市能够运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。”王乃玉认为,韧性城市和智慧城市在建设的出发点和目标上都存在显著差异,韧性城市建设关注点在于城市的安全性,减少自然灾害和突发事件给城市带来的人员伤亡和经济损失,让城市在灾后快速恢复到正常状态,而智慧城市建设的关注点则是效率,让城市各系统在日常运行中更为高效。当然,随着韧性城市和智慧城市的概念在不断发展,未来有着融合的趋势。


         韧性城市和智慧城市的第一个结合点在于时间维度上成为“平战结合”的统一体。智慧城市建设注重于城市日常运行的精细化管理,而韧性城市建设注重城市在自然、人为灾害下的韧性性能的优化提升。当代城市应当将智慧城市和韧性城市的建设和管理平台有机结合,建设成为融合日常运行下智慧和灾害情景下韧性的未来城市。


        韧性城市和智慧城市的第二个结合点在于空间维度上成为“软硬交互”的统一体。智慧城市建设中已搭建的硬件可在相当程度上为韧性城市建设所使用,同时智慧城市建设中从各行各业收集到的海量信息可以共享作为韧性城市建设所需的部分数据。而韧性城市建设对城市现有防灾减灾能力的提高和各行业数据的变更,也在智慧城市的各类基础数据库和相关应用中有所体现。



         建设可持续发展的智慧—韧性城市


        相比于信息和通信技术(ICT)驱动下的智慧城市概念,智慧—韧性城市对科技手段的有效应用使其具备了全局视野下的可持续和可自适应能力。在王乃玉看来,“韧性思维”提供了一个全新的视角来审视城市和ICT技术的管理,比如城市尺度系统层面的全寿命周期管理理念有望很好地将智慧城市、韧性城市与可持续发展3个概念串联起来。如果城市可以将当前大范围的韧性城市和智慧城市建设落脚在50年甚至100年以上的维度中,考量该项决策的潜在累计代价和效益,那么城市的“智慧”、“韧性”和“可持续发展”是有可能统一的。城市可以将建设韧性城市和智慧城市作为契机,提升现有的城市基础设施系统,在未来充满不确定性的环境中保持持续、强劲的发展势头。同时,城市可以将韧性城市与智慧城市的融合建设作为基础,结合日常管理和灾害预防规划,将韧性城市和智慧城市的理念和建设目标、要求体现到中长期发展规划中。


        据介绍,浙江大学韧性城市研究中心已经研发出韧性城市管理平台,这是基于大数据驱动、包含灾害推演过程的量化分析和决策模型,全面应用物联网、云计算技术和人工智能算法,助推韧性城市的建设和管理。同时,科技力量在韧性城市的建设中离不开政府支持和政策引导,如建立高效的技术交流与融资支持平台,推动信息技术在韧性城市建设中的创新应用和社会资本的投入;制定开放包容的法规,鼓励社会各界挖掘各类信息技术在韧性城市和管理中的契合点,建立合理、规范、实用的技术标准体系;加大科研经费投入和研发扶持力度;利用已有的科技手段和设备,形成易于推广、复制的韧性城市建设和管理技术体系及模式,实现以“试点”带“区域”的发展局面。


        王乃玉表示,大量使用现代科技手段和技术并不意味着城市就会自动变得“智能”和“韧性”,利用专业知识和见解找到最新的科技手段和城市现有顽疾之间的结合点,才是韧性城市和智慧城市建设中最重要的问题。虽然,两者在出发点、目标和内容上都存在显著差异,但两者在建设过程中互补融合的前景却是十分光明的。特别值得关注的是,韧性城市和智慧城市的建设已经成为国家间新一轮竞争的焦点之一,两者的融合发展契合国家整体发展战略,需要各级政府和主管部门及时出台相关指导意见,促进城市管理的现代化、数字化、规范化和城市的可持续健康发展。

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