現(xiàn)代科學技術(shù)背景下的應急防控系統(tǒng)建設

魏方玲 邵振東 胡應莉

摘 要 自然災害防治一直是是我國應急管理中的一塊“硬骨頭”，基于自然災害五大特點、應急防控系統(tǒng)建設現(xiàn)狀和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的背景，我們提出了應急預案數(shù)字化、建立模擬演練系統(tǒng)、應用決策支持系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)四個方面，希望通過借助、融合以上四種科學技術(shù)，建立完整的、綜合的、快速的、有效的自然災害應急防控系統(tǒng)，加強自然災害的防治。

關(guān)鍵詞 自然災害 應急防控 科學技術(shù) 應急管理

中圖分類號：F124.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）01-0045-03

1 背景

我國是世界上自然災害發(fā)生最多的國家之一，目前我國應急管理處于初步發(fā)展階段，各方面還不成熟。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和自動化科學技術(shù)不斷發(fā)展的今天，針對我國的自然災害，如何將傳統(tǒng)的應急決策轉(zhuǎn)化為以運用各種科學技術(shù)進行應急管理建立防控系統(tǒng)是我們今天需要探究的重要課題，應急防控系統(tǒng)的發(fā)展還大有可為，關(guān)于自然災害防治與應急防控系統(tǒng)，我們主要基于以下背景展開研究。

1.1 自然災害的特點

我國將突發(fā)事件分為自然災害、事故災難、公共衛(wèi)生事件、社會安全事件共四類，其中我國的自然災害主要有五個特點：一是災害種類多，二是分布地域廣，三是發(fā)生頻率高，四是災害損失重，五是災害風險高[1]。我國每年各種自然災害頻繁發(fā)生，再加上部分地區(qū)具有經(jīng)濟發(fā)展水平高、人口密集等特點，一旦發(fā)生自然災害，會對人民的生命財產(chǎn)造成極大的損失。根據(jù)中國自身情況，如何加強自然災害防治是保障人民生命財產(chǎn)安全、加快建設我國應急管理體制機制的重要內(nèi)容。

1.2 應急防控系統(tǒng)建設現(xiàn)狀

目前，我國針對自然災害的應急防控工作主要有以下兩個方面：一是在防范上主要以應急預案、應急演練、應急響應和部分預警平臺為主，但存在預防范圍小、預警能力弱、宣傳力度低等問題;二是控制決策上主要以責任部門分級負責、相關(guān)領(lǐng)導現(xiàn)場指揮和專家學者建議為主，控制決策階段主要在強調(diào)“人”的重要性，在決策信息系統(tǒng)、自動化科學技術(shù)等方面研究涉及較少。總的來說我國在自然災害方面的應急防控系統(tǒng)建設還十分薄弱，尤其是依托互聯(lián)網(wǎng)、自動化科學的相關(guān)防控技術(shù)的運用較少。因自然災害的突發(fā)性尤其顯著，在發(fā)生災害前后反應的時間極其短暫，給自然災害應急防控系統(tǒng)建設增加了挑戰(zhàn)性，但同時，極其短暫的反應時間也成為防災避災的“黃金時間”，如何把握住短暫的“黃金時間”成為減少生命財產(chǎn)損失的關(guān)鍵。

1.3 相關(guān)技術(shù)的發(fā)展

1.3.1 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的過程，主要包括傳感技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù)，發(fā)展到今天它已經(jīng)與我們的經(jīng)濟、社會、生活方方面面建立了密切的聯(lián)系，在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天，網(wǎng)絡已經(jīng)交叉滲透到各個行業(yè)、全國人民群眾之中[2]，我國網(wǎng)民規(guī)模也在不斷增長，網(wǎng)民數(shù)量不斷走高。2021年2月3日，中國互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心（CNNIC）發(fā)布的第47次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》顯示，2020年12月，我國網(wǎng)民規(guī)模達9.89億，較2020年3月增長8540萬，互聯(lián)網(wǎng)普及率達70.4%，較2020年3月提升5.9個百分點[3]。其各種軟件、應用在搜集、存儲、檢索、分析、應用、評估信息放面發(fā)揮著重要的作用，互聯(lián)網(wǎng)連接著信息網(wǎng)絡世界，促進著全球信息數(shù)據(jù)的流通共享。

1.3.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，簡稱VR）技術(shù)是一種集計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、人類心理學及生理學于一體的綜合技術(shù)，其主要利用現(xiàn)實生活中的數(shù)據(jù)，通過計算機仿真系統(tǒng)模擬外界環(huán)境，進而為用戶提供多信息、三維動態(tài)、交互式的仿真體驗[4]。虛擬仿真技術(shù)在20世紀40年代伴隨著計算機而產(chǎn)生，它一直在為人類探索自然規(guī)律扮演著重要的角色，當前國內(nèi)對虛擬仿真技術(shù)的市場需求較大，無論是企業(yè)還是事業(yè)單位，在科研、生活等方面需求較大，但目前國內(nèi)技術(shù)發(fā)展還不夠成熟，應用不夠廣泛。

1.3.3 自動化科學技術(shù)的發(fā)展

自動化技術(shù)早在18世紀末～20世紀30年代逐漸形成，自動化技術(shù)研究內(nèi)容主要包括過程自動化、機械制造自動化以及管理自動化。自動化技術(shù)現(xiàn)今運用廣泛，主要運用于航空、航天、軌道交通、汽車、海洋運載工具的導航、制導與控制以及機器人的控制等方面。今天我們主要討論的是管理自動化，隨著自動化科學技術(shù)的深入，將決策支持系統(tǒng)（DSS）與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、地理信息技術(shù)等結(jié)合起來，把自動化科學技術(shù)運用到自然災害的應急決策中來。

2 建立應急防控系統(tǒng)

基于以上背景分析，我們認為突發(fā)事件中的自然災害具有它獨特的災害性，特別是防控方面仍是我國應急管理一大薄弱點。應急管理強調(diào)要以預防為主，推動關(guān)口前移，且自然災害的預防控制難度較大，我們認為應依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)以及自動化科學技術(shù)，建立完整的、綜合的、快速的、有效的應急防控系統(tǒng)。

2.1 應急預案數(shù)字化

智能數(shù)字化預案管理與推演系統(tǒng)建設以應急預案智能管理與應用為目標，結(jié)合應急工作相關(guān)法律法規(guī)文件，基于文本大數(shù)據(jù)分析、仿真決策推演、機器學習等技術(shù)方法，智能整合應急預案，實現(xiàn)預案的結(jié)構(gòu)化、數(shù)據(jù)化、可視化，通過情景仿真推演的方式對預案的適用性進行驗證[5]。推動應急預案數(shù)字化主要有以下優(yōu)點：一是跟隨時代科學技術(shù)的發(fā)展，應急預案編寫變得更加便利，比起文本應急預案更易保存;二是可以促進應急預案的動態(tài)變化，可根據(jù)實際情況縮短更新周期，增強應急預案的科學性和針對性;三是可建立應急預案數(shù)據(jù)庫，加強應急預案的信息交叉和共享;四是在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天，網(wǎng)絡已經(jīng)交叉滲透到各個行業(yè)、全國人民群眾之中，應急預案數(shù)字化可以更快更方便地滲透到、普及到人民、行業(yè)中去，加大宣傳力度、宣傳范圍和理解度。

2.2 建立模擬演練系統(tǒng)

傳統(tǒng)的應急演練技術(shù)以桌面推演、實戰(zhàn)演練為主，而目前，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展、成熟，通過引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，能夠為相關(guān)單位提供一種相對新型的虛擬應急仿真演練方式，即通過構(gòu)建逼真的場景來彌補桌面演練過程中“沉浸感”不強的缺點，同時擺脫現(xiàn)實環(huán)境依賴，不受時間場地限制，降低開展實戰(zhàn)演練的成本，進而為企業(yè)開展應急預案演練提供一種有效的新型手段。模擬演練系統(tǒng)可以充分預測、還原災害發(fā)生場景，通過計算機以及信息技術(shù)的支撐多角色、多場景進行切換，不但場景逼真還原、模擬數(shù)據(jù)和記錄總結(jié)也更加地快捷方便，在宣傳教育、數(shù)據(jù)記錄、總結(jié)評估方面發(fā)揮了重要作用。

2.3 應用決策支持系統(tǒng)

決策支持系統(tǒng)屬于自動化科學技術(shù)中的管理自動化，它是解決非結(jié)構(gòu)化問題，服務于高層決策的管理信息系統(tǒng)。決策支持系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)和資料，通過模型庫具有資料分析能力，再通過會話部件與人聯(lián)系起來，從而在自然災害應急管理中為高層指揮決策人員提供決策指導。決策支持系統(tǒng)能夠高效快速地進行信息獲取處理分析，從而做出決策判斷，通過它能夠快速反應，幫助高層人員做出應急處置，把握住自然災害處置的“黃金時間”，更加快捷地處理災害現(xiàn)場，減少人民的生命財產(chǎn)損失。（如圖1）

2.4 利用地理信息系統(tǒng)

自然災害的發(fā)生具有一定的地域性，它的發(fā)生與當?shù)氐臍夂颦h(huán)境、地理條件等有較大的關(guān)系，中國國土面積大，地形復雜，利用地理信息系統(tǒng)是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬件、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)[6]。聚焦互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能融合，基于GIS可構(gòu)建應急指揮“一張圖”，將相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)、敏感點、工作任務統(tǒng)計等相關(guān)信息分別在GIS地圖上進行直觀展示，為自然災害應急管控的實施提供決策支持。地理信息系統(tǒng)可充分利用其優(yōu)勢，對災害地區(qū)的空間、圖形等進行定位，從遠處將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)街笓]中心，可更加精準定位、傳輸災害地區(qū)的信息，為指揮決策層判斷災情并進行處置提供了重要的信息，通過地理信息系統(tǒng)，為應急控制的遠程操控和決策提供了條件。

3 結(jié)語

我們從自然災害的五大特點著手，著重從自然災害的應急防控系統(tǒng)方面進行探討，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)和自動化科學技術(shù)主要提出了應急預案數(shù)字化、建立模擬演練系統(tǒng)、應用決策支持系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)的運用四個方面。這四個方面在國內(nèi)有一定的應用，但技術(shù)并不成熟，在應急管理方面特別是自然災害的防治方面運用并不廣泛，一方面技術(shù)不夠成熟，另一方面應用成本較高，在高層決策運用得較多。此外，應急管理產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品較少，上文提出的四種技術(shù)大多分離使用，沒有建立綜合的、完整的防控體系，未來，在應急防控體系建設方面還需要各方主體的共同努力，加強信息共享并建立相應的數(shù)據(jù)庫。融合這四種技術(shù)要充分利用互聯(lián)網(wǎng)時代及相關(guān)科學技術(shù)的優(yōu)勢，在技術(shù)支撐的基礎上再發(fā)揮應急管理的優(yōu)勢，堅持以統(tǒng)一領(lǐng)導、綜合協(xié)調(diào)、分類管理、分級負責和屬地管理為主，做好自然災害防治工作。

最后，習近平總書記曾強調(diào)：在人民的諸多利益中，生命安全是人民最基本的權(quán)利，身體健康是人民幸福最基礎的保障。堅持人民至上，必須做到生命至上;堅持生命至上，才能真正做到人民至上[7]。在應急管理和自然災害防治中必須要堅持以人為本的原則，還必須堅持人民至上、生命至上理念，切實保障人民的生命財產(chǎn)安全，從預防和控制兩個階段做好應急管理工作，加強聯(lián)防聯(lián)控，群防群治[8]，把應急防控作為全國人民的常態(tài)化措施，加強群眾的應急防控意識。

參考文獻：

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（1.西華大學 應急學院，四川 成都 610039;2.西華大學 航空航天學院，四川 成都 610039）