科技創新助推韌性城市高質量發展的機理及路徑研究

◎文/陳 潔 郭彥雪 蔡 蕊 張 英

隨著新一代數字技術的蓬勃發展，韌性城市的關注點從原來的硬件設施聚焦到實際防災減災情景中新一代科技的運用，利用數據驅動和智能決策來指導韌性城市建設。這一轉變意味著韌性城市的發展越來越依賴于科技創新，尤其是互聯網、大數據、人工智能、云計算、5G等新一代數字技術。

一、科技創新助推韌性城市高質量發展的理論邏輯

（一）科技創新的環境聯動功能是韌性城市高質量發展的前提

科技創新是韌性城市高質量發展的重要前提，科技創新的外溢性特征使得城市環境出現聯動功能，城市是一個復雜的開放系統，其環境系統是韌性城市運行的基本支撐條件，主要包含自然生態環境和社會生態環境。當科技創新嵌入某一領域應用的初期，相應區域內涉及的社會環境和生態環境會出現不協調現象，科技訴求和環境系統的不均衡性會形成韌性城市的錯配局面，這將倒逼環境系統內各要素進行重新流動，以滿足韌性城市某一領域內科技研發的需要，隨著科技創新的深入實施，科技創新的溢出現象將使生態環境和社會環境實現協調聯動的效應。

（二）科技創新的市場推動功能是韌性城市高質量發展的基礎

科技創新通過賦能傳統產業，推動韌性城市傳統產業鏈優化升級，創新鏈和產業鏈的對接可以幫助韌性城市打造創新型產業集群，產業集群的空間聚集效應形成韌性城市柔性生產集合體，降低產業鏈生產成本，同時催生了數字產業、互聯網產業、智慧制造等新興產業，新舊產業融合疊加，使韌性城市形成新的增長點和增長極，打造韌性城市發展新優勢。

（三）科技創新的資源配置功能是韌性城市高質量發展的保證

優化資源配置助推經濟高質量發展，科技創新從某種程度上代表著生產技術的革新，使產品的生產效率提高或者生產成本降低，市場需求彈性較小的行業其產品銷售量就會受限，該行業的各種生產要素會流入高收益行業，導致行業萎縮現象。市場需求彈性較大的行業，對產品價格會有較為敏銳的反應，銷量大幅度增加會產生大量的利潤，其他行業的生產要素紛紛流入該行業，產生行業擴張現象。在韌性城市高質量發展的過程中，科技創新的資源配置功能可以幫助城市系統抵御外界金融沖擊，增強城市系統對突發性災難的包容程度和彈性恢復能力。

二、科技創新助推韌性城市高質量發展的內在機理

隨著數字化時代和韌性城市建設的推進，科技創新具有先進性和變革性，可推動韌性城市高質量發展，內在機理主要體現在協同治理、應急預警和動態管控三個方面。隨著“新基建”建設的深入，大數據、物聯網、人工智能等新興技術在韌性城市建設中實施，可實現韌性城市從碎片到協同、從獨立到系統、從靜態到動態的轉變，科技創新助推韌性城市高質量發展的內在機理如圖1所示。

圖1 科技創新助推韌性城市高質量發展的內在機理

（一）強化韌性城市高質量發展的協同治理效應

針對城市多元主體應急協同管理弱、組織結構失衡等問題，科技創新為韌性城市組織結構的協同治理能力提供技術支持。提高城市韌性要形成多層次跨中心協商的協同治理機制，將科技創新嵌入以政府為主，社會組織、群眾為輔的三級治理框架，不斷加強社會主體之間的關聯度，以大數據技術整合多層次的應急工作流程和應急資源信息。例如，面對城市突發性公共衛生事件和生態環境災害風險的擴散和疊加，可從上到下快速做出應急反應。同時科技創新可為多中心城市的應急溝通管理拓展新的路徑，加強多中心應急管理部門之間、應急管理部門和相關部門之間的溝通。

（二）提高韌性城市高質量發展的應急預警效應

將網絡化、智能化科技手段和產品導入應急預警系統中，不斷強化韌性技術系統，以高水平科技創新實現對城市災害的智慧化監測預警能力。韌性城市應急預警主要有風險研判和監測預警兩個階段，在風險研判階段，對突發性城市災難案例相關數據的動態分析和關聯分析尤為重要，通過大數據、云計算等數字技術的融合運用，將現實空間和網絡虛擬空間的數值型數據和非數值型數據進行全面分析，為風險研判工作提供決策輔助工作；在監測預警階段，根據研判階段搜集的現有數據，利用“AI+應急管理模式”系統模擬城市自然災害、突發性公共衛生事件、區域環境隱患風險等一系列災害發生的概率，及時向各中心的應急管理部門和相關部門發出應急預警信號，做好應對災難的準備，同時運用物聯網技術、衛星遙感技術、網絡爬蟲技術、視頻識別技術，匯集城市全方位感知信息，構建災害無盲區信息感知網絡。

（三）強化韌性城市高質量發展的動態管控能力效應

城市是一個不斷發展變化的動態系統，科技創新引領韌性城市動態管控能力的高質量發展。首先，動態管控的前提是實現數據的共享，大數據技術、5G技術打破了數據孤島的壁壘，促進數據高速流轉，由政府主導建立數據共享平臺，拓寬與群眾之間的溝通路線，方便政府面對突發性災害時對基層群眾動態管控的力度；其次，動態管控的關鍵在于精準定位工作，以新冠疫情為例，通過大數據技術、GPS定位技術追蹤感染者行動軌跡，通過對軌跡鏈的排查，快速圈出密切接觸人群，及時對接觸人員進行隔離監測，有效防止疫情的進一步擴散；最后，動態監控的保障是可挖掘隱藏信息，人工智能技術能夠對災害發生區域的群眾、資源、環境、設施等方面提供實時監控，保證受災數據獲取的準確性和敏捷性，同時人工智能技術和大數據融合對突發性衛生事件的傳播路徑進行智能分析，能及時發現潛在風險。

三、天津市科技創新助推韌性城市高質量發展的實施路徑

科技創新助推韌性城市高質量發展的實施路徑可具體從設施韌性建設全面化、信息韌性建設系統化、經濟韌性建設高質化、生態韌性建設綠色化、社會韌性建設現代化、空間韌性建設一體化六個方面深入分析，如圖2所示。

圖2 科技創新助推韌性城市高質量發展的實施路徑

（一）設施韌性建設全面化

科技創新助力韌性城市加強基礎設施韌性建設，構建城市區域之間的聯動機制。基礎設施是城市系統韌性的關鍵保障要素，像人體骨架一樣為韌性城市的高質量發展發揮支撐作用。

天津市在重點編制城市內基礎設施應急預案中可導入科技創新，提供數字轉型、智能升級的新型基礎設施體系。通過VR智能模擬技術，動態調整文化、體育、展覽等大型公共場所的交通、水電、通訊、醫療、生態等重點基礎設施的布局和服務功能，并且根據應急預案超常規建設通信網絡基礎設施、前瞻性部署算力基礎設施、高標準布局數字技術基礎設施，提高天津市城市基礎設施的冗余性，確保各類城市基礎設施能夠滿足突發性災害的應急需求。

（二）信息韌性建設系統化

科技創新助力韌性城市建立信息韌性，構建快速反應的韌性城市信息網。信息的真實性和及時性是韌性城市構建信息韌性網的重要目標。天津市可借助科技創新，通過流程再造、業務驅動、標準先行助推信息韌性建設。在流程再造上，以數字化、信息化、智能化推動信息韌性的系統化建設；在業務驅動上，通過統一開放的安全數據庫，創建宣傳教育中心、應急指揮中心和監測預警中心，實現閉環式信息溝通，加強信息橫向、縱向的聯合反饋機制，利用大數據技術進行有效信息篩選；在標準先行上，統一編寫信息韌性標準，通過管理標準創新、技術標準協同，加強信息服務深度，確保發生突發性災難時救災信息傳達到位。科技創新的快速發展使韌性城市信息的真實性、及時性、縱橫閉環性以及數字化下沉度滿足信息韌性建設需求，實現韌性城市信息高質量發展。

（三）經濟韌性建設高質化

科技創新強化韌性城市經濟韌性，構建產業共同體，加強產業鏈抗沖擊能力。在韌性城市建設中經濟韌性是城市消除災難危機的主要關注區域，強大的經濟韌性需要建立產業要素互聯、消費結構互補、經濟規模互借的多中心網格化結構。天津市可憑借良好的創新氛圍、依靠強大的產業化能力和科技創新能力，成功引進創新型企業，這樣可有效提升城市經濟韌性。加大科技攻關，加強天津市經濟韌性能力建設，在大數據、人工智能、物聯網等現代化信息技術的支撐下，政產學研聯動攻關，借助產業鏈、創新鏈以及人才鏈等，促進行業體系迅速跨界發展并及時提供必需物資，科技創新有助于推動天津市全面抵御和防范外部沖擊的經濟韌性體系形成。

（四）生態韌性建設綠色化

科技創新構筑韌性城市生態韌性，為城市可持續發展夯實基礎。生態文明時代的韌性城市是“韌性生態城市”，韌性生態城市是韌性化、生態化和城市化同步發展的結果。科技創新幫助韌性城市全面提升生態品質，韌性城市的生態韌性建設和科技創新目標是同步同向的。在提升生態環境的服務功能方面，天津市可加大綠色交通網絡布局的投入力度，強調以公共交通為主，建設多樣性的交通體系，疏通城市生態廊道，實現創新生態。同時針對環境污染，建立監測和治理系統、綠色環保分析系統、綠色環境檢測系統等，實現環境的全面監控和治理，以科技創新為手段，培育低影響開發技術，用最小的生態擾動換取最大資源收獲，成就韌性城市的綠色和持續發展。

（五）社會韌性建設現代化

科技創新和社會生活的深度融合對城市社會韌性建設有著重要的意義，以先進的科學技術改善居民生活水平，建立共同攻克難關的健康社會心態。針對社會韌性的建設，天津市可建立政府、企業、社會、公眾等多元主體廣泛合作的聯動響應機制，重點展開以隱患治理和應急管理為中心的戰略規劃，加強全民安全教育提供便捷式、全面性的安全體驗模式，組織公共安全志愿者聯合會，響應城市社會安全號召，創建天津市安全急救社會力量，實現社會管理與應急管理有機結合，促進科技創新和社會事業之間的融合發展。

（六）空間韌性建設一體化

科技創新推動城市空間韌性高質量發展。大城市的空間規模與人口密度和城市的宜居性呈倒U形曲線，大城市面臨的不確定性因素也越來越多，強大的空間韌性是城市預防災害的潛在動力，要從源頭規劃提高空間韌性。天津市應打造15分鐘社區生活圈，構建15分鐘、10分鐘、5分鐘及居住街坊三級生活圈居住區。同時為改變城市空間資源的不足，天津市需探索城市新架構，周密布局地下空間，強化空間保障。當地下空間開發到一定程度，運用智能感知、大數據、人工智能和5G等科技創新技術監測全域、全周期的安全管理至關重要，科技創新確保了地下空間的安全，推動空間韌性建設。