035、大数据时代城市地下空间智慧防灾系统的创新——以武汉光谷广场地下空间为例
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新时代城市地下空间工程专业创新研究【摘要】本文探讨了新时代城市地下空间工程专业的创新研究。
在引言中,我们分析了该专业的背景和研究意义。
接着在我们对新时代城市地下空间工程专业现状进行了分析,探讨了新技术在地下空间工程中的应用,揭示了该专业的发展趋势,并介绍了创新实践和人才培养模式。
在我们总结了新时代城市地下空间工程专业的创新研究成果,并展望了未来的发展方向。
通过本文的研究,我们可以更好地了解这一领域的现状和前景,为推动新时代城市地下空间工程专业的发展提供参考和借鉴。
【关键词】关键词:城市地下空间工程、专业创新研究、新技术应用、发展趋势、实践、人才培养、总结、未来展望。
1. 引言1.1 新时代城市地下空间工程专业背景在过去的几十年里,城市地下空间工程专业已经取得了一系列显著的成就。
通过地下隧道、地下停车场、地下商业空间等工程项目的建设,有效缓解了城市交通拥堵、停车难题等问题,为城市居民提供了更便捷的生活条件。
地下空间工程还为城市规划带来了全新的发展思路和创新理念,为城市的产业结构升级和经济发展注入了新的动力。
新时代城市地下空间工程专业背景丰富多彩,具有巨大的发展潜力和广阔的发展空间。
随着科技的不断进步和社会的不断发展,相信城市地下空间工程专业将在未来取得更加辉煌的成就。
1.2 研究意义城市地下空间工程的发展涉及多个学科,如土木工程、地质工程、建筑工程等,需要跨学科的协作与交流。
开展城市地下空间工程的研究,有利于促进不同学科之间的融合和合作,推动学科交叉创新,促进科技创新与产业发展。
最重要的是,城市地下空间工程的研究可以促进人才培养和科研水平提升,培养具备跨学科背景和全球化视野的地下空间工程专业人才,为我国地下空间工程领域的发展提供坚实的人才支持。
研究城市地下空间工程的意义在于推动城市发展、促进学科交叉创新、提升人才培养和科研水平,在新时代具有重要的现实意义和战略意义。
2. 正文2.1 新时代城市地下空间工程专业现状分析目前我国城市地下空间工程专业在技术设备、工程管理和人才培养等方面还存在一定的不足。
数字经济下的智慧城市灾害应急响应在当今数字经济蓬勃发展的时代,智慧城市的建设成为了提升城市治理水平和居民生活质量的重要途径。
然而,伴随着城市的快速发展和各种不确定性因素的增加,灾害的发生也变得更加复杂和多样化。
在这种背景下,如何构建高效的智慧城市灾害应急响应体系,成为了一个亟待解决的重要问题。
数字经济为智慧城市的发展带来了前所未有的机遇。
通过大数据、云计算、物联网、人工智能等新兴技术的广泛应用,城市的各个系统和领域得以实现智能化和数字化的转型。
这些技术不仅提升了城市的日常运行效率,也为灾害应急响应提供了强大的支撑。
在灾害发生前,基于数字技术的监测和预警系统能够实时收集和分析各种数据,包括气象数据、地质数据、基础设施运行数据等。
通过对这些数据的深度挖掘和分析,可以提前发现潜在的灾害风险,并及时向相关部门和居民发出预警信息。
例如,利用卫星遥感技术可以监测到森林火灾的早期迹象,通过物联网传感器可以实时监测桥梁、道路等基础设施的健康状况,从而提前发现可能存在的安全隐患。
当灾害发生时,数字化的指挥调度系统能够快速整合各种资源,实现高效的应急响应。
通过地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS),可以准确掌握救援队伍、物资的位置和分布情况,实现精准的调度和分配。
同时,利用移动互联网和智能手机应用,受灾群众可以方便地向救援部门报告自己的位置和需求,提高救援的效率和准确性。
然而,数字经济下的智慧城市灾害应急响应也面临着一些挑战。
首先,数据的质量和安全性是一个重要问题。
由于数据来源广泛、格式多样,数据的准确性和完整性难以保证。
同时,大量的敏感数据在传输和存储过程中面临着被泄露和篡改的风险,这可能会对灾害应急响应造成严重的影响。
其次,技术的互联互通和协同工作也存在一定的困难。
不同的系统和平台之间可能存在技术标准不统一、接口不兼容等问题,导致在灾害应急响应过程中无法实现有效的数据共享和协同工作。
此外,人才的短缺也是一个制约因素。
大数据时代的城乡规划与智慧城市探索武超发布时间:2023-05-21T03:01:16.528Z 来源:《工程建设标准化》2023年4期作者:武超[导读] 科技蓬勃发展的今天,社会已经进入了信息化时代,当前社会大数据技术受到了广泛的关注身份证号码:32092819960529xxxx摘要:科技蓬勃发展的今天,社会已经进入了信息化时代,当前社会大数据技术受到了广泛的关注。
而且,以往数据传播的方式也有了变化,在城乡规划工作开展中,智慧城市这个理念被越来越多接受并认可。
本文主要介绍了大数据对城乡规划的影响,而后剖析了大数据时代带给城乡规划的机会,最后给出大数据时代的城乡规划和智慧城市的探究举措。
关键词:大数据:城乡规划;智慧城市引言智慧城市是指为实现建设、管理、服务、发展为一体的多元化城市,依托城乡规划的先进理念和前沿科技,使得城镇化、信息化及工业化融合,提高我国城信息化的程度。
城乡规划期间,工作人员需熟悉城市运转的状况,知道当地民众的日常生活所需所想,积极利用大数据技术、智能设施等前沿科技做管理,提高资源的利用率,打造动态城市管理模式,提升人民的居住舒适度,推动智慧城市目标的落实。
1 大数据时代中的城乡规划1.1 大数据在城乡规划中的作用经济蓬勃发展的今天,市场竞争越发激烈,这种情况下,运用科技能够提升行业、企业的竞争力。
所以,各个行业都要加大新科技的研究和运用,促使本身的竞争力提升,让行业健康蓬勃发展。
大数据有着广阔的市场前景,有数据调查可知,城乡规划时,大数据的运用是有着积极且重要作用的:⑴运用大数据技艺,有关政府单位能够清晰知道城乡规划期间出现的各种不足,且及时处理;⑵以往的城乡规划时,信息来源渠道较小,数据准确度不高,很难达到城乡规划的标准,运用了大数据之后,能够拓展城乡规划数据来源的范围;⑶这些年来,信息化进入高速发展阶段,促使了大数据在实践中的运用。
1.2 大数据时代中的城乡规划当前,大数据在各个行业中得到了运用,改变了人们的生活。
新时代城市地下空间工程专业创新研究随着城市发展的不断深入和扩张,城市地下空间工程建设也成为了城市建设中不可或缺的部分。
地下空间工程作为现代城市建设的重要组成部分,具有广泛的应用领域,包括地下交通、地下停车、地下管线、地下商业等众多领域。
随着城市地下空间利用需求的增长,地下空间工程建设也面临着更多的挑战和机遇,如何有效地进行规划设计、施工管理和运行维护,成为了当前城市地下空间工程领域需要重点关注和解决的问题。
为此,新时代城市地下空间工程专业创新研究成为了当前领域的热点话题。
一、地下空间工程专业创新研究的现状和意义当前,城市地下空间工程建设面临着诸多问题,包括地下空间规划设计不够科学合理、地下空间施工管理不够规范、地下空间运行维护不够有效等。
这些问题的存在严重制约了地下空间工程的发展和利用,影响了城市建设的整体发展水平。
开展地下空间工程专业的创新研究,探索和解决这些问题,具有重要的现实意义和深远的发展意义。
一方面,地下空间工程专业创新研究可以提高地下空间的规划设计水平,使地下空间更加科学合理地布局和利用。
合理的地下空间规划设计可以有效解决城市地上空间的压力,提高城市空间利用效率,促进城市可持续发展。
地下空间工程专业创新研究可以提高地下空间的施工管理水平,确保地下空间工程建设的质量和安全。
规范的地下空间施工管理可以有效保障地下空间工程的施工质量,降低施工事故的发生率,减少公共安全风险。
地下空间工程专业创新研究可以提高地下空间的运行维护水平,延长地下空间设施的使用寿命,提高地下空间的整体服务水平。
有效的地下空间运行维护可以降低地下空间的管理成本,提高城市地下空间的服务水平,增强城市的吸引力和竞争力。
在开展地下空间工程专业创新研究时,需要重点关注和解决以下几个方面的问题:1. 地下空间规划设计创新地下空间运行维护是地下空间工程长期运行的重要保障,其有效与否直接关系到地下空间设施的使用寿命和服务水平。
如何开展地下空间运行维护创新研究,延长设施的使用寿命,提高设施的服务水平,是当前的重点和难点。
新时代城市地下空间工程专业创新研究1. 引言1.1 背景介绍城市地下空间工程是指利用地下空间进行城市建设和开发的工程领域,是近年来城市规划和建设领域的重要发展方向。
随着城市化进程的加快,城市地下空间的利用和管理变得越来越重要。
传统城市地面已经无法满足城市发展的需求,地下空间成为了拓展城市空间的重要途径。
地下空间工程对于缓解城市交通压力、提高城市生活质量、实现城市可持续发展等方面都具有重要意义。
随着科技的发展和社会需求的不断变化,新时代城市地下空间工程专业也面临着新的挑战和机遇。
如何更好地适应城市发展的需要,推动地下空间工程的创新和发展,已经成为当前的重要课题。
开展关于新时代城市地下空间工程专业的创新研究,对于提升专业水平、推动城市发展具有重要意义。
本文旨在对新时代城市地下空间工程专业进行深入研究和探讨,探索专业的现状、发展趋势、创新技术、教育模式和实践案例,旨在为专业发展提供有益的借鉴和参考。
1.2 研究意义新时代城市地下空间工程专业的创新研究具有重要的研究意义。
随着城市化进程的加速和人口增长的持续扩张,城市地下空间的利用问题日益凸显,如何有效利用地下空间,提高城市空间利用效率,是当前亟待解决的重要问题。
地下空间工程具有深厚的传统积累和现代技术支持,其创新研究将推动城市地下空间工程领域的发展,促进城市可持续发展。
地下空间工程具有很强的系统性和综合性,涉及土木工程、地质工程、环境工程等多学科交叉,开展创新研究将促进不同学科之间的融合与交流,推动学科发展。
新时代城市地下空间工程专业的创新研究不仅对解决城市发展中的空间压力问题具有重要意义,同时也有助于各相关学科的发展和交流,推动城市地下空间工程领域的不断进步和完善,为城市可持续发展注入新的活力和动力。
1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨新时代城市地下空间工程专业的创新发展,为推动城市地下空间工程领域的创新与进步提供理论支持和实践指导。
通过对新时代城市地下空间工程专业的现状分析、发展趋势分析、创新技术研究、创新教育模式探讨和实践案例分析,旨在总结该领域的最新成果和经验,探讨未来发展方向,促进相关领域的交流与合作,促进该领域的专业化、智能化和可持续发展,为城市地下空间利用提供更加有效和可持续的技术与方法,为城市建设与管理增添新的活力和动力。
大数据时代智慧国土空间规划发展研究摘要:伴随着近年我国实体经济发展的连续快速稳定发展,科学技术取得的高速持续跨越式进步,以及新一代网络大数据发展和第三代人工智能及AI计算技术产品的广泛普及,我国信息社会发展进程正式宣告进入一个智慧时代,信息知识共享发展与社会信息自由开放交流逐渐地受到我国人民群众密切的普遍关注,促使整个我国城市国土空间资源规划利用发展将进入又一个的全新的战略发展阶段。
就此而言,本文力图通过深入总结规划工作实施中形成的自身经验或感受,同时力求在大量查阅国内大量国内外相关规划参考文献数据的理论基础前提上,针对未来智慧国土空间规划体系进行了更加丰富深层次细致的调查研究,分析蕴藏其中价值的科学发展规划设计思路,总结其相关社会治理政策框架,提出未来国土空间规划的智慧化和发展科学化的具体策略。
关键词:智慧国土空间规划;大数据;发展策略近的两几年多以来,大数据技术、人工智能技术、云计算、物联网及新技术自主研发创新等创新技术也逐渐的广泛地走进我国现代中国人们日益实际重要的各项经济生活工作环节之中,改变起改变了中国当代中人们以往许多的传统而落后的社会物质生活模式,也将由此而为和推动的我国的现代中国土空间资源规划研究开发的工作中也因此带来了起了许多的全新的时代意义的研究工作契机。
利用智慧农业大云数据技术联合建立的资源生态监测预报及环境影响评估等风险信息预警发布系统,全国首个的人工智能自然资源生态管理监测信息系统平台与国家自然科学基金项目编号国土空间规划标准化技术委员会项目同时挂牌成立立,进一步更好的进一步加强了完善提升了我国人工智能科技对全球智能国土空间生态布局的规划及设计优化工作方面提供的重大基础技术的应用能力支撑。
一.智慧国土空间规划的治理框架分析1.1对整体治理理念的分析首先是智慧和有效管理的理念。
智能国土规划是提倡地方政府运用先进的科技和发展理念,有效地将国有土地资源从传统的国土分割向跨区域整合,时空和多层次的商业合作,以确保更新当地居民的土地权益登记,借助人工智能的卫星遥感可以建立数字通信平台,能够实时在线同步数据并断开连接,确保相关工作科学发展,及时反馈和信息公开。
1、考试结果智慧城市试卷总分:100 考试时长:60正确答案以红色字体标注一、单项选择题(?每题2分, 共30题?)1.有详细的步骤和方法,逻辑性强,主要是针对\n一个复杂组织的完整架构开发,但很难裁剪的EA框架是哪项??答案错误TOGAFFEADODAFZachman2.FEA的五大参考模型中,可以用来分析每个IT项目支持的具体业务域、业务线和业务子功能,从而避免针对同一业务功能的重复建设的是??答案正确绩效参考模型业务参考模型服务构件参考模型数据参考模型3.随着城市信息化进程的不断加快,产生大量的“信息孤岛”的原因不包括??答案正确建设目标不同业务应用不同建设阶段不同实现技术不同4.下列关于城市数据资源的描述,不正确的是??答案正确政府各部门既需要各类数据资源,又产生各类数据资源数据资源来源于社会,新产生数据仅输出给社会城市数据资源产生并流转于城市运菅的各个环节和部门数据资源来源于社会,新产数据不仅输出给社会,还输出给其他协同的政府部门5.“全面提升城市规划发展能力、提高城市公共设施水平、增强城市公共服务能力、激发城市新兴业态活力”,此内涵为智慧城市发展的??答案正确范围主线程度宗旨6.“更多地从用户业务出发,实现IT系统与用户业务的密切结合”,此体现的SOA技术特点是??答案正确重用IT资源以业务为中心灵活适应变化更强调标准7.智慧城市建设中,涉及各横向层次,指导和规范智慧城市整体建设的保证体系是??答案正确安全保障体系标准规范体系建设管理体系运营与运行体系8.下列选项中,有关智慧制造系统“深度互连层”的表述,错误的是??答案正确降低产品制造成本对多个工厂实现分散管理实现有效的信息共享和资源调配为制造企业提供强有力的市场竞争力9.关于济宁市智慧城市建设的实施意见(济政字〔2016〕113号)文件,其中关于其指导思想说法错误的是??答案正确围绕建设市信息技术产业基地核心目标坚持以智慧城市应用为导向以智慧产业发展为基础以信息资源整合共享为关键10.根据关于济宁市智慧城市建设的实施意见(济政字〔2016〕113号)文件,济宁市智慧城市建设的基本原则不包括??答案正确突出特色,量力而行资源整合,开放共享政府引导,市场为主需求导向,惠及民生11.“创新治理方式,行政权力和行政服务事项实现网上公开透明运行,政府办事效率和公共服务能力大幅提升”是济宁市哪个具体目标的体现??答案正确基础设施支撑能力显着增强智慧应用水平大幅提升智慧产业发展取得重大突破智慧城市推进机制更趋完善12.济宁市“实施信息惠民工程”相关内容,错误的是??答案错误以便民、利民、惠民为核心发挥通信运营企业的主体作用,加快城市扩大光纤到户网络覆盖范围和规模全面解决百姓看病难的问题,完善区域人口健康信息平台公共服务进社区进家庭,构建智慧社区13.下列选项中,不属于智慧城市中广泛的业务协同建立基础是??答案正确数据交换简化流程数据共享互连互通网络14.基于SOA构建的服务支撑体系不具有的特征是??答案正确集中的标准化的开放的分散的15.下列选项中,不属于智慧城市基础标准的是??答案正确智慧城市术语智慧城市信息安全智慧城市评价模型和基础评价指标体系智慧城市基础参考模型全国性的标准化技术委员会全国智能运输系统标准化技术委员会中国电力企业联合会全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会17.下列选项中,不属于传统政务现状的是??答案正确信息孤岛安全威胁资源匮乏管理困难18.典型的智慧政府的SOA参考模型分为??答案正确一层二层三层四层19.下列选项中,智慧政府主要利用虚放化技术构建政府云计算中心的是??答案正确IaaSPaaSSaaSSOA20.下列选项中,不属于智慧交通系统从体系结构方面进行分层的是??答案正确感知层网络层分析层应用层21.SOA在智慧交通中的是一种应用与其他部门进行??答案正确协同协调平行独立22.下列选项中,不属于智慧交通系统对车辆及道路的影响的是??答案正确运营效率大大提高排放的尾气减少占用的资源增加消耗的资源下降23.下列有关智慧医疗的典型需求,表述错误的是??答案正确加强顶层设计,从单纯的卫生工作管理向综合管理与为公众提供服务相结合转变以居民健康为中心、以卫生业务为主线,服务居民,方便管理,为实现人人享有基本医疗卫生服务的目标做好服务在业务内容上,一方面突出服务功能;另一方面完善管理在框架设计上,利用纵横交互的平台技术实现统筹规划、资源整合、互连互通和信息共享,提高医疗卫生服务水平与监管能力24.下列选项中,不属于SOA技术在智慧教育中的典型应用的是??答案正确促进对学生行为的全面感知教育信息深度整合多种渠道管理服务25.通过信息发布、信息采集等功能,提供公共信息服务,具体可分新闻类、专业类、共享与工具类、信息交换类等信息的展现的是??答案正确政府监管与服务IaaS服务综合信息服务物流电子商务26.大气污染属煤烟型污染,以尘和酸雨危害最大,不属于酸雨主要分布区的是??答案正确长江以南青藏高原以东四川盆地华北地区27.利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程,实现对环境质量、污染源、生态、辐射等环境因素的“更透彻的感知”指的是??答案正确感知层传输层智慧层服务层28.污染源普查是以污染源普查管理及应用需求为导向,可以将普查数据与空间信息相结合对普查结果进行管理和展示的技术手段为??答案正确GPS系统自动识别技术GIS系统互联网技术29.“居民基础信息一次录入,专项信息分类使用”体现的是智慧社区的??答案正确智慧社区的共享性智慧社区的引导性智慧社区的单一性智慧社区的安全性30.智慧园区中,SOA支撑平台对各类SOA服务提供的必需的支持,不包含??答案正确服务提供计费积分管理账户管理云技术管理二、多项选择题(?每题4分, 共5题?)1.在发展智慧城市的过程中,通常利用的“新一代信息通信技术”手段包括??答案正确互联网云计算电话通信快速交通2.下列选项中,企业最为关注的三个“智慧城市支撑技术”包括??答案错误云计算技术面向服务的体系结构三网融合物联网技术3.下列选项中,属于实现城市交通智能化的关键在于??答案正确交通信息的科学性交通信息的全面性交通信息的准确性4.物流系统SaaS服务主要是面向平台的不同对象,为其提供??答案正确联盟车库车管家物流供应链配货通5.济宁市工作的重点体现在??答案正确建设统一的网络中枢平台提升信息基础设施水平实施信息惠民工程发展智慧产业三、判断题(?每题2分, 共10题?)1.通过调研,用户(政府、事业单位)和企业均认为“政府的统一规划指导”是推动智慧城市发展的最重要因素。
2023年城市更新实施细则第一章总则第一条为落实国家城市更新行动决策部署,强化改革的先导和突破作用,推动城市结构优化、功能完善和品质提升,加快实施扩大内需战略,建设"近悦远来"美好城市,建立健全与城市存量提质改造相适应的体制机制和政策体系,助力建成高质量发展高品质生活新范例,根据《市城市更新管理办法》(渝府发[2021]15号),结合区实际,制定本实施细则。
第二条本细则所称城市更新,是指对区城市建成区城市空间形态和城市功能的持续完善和优化调整,是小规模、渐进式、可持续的更新。
第三条城市更新遵循"政府引导、市场运作,改革创新、统筹推进,以人为本、共建共享”的原则。
第四条城市更新主要从人民群众最关心最直接最现实的利益问题出发,通过城市更新完善功能,补齐短板,保隔口改善民生。
主要内容包括完善生活功能、补齐公共设施短板,完善产业功能、打造就业创新载体,完善生态功能、保护修复绿地绿廊绿道,完善人文功能、积淀文化元素魅力,完善安全功能、增强防灾减灾能力。
第五条城市更新应当注重城市发展理念、开发方式、治理模式的更新,以问题为导向、以项目为牵引,聚焦城市存量空间资源提质增效,强化区域统筹、弹性管控,充分调动社会各方积极性,加快推进城市治理体系和治理能力现代化,推动城市更新活动全生命周期管理,建立可持续的城市更新模式。
第二章工作机制第六条区政府成立市城市更新工作领导小组(以下简称领导小组),负责领导全市城市更新工作,对涉及的重大事项进行决策。
领导小组办公室设在区住房城乡摩,承担领导小组日常工作。
第七条区住房城乡建委负责指导、协调、监督全区城市更新工作,组织编制城市更新技术导则和年度计划,指导编制"一城三区两带"策划方案和项目实施方案。
区政府相关部门在各自职责范围内负责城市更新相关工作。
第八条各乡镇、街道办事处作为辖区城市更新工作责任主体,应当成立城市更新工作领导机构,负责编制本辖区城市更新专项规划、片区策划、年度计划,审批项目实施方案,建立健全城市更新议事协商W权益保障机制,施推进本辖区城市更新工作。
大数据时代城市地下空间智慧防灾系统的创新——以武汉光谷广场地下空间为例侯杰摘要:信息技术的快速发展带来了“大数据”时代的到来,改变了城市的空间组织与结构,并使得城市地下空间的研究面临变革。
城市随着地下空间编制工作的逐步深入,地下空间开发利用规模迅速增长,许多城市围绕地铁站点建设了相互连通的大型地下空间设施群,其安全及环境问题越来越被各方面所关注。
地下空间具有相对封闭的特点,使得安全保障及应急处理问题变的更为困难复杂。
因此,城市地下空间的规划必须构建与之相应的安全评价体系与防灾系统。
本文试图从地下空间的综合防灾角度出发,在回顾国内外地下防灾模拟的研究的基础上,对武汉光谷广场的地下空间防灾进行研究,以地理信息系统为方法,分别对系统的数据层、逻辑层、应用层提出不同的策略,探索城市地下空间“智慧防灾系统”的构建。
关键词:大数据时代;智慧防灾;城市地下空间;防灾系统1引言1.1 大数据时代对地下空间的影响“大数据”最早被认为是更新网络搜索索引需要同时进行批量处理或分析的大量数据集,但后期不仅仅表达一个数量概念。
大数据具有数据量巨大、类型复杂、价值密度低以及处理速度快4大特点,可划分大数据技术、大数据工程、大数据科学和大数据应用等领域[1]。
其中,大数据技术和大数据应用为目前发展的主流。
城市地下空间的利用在不断深化,越来越多的城市开始运用地下的实体空间来进行商业活动、交通流等的形成。
而信息技术的进步也在推进着技术、资源等的时空交换,使得居民的生活范围、活动空间在不断扩大,改变了城市地下空间的区域与格局。
这样的格局是可以被大量复杂的网络或移动数据的形式表现出来。
同时,由于手机网络化的普及、定位移动系统技术的成熟,居民的活动可以通过大数据而反映出来,大数据时代的到来深刻影响着地下空间的应用,这对地下空间的防灾具有深刻意义。
1.2 “智慧城市”的地下空间建构目前,中国的粗犷式城镇化过程中产生了诸多弊端,土地浪费、资源匮乏、环境污染等问题,逐渐耗尽了城镇进一步提升的空间与潜力[2]。
城镇如何能够更加智慧规划、集约发展、精明增长的呼声高涨,在“大数据”时代的背景下,“智慧城市”也就相应的应运而生了。
欧盟委员会在《Smart Cities Ranking of European Medium-sized Cities》中指出,“当一座城市既重视信息通讯技术的重要作用,又重视知识服务、社会基础的应用和质量,既重视自然资源的智能管理,又将参与式管理等融入其中,并将以上要素作为共同推动可持续的经济发展及追求更高品质的市民生活时,这样的城市可以被定义为‘智慧城市’”[18]。
在智慧城市的指导下,可以将信息通讯技术与物联网、云计算等平台相结合,动态整合城市信息数据资源,构建一个地下空间防灾的系统。
1.3 地理信息系统的技术支持地理信息系统在“大数据”时代得到了更加显著的关注,也发挥着更加重要的作用。
地理信息系统并不是孤立存在的,它是在计算机的辅助下,以数据库为基础,对这些大量的数据进行批量处理与分析,通过模型的建立、管理体系的完善,并与遥感技术、航测技术等多项技术相融合[8],从而形成处理速度快、应变能力强的系统。
2 城市地下空间灾害概况与发展态势2.1 城市地下空间防灾的类型(资料来源:《中国城市地下空间开发利用研究》中国工程院课题组)2.1.1 火灾根据我国1997-1999 年的火灾统计,每年地下建筑火灾发生次数约为高层建筑的3-4倍,火灾中死亡人数约为高层建筑的5-6倍,造成的直接经济损失约为高层建筑的1-3倍。
因此,地下建筑的防火比地面建筑显得更为重要。
(资料来源:上海市消防局网站)2.1.2 水灾城市地下空间的水灾主要是由短期内的暴雨引起的,造成地铁出入口、小区商业区等地下车库的短期内大量积水,从而带来的人员、财产的损失。
例如美国的飓风“桑迪”给华盛顿、巴尔的摩、费城、纽约及波士顿带来巨大灾害,经济损失达数百亿美元。
2.1.3塌陷灾害地下空间是城市可持续发展的宝贵资源。
这里不仅可以建设道路交通、工厂和仓库、地下商场,还可以埋设电力、油气、供水、供暖等多种市政公用管道。
然而,如今大规模地开发地下空间,大大增加了地面塌陷发生的概率,它已成为困扰城市居民的一大难题,地震、暴雨等外界因素诱发的塌陷现象也很多。
2.2 城市地下空间防灾的特点(1)封闭性地下空间的最大特点是封闭性。
首先,在封闭的室内空间中,容易使人失去方向感。
其次,在封闭空间中保持正常的空气质量很难。
此外,封闭的环境使物质不容易充分燃烧,在发生火灾后可燃物的发烟量很大,对烟的控制和排除都比较困难,对内部人员的疏散和外部人员的进入救灾都是不利的。
(2)垂直性灾害发生时自下而上的疏散路线,与内部的烟和热气流自然流动的方向一致。
而且,这个特点使地面上的积水容易灌入地下空间,难以依靠重力自流排水,容易造成水害,其中机电设备大部分布置在底层,更容易因浸水而损坏,将影响到内部防灾中心的指挥和通信工作。
2.3 国内外地下空间防灾概况2.3.1 国外地下空间防灾研究国外的关于地铁灾害形成发生的分析已经比较先进了,主要集中在数值模拟方面。
例如Edison Brock[12]对芝加哥地铁隧道火灾进行了模拟分析,建立了列车活塞效应的计算式;美国交通部开发出SES程序用以模拟地铁内各种运行工况下隧道和通风井中的风速、风量、温度和湿度以及车站的空调负荷;Fox[13]等对地铁车站运行过程中的隧道压力分布进行了模拟研究;日本的平野敏右和英国的Woodburn[14]研究了地铁隧道内纵向通风速度、火源的热释放速率以及湍流模型对烟气回流扩散范围的影响;Chow[15]用场模型对地铁火灾烟气与火灾时通风进行了三维模拟;Abu、Zaid[16]等人对地铁换乘站火灾进行了模拟,给出了不同火灾位置下烟气温度场和速度场的分析;Deng[17]等人对地铁火灾计算机模拟中的网格划分、物理模型的选择等方面进行了研究。
国外已经运用数据库等进行模型分析,对地下空间火灾的通风、排烟,以及对列车运行的轨道、温度、适度等环境,都进行了详尽的模拟分析。
2.3.2 我国地下空间的建设与研究我国也对地铁灾害进行了模型预测分析。
中国安全生产科学研究院建立了1:10的深埋车站实验模型对深埋地铁火灾进行了模拟实验研究;中国科学技术大学建立了小尺寸的地铁火灾实验台,通过基础性实验建立了地铁站火灾时顶棚射流最高温度的预测模型;四川消防研究所利用建立的地铁模拟实验台,研究了轨行区火灾、站厅火灾等场景的火灾特性。
2.4 国内外研究对我国的启示日本和美国在防灾体系方面的建设是较为成熟的,防灾的响应系统建设完善,各层级政府会有相应的部门进行防灾的统一调度,同时针对灾害会有应急行动中心进行反馈,做出应急回应规划减灾规划[4]。
对我国来说,防灾规划缺乏相应的法律基础,解决灾害的效率很低,实施主体不明确。
因此,笔者试图建立具有核心系统的集中统一的地下空间综合防灾管理系统。
图1. 美国的灾害防就体系图2. 日本的灾害防就体系3 武汉城市地下空间智慧防灾系统的构建随着地上空间的过度开发,城市地下空间的利用逐渐成为一种趋势[5]。
发达地区、沿海地区的地下空间开发已初具规模[6]。
武汉围绕地铁站点建设了相互连通的大型地下空间设施群[7]。
地下空间的开发无疑会使得商业中心和交通中心的有机融合,城市功能的发展更加高效,城市公共设施的服务体系也趋于完善,更加有利于体现城图3 光谷广场研究范围示意图(笔者自绘)市公共利益。
于是,笔者希望藉由“大数据”时代的契机,通过地理信息系统对数据的处理分析能力,构建一个城市地下空间防灾的“智慧系统”。
3.1 研究思路“智慧防灾系统”实现的关键是以全新的角度看待地下空间,把以往那些只是被分别考虑、分别建设的领域,如人、交通、能源、商业、通信、水等,综合起来考虑,并发现这些领域之间的关系。
借助新一代的云计算、物联网、决策分析优化等信息技术,通过感知化、互联化、智能化的方式,将防灾的预警、救援、处理等方面连接起来,形成智慧化的系统设施,使之成为可以指挥决策、实时反应、协调运作的“系统之系统”。
表3是笔者对这个项目进行研究的设计框架,整个研究主要分为三个阶段:初步研究阶段、深入研究阶段和主体设计阶段。
3.2 初步研究阶段这一阶段主要针对武汉光谷广场的地下空间进行基础资料的收集和现场踏勘,以期获得光谷广场地下空间的数据采集的几个方面,同时确定研究的主要范围。
3.3 深入研究阶段这一阶段主要针对光谷广场地下空间不同类型的灾害及其防灾特点,从空间、交通和人流三方面对地上空间和地下空间进行分析,从而建立初步的地下空间安全评价体系。
3.3.1 空间分析光谷广场的地下空间开发利用程度很低,转盘的中心的绿地广场与周围商业综合体的连接性很差,只有一条地下通道可以到达;而且地上空间中可以作为防灾避难的场所也很少,远远无法满足大量人流的防灾需求。
表3 武汉地下空间智慧防灾体系研究思路(笔者自绘)总体来说,现状的光谷广场空间的主体建筑与主要避难场地以及主要交通中心的联系紧密度很差,地下空间在水平方向上缺乏Array整体的贯通性,从而影响了地铁站与商业中心的通达性,也减少了大型避难场地与商业中心的联系性。
3.3.2 交通分析光谷广场位于一个六岔口的圆形交通转盘的交叉口,珞喻路、鲁磨路、民族大道等城市主干路在此交汇,交通流图4 光谷广场交通分析示意图(笔者自绘)量很大。
这些主干路上设有三个大型公交站点和一个公交首末站,都是人流集散的重要节点;同时,光谷广场对外的交通联系也十分复杂,是武昌地区通往机场、火车站、地铁站的主要节点。
3.3.3 人流分析光谷广场地下空间的人流量很大,主要为进站和出站的两大部分人流。
进站的人流相对较为集中,而出站的人流则会流向商场、住区、周边的学校等多个地方,量大而且交叉点多。
这就对防灾提出了更高的要求。
3.4 主体设计阶段作为第一批国家智慧城市试点名单中的一员,武汉计划用十年的时间,分三个阶段完成“智慧城市”的建设。
目前武汉处于第二阶段(2012-2015年),工作进入标准制订、关键技术研究阶段。
为响应武汉打造中部“智慧之都”的号召,笔者试图借助光谷广场这个科技展示的平台,进行智慧安全和应急设计的试点。
3.4.1数据层的防灾策略——预警系统完善化、决策系统数据化(1)数据的获取地理信息系统获得数据是通过对外部的原始数据进行加工整理转换成计算机能够识别的数据形式。
原始数据根据形态可以分成两种:一种是空间数据,一种是属性数据。
针对“数字城市”的建立来完善形成的地下空间防灾预警系统系统[8],其一,我们可以通过国内外发生过的地下空间灾害的案例,收集灾害发生的诱导因素、发灾频次、分布面积、成灾规模、灾害损失、社会抗灾力等灾害评价因子,建立有关预警和决策支持系统的“地下空间灾害属性数据库”,即收集地理信息系统可以使用的属性数据;同时针对地下空间自身的属性,例如人口密度、经济密度、交通干线密度、土地资源丰度、相关政策法规资料库、相关指标分级标准资料库等评价因子,建立有关地下空间的“空间属性资料数据库”,即收集地理信息系统可以使用的空间数据。