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五位院士从理论创新、技术创新与管理创新三个维度构建了自然灾害防治八大体系

日期:2026-02-27
信息摘要:

  彭建兵院士、崔鹏院士、王会军院士、殷跃平院士、唐辉明院士等从理论创新、技术创新与管理创新三个维度构建了自然灾害防治八大体系
  
  研究概述
  
  长安大学的彭建兵等在梳理自然灾害防治关键科学技术问题的基础上,从理论创新、技术创新与管理创新三个维度,构建了自然灾害防治八大体系,包括:基础理论体系、隐患识别体系、监测技术体系、预警技术体系、评估技术体系、工程治理体系、应急救援体系、调控管理体系等方面,明晰了各体系的具体内容及其关联性。结合我国自然灾害防治工作现状和短板,提出了推动自然灾害防治体系建设的基础研究、技术研发和国际合作等方面的具体建议,以期为国家科学防灾减灾事业的发展提供决策参考。
  
  自然灾害防治体系建设的背景
  
  (1)防灾减灾救灾形势严峻
  
  我国自然灾害种类多、分布广、危害重。活跃的板块运动使大震巨灾风险长期存在,全球气候持续变暖导致极端天气事件频率增加,与日趋强烈的人类活动叠加作用,造成重大自然灾害多发、频发、群发。跨类复合链生灾害已成为威胁重大工程建设和城镇安全的重大风险,公共安全与防灾减灾形势严峻。
  
  (2)自然灾害基础研究薄弱
  
  当前防灾减灾领域基础研究不足,对自然灾害孕育、发生和演变的科学认知不充分,尤其对重大自然灾害与跨类复合链生灾害的形成演化机制及其动力学过程认识不足。强震—地质灾害链、极端降雨—洪涝—地质灾害链、冰雪消融—洪水—地质灾害链、干旱—山火—地质灾害链、台风—风暴潮—洪涝—盐渍化灾害链等机理研究薄弱,导致防治长期处于“被动应对”,难以实现从灾后救援向事前风险管控转变,亟需加强多学科交叉研究与基础理论创新支撑。
  
  (3)防治技术体系亟待建设
  
  我国尚未形成覆盖灾害全链条、多灾种的智能化技术支撑体系。监测预警方面,高精度传感器、遥感卫星等核心装备自主化率偏低,实时数据获取与处理能力不足;风险评估与韧性防治方面,缺乏统一大数据平台与智能分析模型,难以实现灾害风险动态精准研判;应急救援与调控管理方面,智能化指挥调度系统不普及,跨部门、跨区域协同效率偏低。人工智能、数字孪生等新兴技术融合应用仍处于试点阶段,亟需构建自主可控的智能化防灾减灾技术体系。
  
  自然灾害防治体系的构建思路
  
  (1)总体框架:三维度—八体系(图1)


  
  图1自然灾害防治体系的“三维度—八体系”总体架构


  
  (2)“八大体系”建设的具体内容
  
  1)自然灾害基础理论体系;以“多圈层、多动力、多过程、多链条”为框架,构建“孕灾—触灾—成灾—链灾—致灾”全链条理论体系,形成多圈层作用孕灾、极端事件突发触灾、多动力耦合成灾、多过程叠加链灾、多链条互馈致灾等理论,为多灾种综合防治提供基础支撑(图2)。


  
  图2自然灾害防治体系之基础理论体系


  
  2)自然灾害隐患识别体系;面向“识不全、测不准、智能低、协同弱”,突破风险源多物理场互馈耦合感知辨析、工程地质结构控制识别、渐进性破坏波谱响应判识、灾害链多场耦合与空间域判识;构建多物理场感知、全谱段形变识别、数据—模型双驱动临界空间域识别等关键技术与全国联动识别网络(图3)。


  
  图3自然灾害防治体系之隐患识别体系


  
  3)自然灾害监测技术体系;针对“信息孤岛、覆盖有限、周期偏长、标准匮乏、装备昂贵”,建立多灾种协同监测指标与多源(多模态)数据融合分析体系,形成“天—空—地—内(海)”协同监测与“云—边—端”互联互通网络,推进全覆盖综合监测(图4)。


  
  图4自然灾害防治体系之监测技术体系


  
  4)自然灾害预警技术体系;面向突发灾害、缓发风险与灾害链效应,突破动态风险感知、临灾预报与协同预警理论,研发智能预警平台与精细化/智慧化预警模式,构建“中长—短—临灾”全周期、多尺度、三级联动预警网络;风险分析是预警核心输入(图5)。


  
  图5自然灾害防治体系之预警技术体系


  
  5)自然灾害评估技术体系;完善灾害风险三要素框架与灾害链/多灾种耦合机制,构建“全灾种、多维度、全链条、全过程”综合评估体系,推动评估标准体系建设,实现从单一灾种到多灾种耦合、从静态到动态、从经验到智能分析转型(图6)。


  
  图6自然灾害防治体系之评估技术体系


  
  6)自然灾害工程治理体系;以“全生命期、数智融合、韧性补强”为核心,发展全生命周期监测诊断与智能装备、数智化治理与效果动态评估、韧性补强加固技术,健全法规标准与统筹规划,实现“自适应调控、韧性防治提升、生态安全保障”;以“对物”的硬技术干预为核心(图7)。


  
  图7自然灾害防治体系之工程治理体系


  
  7)自然灾害应急救援体系;构建多因素耦合应急管理理论与关键技术体系,重点提升智能调度、通信指挥、灾情快速评估、医疗急救、侦测搜寻、物资保障与专业处置能力,完善法律体系与队伍/物资保障,形成“快速响应、统一调度、有效协作”(图8)。


  
  图8自然灾害防治体系之应急救援体系


  
  8)自然灾害调控管理体系;发展多主体参与式调控管理与全周期闭环风险系统理论,支撑国土空间韧性规划、社区风险阻断减灾等技术应用,完善跨域跨级跨部门协同机制,推动从经验决策向数据驱动、从局部应对向全域协同转型;以“对人”“对事”的软科学调控为核心(图9)。


  
  图9自然灾害防治体系之调控管理体系


  
  (3)“八大体系”的内在关联
  
  各体系之间相互支撑、协同联动,通过理论突破引领技术创新,技术创新支撑管理实践,管理实践反哺理论发展,可形成“识别—监测—预警—防御—救援—恢复”的全链条闭环管理。
  
  推动自然灾害防治体系建设的建议
  
  (1)加强自然灾害防治体系建设的基础研究,夯实国家防灾减灾理论根基
  
  面向重大自然灾害防治需求,建议整合国家科技力量,设立基础研究专项,聚焦重大自然灾害形成演化机制、极端灾害突发机理、复合巨灾链生规律,强化基础研究的核心引领作用。重点突破五大核心机制:地球圈层系统互馈孕灾机制;地质界面系统跨尺度控灾机制;地球多动力耦合成灾模型;极端事件触发灾害物理机制;多灾种链动级联放大机制,系统揭示“孕灾—触灾—成灾—链灾”的物理本质。
  
  (2)尽快构建国家层面防治技术体系,为平安中国建设提供技术支撑
  
  在“十五五”期间强化自然灾害防治关键技术研发,建设集成多源数据、支持多尺度可视化与协同分析的“全国一张图”系统。重点形成三大技术体系:风险识别与监测预警技术体系(覆盖省—市—县—乡—村五级);风险评估与韧性防治技术体系(覆盖不同自然地理单元);应急救援与调控管理技术体系(统一调度、协同联动、快速响应),分别形成对应的“一张图”系统。
  
  (3)加强国际合作创新,为“一带一路”防灾减灾贡献“中国方案”
  
  建议组建以中国为核心的重大自然灾害防治国际联盟,推动国际协同创新。重点推进三大战略转型:从“平台搭建”向“规则共建”;从“资源共享”向“智慧赋能”(建设“防灾减灾数字赋能平台”);从“人员培训”向“体系孵化”(组建“防灾减灾创新联盟”),提升合作国自主防灾能力与中国在全球防灾治理中的影响力。
  
  文章来源
  
  本研究成果发表在期刊《中国科学基金》,详细内容见:彭建兵*,崔鹏,王会军,等.自然灾害防治体系建设构想.中国科学基金,2025,39(6):1–8.
  
  原文链接:https://doi.org/10.3724/BNSFC-2025-0053

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五位院士从理论创新、技术创新与管理创新三个维度构建了自然灾害防治八大体系

日期:2026.02.27

  彭建兵院士、崔鹏院士、王会军院士、殷跃平院士、唐辉明院士等从理论创新、技术创新与管理创新三个维度构建了自然灾害防治八大体系
  
  研究概述
  
  长安大学的彭建兵等在梳理自然灾害防治关键科学技术问题的基础上,从理论创新、技术创新与管理创新三个维度,构建了自然灾害防治八大体系,包括:基础理论体系、隐患识别体系、监测技术体系、预警技术体系、评估技术体系、工程治理体系、应急救援体系、调控管理体系等方面,明晰了各体系的具体内容及其关联性。结合我国自然灾害防治工作现状和短板,提出了推动自然灾害防治体系建设的基础研究、技术研发和国际合作等方面的具体建议,以期为国家科学防灾减灾事业的发展提供决策参考。
  
  自然灾害防治体系建设的背景
  
  (1)防灾减灾救灾形势严峻
  
  我国自然灾害种类多、分布广、危害重。活跃的板块运动使大震巨灾风险长期存在,全球气候持续变暖导致极端天气事件频率增加,与日趋强烈的人类活动叠加作用,造成重大自然灾害多发、频发、群发。跨类复合链生灾害已成为威胁重大工程建设和城镇安全的重大风险,公共安全与防灾减灾形势严峻。
  
  (2)自然灾害基础研究薄弱
  
  当前防灾减灾领域基础研究不足,对自然灾害孕育、发生和演变的科学认知不充分,尤其对重大自然灾害与跨类复合链生灾害的形成演化机制及其动力学过程认识不足。强震—地质灾害链、极端降雨—洪涝—地质灾害链、冰雪消融—洪水—地质灾害链、干旱—山火—地质灾害链、台风—风暴潮—洪涝—盐渍化灾害链等机理研究薄弱,导致防治长期处于“被动应对”,难以实现从灾后救援向事前风险管控转变,亟需加强多学科交叉研究与基础理论创新支撑。
  
  (3)防治技术体系亟待建设
  
  我国尚未形成覆盖灾害全链条、多灾种的智能化技术支撑体系。监测预警方面,高精度传感器、遥感卫星等核心装备自主化率偏低,实时数据获取与处理能力不足;风险评估与韧性防治方面,缺乏统一大数据平台与智能分析模型,难以实现灾害风险动态精准研判;应急救援与调控管理方面,智能化指挥调度系统不普及,跨部门、跨区域协同效率偏低。人工智能、数字孪生等新兴技术融合应用仍处于试点阶段,亟需构建自主可控的智能化防灾减灾技术体系。
  
  自然灾害防治体系的构建思路
  
  (1)总体框架:三维度—八体系(图1)


  
  图1自然灾害防治体系的“三维度—八体系”总体架构


  
  (2)“八大体系”建设的具体内容
  
  1)自然灾害基础理论体系;以“多圈层、多动力、多过程、多链条”为框架,构建“孕灾—触灾—成灾—链灾—致灾”全链条理论体系,形成多圈层作用孕灾、极端事件突发触灾、多动力耦合成灾、多过程叠加链灾、多链条互馈致灾等理论,为多灾种综合防治提供基础支撑(图2)。


  
  图2自然灾害防治体系之基础理论体系


  
  2)自然灾害隐患识别体系;面向“识不全、测不准、智能低、协同弱”,突破风险源多物理场互馈耦合感知辨析、工程地质结构控制识别、渐进性破坏波谱响应判识、灾害链多场耦合与空间域判识;构建多物理场感知、全谱段形变识别、数据—模型双驱动临界空间域识别等关键技术与全国联动识别网络(图3)。


  
  图3自然灾害防治体系之隐患识别体系


  
  3)自然灾害监测技术体系;针对“信息孤岛、覆盖有限、周期偏长、标准匮乏、装备昂贵”,建立多灾种协同监测指标与多源(多模态)数据融合分析体系,形成“天—空—地—内(海)”协同监测与“云—边—端”互联互通网络,推进全覆盖综合监测(图4)。


  
  图4自然灾害防治体系之监测技术体系


  
  4)自然灾害预警技术体系;面向突发灾害、缓发风险与灾害链效应,突破动态风险感知、临灾预报与协同预警理论,研发智能预警平台与精细化/智慧化预警模式,构建“中长—短—临灾”全周期、多尺度、三级联动预警网络;风险分析是预警核心输入(图5)。


  
  图5自然灾害防治体系之预警技术体系


  
  5)自然灾害评估技术体系;完善灾害风险三要素框架与灾害链/多灾种耦合机制,构建“全灾种、多维度、全链条、全过程”综合评估体系,推动评估标准体系建设,实现从单一灾种到多灾种耦合、从静态到动态、从经验到智能分析转型(图6)。


  
  图6自然灾害防治体系之评估技术体系


  
  6)自然灾害工程治理体系;以“全生命期、数智融合、韧性补强”为核心,发展全生命周期监测诊断与智能装备、数智化治理与效果动态评估、韧性补强加固技术,健全法规标准与统筹规划,实现“自适应调控、韧性防治提升、生态安全保障”;以“对物”的硬技术干预为核心(图7)。


  
  图7自然灾害防治体系之工程治理体系


  
  7)自然灾害应急救援体系;构建多因素耦合应急管理理论与关键技术体系,重点提升智能调度、通信指挥、灾情快速评估、医疗急救、侦测搜寻、物资保障与专业处置能力,完善法律体系与队伍/物资保障,形成“快速响应、统一调度、有效协作”(图8)。


  
  图8自然灾害防治体系之应急救援体系


  
  8)自然灾害调控管理体系;发展多主体参与式调控管理与全周期闭环风险系统理论,支撑国土空间韧性规划、社区风险阻断减灾等技术应用,完善跨域跨级跨部门协同机制,推动从经验决策向数据驱动、从局部应对向全域协同转型;以“对人”“对事”的软科学调控为核心(图9)。


  
  图9自然灾害防治体系之调控管理体系


  
  (3)“八大体系”的内在关联
  
  各体系之间相互支撑、协同联动,通过理论突破引领技术创新,技术创新支撑管理实践,管理实践反哺理论发展,可形成“识别—监测—预警—防御—救援—恢复”的全链条闭环管理。
  
  推动自然灾害防治体系建设的建议
  
  (1)加强自然灾害防治体系建设的基础研究,夯实国家防灾减灾理论根基
  
  面向重大自然灾害防治需求,建议整合国家科技力量,设立基础研究专项,聚焦重大自然灾害形成演化机制、极端灾害突发机理、复合巨灾链生规律,强化基础研究的核心引领作用。重点突破五大核心机制:地球圈层系统互馈孕灾机制;地质界面系统跨尺度控灾机制;地球多动力耦合成灾模型;极端事件触发灾害物理机制;多灾种链动级联放大机制,系统揭示“孕灾—触灾—成灾—链灾”的物理本质。
  
  (2)尽快构建国家层面防治技术体系,为平安中国建设提供技术支撑
  
  在“十五五”期间强化自然灾害防治关键技术研发,建设集成多源数据、支持多尺度可视化与协同分析的“全国一张图”系统。重点形成三大技术体系:风险识别与监测预警技术体系(覆盖省—市—县—乡—村五级);风险评估与韧性防治技术体系(覆盖不同自然地理单元);应急救援与调控管理技术体系(统一调度、协同联动、快速响应),分别形成对应的“一张图”系统。
  
  (3)加强国际合作创新,为“一带一路”防灾减灾贡献“中国方案”
  
  建议组建以中国为核心的重大自然灾害防治国际联盟,推动国际协同创新。重点推进三大战略转型:从“平台搭建”向“规则共建”;从“资源共享”向“智慧赋能”(建设“防灾减灾数字赋能平台”);从“人员培训”向“体系孵化”(组建“防灾减灾创新联盟”),提升合作国自主防灾能力与中国在全球防灾治理中的影响力。
  
  文章来源
  
  本研究成果发表在期刊《中国科学基金》,详细内容见:彭建兵*,崔鹏,王会军,等.自然灾害防治体系建设构想.中国科学基金,2025,39(6):1–8.
  
  原文链接:https://doi.org/10.3724/BNSFC-2025-0053

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