中国自然灾害风险防范信息服务体系建设研究 | 国家重点研发计划项目

2016 年，习近平总书记在唐山考察时提出综合防灾减灾救灾工作的“两个坚持” “三个转变” 的重要论述，强调关口前移、风险管理、综合减灾，强调灾害应对全过程管理，推动中国防灾减灾救灾工作理念发生重大变化、防灾减灾救灾管理体制机制发生深刻变革。《中共中央国务院关于推进防灾减灾救灾体制机制改革的意见》要求构建“党委领导、政府主导、社会力量和市场机制广泛参与” 的基本原则。国务院组建应急管理部，统筹推进自然灾害防治和安全生产事故预防工作，构建“全灾种、大应急” 的大国应急管理体系。深化灾害应急管理体制机制改革，迫切要求构建以灾害风险管理为核心的新型防灾减灾救灾业务技术体系。

自然灾害风险防范信息服务是防灾减灾救灾业务技术体系的重要组成部分。新时代的自然灾害风险防范工作内涵已经突破长期以来狭义的灾前预防概念，覆盖常态减灾及灾前预防、灾中救援、灾后恢复重建等非常态救灾全过程，涉及政府、企业、社会组织、公众等多类主体，涵盖政府救助、灾害保险、社会力量参与综合减灾、公众防灾减灾等多个领域，强调多灾种综合和灾害链分析，重在“超前部署”。新时代自然灾害综合风险防范信息服务工作的核心目标就是要为“超前部署” 提供强有力的决策信息保障，亟须解决一些关键问题，补齐一系列的技术短板。

从业务领域看，政府灾害救助信息服务业务已经形成，但是市场和社会力量参与防灾减灾救灾工作的信息服务业务刚刚起步，缺少面向政府、市场、社会和公众等多主体的灾害综合风险防范信息服务集成业务平台。

从关键技术看，灾害综合风险防范信息获取主要依赖于各级灾害管理部门，亟须突破网络大数据灾害信息智能挖掘与时空融合分析技术，开辟基于互联网、物联网、大数据的灾害风险信息获取新渠道，提高信息产品制作的时效性；亟须突破综合风险信息产品多部门协同制作的关键技术，构建高时效、高精准的信息服务体系。

适应全链条、多主体、多灾种的自然灾害综合风险防范信息服务需求，建立健全产品体系，融合应用大数据、云计算、地理信息、移动互联网等新兴技术最新成果，突破灾害信息产品开发、多部门灾害信息应急协同联动、网络大数据灾害信息挖掘、综合风险防范信息服务平台集成等关键技术，研制多部门协同联动的信息服务集成平台，制订成套的技术标准，形成信息服务业务技术体系，全面支撑新时代自然灾害综合风险防范工作，是深化防灾减灾救灾体制机制改革、提高科技支撑水平的重要任务。

2008 年12 月，科技部批复国家减灾中心实施国家重点研发计划项目“多灾种综合风险防范服务产品开发与集成平台建设示范” (项目编号：2018YFC1508900)，北京师范大学、首都师范大学、清华大学、中国农业大学、中国科学院地理科学与资源研究所、中国人民财产保险股份有限公司、中科星图股份有限公司等单位联合攻关，探索构建新时代自然灾害综合风险防范信息服务业务技术体系。

▲ 自然灾害综合风险防范信息服务业务技术体系研究总体框架

本研究聚焦全链条、多主体、多灾种综合风险防范业务需求，系统总结提出了自然灾害综合风险防范信息服务的业务体系框架，研究建立了多灾种综合风险防范信息服务的产品体系，开发了信息产品制作、发布、服务和系统集成的成套关键技术，研制了信息服务集成平台。同时，围绕信息产品制作两大数据源——多部门灾害信息数据协同共享、网络大数据灾害信息挖掘，突破了两套关键技术，解决了灾害信息服务时效性不高、完备性不足等重大问题，为开辟与政府部门统计并行的灾害信息数据获取第二条途径提供了技术支撑。

适应多主体灾害应急管理决策需求，中国自然灾害综合风险防范信息产品体系按照灾害管理过程逐级分类细化：一级按照灾害管理过程分为四大类；二级按照各灾害过程主要业务类型分为中类；三级按照各项业务的措施细分为若干小类。以信息产品体系框架为依据，研究设计信息产品品种，建立信息产品目录，作为各种信息产品开发的总需求和总依据。信息产品设计主要包括定义产品名称、制定产品编码、设计产品内容。

结合中国当前自然灾害应对地震、地质、气象、水旱、海洋、林草等六大类灾种，逐级细化可逐步建立健全中国自然灾害综合风险防范信息服务的产品体系。

针对行业单灾种信息产品缺乏统一技术标准，产品要素的定义、表达和语义不一致，无法实现多部门信息产品自动交互和综合风险防范信息产品多部门协同制作等突出问题，开发了灾害要素信息分类及提取、产品要素标准化表达和产品动态定制等三项关键技术，实现基于统一产品要素信息的行业单灾种信息产品共享及综合信息产品多部门协同制作。其中，

在产品要素信息分类与提取方面，按照致灾、灾情、救灾分别构建了产品要素信息指标体系，开发了基于产品文本快速提取灾害要素指标信息的技术方法。

在产品要素信息表达方面，开发了适应政府应急管理决策和互联网大众化服务需求的格式化文档、在线电子地图两类表达技术。

在灾害信息产品动态定制方面，开发了产品模板、要素组件和动态生成工具三位一体的产品智能制作技术。

▲ 灾害综合风险防范信息产品自适应快速定制技术

行业部门灾害信息共享是制作自然灾害综合风险防范信息产品的权威数据源。对现有主动推送或服务机制进行技术升级，提出了一种以多部门协同业务应用为驱动、双向自适应的部门微服务数据共享新机制，破解了多部门数据协同开展信息产品制作的时效性保障难题。

开发了Web API、Web PAGE、文件抽取三种接入技术，兼具结构化、半结构化和非结构数据同步存储的数据库管理机制，解决了文件交换、Web 在线服务两种方式多部门灾害信息数据的快速获取、传输、存储和管理的难题。

提出了非结构化灾害文本信息分类和语义融合处理方法，开发了地图数据同名实体匹配算法，实现了同一地区不同行业、不同时相、不同地理空间参考系统的多幅地图融合为一幅地图，消除了多源数据之间的几何和语义等不一致性。

网页、移动通信、社交网络、物联网等渠道的网络大数据因其时效性高、样本量大、代表性好、易于获取等特点，已经成为快速获取灾害信息的又一个重要渠道。

开发了基于微博大数据模拟地震烈度空间分布的技术，提出了基于网络大数据提取致灾因子强度信息并进行空间化的通用方法。国内已经有人口受灾情况网络大数据挖掘方面的成熟技术，利用手机信令数据模拟灾区高精度人口空间分布、高时间分辨率通勤人口规模及空间格局，结合灾害影像范围精确估计受灾人口规模及其时空动态变化；房屋受灾情况模拟，综合运用深度学习建筑物提取、灾区建筑及其功能制图、众源网络数据爬取等方法，开发了灾区建筑物空间分布及其各类建筑物脆弱性修正的方法；与房屋承灾体一样，农作物受灾情况及其时空动态分布模拟，开发了融合气象数据、遥感数据、实地监控相机数据多源数据综合评估台风/ 暴雨灾害导致农田受灾情况的快速评估方法。

提出了基于网络舆情数据实时分析提取灾区救灾需求的技术方法。该方法从应急指挥及救援保障需求、灾后紧急救援需求、基本生活保障需求、公共基础设施保障需求等四个方面，构建了灾区救灾需求重要度的分级指标体系，开发了基于网络舆情数据的灾区救灾需求重要度分级评估方法。

▲ 网络大数据灾害信息挖掘与融合应用技术路线图

受“政府统一协调、部门分类管理” 灾害管理体制影响，中国自然灾害综合风险信息服务平台建设相对分散，政府灾害救助、灾害保险、社会力量参与综合减灾等业务领域已初步建设有关信息系统。多灾种综合风险防范信息服务集成平台建设须基于现有业务平台从数据、模型、产品、服务等维度进行集成开发。

时空分布式大数据管理，采用“微服务” 架构开发多源数据异构数据接入引擎，实时动态接入、组织、集成、存储各类数据，解决了“综合实体数据库+数据交换平台” 传统技术方案基于实体数据库综合集成的资源冗余、交互低效问题，实现了综合风险防范信息服务数据的高时效、高可用。

业务工具模型集成与管理，采用“标准插件+容器” 技术将应用工具进行标准化封装、注册和加载，实现应用工具的“即插即用” 和快速集成；采用Spring Cloud 微服务架构和Docker 容器技术开发了多灾种综合风险防范信息服务平台的集成框架，实现了产品开发、多部门数据协同、大数据信息融合分析等功能的集成。

“云+端” 多渠道信息服务面向各类用户主体，紧密结合台风、洪涝、滑坡、泥石流、地震等灾害全过程的综合风险防范服务信息需求，集成产品表达与多渠道自适应发布软件插件，在“微内核+插件” 组合技术框架环境中，构建信息最优组合、多样化表达、多渠道自适应切换和多渠道迅捷发布等功能，实现针对Web 网页、手机APP、微信公众号、手机报、微博等多渠道的综合风险信息高效自动化发布，满足不同用户多层次、全方位了解灾害综合风险信息的需求。

信息服务产品精准推荐，面向防灾减损的目标利用微博等社交媒体平台挖掘公众、保险公司、社会力量、政府等用户在常态、灾前、灾中、灾后四种不同状态下的灾害信息需求，在传统的推荐算法的基础上，考虑灾害信息地域性、社会性等独特特征，提出了满足用户信息需求的基于规则的推荐方法。

分析梳理政府灾害救助、灾害保险、社会力量参与综合减灾等业务流程，从常态减灾、灾前预警、灾中应急和灾后恢复四个灾害管理阶段入手，探索建立政府灾害救助、灾害保险和社会力量参与综合减灾3 个信息服务模式。

信息服务模式着重规定了服务对象、产品类型、产品制作流程和发布渠道，形成面向特定类型用户，以台风、洪涝、滑坡、泥石流、地震等灾害为主，集产品制作、发布、服务为一体的风险防范信息服务链条和服务模式，提升政府、保障企业、社会组织等防范重大自然灾害风险的信息保障水平。

▲ 多渠道信息发布的终端软件功能

中国的自然灾害防灾减灾救灾体制机制改革将持续深化，灾害保险、社会力量参与综合减灾等领域业务体系建设将持续探索推进，自然灾害综合风险防范信息服务业务技术体系建设将持续完善。物联网、大数据、云服务等新兴技术的应用在持续深化，防灾减灾救灾应用领域有一些关键技术需要突破，其重点有以下三个方面：

在2018 年国务院机构改革后，对社会力量参与综合减灾业务进行了整合重塑，社会组织和志愿者日益成为我国防灾减灾救灾工作的重要力量。社会组织、志愿者、社会公众灾害信息服务需求将日趋在灾害信息服务中占据主导地位，完善社会力量信息服务的产品体系、创新信息服务模式、研制配套的软件工具是未来灾害信息服务研究的主要方向。

本书提出了致灾、灾情、救灾要素信息网络大数据挖掘与融合分析的技术框架，开发了社交媒体、网络大数据挖掘典型灾种致灾因子和典型灾情指标的空间分布信息的技术，初步展现了网络大数据融合分析的优势。但是，防灾减灾救灾领域关于网络大数据应用的认识还是初步的，不仅应用的深度不够，应用的广度也远远不够。持续加强对网络大数据灾害信息挖掘技术的研究是未来的主要方向。

新兴信息技术发展将推动信息传播的载体加速换代并日趋多样化，灾害信息产品传播应跟踪信息技术最新进展，持续推进发布渠道技术创新，提升信息服务效果。借鉴其他领域经验，研发轻量级移动应用灾害信息发布、物联网多端统一发布、AR/ VR 灾害信息智能表达等是未来亟待突破的关键技术。

《中国自然灾害风险防范信息服务体系建设研究》（廖永丰等著. 北京：科学出版社，2023. 2）一书系统总结了该项目的研究成果，同时整合了各家机构多年来在这一领域深耕厚植的成果，试图向各位先辈、同行呈上本团队关于自然灾害综合风险防范信息服务业务技术体系建设的一套解决方案，以期抛砖引玉、相待而成。同时，也希望以此为媒介，吸引更多的同行及致力于灾害信息技术创新的企业、朋友加入我们团队，同心协力，共同推进新时代自然灾害风险防范信息服务业务技术体系建设。

本文摘编自《中国自然灾害风险防范信息服务体系建设研究》（廖永丰等著. 北京：科学出版社，2023. 2）一书“第10 章 总结与展望”“前言”，有删减修改，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-073741-0

责任编辑：韦 沁 柴良木

审图号：GS 京(2022)0866 号

本书对中国自然灾害风险防范信息服务体系建设进行了系统研究，包括自然灾害综合风险防范服务产品体系设计与开发技术、部门大数据的业务协同机制与应急联动技术、网络大数据智能挖掘与融合分析技术、信息服务平台搭建技术等关键科学技术问题。全书共10 章，第1 ~2 章阐述了自然灾害综合风险防范信息服务的内涵和技术体系组成，总结梳理了国内外理论技术创新的最新进展和可借鉴经验，分析了中国当前灾害应急管理信息化现状，提出了理论研究框架；第3 ~ 9 章深入分析了新时代政府、社会组织、保险公司等自然灾害风险防范信息服务的现状、存在问题和理论技术创新需求，阐述了新时代风险防范信息服务产品体系的完善方案，详细论述了多部门协同和网络大数据支撑灾害综合风险防范信息服务的技术途径，阐明了建设灾害综合风险防范信息服务集成平台的技术思路，探索了自然灾害风险防范信息服务业务模式建设，阐述了项目开发应用示范平台建设和业务应用实践；第10 章客观分析了项目团队尚未解决的技术问题，提出了后续研究方向。本书可供从事自然灾害管理、综合防灾减灾救灾、突发公共事件应对等领域的科学技术人员和政府管理人员参考，也可供有关院校教师和研究生参考使用。

（本文编辑：刘四旦）

科学出版社│微信ID：sciencepress-cspm

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