通过后新冠疫情时代全面城市治理方法打造城市韧性

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中国政府在二十大报告中，承诺打造宜居、韧性、智慧城市
数字孪生技术可以帮助城市在风险评估、准备、响应、恢复和减灾方面建立灾害抵御能力
中国生态中心计划将绿色技术与智慧城市基础设施相结合，如今，海绵城市是该计划的核心要素
城市在快速发展的同时，也面临着一系列挑战，比如：新冠疫情所导致的经济停滞和疲软，碳排放和环境污染增加，以及城市因暴露于洪水和风暴等自然灾害而表现出的脆弱性。这种不确定性和压力均对城市生活和城市治理构成了威胁。

新冠疫情期间对城市造成的社会经济影响导致世界各地的不平等现象加剧，失业人数创历史新高。与疫情蔓延相关的挑战，导致我们需要重新对城市进行全盘思考。对城市而言，制定精心设计的综合城市韧性管理解决方案变得愈加重要，让公民能够在应对极端天气，环境灾害，流行病和其他安全威胁时，在城市中生活得更好，更安全，互联程度更高。

正如联合国可持续发展目标 11 所述，城市的未来将会更具包容性、安全性、抵御灾害能力和可持续性 [1]。为响应联合国的倡议，中国政府还在二十大报告中承诺建设宜居、韧性、智慧城市 [2]。

韧性城市是专注于应用智能城市战略，结合数字孪生模型，来减轻城市危害，抵御威胁，从此类事件中快速恢复的智慧城市。多源数据集成 - 如计算机辅助设计，建筑信息建模技术，地理信息系统和近实时数据技术被简化为综合工作流程，旨在减轻风险和相关货币损失，使城市具有韧性和可持续性。

一些开创性城市已经开始采用数字孪生技术推动可持续发展。比如，新加坡正在利用数字孪生模型，根据光照和温度变化确定太阳能电池板的最佳位置，从而优化清洁能源生产。新加坡的一所公立大学也在利用数字孪生技术来优化运营，并在过去两年内将能耗降低31%，碳排放少9.6千吨 [3]。

利用数字孪生技术实现抗洪能力

洪水风险因气候变化而加剧，可能是最严重的城市危害，特别是对洪水区域和沿海地区的城市人口而言。根据预测，到2030年，世界上会有大约一半的人口将生活在距海岸线100公里的范围内 [4]。为应对这些威胁，城市努力通过数据驱动的规划、开发和运营，增强抗洪能力。一些城市正在通过数字孪生技术来实现这一目标，提高当前基础设施的韧性，并支持正在进行的发展和未来规划。

具体而言，数字孪生技术有助于城市针对灾害进行规划，更好地应对可能引发洪水和大规模破坏事故的天气事件。为实现抗洪能力而创建数字孪生体，需要整合城市规模的实景建模，3D 制图和洪水模型建模技术。由此产生的抗洪能力模型可用于分析，模拟，可视化和通讯。这些业务模型根据观测和预测的天气条件、水库水位、水文站数据以及雷达和卫星图像的最新信息进行更新。将这些信息捆绑到同一系统中，并使用抗洪能力模型，使城市能够准确估计未来几小时或几天的状况 [5]。

数字孪生城市为参与洪水风险评估、准备、响应、恢复和减灾的市政机构提供准确可靠的数据。从长期城市规划到时间敏感型应急响应，它们包含的信息使用户能够对各种活动进行分析，并做出明智的决策。

中国的海绵城市 - 从概念到实施

经历了几十年的城市化、过度开发和污染，中国正在遭受严重的水资源短缺和洪水灾害，气候危机使这两大问题更加恶化。因此，在过去几十年，与水相关的问题频发，强度也有所增加 [6]。

为应对这一严峻挑战，并防止对城市资产造成损失，中国的研究人员构思了海绵城市的概念，该概念于2014年被纳入中国国务院的城市化政策，并予以实施。 [7]。海绵城市是洪水管理、加强生态基础设施和排水系统的新型城市建设模式。现有城市地区经常需要应对暴雨、涨潮或河流水位上涨造成的洪水灾害，因此，海绵城市设计可使该地区能够自然吸收水，减轻或防止此类事件。

自2016年来，中国政府在海绵城市方面投入了大量资金，如今，海绵城市是全国各地城市设计方案的核心要素。武汉，这座以水资源丰富著称的中心城市，连年饱受内涝之苦。除内涝之外，水污染还使水资源管理系统退化。作为2015年最早提出海绵城市倡议的城市之一，武汉海绵城市规划的目标是，到2020年和2030年，分别有20%和80%的城区达到海绵城市要求 [8]。

成本分析显示，与升级排水系统的传统方法相比，在城市示范区采取以自然为基础的解决方案为重点的海绵城市措施节省了约40亿元人民币，这表明，以自然为基础的解决方案存在巨大潜力。 [9]。

2022年，随着“新基建”和智慧城市倡议的实施，海绵城市的建设进一步加快。如今，海绵城市可通过相互连接的绿道和水道、相邻续的开放式绿地、绿化屋顶、多孔设计干预措施和排水系统、节水和回收利用计划来利用绿色技术。此外，所有这些元素都可以与道路系统和建筑物相结合，可通过智能城市基础设施中的智能水务管理解决方案进行监控和优化。

目前，中国已有250多个城市成功转型为海绵城市。海绵城市的发展承诺了一种负责任的城市规划形式，从绿色的生态城市计划转变为更以生态为中心的中国生态文明，遵循更广泛的全球环境和绿色发展趋势 [10]。

要想更广泛地采用韧性基础设施和技术，采取全面城市治理是必要的

如今的挑战不再是创建可持续发展的城市，而是真正的再生型城市，旨在确保它们不仅成为资源节约和低碳排放的城市，而且积极增强它们在其边界之外所获取的生态系统服务。

“城市韧性”的倡导者敦促采用全面城市治理，旨在保护居民，财产，基础设施和自然安全，并通过新兴的智能和韧性城市走出危机，变得更加强大 [11]。要建设更具韧性的城市，技术发挥着重要作用，因此，重新设计某些组织结构，推进可持续发展流程以及发展所有利益相关者之间的创新和协作被视为很有必要的措施。

参考资料

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城市韧性：后新冠疫情时代的全面城市治理方法

利用数字孪生技术实现抗洪能力

中国的海绵城市 - 从概念到实施

要想更广泛地采用韧性基础设施和技术，采取全面城市治理是必要的

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