大数据背景下煤矿安全管理系统韧性能力的塑造

基于煤矿安全管理社会-技术系统特征,探讨了大数据技术对煤矿安全管理系统韧性能力的影响,分别从大数据导向的知识共享、基于大数据知识的事件学习和基于知识的组织学习等3个方面提出了塑造煤矿安全管理系统韧性能力的方法。     

再生水系统的可靠性:内涵及其保障措施

面对日益增长的社会经济可持续发展需求,污水再生利用已成为缓解水资源短缺和改善水环境质量问题的有效措施。随着集中式再生水系统应用规模的不断扩大和再生水利用途径的逐渐拓展,保障再生水系统的可靠性,即安全稳定高效运行显得越来越重要。目前,针对再生水系统可靠性的研究十分有限,尚未形成统一的认识和评价方法。面对再生水系统水质保障的复杂性和现有评价指标的局限性,提出了再生水系统可靠性的概念,并从冗余度、鲁棒性、弹韧性等多个维度详细阐释了再生水系统可靠性内涵、评价指标体系和保障措施。今后,需进一步深入探讨再生水系统可靠性评价方法,为构建安全可靠经济的再生水系统提供技术支撑。     

基于“乡土—生态”系统韧性的红色旅游资源利用空间格局优化研究——以大别山革命老区为例

红色旅游资源利用与开发将对旅游地的人地关系地域系统产生强烈扰动,基于“乡土—生态”系统韧性水平厘定红色旅游资源利用空间格局,有利于推动红色旅游资源开发与区域可持续发展共促共赢。以大别山革命老区为例,从经济、社会、文化、生态四方面构建红色旅游地“乡土—生态”系统韧性水平评价体系,并对红色旅游资源的空间特征与类型进行识别。研究结果为：（1）各县域“乡土—生态”系统韧性以中低水平为主,呈“中部高、四周低”的空间分布特征。（2）区域内各子系统韧性处于勉强协调状态,县级行政单元的协调度呈现中等水平多、较高与较低水平少的“橄榄型”等级结构。（3）红色旅游资源的冷、热点区分别位于大别山南北两侧及中心地带,呈现出“大集聚、小分散”的特征,根据其规模、影响力划为五种聚类分区。（4）依据“乡土—生态”系统韧性在红色旅游资源高富集区可通过内部要素重构向更高水平发展、在中低密度区因吸纳和适应外界扰动力较弱而与红色旅游资源开发相互抑制这一特征,初步厘定“三区、两带、三核心”的红色旅游资源利用空间格局,并针对不同区域从“乡土—生态”系统韧性视角下提出差异化建议,以期排除红色旅游资源开发对“乡土—生态”系统产生的干扰。     

基于传播模拟的国土开发空间网络结构韧性优化

传播模拟是基于动力学视角认知网络结构韧性的重要途径,探究网络结构差异与网络传播状态的关系对网络结构韧性提升和国土开发空间优化意义重大。构建最近邻网络、WS小世界网络、BA无标度网络和随机网络四类典型的城市网络模型,运用复杂网络理论和SIS病毒传播模型,借助于MATLAB和Gephi进行传染病传播模拟,分析四类网络在网络形态、节点规模和度值数量差异下感染数量和感染时间的变化特征,并对其影响机制进行探究。结果表明：（1）从总体特征来看,网络的结构差异影响网络传播强度。非规则网络的异质度值分布、高度局部聚类和较短路径长度将扩大感染规模,缩短感染时间。（2）从分解特征来看,规模并非是影响网络传播的核心因素,而“度”才是,高“度”且呈幂律度分布的城市网络是区域和城市抑制消极传播的风险所在。（3）从时空特征来看,异质网络与规则网络存在鲁棒和脆弱的双重特性。应通过网络的平疫“切换”来扬长避短,充分发挥异质网络在平时的优势和规则网络在疫时的优势。基于此,从区域和城市两个层面提出国土开发空间网络结构韧性的优化策略。     

流动性视角下的国土空间安全及规划应对策略

人员、物资、能源资源等要素在不同层级空间的频繁流动,持续重构人类活动与自然环境关系,并对国土空间安全产生影响。从流动性视角进行国土空间安全探讨,提出在活动承载安全、资源与生态安全基础上,应考虑要素流动与人类活动、资源环境的耦合性及其潜在风险。流动性与国土空间安全的关系可以从“流”空间与场所空间耦合、“供—流—需”协调与资源配置安全、要素流与国土空间系统韧性三个方面来表征。以生态、水、粮食、经济、社会等安全塑造为目标,立足于各类要素流对人地关系系统影响的不确定性,以及自然灾害、突发公共安全事件等极端条件下的流动性风险,通过合理引导资源配置、科学布局国土空间要素等手段,实现人类活动、自然环境系统之间的自适应与良性反馈调节,形成安全韧性的国土空间格局与框架。在国土空间规划中,需要进行要素流与国土空间开发保护的耦合协调性分析评价,建立“形”与“流”结合的国土空间结构优化分析方法,增强不同空间的功能弹性以适应要素流动和活动集聚的不确定性,建立供需协同的国土空间支撑体系。研究对提升国土空间可持续发展水平以及保障人类生存安全具有重要意义。     

智慧城市人地系统理论框架与科学问题

智能技术的快速发展，不仅为城市人地系统的监测与调控提供新的技术手段，更会对城市人地系统的要素结构、耦合关系及动态演进等产生深刻影响，探索并构建面向智慧城市的人地系统理论势在必行。从流空间、“人—技术—空间”一体化耦合、复杂韧性系统等方面探讨了智慧城市人地系统的理论基础，进而提出智慧城市人地系统的概念模型。面向未来，智慧城市人地系统研究需要聚焦要素时空耦合过程、要素构成及影响机理、建模方法与评价、综合调控与优化路径等内容。从智能技术带来的人类行为模式与活动变化、空间智能化、虚实关联等方面，提出智慧城市人地系统理论、方法创新与可持续调控的未来展望，以完善适应中国国情的智慧城市人地系统理论方法体系，支撑城市地理学创新及“智慧大脑”、数字孪生城市建设等现实需求。     

九寨沟7.0级地震受灾区灾后经济韧性测度及恢复效率研究

地震的应对与灾后的恢复重建是政府应急管理的重点。为研究灾后区域经济韧性和恢复效率,利用灰色预测模型、韧性测度模型、超效率SBM模型以及DEA-Malmquist指数模型,对2017年九寨沟7.0级地震四川省内5个受灾县及其周边4个县进行灾后经济韧性指数和经济恢复效率分析。结果表明：九寨沟地震受灾地区经济韧性较高,在震后第2年恢复至震前水平;受灾区经济恢复以第三产业为主,发展其服务业是经济恢复的关键;各县的经济恢复效率在震后第2年开始上升,并逐渐超越震前水平,其中九寨沟相关地区产业结构的调整和升级起到主要作用;技术进步是受灾地区的全要素生产率提升的重中之重。     

基于系统动力学的村镇基础设施安全韧性仿真研究

与城市相比,村镇在基础设施建设水平和抵御灾害的能力等方面都较低。厘清灾害风险与村镇基础设施安全韧性的关系,并评估村镇基础设施应对灾害的能力,有利于村镇基础设施的规划建设。采用系统动力学方法建立村镇基础设施安全韧性仿真模型,在确定模型变量权重的基础上,对村镇基础设施安全韧性进行模拟仿真。以西安市西咸新区大王街道为例,设定了现状延续型、经济发展型、政府干预型和安全韧性建设型4种发展情景,模拟不同情景下2019—2030年大王街道基础设施安全韧性的动态变化。结果表明：预计到2030年,政府干预型方案中基础设施安全韧性水平可达到0.779,是上述4种发展情景中基础设施安全韧性水平最高的,建议大王街道在现有规划的基础上可以考虑政府干预的发展规划进行调整完善。研究结果可为其他村镇规划建设提供理论依据和有效方法。     

渗流作用下圆形巷道围岩抗力系数计算

将巷道围岩视为多孔介质,考虑地下水渗流作用的影响,采用塑性强化理论,推导出了巷道围岩抗力系数计算公式。该式比较全面的反映岩石抗力系数与围岩的几何、力学特性参数和受力状态的关系。其函数关系可以表示为:K=f(P0,P1,Pi,r0,r1,r2,b,σs,β,μ,E,μ0,E0),与巷道围岩所有影响因素在同一公式中得到了明确的表达。当不考虑渗流作用,改变公式中相应的参数可以演化为经典的围岩抗力系数表达式的相似式,具有一定的实用价值。     

自然灾害情景下社区韧性研究评述

韧性社区代表了未来城乡建设发展的新方向,也是“风险社会”下“与灾共生”理念的具体实践。社区韧性的研究受到灾害学、社会学、地理学、城市规划学、管理学及工程学等多学科的关注。该文在查阅国内外研究文献的基础上,从灾害学视角对自然灾害情景下的社区韧性进行评述,梳理社区韧性的概念,介绍社区韧性相关概念模型,提出以衡量社区功能水平为核心的社区韧性动态模型。研究可为不同学科的社区韧性研究者们提供参考,也可为社区规划建设者提供实践建议。