第二章 城市灾害极早期预警

城市灾害初看起来类型繁多而且应对技术难度很大，但实际从极早期预警信息探测技术上来看，无论何种城市灾害，不外乎应用光谱、物理、化学、生物、大数据分析和其他感知特征探测各种城市灾害的极早期征兆，相同的探测技术完全可以应用在不同的城市灾害极早期预警。从极早期预警信息处理技术上看，无论哪种探测手段和技术，对信息来说无非是采用数字、数字视频、数字音频及频域和时域相结合的处理方法，目前这些技术方法在工程实践中已经有不同程度的应用（见图2-1）。

图2-1 城市灾害极早期预警技术构成

城市灾害极早期预警的难点有以下几点：

（1）确定城市灾害发生前的所有典型的微征兆及其发展过程，而且这些微征兆需要满足充分性或者必要性。因为每种城市灾害的过程模式相差很大，过程时间量级也有很大不同，所需的研究和工作量非常大。目前国内外在这方面的研究普遍不全面，很多情况下，不同的城市灾害采用相同的探测手段，能够实现灾难发生后的报警，但难以实现极早期预警。

（2）依据城市灾害发生前的所有典型的微征兆及其发展过程，确定对应的极早期预警处理数学模型。除了数学模型本身外还应包括阈值、梯度准则、本底参数、环境影响等基础要件。目前各种灾害的极早期预警处理数学模型还需要花大气力进一步完善。

（3）人类的科技水平在一些技术领域还没有突破。目前极早期预警的技术手段还不够丰富，某些城市灾害可能还无法达到实际极早期预警的理想目标。例如，嗅觉特征识别技术目前进展缓慢，听觉和视觉数字化已经成熟，尽管自然界野生动物进化出普遍依赖高灵敏度嗅觉进行预警，然而人类嗅觉的研究和数字化技术尚在摸索阶段，实现嗅觉传感器（不同于气味传感器）还有很长一段路要走。

（4）成本控制。这是所有高新技术能否顺利走向市场的关键，再好的极早期预警技术如果成本高，最终难以被市场接受，也就无法得到应用。