在全球氣候變化和城市化進程加速的大背景下,各類災害發(fā)生的頻率和強度充滿不確定性,這也導致應急救援與防災減災的工作面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。數(shù)字化技術的蓬勃發(fā)展為應急救援領域帶來了新的曙光。
利用數(shù)字技術提前監(jiān)測預警各種自然災害,配合定位與導航設備,以及人體體征傳感設備,再配合通信設備、指揮設備等完成應急救援的指揮調度,也可以利用模擬技術提前演練,減少真實情況發(fā)生時的失誤。這些創(chuàng)新技術的應用,推動著應急救援從傳統(tǒng)模式向數(shù)字化、智能化方向轉型,邁向智慧應急發(fā)展新階段。
一、應急救援數(shù)字化轉型的驅動要素
1.1 全球災害形勢演變
近年來,全球自然災害的發(fā)生愈發(fā)頻繁,造成的經(jīng)濟損失也在持續(xù)攀升。聯(lián)合國減災署統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2000 - 2022 年全球自然災害經(jīng)濟損失年增長 7.3%。在中國,應急管理部數(shù)據(jù)表明,2022 年啟動應急響應 98 次,較 2018 年增長 160%。[1]
災害形勢的日益嚴峻,使得傳統(tǒng)應急救援方式難以滿足實際需求,迫切需要借助數(shù)字化技術提升救援效率和精準度,以減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。
1.2 政策法規(guī)驅動
政策法規(guī)在應急救援數(shù)字化轉型過程中發(fā)揮著重要的引導和推動作用。中國 “十四五”國家應急體系規(guī)劃明確提出,到 2025 年要建成現(xiàn)代化應急指揮體系 [2],這為應急救援數(shù)字化建設設定了明確的目標和方向。歐盟的 RescEU 計劃在 2021 - 2027 年投入 34 億歐元建設聯(lián)合應急救援平臺,通過政策支持和資金投入,加速應急救援數(shù)字化技術的研發(fā)和應用。
1.3 技術融合創(chuàng)新
技術融合創(chuàng)新是驅動應急救援數(shù)字化轉型的核心引擎。以 5G 和北斗技術為例,二者融合后的定位精度可達厘米級,在武漢火神山醫(yī)院建設過程中發(fā)揮了重要作用,實現(xiàn)了精準的工程定位和高效的施工調度。數(shù)字孿生技術在災害模擬方面也取得了顯著成果,美國 FEMA 應用實踐顯示,該技術使災害模擬準確率提升 40%,為災害預警和救援方案制定提供了有力支持。
二、應急救援領域核心技術體系
應急救援領域目前有多重前沿技術融合應用,涵蓋多方面技術的有機整體,在預防、應對災害與事故時發(fā)揮關鍵作用,極大提升救援效率和效果,保護生命財產(chǎn)安全。主要涵蓋智能感知網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)決策與 AI 技術、智能救援裝備、通信保障技術及數(shù)字孿生與仿真推演等。
應急救援數(shù)字化技術圖譜,a&s Research 制作
2.1 智能感知網(wǎng)絡
智能感知網(wǎng)絡是應急救援數(shù)字化的 “千里眼” 和 “順風耳”。多光譜衛(wèi)星監(jiān)測技術發(fā)展迅速,風云四號衛(wèi)星能夠實現(xiàn) 6 分鐘級災害成像,及時獲取大范圍的災害信息。在城市生命線監(jiān)測方面,合肥市布設了 8.5 萬個智能傳感器,預警準確率高達 92%,能夠實時監(jiān)測城市燃氣、供水、供電等關鍵基礎設施的運行狀態(tài),提前發(fā)現(xiàn)安全隱患并發(fā)出預警。
2.2 大數(shù)據(jù)決策與 AI 技術
大數(shù)據(jù)決策系統(tǒng)為應急救援提供了科學的決策依據(jù)。應急管理部大數(shù)據(jù)平臺接入 21 個部委數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)來源:應急管理部),日均處理 PB 級信息,通過對海量數(shù)據(jù)的分析和挖掘,能夠快速準確地評估災情,制定合理的救援方案。2024 年,谷歌研究團隊研究的新人工智能模型發(fā)布了 AI 洪水預測系統(tǒng),該系統(tǒng)可以提前 7 天對 80 個發(fā)展中國家的洪水災害進行預警,有效提高了這些地區(qū)的防洪減災能力。
2.3 智能救援裝備
智能救援裝備的出現(xiàn)極大地提升了應急救援的能力和效率。如消防機器人在火災救援中發(fā)揮著重要作用,中信重工的防爆消防機器人耐溫可達 1000℃,能夠深入危險區(qū)域進行滅火作業(yè)。無人機集群在應急救援領域的應用也十分廣泛,可用于監(jiān)測預警、指揮調度和應急通信支持等多個環(huán)節(jié),為救援工作提供全方位的支持。
2.4 通信保障技術
通信保障是應急救援工作順利開展的關鍵。高通量衛(wèi)星在應急通信中發(fā)揮著重要作用,亞太 6D 衛(wèi)星單機載頻寬 1Gbps,在河南暴雨救援中保障了受災地區(qū)的通信暢通。華為的 PowerStar 自組網(wǎng)技術則能夠在斷網(wǎng)環(huán)境下實現(xiàn) 72 小時通信保障,確保救援現(xiàn)場的指揮調度和信息傳遞不受影響。
智慧應急細分市場在政策扶持、技術進步與市場需求的多重推動下蓬勃發(fā)展,不同細分領域規(guī)模增長迅速且競爭格局各異。大型企業(yè)憑借資源和技術優(yōu)勢占據(jù)主導地位,中小企業(yè)聚焦細分領域差異化發(fā)展,市場活力充沛。
三、智慧應急細分市場規(guī)模
智慧應急細分市場在政策扶持、技術進步與市場需求的多重推動下蓬勃發(fā)展,呈現(xiàn)出持續(xù)增長的態(tài)勢,不同細分領域發(fā)展各具特點,對提升應急管理水平發(fā)揮著關鍵作用。
智慧應急細分市場規(guī)模及趨勢預測制圖:a&s Research 制作
3.1 智能監(jiān)測設備市場
災害監(jiān)測預警是應急救援的第一道防線, 在工業(yè)安全生產(chǎn)、自然災害預警等領域需求旺盛,市場規(guī)模增長迅速。以核電站等特殊場景為例,智能監(jiān)測設備年增長率保持在 25% 以上。 2024 年,在地質災害頻發(fā)區(qū)的智能監(jiān)測體系建設中,云南、四川等省份已啟動招標的北斗位移監(jiān)測終端采購規(guī)模超 15 萬臺。隨著國家對安全監(jiān)測重視程度的提升,以及 5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術的發(fā)展,智能監(jiān)測設備的應用場景不斷拓展,市場規(guī)模將持續(xù)上升。
3.2 應急救援裝備市場
應急救援裝備涵蓋消防機器人、無人機等產(chǎn)品,市場前景廣闊。其中,救援無人機發(fā)展迅猛,預計 2025 年中國市場規(guī)模破 120 億。大疆行業(yè)應用無人機在應急救援領域市占率達 67%,占據(jù)較大市場份額。消防機器人也在不斷發(fā)展,中信重工防爆消防機器人耐溫達 1000℃,為火災救援提供有力支持。隨著技術的不斷進步,應急救援裝備在智能化、專業(yè)化和高效化方面將不斷提升,市場規(guī)模將穩(wěn)步增長。
3.3 智慧應急平臺市場
在應急指揮調度方面,數(shù)字化技術的應用顯著提升了響應速度和決策效率。浙江省應急 “一張圖” 平臺整合了 87 個系統(tǒng),通過對各類數(shù)據(jù)的集中展示和分析,實現(xiàn)了應急指揮的可視化和智能化,響應速度提升了 60%。伴隨著技術的應用和驅動,2023 年中國智慧應急平臺市場空間達 15.3 億元,近幾年來增長態(tài)勢強勁。
從市場發(fā)展趨勢來看,基于 “十四五” 國家應急體系規(guī)劃要求,到 2025 年智慧應急指揮平臺覆蓋率要超 80% ,財政投入年均增長 25%,這將有力推動智慧應急平臺市場規(guī)模持續(xù)擴張。如賽迪顧問預測 2025 年整體規(guī)模將突破 1600 億元,其中 AI 驅動的智能研判系統(tǒng)份額將提升至 35%。隨著技術的成熟和應用場景的拓展,未來智慧應急平臺在功能集成、數(shù)據(jù)處理和決策支持等方面會更加完善,市場規(guī)模有望進一步擴大。
四、應急救援數(shù)字化升級面臨的技術挑戰(zhàn)
4.1 數(shù)據(jù)治理挑戰(zhàn)
數(shù)據(jù)治理是應急救援數(shù)字化面臨的重要問題。目前,部門數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象較為嚴重,某省應急平臺僅接入 38% 委辦局數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)分散且難以共享,影響了應急救援的協(xié)同效率。此外,視頻數(shù)據(jù)利用率較低,現(xiàn)有 AI 算法有效解析率不足 65%,無法充分發(fā)揮視頻監(jiān)控在應急救援中的作用。
4.2 技術成熟度限制
部分數(shù)字化技術在應急救援應用中還存在成熟度不足的問題。數(shù)字孿生建模誤差在復雜場景模擬中較為突出,偏差最高達 23%,影響了災害模擬的準確性和救援方案的可靠性。救援機器人的適應性也有待提高,70% 的產(chǎn)品無法通過標準廢墟測試場,在實際救援中難以發(fā)揮預期作用。
4.3 標準體系缺失
標準體系的缺失制約了應急救援數(shù)字化的發(fā)展。在設備通信協(xié)議方面,市面 43% 的物聯(lián)設備無法互聯(lián)互通,導致不同品牌、不同類型的設備之間無法協(xié)同工作。數(shù)據(jù)接口規(guī)范也不統(tǒng)一,省級平臺平均對接耗時 6.8 個月,增加了系統(tǒng)建設和運維的成本。
五、未來發(fā)展趨勢研判
未來,空天地一體化監(jiān)測將成為應急救援數(shù)字化技術的重要發(fā)展方向。通過衛(wèi)星、無人機、地面?zhèn)鞲衅鞯榷喾N監(jiān)測手段的融合,實現(xiàn)對災害的全方位、實時監(jiān)測,獲取更加準確、全面的災害信息。同時,人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等技術的深度融合,將進一步提升應急救援的智能化水平和數(shù)據(jù)安全保障能力。
隨著全球自然災害發(fā)生頻次的提升以及各類安全事件的爆發(fā),全球應急產(chǎn)業(yè)需求規(guī)模將呈現(xiàn)出持續(xù)增長的態(tài)勢。根據(jù)全球知名咨詢公司 MarketLine 發(fā)布的相關信息,2024- 2029 年全球應急產(chǎn)業(yè)年均復合增長率預計在 6%-8% 之間,2024 年全球應急產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將達 1.43 萬億美元,并在 2025 年超過 1.5 萬億美元,到 2029 年全球應急市場規(guī)模將可達 1.67 萬億美元 [4] 。
應急救援數(shù)字化技術及應用的發(fā)展在提升救援能力和效率方面取得了顯著成效,但也面臨著諸多挑戰(zhàn)。通過解決數(shù)據(jù)治理、技術成熟度和標準體系等關鍵問題,加強技術融合創(chuàng)新,應急救援數(shù)字化將迎來更廣闊的發(fā)展空間。
參考資料:
[1]《2023年全球自然災害評估報告》
[2]《數(shù)智賦能、人人應急:社會應急數(shù)字化研究報告》,中國應急管理學會、騰訊研究院
[3]《中國城市應急管理數(shù)字化轉型研究報告(2023)》
[4]全球知名咨詢公司 MarketLine《2024-2029 全球應急產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模預測》