“重大自然灾害防控与公共安全”重点专项 2022 年度

为落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排，国家重点研发计划启动实施“重大自然灾害防控与公共安全”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署，现发布 2022年度项目申 指南。本重点专项总体目标是：按照“突发公共事件应急能力显著增强，自然灾害防御水平明显提升，发展安全保障更加有力”发展目标要求，在重大自然灾害监测预警与风险防控、安全生产风险监测预警与事故防控、应急救援与综合保障等方面开展基础研究、技术攻关、装备研制和应用示范，实现重大自然灾害与公共安全事件精准监测、精确预警、精细防控、高效救援，支撑“平安中国”战略实施。2022 年度指南部署坚持分步实施、重点突出原则，围绕特大洪涝干旱、特大森林草原火灾、大规模地质灾害、特大地震灾害、极端气象灾害、复合链生灾害等监测预警与风险防控，危险化学品与化工园区安全、矿山安全、城市建设和运行安全、交通运输和物流安全、火灾高效预防与扑救、特种设备安全、重大基础设施安全等风险监测预警与事故防控，以及灾害事故现场保障、抢险救援、救援人员安全防护、生命救护、综合支撑与应急服务等关键技术与装备共 18 个技术方向，在共性关键技术、示范应用两个方面，拟启动 53个项目。项目统一按指南二级标题（如 1.1）的研究方向申 。每个项目拟支持数为 1～2 项，实施周期不超过 3 年。申 项目的研究内容必须涵盖二级标题下指南所列的全部研究内容和考核指标。共性关键技术类和示范应用类项目下设课题数不超过 5 个，项目参与单位总数不超过 10 家。项目设 1名负责人，每个课题设 1 名负责人。青年科学家项目不设课题。指南中“每个项目拟支持数为 1～2 项”是指：在同一研究方向下，当出现申 项目评审结果前两位评价相近、技术路线明显不同的情况时，可同时支持这 2 个项目。2 个项目将采取分两个阶段支持的方式。第一阶段完成后将对 2 个项目执行情况进行评估，根据评估结果确定后续支持方式。

任务 1 特大洪涝干旱灾害精准监测与风险防范技术与装备

1.1 流域性大洪水场景推演与智能指挥决策技术

研究内容：围绕大江大河流域性大洪水精准防控需求，针对流域性大洪水实时精确监测评估、调蓄空间优化、场景推演与智能指挥决策等关键问题开展研究。研究流域性大洪水发生演变特征和规律，研发“空天地”一体化的流域性大洪水精准协同监测技术和装备；研发流域性大洪水灾情监测与智能评估技术和装备；研究流域性大洪水精确预 技术；研究流域性大洪水“河道–水库–蓄滞洪区”调蓄空间优化布局技术；研制流域性大洪水场景推演及预案、防汛智能指挥决策集成技术，在长江流域进行业务化应用；编制流域性大洪水防控技术标准。

考核指标：流域性大洪水精准协同监测技术装备，实现厘米/秒级洪涝过程的连续精准监测精度≥85%；流域性大洪水灾情监测与智能评估技术装备，精度≥85%；流域性大洪水精确预 技术装备，侯尺度精度≥85%；提出流域性大洪水“河道–水库–蓄滞洪区”调蓄空间优化布局技术指南并得到行业主管部门的采纳；流域性大洪水场景推演平台，坡面空间分辨率≤100m，河段分辨率≤1km，精度≥90%；预案库覆盖 1950年以来的典型洪水场景；防汛智能指挥决策系统满足业务要求，实现小时级联动；在长江流域进行业务化应用；形成流域性大洪水防控技术标准（送审稿）。

1.2 跨流域跨区域特大干旱场景推演与智慧防御

研究内容：围绕跨流域跨区域特大干旱灾害防御需求，针对旱情实时准确评估、多时间尺度预测预警及场景推演、智慧防御等关键问题开展研究。研究跨流域跨区域特大干旱孕育机理和发展过程的链式传导机制；研究大尺度区域作物表型等关键干旱要素的实时精准监测技术装备，研发旱情综合监测评估技术；研发耦合人工智能和物理过程的特大干旱多时间尺度、多阶段渐进式预 预警技术；研究历史特大干旱场景推演及风险传递重构技术，开发集预 、预警、预演和预案于一体的智慧防御系统，并实现业务化应用；研制特大干旱预 预警和场景推演技术标准或技术指南。

考核指标：建立跨流域跨区域特大干旱链式传导机制；研发基于作物表型要素捕捉的旱情动态感知装备，精度≥85%；特大干旱季尺度预 精度≥70%、月尺度预 精度≥80%；特大干旱场景推演技术，应具有历史典型干旱场景精准复盘与推演功能，并形成可业务化应用的平台，且得到行业主管部门采用；预案库应包含建国以来发生的特大干旱事件场景；特大干旱智慧防御系统需在行业主管部门得到业务化应用；提出特大干旱预 预警和场景推演技术标准（送审稿）或技术指南≥2 项。

1.3 山洪灾害信号早期识别与准确预警技术装备

研究内容：围绕山洪灾害高效防控需求，突破复杂环境下暴雨山洪关键过程精确监测、以落地雨为基础的灾害信号早期识别等原理和方法，开展山洪灾害准确预警技术研究。研制山区复杂环境关键产汇流参数、土壤水分与坡面产流等关键过程变量的快速监测和实时传输技术；研发山洪本构关系和水源解析技术、地表水–土壤水–地下水耦合的水文水动力过程模拟技术、以及物理机制与深度学习相结合的山洪模拟技术；研发综合暴雨监测预 和流域湿润状态监测模拟的山洪灾害信号早期识别、多尺度滚动预 预警技术；研发泥石流灾害装配式拦排系统；编制山洪灾害早期预警技术指南。

考核指标：山区复杂环境关键产汇流参数一体化监测技术装备的空间分辨率≤5m、精度≥85%、覆盖面积≥20km2，关键产汇流变量监测精度≥85%、空间分辨率≤30m；山洪模型能反映不同形态洪水过程线及其突变特征，洪峰流量模拟误差≤20%；建成山洪综合观测实验流域 3 处；示范应用 6 处以上，示范区内 2 小时短临预 命中率 60%以上，3 日预 精度达到 75%以上，预 预警技术在省级以上平台得到业务化应用；泥石流灾害装配式拦排系统的拦截率≥60%；提出山洪灾害监测与早期预警技术指南 1 项，并通过行业机构的评审。

任务 2 特大森林草原火灾监测预警与防控扑救技术与系统

2.1 高强度森林火灾大尺度蔓延预测技术与系统

研究内容：针对重特大森林火灾扑救中极端火行为与大尺度火蔓延预测难，制约灭火力量科学部署与扑火人员安全保障等问题，研究融合气象、地形和可燃物火险因子监测信息的高强度森林火灾（1～10km/h 火蔓延速度量级或4103kW/m 火线强度量级）风险评估技术；研究基于低空动态监测与 GIS 系统时空信息融合的大尺度火线与极端火行为精准智能辨识技术；研究地下火–地表火–树冠火转化形成高强度森林火灾的预测预警技术，以及高坡度和峡谷地形下地表火诱发超快爆发火蔓延的预测预警技术；研发耦合大气–火交互作用的森林火灾大尺度蔓延动态预测技术；研建高强度森林火灾大尺度蔓延预测与扑救指挥辅助决策系统。

考核指标：开发融合高强度森林火灾大尺度蔓延机理的风险因子监测与评估成套设备和算法各 1 套，可动态监测≥5种风险因子，评估≥3 种极端火行为的发生概率；开发火线与极端火行为实时精准智能辨识设备和算法各 1 套，火线的长度辨识精度优于 5m、强度识别误差≤20%，极端火行为辨识准确率≥80%；发展地下火–地表火–树冠火和爆发火预测预警算法各 1 套；发展火–大气耦合作用的火灾蔓延动态预测软件 1 套，预测火场范围≥10km2；研发森林火灾大尺度蔓延预测与扑救指挥辅助决策系统 1 套，火蔓延速率动态预测误差≤50%，火灾态势预测提前≥1 小时；在至少 2 个林区和 1 种大尺度火灾空中扑救装备开展示范应用。

2.2 森林–城镇交界域火灾预测与防控技术研究

研究内容：围绕森林–城镇交界域火灾防控需求，针对森林火灾引发建筑火灾的引燃机制、火蔓延规律与综合防控技术等，研究我国森林–城镇交界域火灾的发生规律与影响因素，发展交界域火灾高发区域和高发时段辨识方法；研究高强度树冠火热辐射和飞火引燃建筑材料的机制及临界条件，构建交界域典型建筑材料的引燃危险性测试数据库；发展森林–城镇交界域火灾风险分级技术；研究植被与建筑交汇和混杂离散分布下的交界域火蔓延预测技术，研发交界域火场扩展动态预测技术及软件；研究森林–城镇交界域森林可燃物调控技术、防火隔离带建设技术和建筑设施外部防火技术。

考核指标：建立我国森林覆盖率超过 40%的森林–城镇交界域火灾高风险分布图的制定方法；起草火焰辐射及飞火引燃建筑材料危险性测试标准（送审稿）1 套，完成≥5 种典型建筑材料的引燃危险性测试数据库；开发森林–城镇交界域火灾风险分级软件 1 套；开发森林–城镇交界域大尺度火场扩展动态预测算法及软件 1 套，实现≥5km2 交界域火灾蔓延模拟，火蔓延速度预测误差≤50%；起草交界域植被可燃物调控、防火隔离带建设、建筑设施外部防火等标准（送审稿）3 套。

任务 3 大规模地质灾害监测预警与风险防范技术与装备

3.1 非显性滑坡隐患高效勘测技术装备研发

研究内容：针对中高易发区灾前变形破坏迹象不明显的滑坡隐患，面向快速精准勘察量测需求，研究隐患坡体地球物理场精细结构及差异性特征；研发复杂山地环境自主导航仿地航测技术系统，研发基于无人机载激光点云和贴近摄影三维实景的滑坡隐患增强显示技术方法；研制多尺度坡体结构和地下水状况的快速精细化探测技术装备；研发多源异构数据处理与融合解析技术；构建广域斜坡稳定性与滑坡危险性智能评价模型与方法，开展非显性滑坡隐患广域勘测与量化评价应用示范。

考核指标：非显性滑坡隐患精细结构与地下水状况勘测与评价技术指标体系 1 套；仿地航测系统，实现复杂山区弱或无 GPS 信号条件安全飞行，分辨率达到厘米级；低频无人机航空探地雷达系统，载荷重量<7.5kg，20m 以浅深度分辨率为分米级；无人机全航空瞬变电磁系统，载荷重量<15kg，发射磁矩>1000Am2，系统动态接收噪声水平<2nT/s，50m 以浅探测深度分辨率优于 1m；无人机半航空时频电磁系统，载荷重量<4kg，发射功率<80kW，系统动态接收噪声水平<3nT/s，150m 以浅探测深度分辨率优于 2m；区域斜坡勘测多源信息融合与解析系统 1 套，实现斜坡危险性自动评价，危险性判别正确率>60%；制定相关技术标准（送审稿）2 项；东、中、西部典型中高易发区示范应用 3～4 处，不少于3000km2。

3.2 深部岩溶塌陷风险精准防控技术装备研发

研究内容：针对城市深部岩溶地基塌陷灾害风险精准识别与防控需求，研究揭示岩溶塌陷灾变物理化学过程与地质安全影响机制；研制强干扰环境下岩溶塌陷隐患立体精准探测技术装备，研制隐伏岩溶地质解释系统；研制大型岩溶塌陷物理模型试验系统，建立复杂工况岩溶塌陷危险性动态评估模型；研发岩溶塌陷动力场监测关键技术与智能传感器，研究多控变量预警模型；研发建筑密集区、生命线廊道区岩溶塌陷灾害风险容量标定与防控关键技术，制定相关技术标准，开展国内外应用示范。

考核指标：岩溶塌陷灾变作用指标体系，物理化学过程可量化；岩溶塌陷隐患便携式瞬变电磁和天然电磁脉冲立体探测技术装备及智能化地质解释软件系统，城市环境有效探测深度≥100m、测量时效优于 20km/h、探测分辨率（岩溶跨度埋深比）优于 1:15；岩溶塌陷危险性动态评估模型 1 个，平面精度<1m，规模精度≥90%，水动力判据精度≥90%，岩溶塌陷风险要素识别准确率≥90%；普适性岩溶塌陷智能监测预警技术装备，自主产权，多测项集成感知、复杂工程活动场景预警成功率≥80%；城市工程活动胁迫下隐伏岩溶灾变过程足尺科学试验平台 1 个，制定相关技术标准（送审稿）2项（国际标准 1 项），典型岩溶地基城市示范应用≥2 处。

3.3 极端天气黄土体灾变风险防控技术装备研发

研究内容：针对极端降水及温度骤变频变作用下黄土地质灾害，面向生态主动防控关键技术需求，研究黄土高原地质环境系统响应规律、浅表层损伤累积效应、灾害激增机理及风险演进机制，开展极端天气背景下黄土地质灾害科学观测实验；研发黄土地质结构和关键物理参数快速探测技术，研发水–热–力耦合作用下黄土体三维微结构演化观测试验装备；研发黄土体细观损伤自组 感知阵列、自适应监测关键技术与装备；研究降雨激发条件下区域–流域–斜坡地质灾害危险性动态关联感知与量化模型，研发智能预警系统；研究极端天气黄土高原地质灾害主动防御对策，研发黄土沟壑区典型防护工程优化技术，并示范应用。

考核指标：极端降雨及冻融循环下黄土体物性状态变化、结构损伤和灾变效应指标及其集成测度方法 1 套；黄土体浅表层结构和物性参数大范围探测技术装备，几何分辨率优于米级；黄土坡体湿度、温度、电导率等三维物理场和结构损伤集成监测技术装备，测量响应时间优于秒级；面向循环渗透和复杂加载工况的黄土三维微结构演化过程观测试验装备，分辨率优于 0.5μm；黄土区域–流域–斜坡协同的地质灾害风险智能预警平台，流域尺度空间精度优于 100m，预警准确率?75%，预警时间提前?30min；极端天气下黄土灾变效应多尺度野外科学观测研究站≥2 处，经历 1 个水文年运行；提交极端天气黄土高原地质灾害风险对策 告 1 份，基于生态防护的黄土坡体新型防渗排导工程技术≥2 项，制定相关技术标准（送审稿）2 项，典型黄土沟壑区交通及城镇建设工程示范应用 3 处。

任务 4 特大地震灾害监测预测预警与风险防范技术与装备

4.1 面向地震灾害风险评估的地震区划新技术

研究内容：立足于从源头防范大震巨灾，针对目前地震区划图编制中存在的编图指标单一、概率水准有限、参数类型不足等问题，研发面向地震灾害风险评估的地震区划关键技术，实现新一代国家地震区划图“多概率、宽频带、高精度、海陆一体”的目标。研发考虑多源动力学环境、孕震介质特性、活动块体及其相互作用机制、多层次地震破裂模型的多尺度潜在震源判别及模型构建技术，并对华北地区大震震源进行系统研究；研发综合多源观测资料并兼容多类型潜在震源的地震活动性模型构建技术；研发融合观测资料统计和数值模拟的宽频带地震动预测模型构建技术；研发基于复杂震源过程的地震危险性分析技术及考虑复杂场地结构与断层相互影响的强地面运动模拟技术，发展多尺度地震动参数区划技术；研发国家地震区划图模型库和计算系统；在华北（包括渤海）、川滇地区开展地震动参数区划图编制示范。

考核指标：地震震源模型构建技术，包含点源、二维源、三维源等多类型多尺度潜在震源及相应的地震活动性参数，可兼容泊松模型和时间相依模型；全国分区（包括海域）地震动预测模型建立技术，地震动参数包括加速度反应谱、峰值速度等，其中加速度反应谱周期 0～15s，并包含地震震源类型和厚沉积层效应等参数的影响；不同尺度地震动参数区划技术及规程；国家地震区划计算软件 2 套，分别基于空间积分和地震事件集 2 种技术路线，可兼容点源、二维源、三维源等多类型潜在震源模型及相应的地震活动性模型和地震动预测模型，最低超越概率水准 10-6；华北、川滇地区地震动参数区划图。相关软件和技术规程通过行业主管部门验收。

4.2 特大城市和城市群重特大地震灾害风险情景构建技术

研究内容：针对特大城市和城市群面对大地震脆弱性强、灾害风险高、亟需有效的防范措施等问题，研发重特大地震灾害风险评估和情景构建关键技术，为防范和化解特大城市和重大基础设施面临的大震巨灾风险提供科技支撑。研发考虑震源–传播–场地条件的断层三维模型构建方法和宽频带强地面运动场模拟技术；研究不同区域建筑群震害风险现状及分布特征，建立考虑地域时空差异的城市建筑群地震灾害风险分区分类评估方法和灾害损失分析方法；构建城市典型生命线系统（供水、电力、燃气、交通、通讯等）地震灾害耦联失效模型，建立城市典型生命线系统的地震灾害风险分区分类评估方法；发展基于物理模型、数字孪生和数据驱动的地震灾害情景多尺度模拟和动态展示技术；研发地震灾害风险评估与情景构建软件平台，在华北和川滇地区选择典型城市开展综合应用示范；编制地震灾害风险评估与情景构建技术规程。

考核指标：考虑不同断层类型和巨厚场地非线性效应的宽频带地震动场统一模拟技术，频带宽度为 0.1～20s，覆盖场地厚度?100m；考虑经济发展和抗震能力差异的城市典型建筑群地震灾害风险评估方法，风险分区分级≥5 类，影响因子≥10 种；不同区域典型城市生命线工程系统地震灾害耦联失效模型≥4 类，每类模型的影响因子≥7 种；特大区域建筑群地震动力响应高效模拟技术和动态展示技术，建筑规模达千万数量级，计算时间≤10 分钟；地震灾害风险评估与情景构建软件平台及示范应用结果；形成地震灾害风险评估与情景构建技术规程，并通过行业主管部门验收。

4.3 新疆–中亚陆内俯冲带大震震源识别与危险性分析

研究内容：针对“一带一路”重要节点新疆–中亚段陆内俯冲带地震构造环境复杂、地震灾害风险大、对大震机理和致灾效应认识不足等问题，研发陆内俯冲带大震震源识别技术，开展区域地震危险性分析，为“一带一路”建设地震安全提供科技支撑。研究新疆–中亚陆内俯冲带及相邻区域高分辨率岩石圈三维精细结构，分析陆内板片俯冲特征及其对强震的控制作用，发展大震震源识技术；研究重点区域地震构造三维结构模型、断层活动历史及现今运动状态，发展陆内俯冲带多时空尺度潜在震源判定技术及地震危险性评价方法；研发考虑陆内俯冲带复杂断层结构和地形、巨厚沉积盆地的强地面运动模拟技术；基于境内外各种地质地球物理观测探测结果和空间对地观测资料的分析，开展地震危险性评价、强地面运动和灾害预测，并划定高风险区域。

考核指标：新疆–中亚陆内俯冲带及相邻区域高分辨率岩石圈精细结构与陆内板片俯冲模型及数据库 1 套，横向分辨率优于 50km；重点区域地震构造模型及数据库 1 套，其中地壳速度结构横向分辨率优于 10km，断层三维结构控制结点 5km 以内，主要活动断裂地表定位精度优于 100m，提供至少两个时间尺度断层变形速率；多时空尺度三维潜在震源判别技术与地震危险性评价技术 1 套，强地面运动模拟技术及计算软件 1 套；沿线活动构造图与区域地震构造图（1:100 万），重点区域关键断层 1:5 万附图集，大震潜在震源划分及不同概率水准地震动参数区划图（1:100 万），重点城市、重要工程集中区基于强地面运动模拟的影响场分布图（1:5 万）。

4.4 海洋地震与海啸监测关键装备与监测预警试验技术系统

研究内容：针对我国海洋地震和海啸监测能力薄弱、国产监测设备缺乏等问题，通过原理攻关、技术开发与系统集成，形成海洋地震、海底滑坡和海啸监测预警关键技术装备。研发具有自主知识产权的岛礁、海面、海底和浮标地震监测设备，包括高精度光纤宽频带海底地震仪、基于光纤传感的海底压力和形变监测传感器、基于浮标的地震 P 波接收装备、高精度海域重力场和地磁场相对及绝对观测装备等；研发基于全球卫星导航系统干涉测量技术（GNSS–IR）的岸基海啸监测装备；研发海域地震、海啸立体观测数据校准算法、数据质量评估与立体探测体系观测数据同化技术；在南海建设集成海底地震观测及基于浮标的地震 P 波接收装备、GNSS–IR 岸基海啸监测装备、近岸雷达、深海海啸浮标等多手段、高精度、多要素的实时地震与海啸监测预警试验系统，开展示范应用。

考核指标：光纤宽频带海底地震仪，三分量测量频带120s～100Hz、噪声水平优于 1ng/√Hz@1Hz、阵列长度优于1km，并形成海底地震成 成场、数据实时传输的实用化观测技术；海底压力传感器灵敏度优于 30pm/MPa，精度优于0.001MPa；海底光纤形变传感器分辨率优于 0.1nε，日飘移优于 5nε；浮标地震仪 P 波频带 60s–60Hz、动态范围 120dB，相对重力观测仪器日零漂优于 1μGal、分辨率 0.1μGal；船载绝对重力测量系统测量准确度优于 5mGal、精度优于 1mGal；海洋地磁矢量传感器测量精度优于 0.1′、噪声优于 0.2nT（RMS）、寻北精度优于 2″；基于光纤传感的阵列式三分量海底地磁传感器噪声优于 0.1nT（RMS）。建立观测数据质量评估与处理算法，形成与陆基台站联合反演能力，实现海域地震监测预警信息的实时产出；在南海建立包括海底地震监测、浮标地震 P 波接收、基于 GNSS–IR 海啸监测、深海实时海啸监测和近岸雷达等组成的地震与海啸监测预警试验系统，实现秒级地震预警和厘米级海啸监测，示范应用 6个月以上。

任务 5 极端气象灾害精准监测预 预警技术与装备

5.1 极端雨强预 技术及应用示范

研究内容：以 2021 年 7 月河南极端暴雨过程等为例，研究多尺度系统综合作用下极端强降水的形成机理，研究形成极端雨强的中小尺度系统的动力、热力过程，评估现有数值模式的预 性能；研发极端强降水潜势预 方法；基于卫星、雷达等高时空分辨率多源观测资料发展极端雨强过程快速分析技术；研发快速循环同化更新的高分辨率数值预 系统；开展基于数值预 模式的极端雨强人工智能预 方法研究；集成以上技术和方法建立针对极端雨强的预 系统并示范应用。

考核指标：厘清“7·20”郑州极端强降水的形成机理，提出极端强降水发生发展的物理概念模型，再现强降水过程，提供分析 告；极端强降水潜势预 系统时效 24～72小时，空间分辨率 10km，预 命中率>60%；快速循环同化更新高分辨率数值预 系统预 时效 6～12 小时，水平分辨率 3km，命中率>70%；基于人工智能的短临预 系统预 时效 0～12 小时，水平分辨率 1km，命中率>80%；集成预 系统完成 1 个汛期（不少于 3 个月）的准业务运行试验，提供测试 告。

5.2 高精度可扩展气象数值预 模式的四维变分同化技术

研究内容：面向极端气象灾害预测的下一代大气数值模式，发展准均匀 格非静力大气模式的切线性及伴随模式，研究与大气模式核心模块对应的切线性和伴随模块的高效算法；研发切线性物理过程及其伴随，对强非线性和不连续性进行科学处理，有效改进切线性模式和伴随模式的预 结果；研究同化并行算法，构建适用于众核高性能计算机的下一代四维变分同化框架；设计以全球四维变分为核心，全球/区域一体化的同化框架；建立高扩展性的四维变分同化原型系统，实现常规和卫星观测的有效应用。

考核指标：从无到有建立准均匀 格非静力大气模式的切线性及伴随模式，伴随正确测试结果达到 14 位精度；从无到有建立准均匀 格全球四维变分同化原型系统，整体梯度测试结果达到 6 位精度，分析误差与立项时中国气象局全球业务系统相比减小 5%左右；有效同化我国风云气象卫星和全球大气观测系统中其他主要观测资料，批量试验评估有正贡献，卫星资料同化占比从 75%提高到接近 90%，其中我国风云卫星资料的使用量占所有卫星资料数量从现在的 11%提高到 25%；初步具备全天候卫星资料同化能力。

5.3 致灾强风精细化监测预 关键技术与示范应用

研究内容：基于多波段雷达组 、卫星、超大城市垂直综合气象观测等设备群，研发多设备协同观测技术，实现对致灾强风暴演变的三维风场分析、精细化结构特征和演变规律等全过程监测；研发数值模式近地层多源资料融合同化分析技术、公里尺度边界层和阵风参数化方案，结合大涡模拟，建立高分辨率强风短时临近预 系统；利用人工智能等技术，优化对流性致灾大风（龙卷）的实时识别、临近预警、短时预 、短期潜势预 等大风精细化预 技术；开展致灾强风对敏感区域（水域、高层建筑密集区、城市重要设施）、敏感行业（交通、高空作业）影响评估和风险预警技术研究。

考核指标：建立高分辨率强风短临–短期预 系统，提供全时效 1km 分辨率，0～2 小时逐 6 分钟滚动更新逐 10 分钟临近预 ，2～12小时逐小时更新逐30分钟短时预 ，12～24 小时逐 60 分钟更新逐小时短期潜势预 （形成技术和产品体系）。致灾强风预警平均提前 45 分钟以上，其中 10 级以上大风预警平均提前 10 分钟以上，具备龙卷风预警能力；提供致灾强风对敏感区域（水域、高层建筑密集区、城市重要设施）和敏感行业（交通、高空作业）的影响指标，针对敏感行业（交通，如高铁）建立基于强风避险的预警调度指挥平台，并进行示范应用。

5.4 全球海洋气象灾害监测预 预警技术及示范应用

研究内容：针对海洋气象一体化的全球海洋气象灾害（海雾、海上大风、强对流等）监测预警预 需求，研究海洋气象发生发展和致灾机理；研发全球海气耦合的准均匀和可变分辨率 格模式预 技术和海洋气象灾害预 技术；研发海洋大气耦合的主被动一体化辐射传输式，研制高质量光学微波多源卫星资料遥感技术与数据集；研发海量大数据的管理与分析应用技术，实现多源异构数据安全、协同应用；搭建面向应用的全球海气耦合预 示范平台。

考核指标：建成自主可控的全球海气耦合数值预 系统，适用于高分辨率和大规模并行计算环境的非结构 格计算；24 小时预 近海 6 级以上大风准确率较目前提高 3%～8%，海雾预 能力与国际主流数值模式能力相当，准确率达到 80%；具备实时监测能力，研制海洋天气自适应的全天候高时空分辨率（时空分辨率优于 4 小时、25km）的全球卫星资料应用产品，建立海洋大气相互约束的温压湿及水凝物廓线、洋面风、强对流和海温专题数据集；建立基于海量异构海洋气象数据开发应用平台和服务于海洋气象监测预警预 的示范平台，并开展示范应用。

任务 6 复合链生灾害监测预警、场景推演与综合防御技术装备

6.1 高山峡谷工程区复合链生灾害风险推演关键技术

研究内容：面向川滇藏东高山峡谷区国家重大工程建设和运行安全需求，针对常遇重特大地震、暴雨两大链生和复合灾害防控技术方法缺乏等问题，研究高山峡谷区地震、暴雨等重大复合链生灾害孕育、传递和灾变演进机理及其级联放大效应，研发复合链生灾害时空动态演进判识技术方法；开展高山峡谷区非均匀性应力状态下复合链生灾害孕灾环境探测与监测，构建降雨与地震复合群发式链生灾害人工智能预测预警技术与指标体系；研发链生灾害多因子互馈演进耦合算法，构建重大复合链生灾害全耦合的三维动力模型与场景推演平台，实现复合链生灾害超前预测和断链减灾防控成效推演；研发面向链生灾害综合风险评估的多承灾体脆弱性模型，构建基于动力学过程与精细物理模型耦合的全过程、多尺度、精准化链生灾害风险评估技术，形成高精度综合风险区划技术体系；选择典型高山峡谷工程建设区开展重大复合链生灾害场景推演与风险评估示范。

考核指标：给出地震–滑坡/泥石流–堰塞湖溃决洪水、暴雨–洪水–滑坡/泥石流 2 类复合链生灾害致灾演进过程的判别模式；构建多时空尺度复合链生灾害概率评估指标体系，时间尺度为年、月、天，空间分辨率<10m；场景推演技术中的地震动模拟模块单次模拟范围?100km×100km、输出 格16<1km×1km、频宽 0.1～20s，场景推演模块 格精度<5m×5m、范围?2000km2、滑坡评估准确率?80%；建立大型水坝、大跨度桥梁、深埋隧道等重大工程脆弱性模型 3 套，给出多承灾体脆弱性模型综合考虑人口经济和重大工程的链生灾害风险区划图比例尺优于 1:20 万；复合链生灾害场景推演平台响应时间 30 分钟以内，推演准确率?80%，并在雅鲁藏布江下游和川藏铁路 2 个典型区段开展示范，提出相关标准（送审稿）3 项。

6.2 特大城市外洪内涝灾害链联防联控应急技术与示范

研究内容：针对 7·20 郑州特大暴雨灾害暴露出的特大城市联防联控脱节、监测预警失灵、缺乏重大外洪内涝链生灾害耦合推演技术和动态风险评估技术等问题，研究外洪内涝灾害链风险传递与演变规律，研发流域–城市耦合系统外洪内涝一体化协同监测与早期风险感知技术；分析特大城市“地表–地下”三维立体空间复杂承载体特性，研发城市外洪内涝链生灾害风险智能预警与定向发布技术；研发跨尺度外洪内涝链生灾害动力学模型，研制流域洪水与城市内涝联合防控场景三维推演与趋势预测平台；研发城市外洪内涝灾害链风险规避与联防联控应急指挥决策智能化系统，在典型特大城市进行示范应用；研究编制城市特大洪涝灾害链联防联控应急预案与技术标准。

考核指标：洪涝链生灾害精准协同监测技术系统/装备，空间分辨率达到 100 米级，实现厘米/秒级洪涝过程的动态监测精度?70%；早期风险感知技术 4 套，预见期?2 小时；综合考虑实时人口、车流动态信息与三维承载体特性的综合风险动态评估与预警技术 1 套，时间分辨率到小时，空间分辨率到街道和街坊单元，定向发布准确率?80%；跨尺度外洪内涝链生灾害动力学模型 1 套，时空分辨率达分钟与米级，场景推演平台响应时间 30 分钟，灾难推演准确率?70%；联防联控应急指挥决策智能化系统满足业务运行要求，实现小时级联动，并通过行业主管部门组织的评审；在 3 个特大城市进行应用示范，每个示范区 200km2 以上；编制灾前准备、灾中应对和灾后处置等应急预案 3 部，城市特大洪涝灾害链综合风险制图、联防联控等技术标准（送审稿）各 1 部。

6.3 黄河上游干流库坝群段多灾种应对关键技术

研究内容：黄河上游干流库坝群是安澜黄河的重要安全屏障。研究青海高原黄河上游干流段库坝群段地震、崩滑流、暴雨与山洪多灾种演进过程、叠加与碰头、时空耦合特征，建立以多重临界稳定态趋势概率为基础的多灾种危险性评估模型，研发河道干流高海拔库坝群段高危险区定量识别技术；研发基于地震、气象、地质、洪水灾害等单灾种监测的多源数据准实时、实时集成技术，研制多源信息集成共享的大数据智能预警平台；构建高寒缺氧环境下多灾种重大灾害高精度遥感快速调查、 络高效核查、动态模型模拟综合集成快速评估指标体系，针对应急救援和恢复重建需求的精准损失评估天空地一体化技术体系；开发适应高海拔缺氧环境的救援队伍能力保障、受灾人员应急转移与安置的高效指挥应对决策支持系统，并在典型库坝区开展示范应用。

考核指标：完成黄河上游干流库坝群段地震、崩滑流、暴雨与山洪单灾种叠加与碰头危险性评估图集；完成多尺度、多灾种空间分辨率优于 1km 的数据库和系统综合评估体系；灾害应急快速评估时效优于 6h，灾害损失和应急需求评估准确率?70%；灾害精准综合评估时效优于 20 天，关键要素评估准确率?90%；构建适应高海拔缺氧环境的灾害应急处置专业技术方案；预测预警技术体系至少采集 2 种以上高分遥感数据，采集气象、地质灾害、水文等 3 类监测平台实时监测数据，形成 1 套多源数据融合的技术集成平台，预警空间分辨率 1km，准确率＞80%的风险预警概率模型；建立多灾种预警、评估和应急转移、安置、救援决策支持技术系统；在行业主管部门得到业务化应用，成果在 2～3 处库坝区开展示范应用，提出青海高原黄河干流段库坝群段多灾种重大灾害防控应对策略研究 告 2～3 份。

6.4 重大自然灾害监测预警与防控前沿技术探索（青年科学家项目）

研究内容：重大自然灾害孕育及演化新理论；重大自然灾害监测新技术及新装备；重大自然灾害预警预 新理论及新技术；重大自然灾害精准防控新方法、新装备、新材料、新应用等。

考核指标：形成 理论3～5项，前沿技术原型3～5项，完成实验室小型试验，制备出样品或样机。

有关说明：该任务方向仅部署青年科学家项目，在洪涝干旱灾害、森林草原火灾、地质灾害、地震灾害、气象灾害及复合链生灾害六个方向分别支持1～2个项目。

任务 7 危险化学品和化工园区安全技术与装备

7.1 氯碱化工生产装备损伤检测与安全风险防控关键技术及示范应用

研究内容：为解决氯碱化工生产装备腐蚀、开裂和泄漏的早期发现与风险防控等问题，研发生产装备微小点蚀、垢下微小裂纹等隐蔽性损伤预测技术及成像检测装备；研究密封元件劣化评估及基于泄漏率的失效预防技术；研究卤族元素介质泄漏远距离检测及高效应急处置装备；研究氯碱化工生产装备安全风险一体化防控技术。

考核指标：内、外壁点蚀高精度自动成像检测装备，缺陷检测灵敏度达?1mm×0.5mm 点蚀坑，尺寸测量精度为±0.1mm；垢下微小裂纹高精度成像检测装备，裂纹成像检测灵敏度达 1mm（长）×0.5mm（深）；建立密封元件劣化速率预测模型及基于泄漏率的失效预防技术，卤族元素微泄漏率≤2×10-5mg/(s·mm)；高毒性卤族元素泄漏远距离检测装备，遥测距离 200m，最低检出限 10ppm·m，200m 遥测折合浓度50ppb；泄漏应急处置装备，处理能力≥500m3/h，系统压降≤5kPa，泄漏回收率≥95%；建立燃爆、腐蚀、泄漏等风险一体化防控方法，制修订氯碱化工装备检验评价、风险防控相关的国家/行业标准（送审稿）不少于 2 项；申请发明专利不少于 5 项；在不少于 5 家氯碱化工企业、1000 台装备上示范应用，应用时间不少于 6 个月。

7.2 典型危险化学品燃爆抑制与泄放技术及装备（青年科学家）

研究内容：为解决硝基类、偶氮类、过氧类等危险化学品燃爆事故抑制效率低、高温火焰淬熄与泄压效率难以兼顾等问题，基于自由基连锁反应本质定向设计抑制材料的分子构成，研制湮灭典型危险化学品燃爆关键自由基的靶向抑制材料；开展火焰淬熄材料结构优化设计，研发典型危险化学品燃爆靶向抑制与无焰泄放装备。

考核指标：研制针对硝基、偶氮基、过氧基等不少于 5类危险性基团的靶向抑制材料，建立靶向抑制反应动力学模型；燃爆靶向抑制材料，抑制的爆炸压力（Pred,max）不高于最大爆炸压力（Pmax）的 5%（即 Pred,max ≤5%×Pmax）；燃爆靶向抑制与无焰泄放装备，可完全淬熄典型危险化学品燃爆（KG≤600bar·m/s；Kst≤500bar·m/s）高温火焰，适用于硝基类、偶氮类、过氧类等高升温/升压速率危险化学品的燃爆泄压设计（爆破温度设计范围：-196℃～800℃），动态响应时间<1ms，疲劳寿命≥100000 次，泄压效率≥80%。

任务 8 矿山安全风险智能监测预警和防控技术与装备

8.1 煤矿冲击地压区域应力监测与源头防治关键技术及示范应用

研究内容：为解决我国煤矿冲击地压源头防治问题，研究冲击地压全过程精细模拟、危险区域精准甄别和智能识别技术；研发矿井全生命周期煤岩体应力与覆岩结构全尺度连续监测技术；研究厚硬岩层井上与井下应力协同控制技术；研发巷道冲击自适应支护装备；开展矿井煤岩体应力与覆岩结构控制的冲击地压源头防治示范应用与效果评价。

考核指标：建立典型冲击地压时空演化模型，危险区域识别准确率≥90%；三向应力监测传感装置试验寿命≥20a，全矿井重点区域应力场容许误差≤5%；全尺度覆岩结构分辨率≤2m，误差≤2%FS；厚硬岩层井上与井下应力协同控制技术，控制深度≥1000m、半径≥200m，井下控制垂高≥200m，区域应力分布不均匀系数下降≥50%；抗冲击自适应支护装备，工作阻力≥8000kN，让位位移≥300mm 且断面收缩量≤20%；分别在不少于 1 处新建、正在生产的冲击地压矿井示范应用，应用时间不少于 6 个月，冲击地压事故零发生；制修订国家/行业标准（送审稿）不少于 5 项，煤矿冲击地压源头防治技术规范（送审稿）不少于 2 项。

8.2 煤矿灾害融合监控与决策数字化关键技术装备及示范应用

研究内容：为解决现有煤矿安全监控系统不满足“云边端”一体化智能监控要求、数字化决策支撑不足等问题，研究煤矿典型灾害监控数字孪生技术；研发爆炸性气体、粉尘精准感知及煤矿安全信息传感器智能化技术；研发煤矿安全隐患图像智能识别技术及装备；研发工作面安全风险边缘协同管控技术及装备；研发煤矿灾害监控融合与智能决策平台并示范。

考核指标：构建煤矿两种以上典型灾害监控数字孪生模型，准确性≥80%；CH4、CO、C2H2、C2H4 等传感器，具备自动校准、诊断、描述、识别及自适应和互操作等特性，本安带载距离≥6km 的全 IP 传感层组 ，传感器协同响应时延≤100ms，CH4、CO 传感器实现零误 ；CO 传感器分辨率1×10-6、误差为真值的±3%以内，C2H2、C2H4 传感器分辨率0.1×10-6、误差为真值的±10%以内，呼吸尘浓度传感器测量范围 0～100mg/m3、测量误差≤10%，设备保护级别 Ma 级（EPL Ma）；煤矿安全隐患图像智能识别装备，实现采掘扰动、巷道形变、浮煤堆积等 10 种以上典型隐患的自动识别，准确率≥95%；工作面安全风险边缘协同管控装备，实现瓦斯积聚、异常涌出等风险就地判识，准确率≥90%；煤矿灾害监控融合与智能决策平台，具备多灾害监控融合、避灾规划等功能，平均无故障时间≥10000h；建设全矿井多灾害监控融合与数字化决策示范工程 2 处，应用时间不少于 6 个月；制修订国家/行业标准（送审稿）不少于 3 项。

8.3 陆上超深油气井井喷防控关键技术装备及示范应用

研究内容：为解决我国超深油气井井喷风险预警时效性差、溢流井涌处置失败率高等问题，研发近钻头、井筒和井口多源信息感知与融合的井喷风险智能监测预警技术及装备；研究井控设施全方位完整性检测、监测技术；研发溢流井涌抢接井口机器人与远程智能一体化关井技术及装备，研发压井处置决策支持与控制系统。

考核指标：井喷风险智能监测预警装备，可实现井漏、气侵和溢流等复杂情况的自主辨识，可测最小井下钻井液含气率达 1%，预警准确率≥90%，适用于国内超深油气井；井控设施完整性检测、监测技术，实现关键结构早期损伤在线可视化智能评判，可辨识 5μm 宽裂纹、深度≤5%壁厚缺陷和10ml/s 泄漏，监测诊断准确率≥95%；智能化溢流井涌处置系统，具备井涌状态下自主识别井口、对中旋接工具及远程关井能力，对中精度≤0.4mm、额定扭矩≥35kN·m，抢接井口作业时间≤45s，成功率≥98%；压井处置决策支持与控制系统，压力控制误差≤50psi；在川渝或新疆地区主力油气田示范应用不少于 10 井次，应用时间不少于 6 个月。

任务 9 城市建设与运行安全风险监测和防控技术

9.1 超高层建筑风险排查与幕墙替换技术及装备

研究内容：为解决超高层建筑运行风险隐患辨识率低、外围护损伤检测效率低、高空幕墙应急替换难度大等问题，研发超高层建筑围护损伤、风振摆动、电气老化等隐患排查数据平台，基于机器学习的建筑智能化风险评级和预警技术；研发超高层建筑外部隐患巡检筛查图像光感快速定位与等距高清超稳扫描精准识别技术装备；研发受损幕墙构件面板应急加固技术、单元式幕墙整体高效拆除及替换技术装备。

考核指标：超高层建筑安全隐患排查数据平台，包含不少于 3 类隐患 100 栋样本建筑的 5000 项风险数据信息；建筑智能化风险评级和预警技术，包含不少于开裂、变形、锈蚀、老化等 20 项评价指标和 5 级安全预警状态指标，智能化评级预警算法准确率≥95%；建筑外部隐患巡检筛查图像光感快速定位装备，外部全局筛查速度≥2000m2/h，高风险松动、破损等损伤识别准确率≥90%；等距高清超稳扫描精准识别装备，图像检测精度≤0.1mm；单元式幕墙整体高效拆除与替换技术，700kg 以下幕墙单一板块现场整体拆除替换时间≤3h；制修订超高层建筑风险排查检测与幕墙替换技术团体标准（送审稿）2 项，申请发明专利不少于 2 项，在不少于 2 个典型超高层建筑开展风险排查与幕墙替换技术示范应用，应用时间不少于 6 个月。

9.2 城市燃气设施泄漏事故防控关键技术及装备

研究内容：面向城市燃气泄漏事故风险防控需求，研究城市燃气系统泄漏在线监测与智能预警技术；研究城市燃气管道焊缝缺陷内部智能检测与服役状态研判技术；研发城市燃气系统泄漏地上面源探测与监测预警装备；研发城市燃气泄漏后甲烷“消纳-抑爆”一体化技术装备；研发城市燃气管道在线快速阻泄固连技术装备。

考核指标：全域燃气系统泄漏在线监测优化布点技术规范，布点距离≥25m，高风险点识别率≥90%；全域燃气泄漏在线监测联 系统，灵敏度优于 0.03%V，预警响应时间≤5s；DN150 以上中低压钢质管道焊缝缺陷自驱动在线内检测装备，运行速度≥1m/s，爬坡角度≥90°，焊缝（提离 5mm）错边灵敏度 0.2mm，可检最小裂纹 5mm（长）×0.3mm（深）；高精度移动式燃气巡检技术装备，可检 2 类气体，灵敏度优于 10ppbv，检测频率≥10Hz，巡检速度≥60km/h；泄漏燃气“消纳-抑爆”一体化技术装备，微纳胶囊粒径≤500nm，吸收 CH4≥4L/kg；燃气管道在线快速阻泄固连装备，连续工作24时长≤2.5h，DN110 以上 PE 管材曲面热熔深度≥3mm；制修订国家/团体标准（送审稿）4 项；在不少于 3 个城市示范应用，应用时间不少于 6 个月。

任务 10 交通运输和物流安全风险监测预警与防控技术

10.1 口岸危险物质快速检测设备及移动实验室

研究内容：为解决口岸入境货物藏匿危险物质精准查发问题，研发危险化学品多重危害智能施检系统及便携式鉴定与身份识别装备；研发多模多谱耦合现场快速检测装备；研发高灵敏质量分析与高特异性生化传感智能化系列探测装备；集成各型现场与走航装备，研发集成装备平台与适用于岸边直提作业的高机动性多场景适应的移动实验室，在典型口岸示范应用。

考核指标：危险化学品易燃性、毒性、腐蚀性等物理危害、健康危害和环境危害智能施检模型不少于 5 个，危险化学品鉴定识别装备检出识别时间<30min，识别准确率≥99%；固废现场鉴别排查装备，可检测聚合物、矿产品、再生金属等 3 类商品 50 种品种以上，危废排查覆盖易燃、腐蚀、毒性等 3 类废物的 10 个品种，鉴别排查准确率≥95%，现场鉴别与排查时间<5min；智能化探测装备，目标定位精度≤2cm，信号响应时间≤30s，单次探测时间<3min，探测准确率≥85%；移动实验室，满足海运和陆路等不同口岸差异化模块化应用需求，可在四级公路上运输，平均故障里程>3000km，在加速度 100±20m/s2、持续时间 16±2ms 的冲击后可正常工作，内外舱温差达 25℃时的传热系数≤1.2W/(m2·℃)，包含不少于3 类危险货物查验的功能分区，洁净度≥8 级，可同时满足危险化学品、固废筛查和违禁品并发查验作业，在不少于 2 类业务场景模式下示范应用；制订危险化学品探测、固废筛查与违禁品现场查发相关行业标准（送审稿）不少于 8 项，申请发明专利不少于 5 项。

10.2 航班运行安全预警与辅助决策技术

研究内容：为解决复杂飞行多故障征候叠加情况下航班飞行安全风险实时监测、预警与辅助决策的问题，研发符合适航标准