《Future Transportation》：Enhancing Disaster Prevention in Port and Municipal Environments: A Comparative Risk Analysis and the Role of UAV-Based Monitoring
Genta Rexha,
Aleksand?r Xhuvani,
Giuseppe Pompameo,
Antonio Zilli,
Michele Molfetta,
Rade Stanisic,
Antonio Cardillo and
Suad Mati
编辑推荐：
港口和市政环境中的灾害风险日益源于自然灾害、关键基础设施暴露及治理复杂性之间的相互作用。尽管已建立了正式的风险评估框架，但在快速演变事件中将静态风险分析转化为动态情景意识方面仍存在挑战。本研究对亚得里亚海-爱奥尼亚地区的四个参考区域——斯库台（阿尔巴尼亚）、佩
港口和市政环境中的灾害风险日益源于自然灾害、关键基础设施暴露及治理复杂性之间的相互作用。尽管已建立了正式的风险评估框架，但在快速演变事件中将静态风险分析转化为动态情景意识方面仍存在挑战。本研究对亚得里亚海-爱奥尼亚地区的四个参考区域——斯库台（阿尔巴尼亚）、佩斯科兰恰诺（意大利）、巴尔港（黑山）和塔兰托港（意大利）——进行了比较分析，以识别灾害预防系统中的脆弱性和监测缺口。基于文档分析和跨案例综合，研究结果区分了环境驱动的市政风险与港口环境中混合工业-物流风险特征。结果表明，监管框架已具备，但在洪水、滑坡、野火和工业情景中获取高分辨率、近实时的空间信息仍存在制约。本研究评估了基于UAV的监测作为增强现有治理结构内情景意识的补充工具，有助于改善风险评估与操作性灾害预防之间的整合。
**论文解读：港口与市政环境中灾害预防的增强：基于比较风险分析与无人机的监测作用**
**一、研究背景、问题及研究动机**
在全球气候变化背景下，灾害风险日益加剧，尤其是地方层面。温度升高、降水模式变化以及极端天气事件频发，改变了自然灾害的时空分布，使洪水、滑坡、野火、热浪等事件对社区、基础设施和基本服务造成严重影响，常常超出既有的预防和准备机制。欧洲层面，灾害风险降低与气候变化适应、领土治理及可持续发展政策紧密交织，强调从反应式应急向主动预防和准备的转变。然而，战略目标向地方有效行动的转化仍面临困难，地方层面的灾害风险分析受限于数据可用性、空间分辨率以及将动态风险信息整合至规划和决策过程中的能力。
市政当局作为灾害风险管理的前线，负责土地使用规划、地方基础设施和应急协调，但常面临技术能力有限和机构职责碎片化的问题。港口及港口临近市政区域则构成特别复杂的风险环境，这些区域集中了关键交通基础设施、工业设施、危险材料和密集经济活动，且多位于遭受多种灾害的低海拔沿海地区。灾害研究表明，风险不仅由致灾因子决定，还由环境过程、暴露度和脆弱性（由社会经济和制度因素塑造）相互作用产生。在港口环境中，交通系统的相互依赖性使动态更为复杂，中断可能产生级联效应，波及区域和国际供应链。
一个反复出现的挑战是能否获得及时、准确且空间详细的信息以支持预防和准备。传统风险评估常依赖静态灾害图和历史数据，难以捕捉极端事件中的快速变化条件。这类缺口在洪水、滑坡和野火等快速演变事件中尤为突出，此时情景意识对有效决策至关重要。在此背景下，无人机（Unmanned Aerial Vehicle, UAV）作为灵活的环境监测和灾害观测工具日益受到关注，能通过摄影测量和遥感提供高分辨率和近实时数据。然而，对于如何在不同灾害概况、治理安排和监测需求的市政与港口环境之间比较评估基于UAV的监测，现有研究关注不足。因此，本研究旨在通过比较亚得里亚海-爱奥尼亚地区的两个市政区域和两个港口，考察致灾条件、结构脆弱性、治理安排和监测缺口如何相互作用，塑造预防和准备需求，并基于需求驱动提出一个比较框架。
**二、主要关键技术方法**
本研究采用定性、需求驱动的方法。主要关键技术包括：（1）案例选择与跨案例比较，选取亚得里亚海-爱奥尼亚地区的四个参考区域：斯库台（阿尔巴尼亚）、佩斯科兰恰诺（意大利）、巴尔港（黑山）和塔兰托港（意大利），基于对气候相关灾害的暴露度、战略相关性及机构文档可用性；（2）定性评估框架，通过文档分析和统一编码对致灾因子、暴露度、脆弱性和监测缺口进行结构化定性评估，区分有限、中等和高关联/约束；（3）监测缺口识别，从时效性、空间分辨率、可观测性和操作可用性四个维度分析；（4）基于UAV的监测潜力评估，从基线监测工具、操作场景、技术适用性、运行约束和预防决策贡献五个维度进行概念性评估。样本队列来源为上述四个案例地区的公开机构文档和欧洲层面政策报告。
**三、研究结果**
**3.1 领土致灾因子概况与历史证据**：通过文档分析和历史记录，斯库台以洪水风险为主，2010年大规模洪水事件证实其系统性特征；佩斯科兰恰诺以水文地质不稳定为主，国家评估显示高滑坡易感性；巴尔港以火灾和技术风险为主导，欧洲森林火灾信息系统（European Forest Fire Information System, EFFIS）数据表明持续野火压力；塔兰托港以工业和技术危险为主，存在重大事故危害（Major Accident Hazard, MAH）设施。
**3.2 暴露与脆弱性模式**：暴露模式显示人口、基础设施和经济资产高度集中于危险区。斯库台居民区和农业用地位于洪泛区；佩斯科兰恰诺分散定居点加剧可达性挑战；港口环境中，塔兰托港工业与物流设施共存放大系统性风险，巴尔港危险材料储存与交通走廊及林区相邻增加复合风险。机构脆弱性作为跨领域因素显现，灾害风险管理责任分散于多层治理和部门机构，导致监测与预防操作整合不均衡。
**3.3 监测与信息缺口**：跨案例比较显示，监测和信息限制构成结构性风险组成部分。斯库台依赖国家层面水文预报系统，但缺乏洪水范围实时空间制图和动态暴露评估；佩斯科兰恰诺依赖静态区域评估，无法捕捉短期斜坡不稳定性；巴尔港依赖国家级和欧洲层面宏观监测，缺乏设施级火情情景意识；塔兰托港依赖正式安全合规框架，但在极端事件中缺乏快速视觉信息评估基础设施状态。整体呈现宏观尺度或静态系统特征，在快速演变事件中获取高分辨率近实时空间信息受限。
**3.4 对灾害预防的影响**：识别出的致灾因子、暴露模式、脆弱性驱动因素和监测缺口表明，预防努力不仅受致灾强度制约，还受关键时期情景意识和信息可用性限制。现有监测系统不足以满足要求，特别是在可达性有限、基础设施复杂和快速发生灾害的背景下。
**3.5 基于UAV的监测潜在作用**：UAV可提供高分辨率、灵活且快速部署的情景意识。在斯库台可补充洪水预警系统，提供实时淹没范围可视化；在佩斯科兰恰诺可支持斜坡不稳定识别和难进入路段检查；在巴尔港可增强早期火情探测和设施级评估；在塔兰托港可快速检查关键基础设施。UAV监测并非替代现有系统，而是增强预防和准备阶段的时间与空间分辨率，其有效性依赖于机构整合和数据共享机制。
**3.6 结果总结**：UAV监测的价值在于改善从监测到行动的完整预防链，提供高分辨率信息产品（如洪水范围更新、设施检查等）。当整合至机构程序时，可支持更精准决策。总之，风险由气候相关灾害、暴露、机构脆弱性和监测能力缺口相互作用塑造，市政与港口环境呈现明显对比：市政以环境驱动灾害为主，港口则自然与技术风险交织，且级联效应潜在更高。
**四、讨论与结论**
讨论部分指出，跨案例比较揭示出共同的结构性脆弱性与特定背景风险配置。斯库台和佩斯科兰恰诺以环境驱动灾害为主，巴尔港和塔兰托港呈现混合风险特征，且港口环境中级联效应的规模与关键性更高。风险不仅取决于致灾强度，还取决于基础设施、治理结构和信息流的系统依赖性。UAV监测主要贡献于改善情景意识，而非消除潜在脆弱性。研究局限性包括定性分析性质、依赖文档分析、案例数量有限，且UAV评估为概念性，未经经验部署验证。结论部分强调，洪水、滑坡、野火和复合灾害对地方当局和港口运营商构成日益增长的挑战，风险受限于地方和港口层面的监测与信息可用性。解决监测缺口是加强预防和准备的关键。研究提出基于UAV的监测作为补充能力，采用需求驱动方法，将风险与监测缺口联系至UAV能力。比较分析表明，加强预防不仅需要技术创新，还需要机构协调和治理整合。基于此，提出四项实际优先事项：将UAV监测嵌入正式程序、加强机构互操作性和数据整合、通过试点部署标准化数据处理流程、促进跨区域合作机制。
