热图如何与城市减灾挂钩？

　　出品：科普中国制作：地球物理信息科学传播团队陈会忠沈萍监制：中国科学院计算机网络信息中心
　　今年5月12日是第八个国家防灾减灾日，八年前的5月12日我国汶川发生了8。0级特大地震，造成了巨大灾害，至今我们记忆犹新。今年防灾减灾日主题是减少灾害风险建设安全城市，面临城市人口密集，流动性极大，减少灾害风险应该是建设安全城市的主要任务之一。
　　大家一定对2014年12月31日晚23时35分上海外滩陈毅广场发生的群众拥挤踩踏事故记忆犹新吧，它导致了35人死亡，42人受伤的重大惨剧。假如当时大家在出行前关注一下的热力图也许就可以减少向人多的地方聚集，避免事故的发生。
　　有人要问：在哪里能看到热力图呢？答案很简单啊，热力图就在你的手机上！很多朋友手机上都安装有地图APP，有的地图可以提供热力图服务。什么是热力图？它是利用获取的手机数据，定位该区域的用户数量，通过用户数量渲染地图颜色，实现实时展示该地区人的密度，这就是热力图。热力图其实就是手机数量的分布图，当然代表那个时刻的该地区的人流，所以热力图也叫人口热力图。
　　举个例说明如何看懂热力图。
　　（a）2016年5月4日15时北京国贸附近的热力图
　　（b）2016年5月4日15时10分南京新街口附近的热力图
　　图1实时显示人口密集的热力图
　　图1分别给出了2016年5月4日15：00北京和南京的热力图。红、黄、绿、蓝色区域表示人口密度由多至少。红色表示人口密度最大，蓝色表示人口密度最小。图1（a）为北京2016年5月4日15时国贸附近人员流动的情况，图1（b）为南京2016年5月4日新街口附近的人员流动情况。这就是根据互联网大数据产出的人口热力图。当前很多互联网企业推出了不少这样大数据产品呢。
　　热力图是如何产出的？目前中国已经拥有13亿手机用户，其中智能手机有7亿多，每一个手机应用，都在互联网上产生它的数据，人口热力图就是利用获取的手机数据，定位该区域的用户数量，通过用户数量渲染地图颜色，实时展示该地区人的密度，这就是热力图。
　　热力图有什么用？它非常方便你观察一个地方的人口密集数量，可以知道一些地方的人员多少，实时的人流量情况。对你出行，特别是在节假日，很多朋友外出游玩，想知道要去的地方人多不多，是否拥挤，热力图就是利器！它可以帮助我们躲避拥挤的地方，使我们旅行更加轻松愉快。你看南京新街口5月4日下午够拥挤的吧，青年节的下午年轻人放假去新街口逛逛的人还是不少哇！
　　如何获得热力图呢？我们以某地图APP为例，只要打开地图APP，点击地图右上方的所示图标（有两个小方框的图标）就会出现图2的开关图，将热力图开关打开，就会出现热力图的颜色了，把开关图关闭，就可以浏览你关心的地方人流量了。
　　图2热力图的获取
　　热力图是大数据应用的结果，人口热力图除了为公众出行服务以外，更大的用途就是助力智慧城市建设，助力城市减灾和城市安全。回顾一下2014年12月3031日晚上外滩的热力图（图3）。对比30日和31日热力图，明显看出12月31日晚上外滩地区流动人口已经异常密集。如果管理者能够充分利用手机上12月31的热力图，就可能避免惨剧的发生。
　　图32014年12月3031日晚上上海外滩地区热力图
　　根据热力图的数据还可以计算出2014年12月31日18时到2015年1月1日凌晨3时外滩的人流情况（图4）。我们可以看出在踩踏事件发生的时刻汉口路人员的数量激增。如果城市管理人员及时掌握热力图，采取措施及时疏导，就可能会避免踩踏事故的惨剧（图4）。
　　图42014年12月31日上海外滩户外人流分布
　　热力图对于破坏性地震应急救援也可以提供重要的帮助和支持。图5是2015年四川乐山5。0级地震前的热力图，我们可以根据地震前的人口流动密度，确定地震救援的位置，这对快速抢救生命无疑是非常重要的。
　　有人会提出一个问题，热力图既然它是基于手机定位来统计数据的，那么地震中手机容易发生关闭或基站受到破坏定位失败时，是否就无效了？其实这恰恰是热力图的重要应用，人口流动密度图是动态的，它可以动态产出热力图，比如每分钟产出一张图，将地震前后的热力图进行对比，可以快速找到哪些地方受地震破坏严重的程度，为地震应急救援提供最及时的分析和决策依据。
　　图52015年四川乐山地震的热力图
　　热力图是互联网防灾减灾和大数据技术在防灾减灾领域的新应用。除了在城市流动人员管理，防止拥挤、地震应急救援决策以外，热力图还可以应用在城市交通控制、城市消防、突发事件处理等领域。目前，城市灾害的应急救援使用的地图主要是根据人口调查得到的平均人口分布图，一般是一年或几年前数据，使地震这种突发事件的应急指挥和紧急救援决策受到限制。热力图反应的是实时和动态的人口分布图，它比任何数据库中的历史人口数据都更加真实反映实际情况，从而在应急救援等方面较传统方式更方便更有效。随着互联网大数据应用的深入，热力图在城市减灾中将会发挥越来越重要的作用。在助力城市安全上日益显现出它的广泛应用前景。