0引言
近年来，我国生态环境问题逐步上升发展为生态安全问题，已成为国家安全的一个重要方面。2006年国家环保总局发布的”六·五”世界环境日就以”生态安全与环境友好型社会”作为中国主题。当前对我国生态安全的威胁主要表现在以下方面：洪涝等自然灾害频发和土地沙化加剧、森林生态功能退化、人类活动不合理开发导致突发性事故频繁发生、生物资源和海洋资源环境遭到破坏等[1]。
城市生命线系统作为生态安全的一个重要组成部分，对于预防自然灾害、应对环境突发性事故、保证社会安定和构建和谐社会具有重大现实意义。生态城市建设的28项指标中有一项为城市生命线系统完好率要求达到80%以上，它是衡量一个城市社会发展、城市基础建设水平及生态安全的重要指标。
城市生命线领域研究薄弱，目前主要停留在城市基础设施的工程设计上，没有深入到综合评价、规划和优化设计层面，较少涉及数字减灾系统和风险管理，更少有从生态安全的角度论述相关科学问题[2～4]。本文基于生态安全特点和城市生命线系统特征，分析目前我国城市生命线系统存在的主要问题，从评价生命线系统易损性、协调城市生命线系
统建设与城市总体规划关系、利用GIS和DSS等技术构建城市生命线系统数据库和决策支持系统等方面对城市生命线系统进行优化设计，并分别以东部沿海典型城市厦门和连云港为例提出优化建议。
1城市生命线系统的特征
生命线系统指在灾害发生时关系到人民生命安全及生存环境的工程项目。生态安全和防灾规划的重点是生命线系统的防灾措施，即指那些维持市民生活的电力、煤气、自来水供应等系统。生命线系统包括四大网络：①海陆空交通运输系统；②水供应系统：③能源供给系统：④信息情报系统[5]。
城市生命线系统的特征是：①生命线工程造成的次生灾害严重；②生命线工程包括多种结构类型，有地下、地上或半地下的，还有基础长及跨越较大地域范围的管路，情况复杂难以统一处理；③网络化和系统化，城市生命线的灾害破坏形式一般表现为系统关键元件的破坏或元件功能的损伤，从而导致系统功能的丧失。生命线系统中任何-个环节破坏都可能引起其他部分的紊乱，最终影响整个系统的功能。
建设城市生命线系统是一项极其综合复杂的系统工程，参照国内外先进城市建设的经验和实践，我
*收稿日期：2006-06-28
基金项方屑然科学基金项目（40576024）；江苏省研究生创新计划项目（2005-067）资助
国生态城市建设中城市生命线系统建设尚存在以下问题：①城市生命线建设与城市总体发展规划结合不紧密；②城市防灾理念和立法滞后；③安全隐患严重，城市生命线系统的防灾能力仍较脆弱；①城市生命线建设投入与经济发展和实际需求不一致；③高新技术的研发和应用水平较低[5~8] 。
2 城市生命线系统评价和优化设计
2.1城市生命线系统易损性评价
城市生命线系统易损性（Vulnerability）是指在一定社会经济条件下，城市生命线系统易于受到伤害或损伤的程度，它反映了承灾体对于灾害的承受能力。对于易损性的评价，有利于把握城市生命线系统的整体稳定性，同时有利于识别系统中薄弱的环节从而进行改进。城市生命线系统易损性的评价框架见图1[7~8]。
图1城市生命线易损性评估体系图
2.2城市生命线系统优化设计
在城市综合防灾规划中，城市生命线的设计建设包括两方面：在硬件方面，要布置安排各种防灾工程基础设施；在软件方面，要拟定城市防灾的各种管理政策及指挥运作体系。针对我国城市生命线系统所存在的问题，应对其进行优化设计。
2.2.1协调与城市总体规划的关系
城市总体规划为生态城市的建设描绘蓝图，同时具有一定的超前性。城市综合防灾规划是城市总体规划中的专业规划，而城市生命线系统建设是城市综合防灾规划中一个最为核心的部分。城市生命线系统建设与城市总体规划的关系见图2。
面向我国生态城市建设的城市生命线系统的建设不应仅仅局限于城市基础设施网络的铺建，应当针对城市的性质、规模和发展等因素综合进行生命线系统的规划与设计。城市生命线建设的过程中应注意两个方面的问题：
（1）城市生命线系统的规划范围应当与城市总体规划相方数与城市总体规划同步实施。城市
等各种因素的动态变化，与城市总体规划的步伐同步，并不断完善。
（2）研究城市的现有工程设施系统随时间的推移，防灾能力的可能变化及其对城市总体防灾能力的影响，从而做出相应对策。
图2城市生命线系统建设与城市总体规划的关系
2. 2. 2 GIS/DSS 应用
地理信息系统（GIS）是以地理空间数据库为基础，对空间相关数据进行处理，适时提供空间和动态的地理信息，是进行空间与属性数据综合分析、管理及应用的有力工具。决策支持系统（DSS）是辅助决策者通过数据、模型、知识以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统，为决策服务的一类信息系统[9]。近年来，随着计算机技术的高速发展，GIS 和DSS 在自然灾害的模拟与预测以及城市抗震防灾规划中的应用进展迅猛，为实现灾害分布和生态生命线系统的动态规划管理开拓了更广阔的空间。
基于GIS 技术，结合GPS、RS，在计算机软、硬件环境的支持下，对城市生命线系统（包括供水、供电、排水、通信、燃气、消防、交通、卫生系统、堤坝、废弃物系统等）的相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，适时提供空间和动态的地理信息，建立城市生命线的图形界面和属性数据库[10~11] 。
根据城市生命线数据库，结合基础信息、灾害分析、整体规划等数据，构建城市公共安全防灾决策支持子系统，为城市灾害和公共安全应急管理和决策提供一个高效的辅助手段。GIS/DSS 与生命线数据库的结合如图3所示[12]。
图3GIS/DSS 与生命线系统的结合图