前 言
公共安全是国家安全与社会稳定的基石，是关乎国计民生、人民福祉的
重大战略需求。当前，全球气候变化加剧，极端天气事件频发，我国作为世
界上洪涝灾害最为严重的国家之一，江河洪水、城市内涝、山洪地质灾害等
风险交织叠加，对人民群众生命财产安全和社会经济发展构成了严峻挑战。
在此背景下，构建高效、科学、可靠的应急救援体系，特别是发展以航空力
量为代表的现代化、立体化救援能力，已成为国家应急管理体系和能力现代
化的关键环节与紧迫任务。
回顾我国“十四五”期间在应急管理领域的全面布局与深刻变革，在健
全应急管理体系、提升应急救援能力、发展应急科技装备方面取得了一系列
突破性进展。然而，面对特大洪涝灾害的极端性、链生性与复杂性，我国航
空应急救援在实战中的精准化、智能化、体系化水平仍面临严峻考验，突
出表现为灾害情景演化机制不清、应急任务与资源需求研判不准、多力协同
流程不畅、救援调度决策不优等科学难题，这已成为制约救援效率最大化
的关键瓶颈。立足“十四五”规划收官之年的基础，展望“十五五”时期
的发展方向，国家应急体系现代化建设对科技赋能提出了更高要求。正如
《“十四五”国家应急体系规划》所强调的（且预期将在“十五五”期间持续
深化），必须强化科技支撑，聚焦精准防控，大力发展智能无人救援、航空应
急救援等新型技术装备与智能化战法，全面提升巨大灾情情景构建、智能推
演和前瞻决策支持能力。
本书的撰写，正是为了回应这一重大现实需求与科技挑战，立足于“情
景-应对”决策模式，以“特大洪涝灾害”这一极端场景为切入点，以“航空
应急救援”这一核心手段为研究对象，系统性地构建了一套从“机制分析-任
务规划-流程推演-调度优化-能力评估-策略提升”的完整理论与方法体系。
全书内容深入浅出，既包含了贝叶斯网络、案例推理（CBR）、随机Petri网、
系统动力学（SD）、知识图谱等前沿模型与智能算法的创新性应用，也紧密
·II·
结合了应急物资需求预测、航空器调度、流程优化等实战性决策问题，致力
于为破解航空应急救援中的“信息孤岛”“决策迷雾”和“响应瓶颈”提供科
学方案。
全书共包含十章，各章主要内容如下：第一章为绪论，系统分析我国洪
涝灾害的形势、危害与防控挑战，梳理航空应急救援的发展现状与瓶颈问题，
明确全书研究框架与关键科学问题；第二章，提出“暴雨-山洪-地质灾害”
的链式情景演化分析方法，融合多源文本挖掘与贝叶斯网络构建灾害链推理
预测模型；第三章，建立基于CBR和KNN算法的应急任务与航空器需求分
析模型，实现历史案例驱动的物资与运力精准预测；第四章，基于随机Petri
网构建洪涝灾害空地协同应急救援流程推演模型，识别关键瓶颈并开展多情
景优化分析；第五章，集成CRITIC与云模型构建灾区物资需求紧迫度评价体
系，并设计多目标航空应急调度模型与算法；第六章，系统分析空地协同应
急救援中的通信架构与指挥机制，剖析现行体系瓶颈并提出融合通信保障的
优化路径；第七章，创新融合UIE与ChatGLM等技术，构建洪涝灾害空地协
同应急预案知识图谱，实现语义化应急任务管理与动态推演；第八章，建立
航空应急救援能力测度评估模型，综合运用模糊集、D-S证据理论和熵权法，
实现多源信息下的能力评估；第九章，基于系统动力学方法构建航空应急救
援能力仿真模型，开展多情景策略试验与提升路径推演；第十章，总结全书
研究成果与创新点，并指出未来研究方向。
本书在理论方法上的创新主要体现在：提出了“暴雨-山洪-地质灾害”
链式情景的文本挖掘与贝叶斯网络演化分析方法，为理解灾害并发、衍生规
律提供了新视角；构建了基于案例推理的应急任务与航空器需求分析模型，
实现了从历史灾情到当前救援需求的智能映射与精准预测；设计了基于随机
Petri网的空地协同应急救援流程推演模型，通过对多任务并行、资源冲突等
复杂过程的建模与仿真，识别出流程中的关键环节与优化路径；建立了融合
物资需求紧迫度的多目标航空应急调度模型，为救援物资的精准、快速投送
提供了决策支持；创新性地将知识图谱技术应用于应急预案构建，形成了可
推理、可模拟、可辅助决策的应急知识系统；最终，通过构建融合多源信息
的救援能力测度评估模型与系统动力学仿真模型，实现了对救援能力水平的
科学评估以及对不同提升策略下未来演变的动态模拟与政策预演。
本书是笔者基于近5年来所主持的国家自然科学基金：“基于“情景-任
前 言
·III·
务”的特大洪涝灾害“空地一体化”应急救援预案推演方法研究”（编号：
72304253）、教育部人文社会科学研究项目：“基于情景分析的特大洪涝灾害
空地一体化应急救援决策推演与优化研究”（编号：22YJC630027）、河南省
高校科技创新人才项目：“复杂地理环境下非常规突发事件空地协同应急救援
决策的智能生成方法”（编号：26HASTIT058）、河南省高等学校青年骨干教
师培养计划项目：“重特大自然灾害下空地协同应急救援决策的情景建模方法
研究”（编号：2024GGJS098）等多项科研项目的研究成果，并结合多年为研
究生和本科生讲授的“公共安全与应急管理”“交通风险管理”课程教学经
验，整合国内外最新文献、科研报告及实战案例编撰而成。全书由郭昕曜独
立完成所有章节的撰写工作。在撰写过程中得到了河南省通用航空技术重点
实验室、民航安全与可靠性国际联合实验室，以及郑州航空工业管理学院航
空安全与应急管理团队提供的宝贵实践案例与数据支持；得到了武汉理工大
学吕伟教授、郑州航空工业管理学院佀庆民教授的悉心指导，以及航空安全
工程系各位博士老师的无私帮助，在此致以诚挚的谢意！同时，感谢参考文
献中的所有作者，他们的杰出贡献为本书奠定了坚实的理论基础。希望本书
能为安全科学与工程、应急管理学科及专业、航空应急领域的学者与研究
生，以及各级应急管理部门的管理者与决策者提供兼具理论深度与实践价值
的参考。
由于笔者水平所限，书中疏漏与不足之处在所难免，恳请各位专家、读
者不吝赐教，共同为推动我国航空应急救援事业的进步贡献力量。
2025年8月20日
