Skip to content

GCRI · Города и застроенная среда

Экологическая инженерия для городов

Environmental engineering designs the water, sanitation, drainage, waste and air quality системы that keep cities healthy. In this field it covers urban drainage and sustainable drainage systems, sanitation for unserved areas and pollution control.

01Реестр

Environmental engineering for cities on the record.

Запись о методеSTEM-метод
  1. МетодВодная и экологическая инженерия
  2. РаспорядительWater Nexus
  3. Применяется вГорода и застроенная среда
  4. Каноническая страницаSTEM Commons
02Заявка

What water and environmental engineering does here.

Water and environmental engineering designs системы for water supply, wastewater treatment, drainage and pollution control. It protects public health and ecosystems while meeting the demands of cities, industry and agriculture. In cities and built environment, критической инфраструктуры and society and human development, environmental engineering connects hydrological hazards to service continuity and public health. It informs investment in water infrastructure that supports food, energy and urban resilience. The canonical description is on STEM Commons.

Urban drainage design

Drainage networks and sustainable drainage features are modelled against design storms, including changing rainfall, to find where capacity falls short.

Sanitation for unserved areas

Options such as sewers, simplified sewers and on-site systems with faecal sludge management are compared for dense and informal areas.

Waste and drainage links

Waste generation and collection data are combined with drainage maps to show where uncollected waste is likely to block drains.

03География

Water now in India.

Rain, flood water and night lights over India, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.

Для интерактивной карты нужен JavaScript. Список слоёв и источники приведены ниже.

Слои 3

Вода сейчас, для этой страницы

Об этом слое
Доказательная база
Оценка
Источник
GPM IMERG (NASA GES DISC)
Поставщик
NASA GES DISC
Лицензия
Открытые данные NASA
Год выпуска
ежедневно; спутниковая оценка, почти в реальном времени
Новейшие на момент сборки
2026-10-12
Разрешение
сетка около 2 км
Неопределённость
Спутниковая оценка, почти в реальном времени. Спутниковый или модельный растр в том виде, в каком его публикует поставщик. Облачность, пропуски в полосе обзора и ошибки восстановления параметров оставляют пропуски и шум; значения являются показателями, а не измерениями в конкретном месте.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Наблюдаемые данные (облачность оставляет пропуски)
Источник
Глобальный продукт по паводкам VIIRS (NASA LANCE)
Поставщик
NASA LANCE
Лицензия
Открытые данные NASA
Год выпуска
ежедневно; спутниковое обнаружение; облачность оставляет пропуски
Новейшие на момент сборки
2026-10-14
Разрешение
сетка около 250 м
Неопределённость
Спутниковое обнаружение; облачность оставляет пропуски. Спутниковый или модельный растр в том виде, в каком его публикует поставщик. Облачность, пропуски в полосе обзора и ошибки восстановления параметров оставляют пропуски и шум; значения являются показателями, а не измерениями в конкретном месте.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Наблюдаемые данные
Источник
VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
Поставщик
NASA LAADS DAAC
Лицензия
Открытые данные NASA
Год выпуска
ежедневно; спутниковая яркость с поправкой на лунный свет и атмосферу
Новейшие на момент сборки
2026-10-12
Разрешение
сетка около 500 м
Неопределённость
Спутниковая ночная яркость на указанную дату; освещённость служит косвенным показателем потребления электроэнергии и отключений, а не измерением поставок или доступа.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Смоделировано
Источник
SMAP Level 4 (NASA NSIDC DAAC)
Поставщик
NASA NSIDC DAAC
Лицензия
Открытые данные NASA
Год выпуска
ежедневно; модель с ассимиляцией спутниковых данных
Новейшие на момент сборки
2026-10-11
Разрешение
сетка около 2 км
Неопределённость
Модель с ассимиляцией спутниковых данных. Спутниковый или модельный растр в том виде, в каком его публикует поставщик. Облака, пропуски между полосами съёмки и ошибки восстановления оставляют пропуски и шум; значения являются индикаторами, а не измерениями в конкретном месте.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Оценка
Источник
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Колумбийский университет))
Поставщик
NASA SEDAC (CIESIN, Колумбийский университет)
Лицензия
CC BY 4.0
Год выпуска
null; оценка на основе переписи, статическая (2020)
Разрешение
сетка около 1 км
Неопределённость
Оценка на основе переписи числа людей на квадратный километр в 2020 году, показанная как контекст подверженности; не является подсчётом людей, пострадавших от какой-либо опасности.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Наблюдаемые данные
Источник
Скорректированная отражательная способность VIIRS NOAA-20 (NASA LANCE)
Поставщик
NASA LANCE
Лицензия
Открытые данные NASA
Год выпуска
ежедневно; спутниковое изображение
Новейшие на момент сборки
2026-10-14
Разрешение
сетка около 250 м
Неопределённость
Спутниковое изображение. Спутниковый или модельный растр в том виде, в каком его публикует поставщик. Облачность, пропуски в полосе обзора и ошибки восстановления параметров оставляют пропуски и шум; значения являются показателями, а не измерениями в конкретном месте.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту

Последние доступные

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © участники OpenStreetMap (ODbL) · Natural Earth

Загрузка последних снимков NASA.

Перетаскивайте для перемещения. Для масштабирования используйте Ctrl или ⌘ с прокруткой, жест щипка или кнопки; наведите курсор, чтобы увидеть значения под указателем; сброс возвращает к региону.

Water now, framed on India.Спутниковые и модельные продукты в том виде, в каком их публикует NASA, каждый со своей датой. Это показатели, а не оценки какого-либо места.

Данные: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © участники OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · NASA GPM IMERG Early · NASA JPL OPERA DIST-ALERTИсточники и лицензии

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Открытые данные NASA
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Открытые данные NASA
  • Осадки GPM IMERG, NASA Precipitation Processing System; распространяются NASA Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center (GES DISC); изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; значения, где показано, усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Открытые данные NASA
  • Продукты VIIRS почти реального времени (наводнения, температура поверхности суши, снежный покров, скорректированная отражательная способность), NASA LANCE; изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Открытые данные NASA
  • Ночные огни VIIRS Black Marble, Центр космических полётов имени Годдарда NASA; распространяются Системой архивирования и распространения данных NASA уровня 1 и атмосферы (LAADS DAAC); изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; значения усреднены по шестиугольным ячейкам там, где они показаны (изменено). Открытые данные NASA
  • Влажность почвы и масса снега SMAP Level 4, Глобальный офис моделирования и ассимиляции NASA; распространяется Центром данных по снегу и льду NASA (NSIDC DAAC); изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; значения усреднены по шестиугольным ячейкам там, где они показаны (изменено). Открытые данные NASA
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Лицензия CC BY 4.0. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • ASTER GDEM является продуктом METI и NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Ссылка: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Открытые данные NASA
  • Создано с использованием Natural Earth. Бесплатные векторные и растровые картографические данные @ naturalearthdata.com. Общественное достояние
  • © участники OpenStreetMap (ODbL), через NASA GIBS (береговые линии, границы, дороги и названия мест). Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; значения, где показано, усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory; изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Открытые данные NASA
  • Контекст на глобусе и плоской карте: береговые линии, границы, дороги и названия мест из справочных слоёв NASA GIBS (данные OpenStreetMap, ODbL, © участники OpenStreetMap); снимки Blue Marble как дополнительная подложка; 3D-рельеф и показания высоты по цветовому индексу высот ASTER GDEM (классы от 5 м до 200 м, с преувеличением для наглядности). Границы показаны в опубликованном виде и не выражают позиции в отношении какой-либо территории.
  • События в реальном времени: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). События носят ориентировочный характер и сохраняют ссылки на первоначальный источник.
  • Текущие данные: события NASA EONET носят ориентировочный характер и не являются официальными предупреждениями.
  • Live: NASA GPM IMERG Early. We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Прогноз речного стока на 30 дней с диапазоном (GloFAS через Open-Meteo): содержит изменённую информацию Copernicus Emergency Management Service 2026; не является предупреждением о наводнении.
  • Прошедший год, суточная температура (ERA5 через Open-Meteo): содержит изменённую информацию Copernicus Climate Change Service 2026.
  • Прошедший год, суточная температура и солнечное сияние (NASA POWER): эти данные получены от проекта POWER Исследовательского центра NASA имени Лэнгли (LaRC), финансируемого программой NASA Earth Science/Applied Science..
  • Данные о погоде предоставлены Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), лицензия CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Дополнительные слои (источников в списке слоёв: 14; оперативные, прогнозные, наблюдаемые и контекстные) при включении указывают своего поставщика на карте и здесь; прогнозы представляют собой результаты моделей, а производные индексы являются оценками.

Слои и даты

  • Интенсивность осадков, среднесуточная: GPM IMERG, NASA GES DISC · 12 окт. 2026
  • Паводковые воды, 3-дневный композит: VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14 окт. 2026
  • Ночное освещение, ежедневно: VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12 окт. 2026
  • Влажность корневой зоны почвы, 0–100 см: SMAP Level 4, NASA NSIDC DAAC · 11 окт. 2026 г.
  • Плотность населения, 2020: население: CIESIN, Колумбийский университет, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · статично
  • Естественные цвета: скорректированная отражательная способность VIIRS NOAA-20, NASA LANCE · 13 окт. 2026

04Данные

Что потребляет метод.

Datasets and records used by water and environmental engineering on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in реестре источников.

ДанныеРольМетка
Drainage network recordsМощностьОпубликованная статистика
Rainfall records and design stormsИсходные данныеНАБЛЮДАЕМО
Sanitation surveysCoverage and системыСООБЩЕНО
Waste collection dataService levelsСООБЩЕНО
05Мониторинг

Field sampling.

Экран, который команда использовала бы для следования этому методу: его показатели, состояния и решения. Названия приведены для примера, а значения иллюстративны.

Field sampling

Cities · Environmental engineering · Run R-7979

Three sites overdueGCRI · Города и застроенная среда

Sampling sites

red: result above guideline

Размер круга: стоимость подверженных активов · примерN

Latest results

S-21Земля11.36Выше
S-14Зелёные3.48Ниже
S-34Жильё2.27Выше
S-18Государственный сектор10.89Выше

Trend at selected site

Field sampling: the screen’s structure, terms and states for Cities.Примеры названий и иллюстративные значения; макет, а не запись и не действующая система.
06Валидация

Как проверяются результаты.

Designs are verified against regulatory standards and pilot testing. Network models are calibrated with field pressure and flow measurements.

ПроверкаКак это делается
Model calibrationDrainage models are calibrated with recorded flood events
Climate allowanceDesign storms include stated allowances for changing rainfall
Service chain reviewSanitation is assessed along the full chain to safe treatment

Ageing assets and incomplete records limit model accuracy. Emerging contaminants and changing rainfall patterns challenge existing designs.

07Симулятор

Каскад через взаимозависимые сети.

A След опасности выводит из строя расположенные рядом объекты в каждом слое; затем дробление, зависимость между слоями и перегрузка уцелевших элементов распространяют отказ дальше. В виде 3D слои разнесены по глубине. Учебная модель с заданными иллюстративными значениями, а не прогноз. Карта на этой странице показывает Индию; сама модель не привязана к месту.

Меры контроля

Активы по слоям
18
След опасности
8% площади
Активы, зависящие от другого слоя
60%
Резервная мощность (допуск)
30%

Показания

Объекты, пострадавшие от опасности
7%
Объекты, которые продолжают работать
41%
Усиление первоначального ущерба
8.0 times
Шаги до стабилизации
2
Числа, методы и источники
ШагТранспорт работает (%)Энергоснабжение работает (%)Работающая связь (%)
01008989
11003944
2782222

Методы

  1. Взаимозависимые сети Buldyrev и др. (2010), Catastrophic cascade of failures in interdependent networks, Nature 464
  2. Каскады перегрузок Motter and Lai (2002), Physical Review E 66
  3. Нагрузка по посредничеству Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25
  4. Многослойные сети Kivela and others (2014), Journal of Complex Networks 2
  5. Взаимозависимости инфраструктуры Rinaldi, Peerenboom and Kelly (2001), IEEE Control Systems 21(6)
  6. Веер неопределённости (параметрический метод Монте-Карло) Spiegelhalter, Pearson and Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
  7. Анализ чувствительности по одному фактору (торнадо) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

Данные

The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:

  • Магистральные дороги Natural Earth
  • Железные дороги Natural Earth
  • Морские порты Natural Earth
  • Аэропорты Natural Earth
  • Городские границы Natural Earth
  • Ночные огни сегодня, отключения (VIIRS Day/Night Band) NASA/NOAA VIIRS (Suomi NPP) · register nasa.gibs.context-live-layers
  • Природные события (NASA EONET) NASA EONET · register nasa.eonet.events
Каскад через взаимозависимые сети. Иллюстративная учебная модель: она работает на значениях, заданных элементами управления, а не на измеренных данных. Методы: взаимозависимые сети (Buldyrev and others (2010), Catastrophic cascade of failures in interdependent networks, Nature 464); каскады перегрузки (Motter and Lai (2002), Physical Review E 66); нагрузка по посредничеству (Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25).
09Симулятор двойника и каскадов

Model environmental engineering for cities as a system. Run the cascade.

Составлена на основе профиля области Nexus Standards профиль территории Города и антропогенная среда: названные в нём опасные явления, системы и секторы, которые несут ущерб, меры, которые его смягчают, и данные, которые за ним наблюдают. Выберите компоненты, укажите исходное опасное явление и пройдите каскад шаг за шагом. Вид «Карта» помещает прогон на примерную географию с открытыми данными. Вес каждой связи это заявленное допущение, которое можно изменить. Учебная модель, а не прогноз, не оценка и не сертификация. Чтобы смоделировать выбранное вами место, откройте полный Конструктор систем.

Опасности

  • Наводнение из-за ледового затора
  • Землетрясение
  • Прорыв плотины
  • Aftershock sequence (вызванный ниже по цепочке)
  • Разрыв поверхности разлома (запущен ниже по цепочке)
  • Разжижение грунта (запущено ниже по цепочке)
  • Оползень склона (запущен ниже по цепочке)
  • Камнепад (запущен ниже по цепочке)
  • Цунами (запущено ниже по цепочке)
  • Обрушение здания (запущено ниже по цепочке)
  • Масштабное отключение электроэнергии (вызванное ниже по цепочке)
  • Отказ водоснабжения (запущен ниже по цепочке)
  • Массовое перемещение населения (вызванное ниже по цепочке)
  • Обломки после бедствий и конфликтов (запущены ниже по цепочке)
  • Речное наводнение (вызванное ниже по цепочке)
  • Внезапный паводок (запущено далее по цепочке)
  • Мутьевой поток (запущен ниже по цепочке)
  • Сейсмически и конструктивно уязвимый фонд (запущен ниже по цепочке)

Меры контроля

  • NS-0 Устав и принципы
  • NS-3 UNI записей о рисках (грамматика, сопоставление с прежней системой, полномочия на присвоение)
  • NS-5 Стандарт рисунков, карт и визуализаций (с набором UI/UX)
  • NS-9 Контекстные UNI (развертывания, экземпляры, экземпляры программ)
  • NS-10 Политики и положения (машиночитаемые обязательства: определение, обязательность, оценка и обеспечение исполнения)
  • NS-11 Верификация и мониторинг (доказательства, подтверждения, наблюдение за соответствием принципу нулевого доверия)
  • NRS-X5 Риски городов и застроенной среды
  • NRS-H91 Семейство опасных явлений: нагрузка на городскую среду и жилой фонд (NHS-1 infra.urban)
  • NRS-H113 Семейство опасностей: хрупкость финансовой системы (NHS-1 soc.financial-system)
  • NRS-K7 Профиль пакета данных по области: Города, городская среда (DOMAIN-007)
  • NRS-H31 Семейство опасных явлений: стойкие и биоаккумулируемые вещества (NHS-1 poll.persistent)
  • NRS-H34 Семейство опасных явлений: отказы отходов и остатков (NHS-1 poll.waste)

Наблюдение

  • Глобальный слой населённых пунктов (приведён для справки)
  • Сетка населения WorldPop (приведена для справки)
  • Тема зданий Overture Maps (приведена для справки)
  • OpenStreetMap (приведён для справки)
  • Показатели мирового развития (приведены для справки)
  • Прямые экономические потери относительно мирового ВВП, ущерб критической инфраструктуре и число перебоев в предоставлении базовых услуг, вызванных бедствиями
  • Доля местных органов власти, принимающих и реализующих местные стратегии снижения риска бедствий в соответствии с национальными стратегиями
  • Доля городского населения, проживающего в трущобах, неформальных поселениях или неадекватном жилье
  • Процент местных органов власти, принимающих и реализующих местные стратегии снижения риска бедствий в соответствии с национальными стратегиями

Пример географии

  • Индия: 65 шестиугольных ячеек
  • Поверхностные воды сквозь облачность, 30 m (радар OPERA DSWx-S1), NASA GIBS
  • Интенсивность осадков за последние полчаса (IMERG), NASA GIBS
  • Ночные огни сегодня, отключения (VIIRS Day/Night Band), NASA GIBS
  • Влажность поверхностного слоя почвы (SMAP), NASA GIBS
10Ведение и сопровождение

Кто ведёт метод.

Water Nexus stewards water and environmental engineering for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

11Методы и доказательная база

How environmental engineering for cities is modelled, measured and tested.

Модель, её допущения, данные и неопределённость в том виде, в каком их проверил бы учёный или инженер. Структуры следуют опубликованным методам. Показанные значения являются иллюстративными, а не результатами.

Модель системы

The couplings between the systems in environmental engineering for cities: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−++ГородаКритическая инфраструктураОбществоСообществаЭкономикаR усиливающаяB балансирующая
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
Руководящие принципы FAIR · GO FAIR и FORCE11W3C PROV · Консорциум Всемирной паутиныРуководство по единообразному учёту неопределённостей · МГЭИКCEOS Analysis Ready Data · Комитет по спутникам наблюдения Земли
13Вопросы

Вопросы и ответы.

What are the limits of water and environmental engineering in this field?
Ageing assets and incomplete records limit model accuracy. Emerging contaminants and changing rainfall patterns challenge existing designs.
Как проверяются результаты?
Designs are verified against regulatory standards and pilot testing. Network models are calibrated with field pressure and flow measurements.
Значения на этой странице реальные?
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
Где ещё применяется этот метод?
Observatory Каноническая страница метода перечисляет все применяющие его платформы.
ОтчётыВнести вклад

Поделитесь доказательствами с этой страницы.

Отчёты is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIГорода и застроенная средаГлобальные отраслевые риски и устойчивостьАналитическая справка по доказательной базе

Никогда не отправляйте персональные данные, сведения о чувствительной инфраструктуре или то, чем вы не вправе делиться. Материал проходит рассмотрение перед использованием; его отправка не дает авторских или редакционных прав, а спонсорство никогда не покупает выводы.

Города и застроенная среда

Предложите метод, набор данных или вопрос.

Информация и запросы открыты уже сегодня. Запрос получает номер и указывает следующий шаг; заявки, платежи, выделение вычислительных ресурсов и регистрации открываются только тогда, когда существуют их команда, условия и возможности для проверки.

Правовая информация

Карты, данные и рисунки на этом сайте приводятся для контекста и общей информации. Они не являются советом, прогнозом или предупреждением; ограничения информации изложены в Оговорках и уведомлениях о данных.