Skip to content

GCRI · 城市与建成环境

面向城市的环境工程

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

01登记

Environmental engineering for cities on the record.

方法记录STEM 方法
  1. 方法水与环境工程
  2. 管理者Water Nexus
  3. 应用于城市与建成环境
  4. 规范页面STEM 公共资源
02申请

What water and environmental engineering does here.

Water and environmental engineering designs 系统 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, 关键基础设施 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.

03地理

Water now in India.

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

交互式地图需要JavaScript;图层列表和来源见下文。

图层 3

本页面的当前水情

关于本图层
证据
估计值
来源
GPM IMERG(NASA GES DISC)
提供方
NASA GES DISC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;近实时卫星估算
构建时的最新内容
2026-10-12
处理结果
约 2 公里网格
不确定性
近实时卫星估算。卫星或模型栅格数据,按提供方发布的原样呈现。云层、条带缺口和反演误差会造成缺口和噪声;数值是指标,而非某地的测量值。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测(云层造成缺口)
来源
VIIRS 全球洪水产品(NASA LANCE)
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;卫星探测;云层造成缺口
构建时的最新内容
2026-10-14
处理结果
约 250 米网格
不确定性
卫星探测;云层造成缺口。卫星或模型栅格数据,按提供方发布的原样呈现。云层、条带缺口和反演误差会造成缺口和噪声;数值是指标,而非某地的测量值。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测
来源
VIIRS Black Marble(VNP46A2)(NASA LAADS DAAC)
提供方
NASA LAADS DAAC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;卫星辐射亮度,已校正月光和大气影响
构建时的最新内容
2026-10-12
处理结果
约 500 米网格
不确定性
所示日期的卫星夜间辐射亮度;灯光是用电和停电的替代指标,并非对供应或获得电力情况的测量。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
模型生成
来源
SMAP Level 4 (NASA NSIDC DAAC)
提供方
NASA NSIDC DAAC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;同化了卫星数据的模型
构建时的最新内容
2026-10-11
处理结果
约 2 公里网格
不确定性
同化了卫星数据的模型。按提供方发布形式呈现的卫星或模型栅格。云层、扫描带间隙和反演误差会造成缺口和噪声;数值为指示值,而非某一地点的实测值。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
估计值
来源
世界网格化人口 v4.11(NASA SEDAC(哥伦比亚大学 CIESIN))
提供方
NASA SEDAC(哥伦比亚大学 CIESIN)
许可协议
CC BY 4.0
年份版本
null;基于人口普查的估算,静态(2020)
处理结果
约 1 公里网格
不确定性
基于人口普查的 2020 年每平方公里人口估算,作为风险暴露背景展示;不是受任何危害影响的人数。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测
来源
VIIRS NOAA-20 校正反射率(NASA LANCE)
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;卫星图像
构建时的最新内容
2026-10-14
处理结果
约 250 米网格
不确定性
卫星图像。卫星或模型栅格数据,按提供方发布的原样呈现。云层、条带缺口和反演误差会造成缺口和噪声;数值是指标,而非某地的测量值。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问

最新可用

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

正在加载最新的NASA影像。

拖动以移动。按住 Ctrl 或 ⌘ 并滚动、双指缩放或使用按钮缩放;悬停可查看指针下的数值;重置可返回该区域。

Water now, framed on India.NASA 发布的卫星和模型产品,各带自己的日期。它们是指标,而非对任何地点的评估。

数据:NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap 贡献者 · Natural Earth · NASA EONET · NASA GPM IMERG Early · NASA JPL OPERA DIST-ALERT来源与许可

  • 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). NASA 开放数据
  • 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). NASA 开放数据
  • GPM IMERG 降水,NASA 降水处理系统;由 NASA 戈达德地球科学数据和信息服务中心(GES DISC)分发;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • VIIRS 近实时产品(洪水、地表温度、积雪覆盖、校正反射率),NASA LANCE;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • VIIRS Black Marble 夜间灯光,NASA 戈达德航天中心;由 NASA Level-1 与大气档案和分发系统(LAADS DAAC)分发;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • SMAP Level 4 土壤湿度和雪量,NASA 全球建模与同化办公室;由 NASA 国家冰雪数据中心 DAAC 分发;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • 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). 采用 CC BY 4.0 许可。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • ASTER GDEM 是 METI 和 NASA 的产品(ASTER Global Digital Elevation Model V003,NASA LP DAAC);影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。引用格式: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. NASA 开放数据
  • 使用 Natural Earth 制作。免费矢量和栅格地图数据,见 naturalearthdata.com。 公有领域
  • © OpenStreetMap 贡献者(ODbL),经由 NASA GIBS(海岸线、边界、道路和地名)。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 ODbL
  • Blue Marble,NASA Earth Observatory;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • 地球仪和平面地图上的背景信息:海岸线、边界、道路和地名来自 NASA GIBS 参考图层(OpenStreetMap 数据,ODbL,© OpenStreetMap contributors);Blue Marble 影像可作为可选底图;3D 地形和高程读数来自 ASTER GDEM 高程色彩指数(5 m 至 200 m 分级,为便于辨识而作了夸张处理)。边界按已发布的样式绘制,不代表对任何领土的立场。
  • 实时事件:NASA Earth Observatory Natural Event Tracker(EONET);事件仅供参考,并保留其原始来源链接。
  • 实时:NASA EONET。事件仅供参考,不是主管机构的预警。
  • 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).
  • 河流流量预报,30天及区间(GloFAS,经Open-Meteo):包含经修改的Copernicus Emergency Management Service 2026年信息;非洪水警报。
  • 过去一年的每日气温(ERA5,经由 Open-Meteo):包含经修改的 Copernicus 气候变化服务 2026 年信息。
  • 过去一年的每日气温和日照(NASA POWER):这些数据来自 NASA 兰利研究中心(LaRC)POWER 项目,该项目由 NASA 地球科学/应用科学计划资助。
  • 天气数据来自 Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), 依据 CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). 授权。
  • 可选图层(图层列表中有 14 个来源:实时、预报、观测和背景)在开启时会在地图上和此处显示其提供方署名;预报是模型输出,派生指数是估计值。

图层与日期

  • 降水率,日均值:GPM IMERG,NASA GES DISC · 2026年10月12日
  • 洪水水体,3 日合成:VIIRS 全球洪水产品,NASA LANCE · 2026年10月14日
  • 夜间灯光,每日:VIIRS Black Marble(VNP46A2),NASA LAADS DAAC · 2026年10月12日
  • 根区土壤湿度,0 至 100 cm:SMAP Level 4,NASA NSIDC DAAC · 2026年10月11日
  • 人口密度,2020 年:人口:哥伦比亚大学 CIESIN,世界网格化人口 v4.11(2018),NASA SEDAC, CC BY 4.0 · 静态
  • 真彩色:VIIRS NOAA-20 校正反射率,NASA LANCE · 2026年10月13日

04数据

该方法使用的输入。

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 来源登记册.

数据角色标签
Drainage network records能力已发布统计
Rainfall records and design storms输入观测
Sanitation surveysCoverage and 系统已报告
Waste collection dataService levels已报告
05监测

Field sampling.

团队遵循该方法时会使用的界面:其指标、状态与决策。名称为示例,数值仅作示意。

Field sampling

Cities · Environmental engineering · Run R-7979

Three sites overdueGCRI · 城市与建成环境

Sampling sites

red: result above guideline

圆圈大小:风险暴露价值 · 示例N

Latest results

S-21陆地11.36以上
S-14绿色3.48以下
S-34住房2.27以上
S-18公共10.89以上

Trend at selected site

Field sampling: the screen’s structure, terms and states for Cities.示例名称和示意数值;是设计方案,并非记录或实时系统。
06验证

结果如何核查。

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

核查如何开展
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.

07模拟器

在相互依存的网络中的一次级联。

A 危害足迹 会摧毁每一层中位于同一位置的资产;随后,碎片化、层间依赖以及幸存部分的过载会使失效蔓延。3D 视图按深度分开各层。这是附有明示示意值的教学模型,不是预测。本页地图显示的是印度;模型本身不依附于某个地点。

控制措施

每个图层的资产
18
危害足迹
占面积的 8%
依赖其他图层的资产
60%
备用容量(容差)
30%

读数

受危害冲击的资产
7%
仍在运行的资产
41%
初始损害的放大
8.0 times
结算步数
2
数字、方法与来源
步骤交通运行(%)电力运行(%)电信运行(%)
01008989
11003944
2782222

方法

  1. 相互依存网络 Buldyrev 等(2010),Catastrophic cascade of failures in interdependent networks,Nature 464
  2. 过载级联 Motter and Lai (2002), Physical Review E 66
  3. 介数负载 Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25
  4. 多层网络 Kivela and others (2014), Journal of Complex Networks 2
  5. 基础设施相互依赖 Rinaldi, Peerenboom and Kelly (2001), IEEE Control Systems 21(6)
  6. 不确定性扇形图(参数蒙特卡罗) Spiegelhalter, Pearson and Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
  7. 单因素敏感性(龙卷风图) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

数据

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:

  • 主要道路 Natural Earth
  • 铁路 Natural Earth
  • 海港 Natural Earth
  • 机场 Natural Earth
  • 城市范围 Natural Earth
  • 今晚的夜间灯光、停电(VIIRS 昼夜波段) NASA/NOAA VIIRS(Suomi NPP)· 登记 nasa.gibs.context-live-layers
  • 自然事件(NASA EONET) NASA EONET · 登记 nasa.eonet.events
级联在相互依存的网络中传播。示意性教学模型:它依据控件设定的数值运行,而非实测数据。方法:Interdependent networks (Buldyrev and others (2010), Catastrophic cascade of failures in interdependent networks, Nature 464);Overload cascades (Motter and Lai (2002), Physical Review E 66);Betweenness load (Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25)。
09孪生与级联模拟器

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

Assembled from the Nexus Standards area profile 城市与建成环境: the hazards it names, the 系统 and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System Builder.

灾害

  • 冰塞洪水
  • 地震
  • 溃坝
  • Aftershock sequence (在下游引发)
  • Fault surface rupture (set off downstream)
  • Soil liquefaction (set off downstream)
  • Slope slide (set off downstream)
  • Rockfall (set off downstream)
  • Tsunami (set off downstream)
  • Building collapse (set off downstream)
  • 大范围停电(在下游引发)
  • Water supply failure (set off downstream)
  • 大规模流离失所(在下游引发)
  • Disaster and conflict debris (set off downstream)
  • 河流洪水(在下游引发)
  • Flash flood (set off downstream)
  • Turbidity current (set off downstream)
  • Seismically and structurally vulnerable stock (set off downstream)

控制措施

  • NS-0 章程与原则
  • NS-3 风险记录 UNI(语法、旧编码对照、分配机构)
  • NS-5 图表、地图和可视化标准(配合 UI/UX 套件)
  • NS-9 情境 UNI(部署、实例、计划实例)
  • NS-10 政策和条款(机器可读的义务:定义、约束、评估和执行)
  • NS-11 验证与监测(证据、证明、零信任符合性观测)
  • NRS-X5 城市与建成环境风险
  • NRS-H91 危害族:城市与建成存量压力(NHS-1 infra.urban)
  • NRS-H113 危害类别:金融体系脆弱性(NHS-1 soc.financial-system)
  • NRS-K7 领域包概况:城市(DOMAIN-007)
  • NRS-H31 危害类别:持久性和生物累积性物质(NHS-1 poll.persistent)
  • NRS-H34 危害类别:废物与残余物处置失效(NHS-1 poll.waste)

观测

  • Global Human Settlement Layer (listed for reference)
  • WorldPop gridded population (listed for reference)
  • Overture Maps buildings theme (listed for reference)
  • OpenStreetMap (listed for reference)
  • World Development Indicators (listed for reference)
  • Direct economic loss in relation to global GDP, damage to critical infrastructure and number of disruptions to basic services, attributed to disasters
  • Proportion of local governments that adopt and implement local disaster risk reduction strategies in line with national strategies
  • Proportion of urban population living in slums, informal settlements or inadequate housing
  • Percentage of local governments that adopt and implement local disaster risk reduction strategies in line with national strategies

示例地理范围

  • India: 65 hexagonal cells
  • 穿透云层的地表水,30 m(OPERA DSWx-S1 雷达),NASA GIBS
  • 过去半小时降雨率(IMERG),NASA GIBS
  • 今夜夜间灯光与停电(VIIRS 昼夜波段),NASA GIBS
  • 地表土壤湿度(SMAP),NASA GIBS
10管理责任

由谁维护该方法。

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

11方法与证据

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

模型、其假设、数据和不确定性,以科学家或工程师会核查的形式呈现。结构遵循已发表的方法。所取数值仅为示意,不是研究发现。

系统模型

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.

++−++城市关键基础设施社会社区经济R 增强B 平衡
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.
FAIR 指导原则 · GO FAIR 和 FORCE11W3C PROV · 万维网联盟关于一致处理不确定性的指南 · IPCCCEOS 分析就绪数据 · 地球观测卫星委员会
12已关联

本页在整个联合体中通向何处。

13问题

问题与解答。

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.
结果如何核查?
Designs are verified against regulatory standards and pilot testing. Network models are calibrated with field pressure and flow measurements.
本页面上的数值是真实的吗?
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.
该方法还应用于何处?
维持社会运转的 规范方法页面 列出应用该方法的每个平台。
报告贡献

从本页贡献证据。

报告 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.

GCRI城市与建成环境全球部门风险与韧性证据简报
城市与建成环境

带来一种方法、一个数据集或一个问题。

信息和咨询现已开放。每项咨询都会获得一个编号,并告知下一步;申请、付款、算力分配和注册只有在相应团队、条款和审查能力就绪时才会开放。