- 中国科协重大科学问题和工程技术难题征集评选系统

如何利用遥感科技对地球健康开展有效诊断、识别与评估？

地球健康体检对地观测技术健康地学谱遥感

对地观测（遥感卫星）系统是空间基础设施的重要组成部分，因其综合、动态、快速、大范围获取数据的优势，可作为全球资源环境动态监测及评估的核心技术。全球人类活动的不断加剧已使得地球生态环境的健康状况逐步下降，进而反作用于人类的自身健康。基于开展有效地球健康诊断、评估与识别的迫切需求，提出了对地观测技术发展的重点技术。围绕地球健康体检的科学内涵和健康地学目标，在系统梳理国内外新型对地观测技术进展基础上，提出了地球健康体检的主要内容、技术流程及其关键技术，总结了新型对地观测技术开展地球健康光谱监测网络建设平台构建方法以及开展地球体检的示范思路和展望。

推荐机构：中国遥感应用协会

2022年度

如何突破高原极复杂地质超长深埋隧道安全建造与性能保持技术难题？

隧道工程灾变机制安全控制性能保持

青藏高原山川密布，地质复杂，气象多变，严寒缺氧。川藏铁路横穿内外动力耦合作用最活跃、最复杂的青藏高原东部地形急变带，隧道群密集，长大深埋隧道众多，这些隧道面临着大位移活动断层位错、强烈大变形、极强岩爆、高温热害、高水压突水涌泥等重大工程地质灾害，隧道建造安全风险极大。与此同时，板块构造运动、自然沉积等作用引起超长深埋隧道周边环境具有显著的空间非均匀性和多相性，部分岩体物理力学特征呈现高度各项异性，这些非均匀各向异性自然效应严重影响隧道的长期正常服役。为探明川藏铁路深埋超长隧道工程在四高（高海拔、高水压、高地应力、高地温）和两强（强动力扰动与强卸荷）作用下的灾变机理，构建深埋超长隧道工程的安全建造技术体系，构建超长深埋隧道非均匀各向异性自然效应作用下超长深埋隧道的受荷模式及其结构性能劣化模式，亟需开展大型活动断裂带黏滑及蠕滑作用下隧道灾变机制与减震结构、深部复杂软岩损伤时效演化过程与大变形防治、极高地应力岩体能量赋存规律与岩爆控制、高原岩溶和构造带高压水灾变机理与防控、高地温隧道固液气多相耦合传热机理与热害防治、非均匀各向异性自然效应下超长深埋隧道劣化机理与性能保持技术等方面的研究，以解决青藏高原内外动力与工程扰动叠加条件下超长超深埋隧道的建造安全面临的重大风险难题，进而构建极复杂地质超长深埋隧道灾害风险防控理论与安全建造技术体系，形成超长深埋隧道性能保持技术。

推荐机构：詹天佑科学技术发展基金会

2022年度

如何通过标准化设计，自动化生产，机器人施工和装配式建造系统性解决建筑工业化和高能耗问题？

建筑工业化高能耗标准化设计自动化生产机器人施工装配式建造系统性

建筑业依然处于发展方式粗放、劳动生产率低、高耗能高排放等问题。同时，随着生育率持续降低、人口老龄化加剧导致建筑工人正逐年减少。如何将机器人施工和装配式建造相结合以解决建筑工业化和高能耗是需要建筑业和制造业共同关注的产业技术问题。自动化生产和机器人施工技术是解决建筑工业化和高能耗问题的关键。钢筋混凝土材料的复合特性和预制构件的结构特点，建筑用机器人系统在架构、控制及运行环境等方面与传统工业机器人有很大不同，现有的工业机器人技术并不能建筑施工中满足需要。除生产制造环节外，在构件的运输、吊装、安装施工、装修、质量检测及运维等方面，智能机器人也都面临着一些特殊的技术问题。新技术为解决建筑工业化和高能耗带来了新的契机，系统性的该问题迫切需要解决：（1）设计、生产、施工等阶段采用标准化设计、自动化生产，机器人施工和装配式建造技术的创新发展，如何形成完整的标准技术体系；（2）建筑产品对于市场适应性等原因，预制构件难以定型化、标准化，致使生产效率降低，成本居高不下，难以推广，应因地制宜的制定地域性标准产品；（3）根据国内现行标准的预制构件连接节点复杂，如何简化连接以适应装配式建造和机器人施工是持续提升装配式建筑易建性的主要标准制定和研究方向；（4）装配式建筑现行评价标准引导下，大多数做法将简单平板构件放在工厂制作，把大量的钢筋作业、模板复杂的构件留在施工现场制作，现场钢筋和模板作业量大、安装质量不易保证、施工效率较低、不宜推广现场机器人施工；（5）施工机器人技术尚不完善，且存在智能化程度不高、对需求适配性不高、抗干扰性差、难以满足复杂现场条件下施工的需求，导致其无法大规模推广应用；（6）建筑机器人的开发和使用方面缺乏系统性的、统一的行业标准；（7）施工机器人以装饰装修工程为主，缺乏对主体结构施工的机器人建造技术开发；（8）运维机器人处于探索阶段；针对在建筑建造过程中设计、生产、施工、运维等阶段采用标准化设计、自动化生产，机器人施工和装配式建造技术的创新发展，应建立健全的智能建造设计、施工标准体系，推行地区性产品部品标准化体系，从评价标准引导复杂构件部品、成型钢筋网片工厂化生产、简单平板构件现场施工，引导采用钢结构建筑助力机器人智能建造，鼓励开发和使用主体结构施工的机器人建造技术开发和应用。

推荐机构：中国土木工程学会

2022年度

如何全方位精准评价城市综合交通系统及基础设施韧性？

韧性城市交通综合交通系统交通基础设施韧性评价技术

近年来全球极端自然灾害（洪涝、台风、地震）、公共卫生事件（新冠疫情）、重大安全事故（交通事故、基础设施级联失效）给城市带来的惨痛代价促使其推进韧性赋能，而其中城市交通系统及基础设施作为生命线，是建设韧性城市中最为基础、关键的核心网络。建立韧性评价体系是量化城市交通抵御力、自愈力和恢复力的关键环节，也是目前韧性交通系统规划设计、建设技术和管控协同中亟待解决的关键问题，对城市韧性赋能具有重要的战略意义。

推荐机构：中国公路学会

2022年度