关于gis的海上船舶溢油应急资源调运系统的开发的研究

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1、上海海事大学硕士论文基于GIg的海上船舶溢油应急资源调运系统的开发研究1．1研究背景及意义第一章绪论随着全球经济的发展，海上货运量大幅度增长，油船的数量和吨位也越来越大。而随着油类进出口量的增加以及油轮进出港口次数的增加，发生油船海损事故的机率和严重程度也在提高。近年来，在中国海域和国际上都发生过不少突发性船舶溢油事故，如国际上比较著名的“Torry．Canyaon”、“Amaco．Cardiz”号事故，以及发生在我国的“东方大使”号、“加翠”号、珠海“闽燃供2”号等事故。海上溢油事故不但给当地渔业、水产养殖业、旅游业等造成巨大的损失，也严重损害了海洋以及海岸的自然环境和生

2、态环境。据统计，从1968年至1997年间全球发生溢油量大于1万加仑(34吨)的各类溢油事故共计7371次，平均每32小时就发生一次。其中溢油量大于100万加仑的大事故每年平均发生12—13次，而大于1000万加仑的重大事故至今已发生过65次。海上溢油事故多为突发性事件，溢油事故发生后能否迅速而有效地做出溢油事故应急反应并采取应急措施，对控制污染、减少污染损失以及清除污染等都起着关键作用。在溢油事故多发海域(特别是港口)，我们必须建立溢油应急反应系统，以确保海洋生态系统的安全，减少溢油事故所造成的经济损失。在早期的对海上溢油应急管理的研究中，人们对纯技术上的研究远远优先于应

3、急计划及战略规划的研究⋯。然而，20世纪70年代、80年代发生的几起油污事件表明：虽然各国对治理船舶溢油事故进行了多年的研究，但是总的应急反应能力并没有提高。其主要原因一是事前没有形成有效的溢油应急计划；二是当事故发生对，应急资源不能被及时运送到事故现场。对此，我们认为：从本质上讲，一个好的船舶溢油应急计划需要回答以下几个问题：该做什么、先做什么、谁来做、需要什么资源、如何找到这些资源、如何将这些资源在第一时间内运到现场等。从总体上看，溢油应急计划的研究应包括两个方面的内容：～是应急管理体系的设计和评估；二是应急资源的优化组织。在应急资源的优化组织方面，从90年代以来，一系

4、列的规划研究分析技术被引入和应用。如：美国运输系统研究中心会同海岸警卫队在90年代完成了一个上海海事大学顾士论文基于GIS的海上船舶溢油应急资源调运系统的开发研究研究项目，该项目明确了更为清楚的应急资源的需求和配置。国家海岸警卫队根据研究结果，及时修改和调整了重要应急资源的预先设置计划。Charnes等人运用机会约束目标规划研究了应急资源的优化分配以及应急调度问题。此外，麻省理工学院在NOAASEA基金的资助下，也正试图对基于战略、战术和操作等不同层面的溢油应急资源的优化调配问题进行理论建模“1。而另外一方面，船舶溢油应急反应决策支持的数字化技术也在不断地发展中。近几年来国

5、内外学者对溢油相关软件的开发做了大量的工作。国外起步较国内要早，因此成熟的软件较多。A．H．Ai-Rabeh等人针对阿拉伯海湾开发了Gulfspillversion2．0c31溢油模拟软件。该软件采用了三维溢油模型可对油膜在各种环境下的行为和归宿进行精确的模拟。oSRA“1软件不仅用于溢油行为的模拟，还可用于对溢油易发海域的预测。GrahamCopeland针对BruneiShelf海于2002年开发了OilTrack溢油模拟软件。1。由SINTEF附开发的OSCAR软件可对溢油的行为、归宿进行模拟，还可对溢油浓度、溢油深度以及岸线受污染程度进行模拟，同时该软件提供了应急物

6、资的分布情况和简单的应急策略。OSTMⅢ叫作为澳大利亚溢油应急计划的一部分主要完成对溢油行为的模拟为应急计划的制定提供依据。RIAM。1和COMBOS“”都是由臼本科学家针对日本海和东京海湾开发的模拟软件。RIAM有四个部分组成：地理与环境数据库、日本海海域潮流模型、溢油模拟模型、气象数据处理子系统；COMBOS的模拟对象是深水中溢漏油污和有毒气体，该系统采用Clarkson提出的深水油污、气体泄漏运动模型对水中的油及气体的行为进行模拟并预测水体中污染物的浓度及对周边生态环境影响的程度。国内一些大学和科研单位在此方面也做了一些尝试。早期的有傅孙成“。等开发的溢油微机视算系统

7、，该系统资考虑了溢油的漂移和扩散没能考虑溢油的归宿，所以模拟精度和准确度较低。张波“”等对原来国内基于DOS环境的溢油模拟系统进行了改进，开发了中文Windows环境下的海上溢油预报系统，该系统比国内原有的模拟系统多了评价环境影响的功能。随着国内对溢油事故及应急反应的不断重视，溢油相关软件的设计和开发不断成熟。熊德琪等“”开发的珠江口区域海上溢漏污染物动态预测系统在预测内容、精度等方面比原先的同类系统有很大提高。但是综观上述软件，我们可以看出，对于船舶溢油应急反应的决策支持的研究，大都局限于对于溢油扩散态势的模拟上