基于GIS的海上石油平台溢油应急管理信息系统的开发研究

摘要

随着海上溢油对环境造成越来越严重的影响,各国加强了对海上溢油应急的研究工作,其中海上溢油应急的数字化技术正逐步成为研究热点。本课题来源于国家海洋公益性项目:“渤海石油平台及邻近海域环境污染实时监控预警及应急支持技术研究与示范”。针对渤海石油平台溢油应急的实际需求,结合课题其它部分的研究成果,利用GIS技术对渤海石油平台溢油应急管理信息系统(OSEMIS)进行了开发研究。
　　 本文以海上石油平台溢油应急管理为专题研究对象,以系统科学为指导,运用系统工程的方法,把应用运输学、运筹学、地理信息系统等多学科结合起来,进行交叉与综合研究,并得出如下研究成果:
　　 (1)本文通过对国内外溢油应急信息系统的研究进行总结,指出了溢油应急信息系统中存在的问题,基于地理信息系统,结合项目其它部分的研究成果和渤海溢油应急管理的实际情况,设计了渤海石油平台溢油应急管理信息系统的总体结构和功能。
　　 (2)本文根据海上石油平台溢油应急物资调运的特点,利用双层规划理论对应急物资优化调运问题进行了研究,构建了“应急开始时间最早”和“应急开始时间最早的前提下应急成本最小”双层目标的应急物资调运模型。对模型的算法问题进行了深入探讨和计算机实现。
　　 (3)参考国家海水水质标准,在渤海敏感资源功能区划分的基础上,从资源重要性和溢油敏感性两个方面,对渤海敏感资源进行了优先保护次序的研究,并利用GIS技术制作了渤海敏感资源优先保护次序图。
　　 (4)通过介绍GIS技术的发展和特点,指出了GIS技术在溢油应急管理领域的应用优势,在此基础上,以Visual Studio.NET为开发平台,SQL Server2005为后台数据库,加上研发的两个应急管理模型,采用C＃语言和ArcGIS Engine9.2开发建立了渤海石油平台溢油应急管理信息系统。文章对系统的开发需求、设计原则、系统框架、开发应用平台和数据库管理平台都做了详细的阐述,利用渤中26-2仿真数据对石油平台溢油应急管理信息系统进行了功能演示。
　　 最后得出如下结论:针对渤海石油平台应急物资调运现状,基于双层规划理论建立的应急物资调运模型可以有效地减小溢油造成的污染并降低溢油应急的经济成本;在从溢油敏感性和资源重要性两方面对渤海敏感资源进行优先保护次序的评价的基础上,利用GIS技术制作的敏感资源优先保护次序图对敏感资源保护工作提供了极大的便利;利用GIS技术开发的渤海石油平台溢油应急管理信息系统可以有效辅助应急指挥人员进行应急中各类信息的管理工作,提高了海上溢油应急管理的效率。