基于GIS的渤海灣溢油預(yù)測系統(tǒng)研究.pdf

1、海上溢油是指在海上石油開采和運(yùn)輸過程中,由于自然因素或人為因素造成的大量石油傾入海洋的事故。在全球性的海洋石油開采和海上石油運(yùn)輸迅速發(fā)展的同時(shí),海上溢油污染事故也急劇增加。就僅在2010年前三個(gè)季度,就發(fā)生了舉世震驚的墨西哥灣鉆井平臺(tái)爆炸、新加坡海峽溢油和我國大連灣溢油事件,它們都造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和難以估量的生態(tài)災(zāi)難。一再發(fā)生的溢油事故嚴(yán)重威脅著海洋生態(tài)環(huán)境,并對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等產(chǎn)生長遠(yuǎn)的影響。海上溢油軌跡的分析和預(yù)測是溢油事故處理和決

2、策的基礎(chǔ)與依據(jù),為了最大限度的降低溢油事故帶來的損失,對(duì)溢油的動(dòng)態(tài)變化做出科學(xué)的預(yù)測是十分必要的。
　　 以渤海灣為研究對(duì)象,根據(jù)FVCOM模型和MM5模式來模擬流場和風(fēng)場,在充分考慮溢油環(huán)境的動(dòng)力過程和非動(dòng)力過程的基礎(chǔ)上,使用油粒子概念來模擬溢油的運(yùn)動(dòng)軌跡和擴(kuò)散面積等屬性,在Fortran語言平臺(tái)上建立動(dòng)態(tài)溢油模型并生成動(dòng)態(tài)鏈接庫(Dynamic Link Library,DLL)文件。溢油模型不僅能夠預(yù)測溢油軌跡和面積隨時(shí)間

3、的變化趨勢,還能定量描述溢油在海水中濃度、溶解度、蒸發(fā)、粘度、密度等的變化。
　　 發(fā)達(dá)國家早已利用GIS技術(shù)來發(fā)展溢油預(yù)測系統(tǒng),通過GIS系統(tǒng)來模擬和再現(xiàn)溢油過程。GIS是一種采集、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。組件式GIS(ComGIS)是面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件技術(shù)在GIS軟件開發(fā)中的應(yīng)用,它把GIS分成不同的功能模塊,并可嵌入其它模型以拓展GIS應(yīng)用。本研究即是在Visu

4、al Studio.net語言環(huán)境下基于ArcEngine控件進(jìn)行組件式GIS開發(fā),根據(jù)Visual Studio.net與Fortran之間的調(diào)用約定匹配和數(shù)值傳遞的原則嵌入動(dòng)態(tài)溢油模型的DLL,實(shí)現(xiàn)GIS系統(tǒng)和溢油模型的集成,開發(fā)出渤海灣溢油預(yù)測系統(tǒng)。
　　 通過設(shè)計(jì)用戶友好型界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能,進(jìn)而操作Fortran溢油模型,而在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中,Fortran應(yīng)用程序均在后臺(tái)計(jì)算,形成一個(gè)可操作性強(qiáng)、界面友好的溢油預(yù)