基于GIS的企业化学事故应急系统研究

论文摘要

人类社会正在向信息化社会迈进,作为信息技术重要组成部分的空间信息技术,其发展与应用是20世纪最有冲击力的科技突破。在过去的几十年中,以遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和卫星定位系统(GPS)技术为代表的3S技术应用已在国家经济建设的诸多领域发挥了重要的作用。然而在更多的危险化学品企业安全管理中,更多的重视常规的安全管理,常常忽视了对空间信息的研究。通常化学事故发生时不仅会导致巨大的经济损失,还可能导致灾难性的后果,厂区内部和邻近地区人员的生命与财产都将遭受巨大损失和危害,同时还可能对生态环境造成不可逆性损害。而这些都是与空间信息密切相关的。通过GIS进行科学的、合理的安全管理,能够及时准确地确定化学危险源的地理位置,估算发生事故后的涉及范围。通过对企业邻近地区信息的管理和查询,可以为各企业安全管理部门形象、直观地提供有关基础数据,在事故来临时提供应急决策支持,保护厂区内部和邻近地区人员的生命与财产。本文综合运用地理信息系统、程序算法设计,计算机图形学的理论和方法。主要分析和设计了应急数据库的内容和实现。在应急决策支持模型方面,重点研究了化学事故模型,即泄漏模型和危险化学品在空气中的扩散模型,火灾和爆炸模型,以及它们各自的伤害分区,并提出基于当量长度来分析疏散路径。最后开发了基于GIS平台的企业事故应急软件。通过模拟实例运用表明,该系统具有较强的适用性,可操作性和通用性,具有实际推广的应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 背景
• 1.2 化学品事故应急国内外研究现状
• 1.3 本课题的实现目标
• 1.4 论文结构
• 2 地理信息系统与空间决策支持系统
• 2.1 地理信息系统
• 2.1.1 GIS空间数据类型
• 2.1.2 GIS功能
• 2.2 空间决策支持系统
• 2.2.1 SDSS
• 2.2.2 SDSS与GIS、DSS的比较
• 2.3 SDSS与事故应急
• 3 应急系统数据库分析
• 3.1 应急数据库概念分析
• 3.2 数据库内容和数据评价
• 3.3 依据的数据标准
• 3.4 应急数据库设计
• 4 应急决策支持模型研究
• 4.1 系统涉及的支持模型
• 4.2 泄漏事故模型
• 4.2.1 影响泄漏的因素
• 4.2.2 泄漏量
• 4.2.3 危险泄漏物在大气中的扩散
• 4.2.4 扩散参数
• 4.2.5 泄漏事故危险区域的确定及各分区的界定
• 4.3 火灾模型
• 4.3.1 池火
• 4.3.2 喷射火
• 4.3.3 火球和爆燃
• 4.3.4 火灾事故危险区域的划分
• 4.4 爆炸模型
• 4.4.1 物理爆炸的能量
• 4.4.2 爆炸冲击波及其伤害、破坏范围
• 4.5 毒气泄漏事故疏散路径GIS空间分析模型
• 4.5.1 疏散距离与疏散距离的当量长度
• 4.5.2 当量长度的计算
• 4.5.3 最佳疏散路线的当量长度
• 5 系统设计与实现
• 5.1 系统概述
• 5.1.1 系统功能目标
• 5.1.2 关键技术
• 5.2 数据库设计
• 5.2.1 地理空间数据库
• 5.2.2 综合数据库
• 5.3 系统功能总体设计
• 5.4 系统主要功能简介
• 5.4.1 基本信息管理
• 5.4.2 应急信息管理
• 5.4.3 应急指挥
• 5.4.4 系统管理
• 6 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文
• 参与的科研项目