水上污染事故应急决策模型的研究与实现

论文摘要

本文针对水上污染事故应急反应的特点以及地理信息系统(GIS)在防灾减灾决策中的重要作用,开发和研究出基于GIS的水上污染事故应急决策支持系统。论文主要围绕系统中的应用模型和实现方法来展开论述。首先,提出了一种应用于长江中下游流域流场计算的贴体坐标网格快速自动生成方法与技术。以实际流域的电子地图为背景,采用贴体坐标变换,通过求解泊松方程的边值问题,在GIS平台上,快速得到疏密程度可调的贴体网格,为流场计算提供了快速、直观、方便的条件。其次,为了解决当前GIS技术与模型开发研制存在的脱节现象,文中采用以C#为主语言来实现系统应用模型与GIS的集成:以DLL的方式实现模型、数据、人机对话的有机统一;以MapObjects二次开发的方式实现地图、应急资源、敏感区以及污染物漂移扩散预测模型的GIS显示;实现可视图形与其生成环境、地理信息的有机结合,形象、生动地表现地理现象,为有效地做出污染事故应急决策提供理论依据。最后,在对水上污染事故应急决策系统的系统功能和系统结构进行了分析和研究的基础之上,在美国ESRI公司的ARC/GIS系统平台上,设计和开发出基于GIS的水上污染事故应急决策软件系统。通过模拟的水上污染物泄露实例表明,该系统在污染事故应急反应中,可以为应急反应指挥人员做出污染物控制与清除应急决策提供辅助支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的及意义
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文结构
• 第2章 水上污染事故应急决策系统的构建
• 2.1 水上污染事故应急决策系统对DSS和GIS的需求
• 2.2 决策支持系统概述
• 2.2.1 决策支持系统的概念和特征
• 2.2.2 决策支持系统的结构和功能
• 2.2.3 决策支持系统的发展现状和趋势
• 2.3 地理信息系统概述
• 2.3.1 地理信息系统的定义与特性
• 2.3.2 地理信息系统的组成和功能
• 2.3.3 组件式地理信息系统
• 2.4 本章小结
• 第3章 水上污染事故应急决策模型
• 3.1 水上污染事故应急决策模型概述
• 3.2 关键技术研究
• 3.2.1 贴体坐标网格生成原理
• 3.2.2 应用于GIS的潮流场计算贴体坐标网格生成方法
• 3.2.3 方程及其解法
• 3.2.4 算法的实现过程
• 3.2.5 算法总结
• 3.3 基于GIS的模型与系统应用的集成方法
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于GIS的应急决策模型的实现
• 4.1 开发组件以及开发环境的选择
• 4.1.1 开发组件的选择
• 4.1.2 开发环境的选择
• 4.2 污染事故应急决策模型的综合应用
• 4.2.1 系统功能分析与设计
• 4.2.2 系统结构
• 4.3 污染事故应急决策模型的实现
• 4.3.1 图层加载的实现
• 4.3.2 地图控件常用操作的实现
• 4.3.3 可溶性污染物扩散模型的实现
• 4.3.4 不溶性污染物漂移模型的实现
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历