基于VB+MapX的海上化学品泄漏漂移预报地理信息系统的研究

论文摘要

随着海上化学品运输量的不断增加,发生化学品泄漏事故的风险也日益增大。化学品泄漏事故不仅对海洋生态环境造成了严重破坏,而且威胁到了人类的健康。对海上泄漏化学品行为进行合理、可信的数值模拟并将其结果直观地显示,能够为化学品泄漏事故应急决策提供有效的判断依据。因此,我们着手“基于VB+MapX的海上化学品泄漏漂移预报地理信息系统”的开发研究。希望能为化学品泄漏污染事故的控制和处理提供一点参考。本文的三维潮流场数值预报模型采用美国普林斯顿大学的POM（PrincetonOcean Model）模型。根据海上泄漏化学品的行为特点,海上化学品泄漏模型以三维对流扩散方程为基本控制方程,采用马尔科夫随机理论建立扩散漂移轨迹,即通过Langevin方程追踪质点求得粒子的漂移扩散。本文以面向对象编程语言Visual Basic为开发工具,以基于MapInfoProfessional地图化技术的控件MapX为GIS开发平台,以Access 2000作为有关数据库开发与管理工具,通过文件传递数据的形式,应用组件技术将上述数值模拟模型与地理信息系统进行了嵌入式紧密集成,初步形成应用系统。系统实现了GIS支持下的地图坐标和投影变换,计算网格的自动划分,地图的放大、缩小、测距等基本功能,还实现潮流场的显示,污染物轨迹显示等功能。从而使系统达到直观,快速的可视化效果。为相关的海事部门做出应急决策提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 海上化学品运输现状
• 1.1.2 海上化学品运输事故
• 1.1.3 海上化学品泄漏对环境的影响
• 1.2 研究必要性和研究意义
• 1.3 主要研究内容
• 第2章 海上化学品漂移扩散行为及国内外研究进展
• 2.1 化学品的物理化学特性
• 2.2 海上化学品泄漏入水后的行为
• 2.2.1 溶解
• 2.2.2 挥发
• 2.2.3 漂移
• 2.2.4 扩散
• 2.2.5 分散
• 2.2.6 乳化
• 2.2.7 沉降和再悬浮
• 2.2.8 降解和光化学变化
• 2.3 海上化学品泄漏污染模型的研究
• 2.3.1 三维水动力数学模型的研究
• 2.3.2 海上溢油污染模型的研究
• 2.3.3 海上散化污染模型的研究
• 第3章 地理信息系统及其在本研究中的应用
• 3.1 地理信息系统的概述
• 3.1.1 地理信息系统的定义
• 3.1.2 地理信息系统的特点
• 3.1.3 地理信息系统的类型
• 3.1.4 地理信息系统的组成
• 3.1.5 地理信息系统的基本功能
• 3.1.6 地理信息系统的发展历程
• 3.1.7 地理信息系统的发展趋势
• 3.2 GIS的二次开发
• 3.2.1 GIS的二次开发方式
• 3.2.2 三种实现方式的分析与比较
• 3.2.3 MapX简介
• 3.2.4 MapX组件的特征
• 3.2.5 MapX的空间数据结构
• 3.3 三维地理信息系统
• 3.3.1 三维GIS与二维GIS的比较
• 3.3.2 空间数据的获取方法
• 3.3.3 三维地形的建模方法
• 3.3.4 三维GIS系统的开发方式比较
• 3.4 GIS在海上化学品泄漏预报方面的应用
• 第4章 茂名海域化学品泄漏预报信息系统开发
• 4.1 系统开发框架图
• 4.2 系统开发软硬件环境
• 4.3 GIS海图制作
• 4.3.1 地图的坐标变换
• 4.3.2 WGS-84坐标系与54坐标之间的转换关系
• 4.3.3 投影变换
• 4.3.4 制作电子地图
• 4.4 系统已实现的基本功能
• 4.5 计算网格的坐标转换
• 4.6 潮流场数据库的建立
• 4.7 风场界面及风场数据库的建立
• 4.7.1 风场录入的具体步骤
• 4.7.2 风场数据库的建立
• 4.8 Treeview控件控制图层
• 4.9 比例尺显示
• 4.10 动态显示计算结果
• 第5章 系统在茂名海域应用
• 5.1 茂名海域自然情况分析
• 5.1.1 自然条件
• 5.1.2 单点系泊技术简介
• 5.1.3 单点系泊技术在我国的应用情况
• 5.2 系统应用步骤
• 5.2.1 模拟事故参数
• 5.2.2 输入事故参数计算
• 5.2.3 海上污染物轨迹及扩散范围预测
• 5.3 预报结果分析
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历