【摘要】：隨著海上化學(xué)品運(yùn)輸、轉(zhuǎn)存量的不斷增加，化學(xué)品泄漏風(fēng)險(xiǎn)也日益增加，對(duì)海上泄漏化學(xué)品行為進(jìn)行合理、可信的數(shù)值模擬并將其結(jié)果直觀地顯示是目前應(yīng)急輔助決策和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)鍵技術(shù)。因此利用地理信息系統(tǒng)(GIS)強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)分析顯示功能，進(jìn)行基于GIS的海上溢漏化學(xué)品行為數(shù)值模擬研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 在分析了國(guó)內(nèi)外潮流模擬、近海水域環(huán)境污染擴(kuò)散數(shù)值模擬以及GIS在海洋科學(xué)等領(lǐng)域的研究應(yīng)用現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，根據(jù)海上溢漏化學(xué)品的行為特點(diǎn)，采用Monte—Carlo法分別建立了不同類型的化學(xué)品在大氣中揮發(fā)擴(kuò)散、水面漂移擴(kuò)展和水下溶解擴(kuò)散的數(shù)值模擬模型，并通過(guò)對(duì)海氣相互作用的研究，確立海洋—大氣耦合模型，從而能夠全方位地計(jì)算模擬溢漏化學(xué)品在海洋和大氣中的行為動(dòng)態(tài)。 為了給數(shù)值模擬過(guò)程迅速提供必要的流場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)動(dòng)力條件，本文分別建立了近海多開(kāi)邊界三維潮流快速預(yù)報(bào)模塊和風(fēng)場(chǎng)插值預(yù)報(bào)模塊。首先應(yīng)用伴隨算子法從岸邊驗(yàn)潮站資料估計(jì)外海開(kāi)邊界條件，然后用ADI法進(jìn)行三維潮流計(jì)算，并用干濕法處理動(dòng)邊界，最終將計(jì)算結(jié)果以調(diào)和常數(shù)形式存儲(chǔ)成圖層文件用以預(yù)報(bào)潮流場(chǎng)；風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)是采用插值法將監(jiān)測(cè)站位風(fēng)場(chǎng)資料插值生成海面10米風(fēng)場(chǎng)，外推到垂向各層的風(fēng)場(chǎng)，并診斷形成三維風(fēng)場(chǎng)。 為提高數(shù)值模擬的應(yīng)用性，本文采用GIS組件技術(shù)(MapX)和面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)環(huán)境(Visual Basic)，將上述數(shù)值計(jì)算模型與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行了嵌入式緊密集成，初步形成了應(yīng)用軟件系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了GIS支持下的坐標(biāo)和投影變換、計(jì)算網(wǎng)格劃分、水深和棲息地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)用、等值線繪制等功能，以及對(duì)模擬計(jì)算結(jié)果時(shí)空分布的可視化表達(dá)。最后通過(guò)實(shí)際案例應(yīng)用證實(shí)了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：X55
【圖文】：

.尤其是和地理信息系統(tǒng)(GIS)的結(jié)合，大大地開(kāi)我國(guó)有關(guān)應(yīng)急系統(tǒng)的研究是從九十年代初起步的t44]到溢油模擬預(yù)報(bào)系統(tǒng)方面的研究，目前己取得一定的時(shí)間短、人力物力資源投入有限等原因，從具體應(yīng)用完善成為先進(jìn)的應(yīng)急信息系統(tǒng)，與國(guó)際上一些發(fā)達(dá)國(guó)在理論和實(shí)用性方面均尚有一定的差距。但是所有這二維潮流計(jì)算模塊，國(guó)內(nèi)外針對(duì)此也提出了一些切實(shí)不同的區(qū)域尚需開(kāi)發(fā)該海域的三維潮流模型，而且計(jì)定的，這一方面增加了反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)對(duì)其中的某一到要求，影響了軟件的適用性。從這個(gè)目的出發(fā)，墮’潮

的大地坐標(biāo)和直角坐標(biāo)之間轉(zhuǎn)換公式，系統(tǒng)內(nèi)置這些轉(zhuǎn)換公式，圖3一1、3一2是計(jì)算網(wǎng)格輸出結(jié)果，由此可以看出，對(duì)于大范圍區(qū)域經(jīng)緯網(wǎng)格和直角坐標(biāo)網(wǎng)格存在一定誤差，而小范圍區(qū)域則誤差很小。系統(tǒng)具有自動(dòng)區(qū)分海洋和陸地的功能，各網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)的水深和棲息地類型則由數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)值插值形成，用戶可編輯，圖3一2、3一3是網(wǎng)格的水深值和棲息地類型，其中顏色的深淺表示了不同的水深和棲息地類型。3.1.2.2活動(dòng)邊界的處理采用“干濕法”判斷各網(wǎng)格的“干出”和“淹沒(méi)”，在計(jì)算中，控制水陸邊界位置移動(dòng)的參數(shù)主要有兩個(gè):網(wǎng)格點(diǎn)的水體體積和輸運(yùn)斷面面積。以數(shù)標(biāo)(i，力表示網(wǎng)格點(diǎn)在n時(shí)間層的水體體積為:____._.1。FOC

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 王林剛;基于三維GIS的河流突發(fā)水污染事故模擬研究[D];西北大學(xué);2011年

2 張平;基于VB+MapX的海上化學(xué)品泄漏漂移預(yù)報(bào)地理信息系統(tǒng)的研究[D];大連海事大學(xué);2008年

3 張建偉;感潮河段易溶保守化學(xué)品泄漏的預(yù)報(bào)研究[D];大連海事大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2713551