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海上溢油应急处置决策支持系统的研发与实现
陈星;徐江玲;高松;刘桂艳;李轶斐
【期刊名称】《防灾科技学院学报》
【年(卷),期】2024(26)1
【摘要】基于元模型和多视图建模思想,制定了规范化场景构建体系,通过微服务的形式搭建SOA混合架构,研发了海上溢油应急处置决策支持系统。
该系统以大数据平台、模型库、知识库、方法库、场景库为基础,实现了对海上溢油事件应急处置资源的集成和融合应用,提供溢油事故的接警、监测预警、应急指挥、智能方案生成和辅助决策功能,管理者可在该系统平台上对溢油事故进行快速应急处置及决策分析。
解决了目前海上溢油应急处置过程中信息集成度低、决策手段主观、科学态势分析不足和处置系统效率不高的问题,能够提升我国应对海上突发事件的能力。
【总页数】9页(P47-55)
【作者】陈星;徐江玲;高松;刘桂艳;李轶斐
【作者单位】中海油研究总院有限责任公司;国家海洋局北海预报中心
【正文语种】中文
【中图分类】TE58
【相关文献】
1.出台《国家重大海上溢油应急能力建设规划》为我国海上溢油应急能力建设做好顶层设计
2.我国重大海上溢油应急处置能力显著提升--首次国家重大海上溢油应急处置部际联席会议召开
3.中国近海海上溢油预测与应急决策支持系统研发
4.钦州
举行2020年广西北部湾海上搜救消防溢油应急处置和环境应急监测联合演练5.召开中国海上搜救和重大海上溢油应急处置发布会
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第49卷第2期2020年6月船海工程SHIP&OCEAN ENGINEERINGVol.49No.2Jun.2020DOI：10.3963/j.issn.1671-7953.2020.02.015基于GIS的遥感溢油监测系统设计李圳波I，史永存1，孙芳芳I,靳卫卫$（1.烟台海事局，山东烟台264000；2,中海石油环保服务（天津）有限公司，天津300457）摘要:针对海事管理部门的卫星遥感业务化系统建设现状及防治船舶污染职能要求，开展基于地理信息系统（GIS）技术的溢油监测系统的设计和建设工作。
提出系统建设目标和总体设计思路，并对系统建设的技术路线、关键技术和系统流程进行论述。
该系统能够为全国重点海域溢油污染、通航环境遥感监测提供有力支撑,帮助海事管理部门实现业务整合、精细化管理和科学决策O关键词:GIS；溢油监测；卫星遥感；SAR中图分类号:U69&7文献标志码:A文章编号:1671-7953（2020）02-0055-06保护海洋环境和敏感资源不受船舶溢油污染是海事部门的重要职责之一，随着船舶溢油污染形势的日趋严峻，海事管理部门亟需在第一时间掌握水域环境污染信息,进而对污染程度进行分析评估，因此，对水上污染监测工作的需求愈加强烈。
随着卫星遥感技术在海事监管领域中的成熟应用及海事科学监管对先进科学技术需求的日益增长,现有的通用遥感处理软件在遥感数据处理速度和目标信息提取精度方面已不能满足现代化监管体系要求,迫切需要开发一套面向海事业务的专业卫星遥感业务化监视系统。
本文以基于地理信息系统（GIS）的遥感溢油监测系统为例，对系统的建设目标和总体思路进行分析，提出遥感溢油监测系统的设计方案与实现方法。
1设计方案1.1建设目标基于GIS的遥感溢油监测系统定位于海事系统溢油信息资源整合、溢油信息提取与漂移预测的基础核心平台，主要建设目标如下。
1）支持多源遥感数据处理。
通过该溢油监测处理系统,能够对国内外各类光学和合成孔径雷达（SAR）卫星遥感（如Radarsat-2,TerraSAR-X, Cosmo-Skymed,Sentinel-1A/B,Sentinel-2A/B,GF-收稿日期：2019-ll-30修回日期：2019-12-30基金项目：国家重点研发计划（2016YFC1402307）第一作者:李圳波（1973—），男，学士，高级工程师研究方向:船舶防污染1,GF-2,ZY-3,Landsat8等主要传感器）不同级别数据及航空遥感数据进行处理,包括辐射校正、大气校正、几何校正等，能够完成遥感数据图像增强、镶嵌、融合、波段组合等基本功能;实现雷达数据的斜地距转换、噪声去除等基本功能。
溢油事故应急反应系统框架的研究本文初步给出了海上溢油事故应急反应系统的总体框架，并介绍了海上溢油事故应急反应系统的五个组成部分及各组成部分的主要功能：溢油信息收集子系统、溢油模拟子系统、环境与资源信息数据库、溢油应急指挥中心、溢油应急处理子系统。
该溢油事故应急反应系统具有功能综合、结合GIS和RS、决策支持等特点，可为建立海上溢油事故应急反应系统提供参考。
标签：溢油;应急反应系统;框架海上溢油事故多数是突发性事件。
溢油事故发生后能否迅速而有效的作出溢油事故應急反应并采取应急措施，对控制污染、减少污染损失以及清除污染等都起着关键性的作用。
对于溢油事故多发海域（特别是港口），必须建立溢油应急反应系统，以确保海洋生态系统的安全，减少溢油事故所造成的经济损失。
对海上溢油事故应急反应系统进行了详细的研究，对我国在所属海域和沿海港口地区建立海上溢油事故应急反应系统有重要的参考意义。
1 建立海上溢油事故应急反应的整体框架1.1 溢油信息收集子系统一旦发生溢油事故，该系统应快速收集海上溢油的有关信息（事故发生时间、地点、油种、溢油速率、溢油量、油膜位置、油膜面积、油膜漂移方向和速度等），并向溢油应急指挥中心和溢油模拟预测部门报告。
溢油信息可以通过多种手段进行收集，如通过实时卫星遥感技术，将遥感影像进行各种处理，获取大范围、实时的海上溢油资料;或是通过港口码头、海上船舶、巡航飞机等进行溢油现场的直接观测而获取溢油信息。
1.2 环境与资源信息数据库该数据库的作用不仅应迅速地为溢油预测模拟提供所需要的参数，并且也要为溢油事故指挥中心的决策提供相关的辅助信息。
由五部分构成：①实时和历史的气象海况水文资料。
主要包括风向、风速、气温、水温、盐度、潮流、波浪和海图等;②环境敏感区。
主要有重要海洋生物海区、自然保护区、养殖场、海滨浴场、沿岸旅游区、盐田和水源等;③油的物化性质。
主要包括油的组分、比重、粘性、溶解性、挥发性、表面张力和毒性等;④溢油处理设备及人员配置情况。
3s技术在环境科学中的应用1. 引言- 背景介绍3s技术是现代科学技术领域的重要组成部分，它是遥感（Remote Sensing）、地理信息系统（Geographic Information System）和全球定位系统（Global Positioning Syst em）的简称。
这三个技术相互结合，通过采集、存储、分析和展示空间数据，为环境科学领域的研究和应用带来了革命性的变化。
本文将详细探讨3s技术在环境科学中的应用，并分析其带来的影响。
2. 3s技术的基本原理- 遥感技术- 遥感的定义和原理- 遥感数据的获取和分类- 地理信息系统- 地理信息系统的定义和原理- 地理信息系统的数据结构和模型- 全球定位系统- 全球定位系统的定义和原理- 全球定位系统的应用领域3. 3s技术在环境监测中的应用- 空气质量监测- 遥感技术在空气质量监测中的应用- 地理信息系统在空气质量监测中的应用- 全球定位系统在空气质量监测中的应用- 水质监测- 遥感技术在水质监测中的应用- 地理信息系统在水质监测中的应用- 全球定位系统在水质监测中的应用- 土壤质量监测- 遥感技术在土壤质量监测中的应用- 地理信息系统在土壤质量监测中的应用- 全球定位系统在土壤质量监测中的应用4. 3s技术在环境保护中的应用- 自然保护区管理- 遥感技术在自然保护区管理中的应用- 地理信息系统在自然保护区管理中的应用- 全球定位系统在自然保护区管理中的应用- 环境影响评价- 遥感技术在环境影响评价中的应用- 地理信息系统在环境影响评价中的应用- 全球定位系统在环境影响评价中的应用- 环境监管和执法- 遥感技术在环境监管和执法中的应用- 地理信息系统在环境监管和执法中的应用- 全球定位系统在环境监管和执法中的应用5. 3s技术在环境规划中的应用- 城市规划- 遥感技术在城市规划中的应用- 地理信息系统在城市规划中的应用- 全球定位系统在城市规划中的应用- 生态保护区规划- 遥感技术在生态保护区规划中的应用- 地理信息系统在生态保护区规划中的应用- 全球定位系统在生态保护区规划中的应用- 农业发展规划- 遥感技术在农业发展规划中的应用- 地理信息系统在农业发展规划中的应用- 全球定位系统在农业发展规划中的应用6. 3s技术在环境科学中的优势和挑战- 优势- 数据获取的高效性和及时性- 数据分析和展示的便捷性- 决策支持的精确性和可靠性- 挑战- 数据质量和精度的问题- 技术应用的复杂性和难度- 数据隐私和安全的保护7. 结论3s技术在环境科学中的应用为环境监测、环境保护和环境规划等领域提供了有效的工具和方法。
3s技术在环境科学中的应用3S技术是指遥感（Remote Sensing）、地理信息系统（Geographic Information System）和全球定位系统（Global Positioning System）三种技术的综合应用。
在环境科学中，3S技术的应用越来越广泛，可以帮助我们更好地了解和管理环境。
首先，遥感技术可以通过卫星、飞机等手段获取大范围、高分辨率的地表信息。
在环境监测中，遥感技术可以用来监测大气污染、水体污染、土地利用等情况。
例如，通过遥感技术可以监测空气中的PM2.5浓度、水体中的藻类生长情况、土地利用类型等。
这些信息可以帮助我们更好地了解环境状况，及时采取措施进行治理。
其次，地理信息系统可以将遥感获取的信息进行处理、分析和展示。
在环境科学中，地理信息系统可以用来制作环境污染分布图、土地利用变化图、生态环境评价图等。
这些图像可以直观地展示环境状况，帮助决策者制定环境保护政策和规划。
最后，全球定位系统可以提供精确的位置信息。
在环境监测中，全球定位系统可以用来定位污染源、监测污染物扩散情况等。
例如，在某次化学品泄漏事故中，全球定位系统可以帮助救援人员快速定位泄漏点，采取有效的应急措施。
除了以上三种技术的应用，3S技术还可以用来进行环境模拟和预测。
通过建立环境模型，可以模拟不同污染源对环境的影响，预测环境变化趋势。
这些信息可以帮助我们更好地制定环境保护计划，预防环境污染和生态破坏。
总之，3S技术在环境科学中的应用具有重要的意义。
它可以帮助我们更好地了解和管理环境，保护生态环境，促进可持续发展。
未来，随着技术的不断发展，3S技术在环境科学中的应用将会越来越广泛，为环境保护事业做出更大的贡献。
高分三号海上漏油事件监测应用
一、海上漏油事件监测的目的
近年来，海上溢油事件发生日愈频繁。
通过遥感技术对海上漏油信息进行提取，监测海上漏油事件的发生，为海洋污染调查提供遥感信息数据，提高海上溢油监测的效率。
二、海上漏油事件监测概况
国产高分三号卫星是我国首颗分辨率达1米的C频段多极化合成孔径雷达（SAR）成像卫星。
高分三号卫星具有重访周期段，监测频率高的特性，非常有利于海上溢油事件的监测。
三、海上漏油事件监测信息提取结果
通过对高分三号数据进行预处理后，对油污信息进行提取。
提取的某海域的油污信息如下图1（条带状的黑色区域为溢油区）。
图1 高分三号海上漏油事件监测结果图（条带状的黑色区域为溢油区）。
Vol. 49 No. 2Jun. 2020第49卷第2期2020年6月船海工程SHIP & OCEAN ENGINEERINGDOI ： 10.3963/j. issn. 1671-7953.2020.02.013基于多源遥感影像的海上溢油监测处理系统陈彤彤打许凤至S 李建伟彳(1.烟台海事局，山东烟台264000；2.北海航海保障中心烟台通信中心，山东烟台264000；3.中海石油环保服务(天津)有限公司，天津300457)摘 要:基于多源遥感影像,研发遥感溢油监测处理系统，系统以光学和雷达影像为数据源，结合GIS 和 遥感技术，集成影像自动化预处理、海上船舶、养殖区、海冰、溢油自动化提取、专题图制作、监测报表制作、报表归档管理等功能，并且结合AIS 、电子海图实现了综合分析功能。
关键词:溢油；自动识别;监测系统;多源遥感中图分类号:U698.7文献标志码:A 文章编号:1671-7953 (2020)02-0049-04随着我国水运行业的迅速发展,海上活动日益频繁，加大了海上交通事故和溢油事故的发生风险，对海洋生态环境和沿岸经济的发展造成了重大的影响,溢油事故的实时监测是降低 溢油污染风险，提高溢油应急响应能力的有效方法⑴。
目前基于遥感影像进行海上事故监测大多还使用人工处理的操作，处理速度相对缓慢，缺乏高 效的综合信息处理系统支撑平台,分析结果的内 容和表现形式也相对单一,为决策部门提供技术支持时存在局限性。
近年来已经开展了一系列海上溢油监测技术研究⑵，但是现有的系统大都仅使用了 SAR 影像数据，很少涉及到资源更加丰富 的光学影像,而且对于海上目标的监测仅涉及溢油区域的监测⑶，存在监测目标单一、数据种类 少等问题，不能够满足海上资源监测实时迅速的 要求。
1系统架构本文基于C/S 的系统架构，结合光学和雷达影像,针对船舶、敏感资源(海冰、养殖区)、溢油 等多种海上目标,设计了包含数据管理、影像预处理、自动化监测、报表制作和管理的海上溢油监测收稿日期：2019-11-30修回日期：2019-12-30基金项目：国家重点研发计划(2016YFC1402303)，国家自然科学基金(41976176)第一作者:陈彤彤(1990—)，男，硕士，工程师研究方向:海事卫星遥感应用处理系统(见图1),可以满足海上多种资源实时快速监测的需求。
“3S”技术究竟是什么？所谓的3S实际上就是指以上三个含有S的英文单词，即遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）。
下面就为大家一一揭开它们的神秘面纱。
3S技术指的是遥感技术（Remote Sensing，简称RS）、地理信息系统(Geography Information Systems，简称GIS)和全球定位系统(Global Positioning Systems，简称GPS)的统称。
是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。
今天，小童地理跟大家分享高考地理中非常重要的技术——3S技术。
你可能对这个名词有些陌生，但它却在地理领域发挥着巨大的作用。
首先，让我们来了解一下3S技术的概念。
3S技术是由遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）组成的一种高效的地理空间数据处理和分析工具。
通过这些技术的综合应用，我们能够获取、处理和分析各种地理数据，从而提供全面而准确的地理信息。
遥感技术是3S技术中的重要组成部分。
它通过卫星以及航空和地面传感器，获取地球表面上的各种数据，例如植被覆盖、土地利用、气候和水资源等。
遥感技术的应用让我们能够实时监测和分析地球上发生的变化，例如气候变化、森林砍伐和城市发展等。
这有助于我们更好地了解和保护我们的地球家园。
可以说，地理信息系统（GIS）是3S技术的“大脑”。
GIS利用计算机技术和软件，将各种地理数据整合到一个统一的空间数据库中，并进行有效的管理和分析。
通过GIS，我们可以创建地图、模拟自然灾害、规划城市和资源管理等。
它不仅为决策者提供了重要的决策支持工具，还促进了城市规划和环境保护等领域的发展。
全球定位系统（GPS）则是3S技术的“眼睛”。
通过使用卫星信号，GPS 能够精确测量地球上任何一个点的经度、纬度和海拔高度。
