遙感技術(shù)在地震中的應(yīng)用范文
時(shí)間:2023-12-15 17:35:34
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篇1
【關(guān)鍵詞】遙感;三維;滑坡
【Abstract】This article get the basic information of landslide by utilizing the combination of remote sensing technology and GIS technology,dealing with remote sensing graph of before and after the earthquake,then preprocessing like geometric correction and comparing images of the disaster area after the earthquake with the before;make use of DEM elevation data of the diaster area to display 3D visualization image of the affected area and the landslide,which shows the information of the disaster-affected body such as location and scope more accuratly and more clearly;a rough estimate the acreage and volume of the landslide by using the 3D analysis function of GIS is also in this paper.
【Key words】Remote sensing; 3D; Landslide
0 引言
我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家,也是世界上遭受地震災(zāi)害最為深重的國(guó)家之一,地震災(zāi)害嚴(yán)重威脅著人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,也成為制約和諧社會(huì)發(fā)展的一個(gè)重要因素。誘發(fā)滑坡地震在全國(guó)大部分省區(qū)都有發(fā)生,尤其在山區(qū)較多的地區(qū),其中以云南、四川地震滑坡造成的災(zāi)害損失最為嚴(yán)重。地震滑坡災(zāi)害在我國(guó)分布極為廣泛,近年來(lái),隨著遙感影像分辨率的提高和遙感信息提取技術(shù)的發(fā)展,遙感技術(shù)逐漸成為快速獲取地震災(zāi)情信息、震后應(yīng)急和震害快速評(píng)估的有效手段。因此,利用現(xiàn)代遙感影像(RS)、遙感圖像處理和三維分析(ArcGIS)等技術(shù),高度逼真地呈現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害形狀、概略計(jì)算滑坡體的表面面積與體積、劃定地質(zhì)災(zāi)害影響范圍及危害性評(píng)估具有現(xiàn)實(shí)意義。
近年來(lái),各項(xiàng)新技術(shù)新方法應(yīng)用在地震中,而地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等技術(shù)的發(fā)展相關(guān)的研究方法和技術(shù)也日趨成熟,為遙感在地震中的應(yīng)用提供了技術(shù)保障。
第一,利用中低分辨率的遙感影像獲取震后災(zāi)情的宏觀分布情況,以判斷地震的影響范圍,對(duì)活動(dòng)斷層、地震破裂帶及次生地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行調(diào)查,分析活動(dòng)斷層的幾何特性、構(gòu)造地貌等。
第二,利用遙感影像可以得到震后房屋的詳細(xì)破壞情況,以滿足災(zāi)情的詳細(xì)判斷和震災(zāi)評(píng)估的精度要求,以便盡可能地獲取災(zāi)情信息,從而迅速地為專家進(jìn)行震后評(píng)估提供數(shù)據(jù)源;通過(guò)遙感影像的解譯,可以估算出山體滑坡的面積、土方,還可以通過(guò)遙感監(jiān)測(cè)推斷出潛在的滑坡區(qū)域,為民眾的疏散以及次生災(zāi)害的預(yù)防提供參考。
第三,雷達(dá)衛(wèi)星采用主動(dòng)微波遙感方式,不受光照和氣候條件的限制,可實(shí)現(xiàn)全天候?qū)Φ匚镞M(jìn)行觀測(cè),初步確定震中位置和推定地震烈度分布,為制定救災(zāi)決策提供重要的參考信息。
2 三維分析技術(shù)模塊簡(jiǎn)介
數(shù)據(jù)的表達(dá)和顯示,是空間數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。利用ARCGIS的3D Analyst模塊可以創(chuàng)建動(dòng)態(tài)三維地形和交互式地圖,從而更好地實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的可視化和分析處理。
數(shù)據(jù)的三維可視化,一般通過(guò)以下3種方式實(shí)現(xiàn)。第一種是疊加影像到空間相應(yīng)區(qū)域的DEM上。第二種是設(shè)置圖層屬性,以三維立體高度反映矢量數(shù)據(jù)圖層中每個(gè)特征的字段值大小。第三種是直接使用3D Analyst三維分析模塊提供的三維轉(zhuǎn)換工具,將已有矢量數(shù)據(jù)特征轉(zhuǎn)換到三維空間中。
本文主要采用第一種處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和三維圖像顯示,并利用三維分析模塊中的aera and volume statistics功能,來(lái)初略計(jì)算目標(biāo)物的表面積和體積。
3 數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理
3.1 數(shù)據(jù)收集
研究區(qū)以某城市的山區(qū)為研究區(qū)域,收集的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)主要包括30m分辨率的TM衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、1:50000等高線數(shù)據(jù),使用軟件包括ERDAS IMAGINE 9.2和ARCGIS 9.3等。
圖1 研究區(qū)遙感影像圖
3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
TM遙感數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容主要是對(duì)原始遙感圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)、正射校正、圖像裁剪等,提高其識(shí)別率,從而滿足遙感解譯和識(shí)別地物的需要。由于原始遙感圖像色調(diào)對(duì)比度不大,灰度級(jí)較集中,遙感層次較少,影像分辨力和解譯力均較差,不適宜直接應(yīng)用于遙感解譯,因此首先要對(duì)遙感影像進(jìn)行分段線性拉伸處理,對(duì)圖像進(jìn)行正射校正以減少地形起伏對(duì)遙感影像產(chǎn)生的投影偏差,最后根據(jù)實(shí)際工作需要對(duì)圖像進(jìn)行了分幅剪裁處理。處理后的圖像如圖所示:
圖2 遙感影像數(shù)據(jù)預(yù)處理
DEM數(shù)據(jù)的生成,是將傳統(tǒng)紙質(zhì)地形圖上的信息,通過(guò)ARCGIS軟件進(jìn)行數(shù)字化處理,將柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為矢量數(shù)據(jù),實(shí)質(zhì)上是為將掃描得到的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形線性數(shù)據(jù),利用得到的矢量圖為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源源,精確定義圖形數(shù)據(jù)中的各種拓?fù)潢P(guān)系,生成數(shù)字表達(dá)地形表面形態(tài)的屬性信息,其數(shù)字描述是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字高程模型(DEM)。對(duì)1:50000地形圖進(jìn)行校正并矢量化,得到shp格式矢量圖,用ArcToolBox模塊中的3D analyst Tool的功能技術(shù),將SHP格式矢量化成DEM-TIN的格式圖形文件,再生成由TIN-DEM轉(zhuǎn)化的地形高程灰階圖。
圖3 研究區(qū)DEM圖
4 滑坡解譯與三維可視化
4.1 滑坡的解譯
滑坡的解譯是斜坡變形現(xiàn)象中最復(fù)雜的一種,自然界中的斜坡變形千姿百態(tài),特別是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期變形的斜坡,往往是多種變形現(xiàn)象的綜合體。遙感影像上滑坡的解譯主要是通過(guò)影像中色調(diào)、陰影、紋理、形態(tài)進(jìn)行,在對(duì)滑坡進(jìn)行解譯時(shí),除了直接對(duì)滑坡體本身做辨認(rèn)外,還應(yīng)對(duì)附近斜坡地形、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、植被、水系等進(jìn)行解譯。遙感影像上滑坡體的色調(diào)與周圍穩(wěn)定地形有著明顯的區(qū)別,剛發(fā)生不久的地震滑坡,坡體上大都有著松散的堆積物質(zhì)組成,表面具有較強(qiáng)的波譜反應(yīng)能力,在影像上呈現(xiàn)淺色調(diào)為主,處于變形階段的滑坡,滑坡體周邊一般具有相比滑坡平面形態(tài)色調(diào)較淺的色環(huán),或在后緣出現(xiàn)淺色線條甚至前緣出現(xiàn)局部的崩塌現(xiàn)象。
4.2 三維遙感立體圖形
利用ArcGIS軟件的三維擴(kuò)展功能模塊,在ArcScene中,將已形成的DEM數(shù)據(jù)信息添加到高程圖層,遙感影像信息添加到紋理圖層,經(jīng)過(guò)透視法疊加組合,從DEM獲取高程數(shù)據(jù),并設(shè)置拉伸系數(shù)后,實(shí)現(xiàn)三維仿真效果立體圖,災(zāi)害體的位置、范圍等信息表現(xiàn)更準(zhǔn)確、清晰展現(xiàn)。
圖4 三維立體圖
4.3 計(jì)算滑坡體表面積和體積
ArcGIS軟件具有計(jì)算某形體的表面面積和體積的作用功能,利用3D AnyalystSurface Anyalystarea and volume statistics的分析模塊,可計(jì)算出在指定高程以上或以下,不同形態(tài)地質(zhì)體的表面面積和體積。
文中選取某塊區(qū)域?yàn)榛曼c(diǎn),通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算其滑坡面積與體積,得出該滑坡體表面面積為1.3×104m2,利用高程值計(jì)算估算其體積約為1.82×104-3.25×104m3。
5 結(jié)論
通過(guò)ArcGIS三維分析技術(shù)所提供的各種分析功能模塊使用,能夠完成簡(jiǎn)單二維地理信息系統(tǒng)所無(wú)法完成的任務(wù)。與二維平面地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)圖比較,三維立體地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)圖,可使研究區(qū)域內(nèi)的地形、地貌特征更直觀表現(xiàn),對(duì)災(zāi)害體的位置、范圍等信息表現(xiàn)更準(zhǔn)確、清晰展現(xiàn)。文中由于受數(shù)據(jù)獲取難度與精度等限制,選取不具有代表意義的區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象,但估算滑坡體表面積和體積的方法是可具有普適性,在真實(shí)地震中將得到較好的應(yīng)用。
【參考文獻(xiàn)】
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篇2
[關(guān)鍵詞]遙感技術(shù);國(guó)土資源;調(diào)查
中圖分類號(hào):P285.2+39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)11-0398-01
前言
國(guó)土資源主要指的是我國(guó)境內(nèi)的一切 資源。遙感衛(wèi)星能夠全面、及時(shí)的了解到我國(guó)的國(guó)土資源信息,并且準(zhǔn)確的獲取其實(shí)際變化情況,在我國(guó)國(guó)土資源管理中具備非常重要的意義。通過(guò)了高分辨率的遙感數(shù)據(jù)分析,能夠全面的掌握我國(guó)國(guó)土資源的現(xiàn)狀,為有關(guān)部分的管理提供可靠的依據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,遙感影像數(shù)據(jù)信息技術(shù)的的發(fā)展也非???,且其運(yùn)行成本非常低,所以該技術(shù)的市場(chǎng)前景非常大。
1 遙感技術(shù)應(yīng)用的必要性
1.1 土地資源調(diào)查
通過(guò)遙感技術(shù)能夠在短時(shí)間內(nèi)獲取的大量的有效信息,且該數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳送到控制的計(jì)算機(jī)中,與其他的一些非常監(jiān)測(cè)的設(shè)施比較發(fā)現(xiàn),衛(wèi)星遙感的穩(wěn)定性最強(qiáng),傳送的實(shí)時(shí)畫(huà)面最為清晰和準(zhǔn)確,土地的邊界非常的精確。對(duì)于地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜的區(qū)域來(lái)講,使用該項(xiàng)技術(shù)能夠大大降低工作強(qiáng)度,可以將大量的野外工作轉(zhuǎn)換到室內(nèi)進(jìn)行工作,提高了舒適度,還能夠有效的防止自然環(huán)境對(duì)數(shù)據(jù)的影響,降低是管理費(fèi)用,最主要的是能夠充分的保障其勘測(cè)的質(zhì)量和效率。使用衛(wèi)星遙感技術(shù)能夠擴(kuò)大測(cè)量的范圍,準(zhǔn)確的對(duì)某區(qū)域進(jìn)行定位。
1.2 地質(zhì)環(huán)境調(diào)查和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防
使用遙感技術(shù)能夠提高自然災(zāi)害的預(yù)防率,衛(wèi)星可以在地時(shí)間內(nèi)向震中發(fā)射頻率相同的電磁波,同時(shí)根據(jù)反射回來(lái)的電磁波的具體情況全面的評(píng)估地面的具體情況,針對(duì)地震發(fā)生情況及時(shí)的確定出其對(duì)于城市產(chǎn)生的破壞作用,為后期的抗震救災(zāi)提供非??煽康囊罁?jù)。
2 遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
2.1 在土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
遙感技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)的檢測(cè)土地變動(dòng)情況,在自己的勘察和測(cè)繪之后及時(shí)的記錄,并且將數(shù)據(jù)傳送到控制者計(jì)算機(jī)中,使得國(guó)土資源管理部門可以及時(shí)的掌握土地使用情況,全面的了解我國(guó)的土地變化的具體情況以及面積變動(dòng)情況等等。對(duì)于重點(diǎn)關(guān)注的區(qū)域,遙感技術(shù)能夠全面的進(jìn)行管理和監(jiān)測(cè),同時(shí)將所有的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和完善,充分的了解我國(guó)的土地使用情況,了解農(nóng)田和城市發(fā)展的狀況,全面的落實(shí)我國(guó)實(shí)施的各項(xiàng)土地管理政策,為國(guó)家和省市的土地資源管理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),保障我國(guó)資源的合理使用。
2.2 在土地調(diào)查中的應(yīng)用
國(guó)土資源的調(diào)查過(guò)程中,可以將遙感影像作為主要的信息來(lái)源,并且使用先進(jìn)的遙感技術(shù)作為支撐,清晰的反映出地面的運(yùn)行情況和土地的變化情況。通過(guò)使用多平臺(tái)的技術(shù)手段及時(shí)的獲取全面的遙感影像,就目前來(lái)講,我國(guó)使用范圍最廣且技術(shù)最為成熟的當(dāng)屬國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星遙感正射影像圖。
可以使用遙感影像自動(dòng)化以及影響的提取技術(shù),將遙感技術(shù)所提供的影響資料作為原始的基礎(chǔ)圖片,同時(shí)與現(xiàn)有的信息綜合起來(lái)建立遙感影響查詢庫(kù),同時(shí)在管理者的計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和分析,并且根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的處理結(jié)果以及土地調(diào)查使用情況進(jìn)行全面的分析,進(jìn)而得出最終的處理結(jié)果,可以綜合使用計(jì)算機(jī)技術(shù),將信息進(jìn)一步的篩選處理,其主要的工作過(guò)程如圖1所示。
2.3 在土地變更調(diào)查中的應(yīng)用
通過(guò)使用不同時(shí)期的遙感影像可以及時(shí)的了解我國(guó)國(guó)土資源的變化情況。通過(guò)詳細(xì)的分析不同時(shí)期同一地點(diǎn)的影響變動(dòng)情況,可以實(shí)時(shí)的發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)發(fā)生的變化情況。同時(shí),使用遙感技術(shù)能夠及時(shí)是掌握我國(guó)的土地變更情況,從很大程度上規(guī)避了傳統(tǒng)測(cè)量方式的弊端,大大的減少了室外作業(yè)量。但是值得一提的是,應(yīng)該重視數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)遙感圖的變化以及影響資料的更新,這樣才能夠充分的保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性,能夠準(zhǔn)確的確定我國(guó)的國(guó)界線,防止出現(xiàn)不合理變更的現(xiàn)象存在。
3 遙感技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題
3.1 影像分辨率不一致
第一,測(cè)量成果的現(xiàn)實(shí)性和準(zhǔn)確性嚴(yán)重的不平衡。分辨率越是高,所監(jiān)測(cè)的具體面積就會(huì)越小,其變動(dòng)的信息設(shè)變化影響也就越明顯,造成了同比例尺下的土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)所反映出來(lái)的信息的差別就非常大,并且隨著時(shí)間的變化,這種差異性會(huì)逐漸增大。
第二,成果的應(yīng)用不公平?,F(xiàn)在我國(guó)的基本上實(shí)施的是一查多用、一圖多用的機(jī)制,國(guó)土資源管理的基礎(chǔ)工作在于其調(diào)查的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)方面的差異性比較明顯,給我國(guó)的土釘管理帶來(lái)了極大的影響,更為嚴(yán)重的是會(huì)造成地方經(jīng)濟(jì)的重大影響。
3.2 標(biāo)準(zhǔn)未建立
監(jiān)測(cè)圖的提取和處理是人機(jī)共同完成的,雖然有比較詳細(xì)的操作方法和手段,但是該過(guò)程中受到人為因素的的影響是非常大的。嚴(yán)重的話會(huì)造成監(jiān)測(cè)圖的變化以及核查認(rèn)定錯(cuò)誤的存在。發(fā)生監(jiān)測(cè)錯(cuò)誤的影響圖資料一般出現(xiàn)在地勢(shì)比較復(fù)雜的山區(qū)中,其復(fù)核的工作量非常大,給人員、物力、財(cái)力都造成了重大的浪費(fèi)。國(guó)家層面上的復(fù)核基本使用的是遙感影響,其最終的結(jié)果很多都不符合實(shí)際情況,存在大量的復(fù)核錯(cuò)誤情況。出現(xiàn)在這種情況,使得工作人員的積極性會(huì)持續(xù)下降,出現(xiàn)了消極、應(yīng)付的工作態(tài)度,他們認(rèn)為國(guó)家的核查主要使用的是遙感影響技術(shù),或者將遙感影響作為唯一的參考依據(jù),達(dá)到的降低復(fù)核的工作量,甚至出現(xiàn)不復(fù)核的情況,最終大致了我國(guó)的國(guó)土資源管理質(zhì)量嚴(yán)重的下降。
4 遙感技術(shù)的改進(jìn)建議
根據(jù)目前我國(guó)遙感技術(shù)的使用情況以及未來(lái)發(fā)現(xiàn)的趨勢(shì),特提出以下幾點(diǎn)建議。
4.1 改進(jìn)應(yīng)用模式
我國(guó)使用更加科學(xué)、合理的遙感影像技術(shù)來(lái)判定國(guó)土資源的調(diào)查是否具備真實(shí)性和可靠性,不能將遙感技術(shù)作為唯一的數(shù)據(jù)信息。國(guó)家在復(fù)核的過(guò)程中,應(yīng)該充分的考慮省級(jí)的核查意見(jiàn),同時(shí)在以遙感影響作為輔助,這是防止出現(xiàn)核查錯(cuò)誤的一個(gè)主要的方式。如此一來(lái),可以充分的提升工作人員的工作積極性,最主要的是發(fā)揮出遙感技術(shù)的特長(zhǎng),而不拘泥于傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法。
4.2 建立標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)家可以根據(jù)不同的影像資料分辨率采取必要的管理方法,保證土地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)準(zhǔn)確的前提下,保證其公平性。在同一個(gè)測(cè)量的區(qū)域內(nèi),盡量的消除因?yàn)橛跋穹直媛?、?shù)據(jù)來(lái)源等不同因素所造成核查數(shù)據(jù)的影響。對(duì)于在同一區(qū)域內(nèi),合理的控制分辨率的差異性,并且適當(dāng)?shù)姆艑捤瞬榈臈l件。國(guó)家在獲取所有的信息過(guò)程中,應(yīng)該盡量的選擇監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性的區(qū)域,同時(shí)應(yīng)該將人為的要因素降到最小,尤其是不易測(cè)量的邊遠(yuǎn)區(qū)域,盡量的減少?gòu)?fù)核工作量,保證國(guó)土資源的調(diào)查質(zhì)量。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,伴隨著我國(guó)遙感技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,其分辨率也在逐漸的提高,遙感信息技術(shù)在我國(guó)國(guó)土資源領(lǐng)域的應(yīng)用也在逐漸的擴(kuò)大,及時(shí)的監(jiān)測(cè)了我國(guó)國(guó)土資源的變化情況,合理的處置違法犯罪情況,充分的利用一切土地資源,根據(jù)市場(chǎng)情況以及我國(guó)的土地政策進(jìn)行必要的變動(dòng)和處理,堅(jiān)決杜絕一切非法使用土地情況的出現(xiàn),保障國(guó)家和人民的利益不被侵犯。
篇3
1.1自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估技術(shù)框架
大多數(shù)情況下,自然災(zāi)害不以單一災(zāi)種出現(xiàn),往往會(huì)以災(zāi)害鏈的形式存在,一種自然災(zāi)害會(huì)引發(fā)一系列的次生災(zāi)害現(xiàn)象,形成災(zāi)害鏈。常見(jiàn)的災(zāi)害鏈有4種,即臺(tái)風(fēng)-暴雨災(zāi)害鏈、寒潮災(zāi)害鏈、干旱災(zāi)害鏈和地震災(zāi)害鏈(史培軍,2002),因此,對(duì)致災(zāi)因子的監(jiān)測(cè)需要結(jié)合災(zāi)害鏈形成演化的特點(diǎn),對(duì)致災(zāi)因子的強(qiáng)度、頻率、持續(xù)時(shí)間、區(qū)域范圍、起始速度、空間擴(kuò)展、重現(xiàn)期等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。承災(zāi)體包括自然資源和社會(huì)資源,監(jiān)測(cè)的目的是對(duì)人類、財(cái)產(chǎn)、資源等脆弱性進(jìn)行評(píng)估評(píng)價(jià)。災(zāi)情監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括生命線、生產(chǎn)線、城鄉(xiāng)住房、基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)環(huán)境等損失破環(huán)情況,為人員受災(zāi)情況和災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失、災(zāi)害社會(huì)影響評(píng)估提供空間信息支撐。在以上基礎(chǔ)上,利用數(shù)據(jù)處理、信息挖掘、災(zāi)害模擬與仿真、災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)、空間數(shù)據(jù)管理和智能決策等技術(shù),通過(guò)集成轉(zhuǎn)化空間數(shù)據(jù)應(yīng)用處理和服務(wù)的先進(jìn)成果,圍繞防災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)不同階段的需求,開(kāi)展自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、自然災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估、恢復(fù)重建規(guī)劃與評(píng)估,開(kāi)展災(zāi)害信息服務(wù)和決策支持。
1.2自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估與空間數(shù)據(jù)需求
傳統(tǒng)的地面監(jiān)測(cè)在時(shí)效性和覆蓋面上局限性比較大,目前,衛(wèi)星遙感、航空遙感技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)能動(dòng)態(tài)、快速、多平臺(tái)、多時(shí)相、高分辨率地提供對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的新階段。隨著遙感技術(shù)在重大自然災(zāi)害領(lǐng)域的應(yīng)用深度不斷擴(kuò)大和延伸,災(zāi)害管理對(duì)空間技術(shù)應(yīng)用的需求也日益迫切。從災(zāi)害管理周期角度分析,在災(zāi)害預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估階段,利用空間數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)大范圍的災(zāi)害普查,以及對(duì)孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子、承災(zāi)體等災(zāi)害背景信息的提取與分析,開(kāi)展災(zāi)害脆弱性評(píng)估評(píng)價(jià),從而對(duì)災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行劃分與評(píng)估,為減災(zāi)措施的制定提供依據(jù);在災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)階段,利用空間數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)情信息的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)估,為開(kāi)展必要的災(zāi)害應(yīng)急救助、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、綜合評(píng)估,以及次生災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警提供重要的空間信息決策依據(jù);在災(zāi)后恢復(fù)重建,以及減災(zāi)階段,空間數(shù)據(jù)能夠支持災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建規(guī)劃編制,并對(duì)恢復(fù)重建的進(jìn)度、效益、質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)評(píng)估,為恢復(fù)重建,以及減災(zāi)設(shè)施建設(shè)的監(jiān)督提供準(zhǔn)確的決策依據(jù)。以2013年4月20日發(fā)生的四川省蘆山“4.20”7.0級(jí)強(qiáng)烈地震為例,空間信息技術(shù)在減災(zāi)救災(zāi)中發(fā)揮了不可替代的作用。地震發(fā)生后,由于地震造成災(zāi)區(qū)交通和通訊中斷,災(zāi)害管理部門迫切需要及時(shí)了解地震災(zāi)區(qū)的受災(zāi)情況,為災(zāi)害應(yīng)急救助工作提供直接的決策依據(jù)。在地震災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)階段,需要開(kāi)展災(zāi)害應(yīng)急救助、災(zāi)害信息監(jiān)測(cè)、災(zāi)情綜合評(píng)估、次生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等工作,包括衛(wèi)星、有人飛機(jī)、無(wú)人機(jī)在內(nèi)的航空遙感系統(tǒng),及時(shí)地獲取到了地震災(zāi)區(qū)的災(zāi)情信息,為各項(xiàng)減災(zāi)救災(zāi)工作的順利開(kāi)展,提供了客觀、科學(xué)、準(zhǔn)確的決策信息依據(jù)。圖2所示為利用重大自然災(zāi)害無(wú)人機(jī)合作機(jī)制獲取的高分辨率無(wú)人機(jī)影像制作的災(zāi)后雅安市蘆縣寶盛鄉(xiāng)房屋倒損、滑坡崩塌、道路損毀的監(jiān)測(cè)評(píng)估圖。
2空間數(shù)據(jù)資源分析
2.1國(guó)外遙感衛(wèi)星的發(fā)展
自從20世紀(jì)60年代人類進(jìn)入太空時(shí)代以來(lái),衛(wèi)星遙感就成為觀察、分析、描述所居住地球環(huán)境的行之有效的手段。21世紀(jì),隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展和日益廣泛的應(yīng)用,越來(lái)越多的國(guó)家進(jìn)入民用衛(wèi)星研制和運(yùn)行的行列。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),僅2006~2008年,全球已經(jīng)發(fā)射或計(jì)劃發(fā)射新的民用航天遙感衛(wèi)星系統(tǒng)就有18個(gè),其中包括新一代高分辨率衛(wèi)星,這一領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)與合作都在加強(qiáng)。由于空間技術(shù)得到世界各國(guó)的重視,全球主要發(fā)達(dá)和發(fā)展中國(guó)家均發(fā)展了各自的遙感衛(wèi)星系列。目前,衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展整體上呈現(xiàn)三大趨勢(shì):一是衛(wèi)星系統(tǒng)由單一系列向星座組網(wǎng)發(fā)展,提高重訪周期和綜合觀察能力;二是衛(wèi)星傳感器由中高分辨率向高分辨率延伸,由單一角度觀測(cè)向多角度和立體測(cè)量跨越,由空間維向光譜維拓寬;三是衛(wèi)星定位精度不斷提高,遙感應(yīng)用由定性向精確定量化發(fā)展。
2.2中國(guó)遙感衛(wèi)星的發(fā)展
中國(guó)作為自然災(zāi)害種類較多、發(fā)生頻繁的國(guó)家之一,遙感技術(shù)已經(jīng)在防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮著重要的作用。為加強(qiáng)我國(guó)自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警能力,提高自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理、應(yīng)急管理和綜合評(píng)估水平,在不斷完善自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)站網(wǎng)、災(zāi)情上報(bào)和統(tǒng)計(jì)核查系統(tǒng)建設(shè)的同時(shí),更加重視對(duì)地觀測(cè)技術(shù)在國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)中的科學(xué)、技術(shù)和應(yīng)用能力建設(shè),目前已經(jīng)初步形成了由環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星星座、氣象衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星、資源衛(wèi)星和航空遙感系統(tǒng)等構(gòu)成自然災(zāi)害空間基礎(chǔ)設(shè)施并建成了相應(yīng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng),在應(yīng)對(duì)近些年來(lái)國(guó)內(nèi)外發(fā)生的多場(chǎng)重大自然災(zāi)害中發(fā)揮了不可替代的重要作用。
2.3防災(zāi)減災(zāi)空間數(shù)據(jù)資源分析
理論上,任何一個(gè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)都可以用于防災(zāi)減災(zāi)工作,能夠?yàn)榉罏?zāi)減災(zāi)提供服務(wù)的主要遙感衛(wèi)星系統(tǒng)包括光學(xué)遙感、微波遙感等幾種衛(wèi)星系統(tǒng)。目前,國(guó)內(nèi)外在軌運(yùn)行的遙感衛(wèi)星包括高、中、低軌衛(wèi)星系列(星座),最高空間分辨率達(dá)到0.41m,最短重訪周期達(dá)0.5d,可以用于災(zāi)害發(fā)生地區(qū)的災(zāi)情快速、精確提取和科學(xué)評(píng)估。國(guó)內(nèi)外在軌主要微波遙感衛(wèi)星覆蓋了X,C,L,S等頻率的多種極化模式,可以用于多云多雨多霧地區(qū)的快速成像、地面目標(biāo)識(shí)別和災(zāi)情損失評(píng)估等。航空遙感能以較短的反應(yīng)時(shí)間對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行大范圍多次重復(fù)觀測(cè),提供高時(shí)間、高空間、高光譜分辨率的遙感數(shù)據(jù)。在2008年汶川地震、2010年玉樹(shù)地震和舟曲特大山洪泥石流災(zāi)害、2011年云南盈江縣地震、2012年的云南彝良地震及2013年的四川省蘆山“4.20”7.0級(jí)強(qiáng)烈地震中,民政部國(guó)家減災(zāi)中心利用最高分辨率達(dá)0.1m的航空影像對(duì)災(zāi)區(qū)的災(zāi)害范圍、基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)物量、直接經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行了精細(xì)評(píng)估,對(duì)交通線擁堵、堰塞湖、滑坡泥石流、居民安置點(diǎn)分布與規(guī)劃、房屋恢復(fù)重建等情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)評(píng)估。
3重大自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估的空間數(shù)據(jù)共享存在的問(wèn)題
空間技術(shù)減災(zāi)涉及空間數(shù)據(jù)的獲取、傳輸、管理、應(yīng)用和服務(wù)等多個(gè)環(huán)節(jié),空間數(shù)據(jù)獲取是前提,交換共享是保障,海量數(shù)據(jù)智能管理是基礎(chǔ),集成應(yīng)用是核心,信息服務(wù)是目標(biāo)。事實(shí)上,我國(guó)空間基礎(chǔ)設(shè)施及其空間數(shù)據(jù)資源分布在多個(gè)不同的部門,由于體制機(jī)制等多種原因造成空間數(shù)據(jù)共享不暢,重大自然災(zāi)害應(yīng)急協(xié)同意識(shí)不強(qiáng),使得空間數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)在提升國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)能力過(guò)程中不能得到充分發(fā)揮。
3.1空間數(shù)據(jù)獲取缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)
我國(guó)空間基礎(chǔ)設(shè)施及其空間數(shù)據(jù)資源分布在多個(gè)不同的部門,在自然災(zāi)害發(fā)生時(shí),尤其是在重特大自然災(zāi)害發(fā)生時(shí),各部門均能夠在災(zāi)害發(fā)生后第一時(shí)間充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)和能力,組織協(xié)調(diào)所擁有的空間數(shù)據(jù)獲取資源,對(duì)受災(zāi)地區(qū)進(jìn)行應(yīng)急觀測(cè),快速獲取災(zāi)區(qū)空間數(shù)據(jù)。但是由于缺少以災(zāi)情和救災(zāi)工作為整體需求的國(guó)家空間數(shù)據(jù)應(yīng)急獲取任務(wù)的統(tǒng)籌規(guī)劃與協(xié)調(diào),各部門所制定的應(yīng)急觀測(cè)任務(wù)存在大量冗余,導(dǎo)致應(yīng)急獲取得到的衛(wèi)星遙感和航空遙感數(shù)據(jù)在空間和時(shí)間覆蓋完備性上存在嚴(yán)重不足,一些災(zāi)區(qū)被大量重復(fù)觀測(cè),一些災(zāi)區(qū)則缺少必要的應(yīng)急觀測(cè)數(shù)據(jù),同時(shí)觀測(cè)時(shí)間上也難以保證必要的持續(xù)性、連貫性,不能滿足災(zāi)害全面系統(tǒng)評(píng)估在空間維度上災(zāi)區(qū)范圍全覆蓋和時(shí)間維度上災(zāi)害過(guò)程關(guān)鍵時(shí)段數(shù)據(jù)獲取的基本需求。
3.2空間數(shù)據(jù)共享缺乏機(jī)制保障
我國(guó)空間數(shù)據(jù)的獲取和生產(chǎn)正在大規(guī)模開(kāi)展,國(guó)家、部門、地方和單位每天都在獲取和生產(chǎn)大量的空間數(shù)據(jù)和專題應(yīng)用產(chǎn)品,全國(guó)已經(jīng)建成多個(gè)大型空間數(shù)據(jù)庫(kù)。由于體制機(jī)制、部門利益、狹隘的政績(jī)觀、安全保密考慮和缺乏組織協(xié)調(diào)等多種原因,目前大多是各自為戰(zhàn),許多數(shù)據(jù)庫(kù)只是限于本部門、本單位使用,重大自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估空間數(shù)據(jù)共享機(jī)制建設(shè)尚未形成,更難以達(dá)到多個(gè)系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)協(xié)同,導(dǎo)致一方面空間數(shù)據(jù)資源嚴(yán)重不足,難以滿足實(shí)際需要,另一方面重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴(yán)重,有限的空間數(shù)據(jù)資源大量閑置,不能得到充分利用,限制發(fā)揮其應(yīng)有的作用。于是,一個(gè)值得注意的現(xiàn)象是在重大自然災(zāi)害發(fā)生時(shí),會(huì)出現(xiàn)多個(gè)部門根據(jù)自身所掌握的空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)出的大量信息產(chǎn)品,基本上是互相模仿、低水平重復(fù)和災(zāi)區(qū)的局部信息反映,難以生產(chǎn)出具有綜合性、全面性和針對(duì)性的能夠體現(xiàn)高水平的專題信息產(chǎn)品。同時(shí),空間數(shù)據(jù)共享機(jī)制建設(shè)和運(yùn)行存在重災(zāi)時(shí)輕平時(shí)、重大災(zāi)輕小災(zāi)的現(xiàn)狀,嚴(yán)重地影響了包括災(zāi)害科學(xué)研究在內(nèi)的綜合減災(zāi)能力的提升。
3.3空間數(shù)據(jù)共享缺乏技術(shù)系統(tǒng)支撐
空間數(shù)據(jù)共享技術(shù)系統(tǒng)是指在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下建立的用于空間數(shù)據(jù)接入、傳輸、交換、共享的分布式技術(shù)系統(tǒng),橫向?qū)⑼粚蛹?jí)的相關(guān)部門數(shù)據(jù)獲取與共享系統(tǒng)互聯(lián),縱向?qū)崿F(xiàn)國(guó)家到地方與部門業(yè)務(wù)相關(guān)的多層級(jí)數(shù)據(jù)獲取、分發(fā)和服務(wù)系統(tǒng)互通??臻g數(shù)據(jù)共享需要技術(shù)系統(tǒng)作為支撐保障,然而,在國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域這樣的技術(shù)系統(tǒng)尚未形成,主要體現(xiàn)在跨部門的數(shù)據(jù)共享缺乏長(zhǎng)效穩(wěn)定的數(shù)據(jù)共享鏈路,特別是軍民數(shù)據(jù)共享鏈路缺乏技術(shù)支撐,在應(yīng)對(duì)重大自然災(zāi)害時(shí),在已經(jīng)建立的共享聯(lián)絡(luò)機(jī)制保障下,部門間數(shù)據(jù)共享交換仍以不同存儲(chǔ)介質(zhì)通過(guò)人員運(yùn)送進(jìn)行,工作量大,時(shí)效性差??绮块T、跨層級(jí)的空間數(shù)據(jù)共享平臺(tái)尚未建立,盡管已經(jīng)建立了多個(gè)與防災(zāi)減災(zāi)相關(guān)的技術(shù)支撐系統(tǒng),相互之間從數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)體系、技術(shù)接口、交換共享協(xié)議和系統(tǒng)間的連通性均存在較大差距,形成了一個(gè)個(gè)的封閉孤立技術(shù)系統(tǒng),導(dǎo)致綜合利用多源空間數(shù)據(jù)開(kāi)展應(yīng)急處置任務(wù)反應(yīng)速度慢,多系統(tǒng)的整體效益低下,嚴(yán)重地制約了空間數(shù)據(jù)的共享乃至防災(zāi)減災(zāi)工作有效的信息支撐保障。因此,迫切需要建立天地一體化的端到端的“一站式”防災(zāi)減災(zāi)空間數(shù)據(jù)共享網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)平臺(tái),以滿足減災(zāi)與應(yīng)急工作的需求。
3.4空間數(shù)據(jù)應(yīng)用缺乏相互協(xié)同支持
防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域空間數(shù)據(jù)應(yīng)用需要在深入分析空間信息產(chǎn)品與服務(wù)需求的基礎(chǔ)上,建立產(chǎn)品與服務(wù)體系,根據(jù)各部門在災(zāi)害管理中的職能定位,確定空間信息產(chǎn)品研制、生產(chǎn)和服務(wù)的任務(wù)分工,建立數(shù)據(jù)鏈、信息鏈和產(chǎn)品鏈,實(shí)現(xiàn)部門間相互支持、協(xié)同服務(wù)的工作模式。然而,這種工作模式的建立已經(jīng)在專家層面上有所研究和呼吁,但尚未在工作中實(shí)現(xiàn),這也是造成空間信息服務(wù)低水平重復(fù)和服務(wù)不充分并存的主要原因之一。在《國(guó)家綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃(2011~2015年)》中提出了實(shí)施“國(guó)家綜合減災(zāi)與風(fēng)險(xiǎn)管理信息化建設(shè)工程”,正是基于這種現(xiàn)狀,計(jì)劃利用信息化手段和多種基礎(chǔ)信息資源,建立災(zāi)害管理及空間數(shù)據(jù)減災(zāi)應(yīng)用“系統(tǒng)的系統(tǒng)”和業(yè)務(wù)協(xié)同機(jī)制,加強(qiáng)空間數(shù)據(jù)集成應(yīng)用能力,實(shí)現(xiàn)相關(guān)部門之間涉災(zāi)業(yè)務(wù)協(xié)同、資源共享和規(guī)?;瘧?yīng)用,提升自然災(zāi)害信息獲取、分析、研判、決策能力。
3.5空間數(shù)據(jù)共享缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是空間數(shù)據(jù)共享和協(xié)同應(yīng)用的軟環(huán)境保障。在基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中,目前只有“地球空間數(shù)據(jù)交換格式”成為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但缺乏相應(yīng)的軟件工具,國(guó)內(nèi)使用還不普遍。一些重要的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),如空間元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、空間元數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范、空間數(shù)據(jù)共享模型等還停留在方案設(shè)計(jì)階段,與真正成為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還有相當(dāng)大的距離;一些重要的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn),如空間信息系統(tǒng)軟件功能標(biāo)準(zhǔn)、空間數(shù)據(jù)傳送協(xié)議、空間互操作協(xié)議、空間信息查詢與服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等尚未開(kāi)始研究。在應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中,尚未建立一個(gè)行業(yè)的空間信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。在行業(yè)和工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中,也沒(méi)有建立空間信息系統(tǒng)軟件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、空間信息應(yīng)用工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工程承擔(dān)單位資質(zhì)論證標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等。
4解決途徑
4.1加強(qiáng)重大自然災(zāi)害空間數(shù)據(jù)共享統(tǒng)籌協(xié)調(diào)
為加強(qiáng)空間數(shù)據(jù)共享,促進(jìn)重大自然災(zāi)害應(yīng)對(duì)空間信息服務(wù)能力,需要在不斷完善國(guó)家綜合防災(zāi)減災(zāi)管理體制的基礎(chǔ)上,圍繞各類自然災(zāi)害和災(zāi)害管理全過(guò)程信息支撐的重大需求,加強(qiáng)國(guó)家空間數(shù)據(jù)資源的頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌規(guī)劃,建立健全防災(zāi)減災(zāi)空間數(shù)據(jù)獲取與共享機(jī)制,不斷強(qiáng)化統(tǒng)籌協(xié)調(diào)力度,明確和細(xì)化空間數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用各節(jié)點(diǎn)責(zé)任,固化和發(fā)展與國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)工作機(jī)制相配套的空間數(shù)據(jù)共享運(yùn)行流程和程序,確保機(jī)制落到實(shí)處。防災(zāi)減災(zāi)空間數(shù)據(jù)獲取與共享機(jī)制建設(shè)需要與時(shí)俱進(jìn)和不斷優(yōu)化,需要加強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域空間數(shù)據(jù)獲取與服務(wù)全社會(huì)有序參與的社會(huì)動(dòng)員能力,需要健全部門之間、區(qū)域之間、政府和企業(yè)之間的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng),最大限度避免以往一些機(jī)制存在的對(duì)接不暢、運(yùn)行效率不高等問(wèn)題。需要建立空間技術(shù)應(yīng)對(duì)重大自然災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案,空間數(shù)據(jù)獲取、共享和應(yīng)用的各關(guān)聯(lián)單位建立應(yīng)急預(yù)案和響應(yīng)工作規(guī)程,注重應(yīng)急預(yù)案可操作性和可應(yīng)用性,注重各級(jí)預(yù)案有效銜接,形成應(yīng)急預(yù)案體系并定期開(kāi)展演練,充分發(fā)揮各方力量,提高重大自然災(zāi)害應(yīng)急工作效果。
4.2加強(qiáng)重大自然災(zāi)害空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
充分利用互聯(lián)網(wǎng)和國(guó)家電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò),加強(qiáng)重大自然災(zāi)害空間數(shù)據(jù)開(kāi)放共享信息化建設(shè),逐步實(shí)現(xiàn)安全互聯(lián)互通、資源共享公用和業(yè)務(wù)協(xié)同,深化空間數(shù)據(jù)信息資源的開(kāi)發(fā)利用。充分利用國(guó)家正在建設(shè)的人口信息資源庫(kù)、法人單位信息資源庫(kù)、空間地理信息資源庫(kù)、宏觀經(jīng)濟(jì)信息資源庫(kù)和文化信息資源庫(kù)等,面向防災(zāi)減災(zāi)業(yè)務(wù)要求,加強(qiáng)空間數(shù)據(jù)與它們之間的集成應(yīng)用、融合應(yīng)用和綜合應(yīng)用,發(fā)展面向防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)用的空間分析模型庫(kù)、方法庫(kù)和決策支持系統(tǒng),形成一批防災(zāi)減災(zāi)空間數(shù)據(jù)共享應(yīng)用信息系統(tǒng)和業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)跨部門、跨區(qū)域、跨層級(jí)防災(zāi)減災(zāi)信息系統(tǒng)的協(xié)同互動(dòng)和資源共享,提高對(duì)我國(guó)大城市、城市群、人口密集區(qū)和經(jīng)濟(jì)核心區(qū)的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查與評(píng)估能力,提高城鄉(xiāng)區(qū)域和基層社區(qū)的空間信息服務(wù)能力,提高重大自然災(zāi)害的綜合防范和應(yīng)對(duì)能力,提升應(yīng)急救災(zāi)信息預(yù)測(cè)預(yù)警通報(bào)、綜合分析研判和決策指揮支持能力。加強(qiáng)自然災(zāi)害空間數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),加強(qiáng)對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的天地統(tǒng)籌、地面應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)籌,全面提升我國(guó)衛(wèi)星遙感和航空遙感數(shù)據(jù)資源的自主保障能力。完善自然災(zāi)害“天、地、現(xiàn)場(chǎng)”一體化立體監(jiān)測(cè)體系,提高綜合觀測(cè)、高分辨率觀測(cè)、應(yīng)急觀測(cè)能力,逐步建成國(guó)家統(tǒng)一的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接收和處理系統(tǒng),構(gòu)建物理分散、邏輯集中、共享開(kāi)放的遙感數(shù)據(jù)中心和共享服務(wù)平臺(tái)。加強(qiáng)衛(wèi)星遙感、通信廣播和導(dǎo)航定位基礎(chǔ)設(shè)施融合,提高信息傳輸與服務(wù)能力,縱向上實(shí)現(xiàn)多級(jí)平臺(tái)互聯(lián)互通與協(xié)同服務(wù),橫向上連通各類用戶,實(shí)現(xiàn)便捷、及時(shí)的一站式空間數(shù)據(jù)共享服務(wù)。健全技術(shù)體系,完善服務(wù)能力,實(shí)現(xiàn)全天候、全天時(shí)、全球范圍的災(zāi)害監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)運(yùn)行系統(tǒng),形成為防災(zāi)減災(zāi)公共服務(wù)提供標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;涂沙掷m(xù)更新的空間信息產(chǎn)品與服務(wù)體系,提高跨部門協(xié)同的高層次空間數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用服務(wù)水平。同時(shí),要積極建立和利用空間技術(shù)減災(zāi)領(lǐng)域的各種國(guó)際合作機(jī)制,拓寬空間數(shù)據(jù)資源獲取渠道,在重大自然災(zāi)害應(yīng)急情況下共享盡可能多的實(shí)時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
4.3加強(qiáng)重大自然災(zāi)害空間數(shù)據(jù)共享軟環(huán)境建設(shè)
目前,國(guó)家在空間數(shù)據(jù)信息共享方面的法律法規(guī)建設(shè)相對(duì)滯后,法律法規(guī)體系不完備,關(guān)于對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)采集、共享、應(yīng)用等方面的立法工作仍處于研究論證階段,需要從國(guó)家戰(zhàn)略高度,根據(jù)空間基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)發(fā)展和空間數(shù)據(jù)開(kāi)放共享的需要,建立適合我國(guó)國(guó)情的法律法規(guī)體系,完善和制定單項(xiàng)法律法規(guī)。在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域現(xiàn)行的相關(guān)法律法規(guī)基本上都是由各部委牽頭制訂的單災(zāi)種法律法規(guī),相關(guān)法律法規(guī)的銜接性較差,需要建立一部“總攬全局、立足綜合”的綜合減災(zāi)基本法,并將空間數(shù)據(jù)獲取與共享的相關(guān)規(guī)定納入其范疇。在空間數(shù)據(jù)共享政策方面,需要加強(qiáng)對(duì)空間數(shù)據(jù)共享過(guò)程中產(chǎn)權(quán)保護(hù)的政策創(chuàng)制,提高全社會(huì)對(duì)空間數(shù)據(jù)資源及其產(chǎn)品著作權(quán)的保護(hù)意識(shí),明確空間數(shù)據(jù)信息的產(chǎn)權(quán)歸屬、產(chǎn)權(quán)的具體內(nèi)容、信息共享中的產(chǎn)權(quán)定位,以及產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓過(guò)程中的保密要求,防止出現(xiàn)盜版行為,保障空間數(shù)據(jù)獲取、生產(chǎn)和增值服務(wù)投資方獲得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的權(quán)益。按照我國(guó)的著作權(quán)法,空間數(shù)據(jù)信息產(chǎn)品中存在的著作權(quán)包括發(fā)表權(quán)、署名權(quán)、修改權(quán)、保護(hù)作品完整權(quán)、復(fù)制權(quán)、發(fā)行權(quán)、出租權(quán)、展覽權(quán)、表演權(quán)、放映權(quán)、廣播權(quán)、信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)、攝制權(quán)、改編權(quán)、翻譯權(quán)、匯編權(quán)和應(yīng)當(dāng)由著作權(quán)人享有的其他權(quán)利。在數(shù)據(jù)政策方面,需要在平等無(wú)歧視原則下,制定關(guān)于空間數(shù)據(jù)獲取、原始數(shù)據(jù)共享、國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)推廣、產(chǎn)品分類分級(jí)、增值產(chǎn)品服務(wù)、數(shù)據(jù)存檔、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)保密、數(shù)據(jù)分發(fā)、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)版權(quán)和許可、國(guó)際服務(wù)等方面的政策,并規(guī)定在重大自然災(zāi)害事件應(yīng)急期間,空間數(shù)據(jù)獲取管理單位應(yīng)該根據(jù)國(guó)家應(yīng)急工作實(shí)際需要,根據(jù)應(yīng)急等級(jí)確定優(yōu)先目標(biāo)區(qū)域,在保證時(shí)間指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)的前提下開(kāi)展空間數(shù)據(jù)共享服務(wù)。
在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域空間數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系方面,需要加快多層次、多專題的數(shù)據(jù)與服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定和完善,從國(guó)家層面強(qiáng)化部門、領(lǐng)域空間數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化,建立空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品、災(zāi)害監(jiān)測(cè)信息產(chǎn)品和災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警、模擬仿真、評(píng)估評(píng)價(jià)等專題產(chǎn)品,以及資源共享、互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)整合、網(wǎng)絡(luò)集成應(yīng)用等構(gòu)成的防災(zāi)減災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,統(tǒng)一各級(jí)空間數(shù)據(jù)及其減災(zāi)專題產(chǎn)品的時(shí)空基準(zhǔn)、信息編碼、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)交換協(xié)議和元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),既要重視分類建立,也要重視綜合集成,形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌,促進(jìn)防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域空間數(shù)據(jù)共享、聯(lián)動(dòng)更新、應(yīng)用集成和協(xié)同服務(wù)體制機(jī)制建設(shè),保障防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域空間數(shù)據(jù)資源開(kāi)發(fā)利用和跨部門、跨地區(qū)網(wǎng)絡(luò)化信息系統(tǒng)的建設(shè)與運(yùn)行。同時(shí),加強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域空間技術(shù)應(yīng)用的人才培養(yǎng)、專業(yè)隊(duì)伍和機(jī)構(gòu)建設(shè),加強(qiáng)專業(yè)教育與科學(xué)普及、知識(shí)評(píng)估和知識(shí)更新并使之常態(tài)化、機(jī)制化,也是重大自然災(zāi)害空間數(shù)據(jù)共享軟環(huán)境建設(shè)的重要組成部分。
5結(jié)論和討論
篇4
【摘要】 目的 分析汶川地震中傷員的傷情特點(diǎn)、救治過(guò)程和效果,探討災(zāi)難救援中信息偵察、軍事化救援、損害控制原則的應(yīng)用和作用。方法 收集了四川省德陽(yáng)市某醫(yī)院在2008年5月12日~5月31日收治的1420地震傷員資料,分析各部位傷發(fā)生率和各年齡組受傷情況,回顧早期救治分類、救治方法和內(nèi)容。結(jié)果 1420例傷員中,共有1821處損傷,單個(gè)部位傷1089例,占76.69%;多部位傷331例,占23.31%;四肢損傷、體表和軟組織損傷多于其他部位損傷;單個(gè)部位傷明顯多于多部位傷(P
【關(guān)鍵詞】 地震;災(zāi)害救援;信息;軍事救援;損害控制
Abstract: Objective To analyze the characteristics of the wounded and the effect of remedy in the Wenchuan earthquake,to investigate the application and role of the detection for information,military rescue and the principle of damage control.Methods The data of 1420 wounded suffered in earthquake from a hospital in Deyang during May 12 to May 31 were collected to analyze the incidence of separate parts in the body,the injury state at different age stages, and review the classification,methods and contents of the remedy in the early rescuing stage.Results Of the 1420 patients,there were 1089 cases with single injury(76.69%) and 331 cases with multiple injuries(23.31%).The incidence of extremities and body surface trauma and soft tissue injury was higher than that of others;The incidence of single injury was higher than that of multiple trauma(P
Key words:earthquake;disaster rescue;information;military remedy;damage control
“5.12”汶川大地震,是我國(guó)建國(guó)以來(lái)?yè)p失最為慘重、涉及范圍最廣的一次災(zāi)難。截至2008年7月6日12時(shí)止,地震已造成69196人遇難,失蹤18379人,374176人受傷,因傷住院人數(shù)96419人,仍有6456人住院(人民網(wǎng)消息)。在這場(chǎng)史無(wú)前例的災(zāi)難救援中,作者參加了第三軍醫(yī)大學(xué)首批抗震救災(zāi)醫(yī)療隊(duì),親臨了大批量傷員救治的場(chǎng)面,在29天的救治工作中,感受頗深。本文通過(guò)對(duì)震區(qū)某醫(yī)院收治的1420例傷員傷情特點(diǎn)、傷員流、救治過(guò)程分析,探討大型災(zāi)難早期救治中信息偵察、平時(shí)創(chuàng)傷救治原則、軍事化救援的作用和地位,以期為今后的災(zāi)難救援提供參考依據(jù)。資料與方法
1 一般資料
2008年5月12日~2008年5月30日,德陽(yáng)市某醫(yī)院共收治地震傷員1420例,占德陽(yáng)地區(qū)地震傷員(55255例)的2.57%,住院收治傷員(27800例)的5.11%。1420例傷員中,男性652例,占45.92%,女性768例,占54.08%;年齡0.2~102歲,平均年齡43.70歲。受傷機(jī)制:房屋垮塌后砸傷為主,占95.07%,地震逃生時(shí)摔傷占3.87%,其他占1.06%。職業(yè)分布:農(nóng)民539例(37.96%),居民525例(36.97%),學(xué)生183例(12.89%),工人79例(5.56%),兒童42例(2.96%),干部39例(2.75%),教師7人(0.49%),醫(yī)務(wù)人員5人(0.35%),軍人1例(0.07%)。傷員的地理分布:德陽(yáng)市區(qū)94例,占6.62%;綿竹市1182例,占83.24%;什邡市103例,占7.25%;其他地區(qū)41例,占2.89%。
2 年齡分組方法
將年齡分為學(xué)齡前兒童組(65歲),分析比較各年齡組的受傷人數(shù)。
3 受傷部位記錄
按AIS2005版將人體分為9個(gè)解剖區(qū)域,即頭顱、面頸部、胸部、腹部、脊柱、骨盆、四肢(上肢、下肢)、體表。分析比較各部位傷的發(fā)生率。
4 傷情特點(diǎn)
按受傷種類分為多發(fā)傷、擠壓傷、刃傷、鈍器傷、燒傷、復(fù)合傷;按受傷類型分為皮膚軟組織傷(挫傷、擦傷、撕裂傷)、四肢骨折、多部位傷和混合性損傷。
5 軍事化救援方法
5.1 救治分區(qū)與分類方法 將某醫(yī)院門急診片區(qū)劃分為分類分檢、檢查登記、急救與手術(shù)、觀察與住院4個(gè)區(qū)域。傷員一入院即在接診區(qū)進(jìn)行分類、分檢,快速判定傷員的傷勢(shì)狀況及診斷,制定救治措施及優(yōu)先處置順序。根據(jù)傷員需救治的先后順序,在傷員胸部或手臂貼上黑色(死亡傷員)、紅色(開(kāi)放性損傷伴大出血、休克、嚴(yán)重顱腦外傷、胸腹部外傷、生命體征不穩(wěn)定,需緊急手術(shù)及ICU監(jiān)護(hù)的危重傷員)、黃色(嚴(yán)重的閉合性骨折、暫時(shí)不需手術(shù)、軟組織開(kāi)放性損傷需清創(chuàng),生命體征平穩(wěn)的重傷員)、綠色(暫時(shí)不需手術(shù)的輕傷員)、藍(lán)色(外傷合并感染的傷員)等顏色的5種傷員信息卡。卡上標(biāo)有傷員的基本信息,如姓名、性別、年齡、受傷時(shí)間、受傷部位、受傷機(jī)制、初步診斷、傷后處理、檢查及處理意見(jiàn)、去向等。分類分檢完成后對(duì)傷員進(jìn)行快速分流。
5.2 救治方法 按傷員受傷至入院的時(shí)間進(jìn)行劃分 (1)現(xiàn)場(chǎng)急救:傷后10分鐘內(nèi)進(jìn)行的救治,包括通氣、止血、包扎、固定和搬運(yùn);(2)緊急救治:傷后3小時(shí)內(nèi)進(jìn)行的救治,除了使用救治5項(xiàng)技術(shù)外,進(jìn)行胸腔閉式引流、內(nèi)臟脫出的包扎等方法;(3)早期救治:傷后6小時(shí)內(nèi)進(jìn)行的救治,如清創(chuàng)術(shù)、毀損肢體截肢術(shù)、氣管切開(kāi)、胸腔閉式引流、開(kāi)胸開(kāi)腹手術(shù)、抗休克及抗感染措施等;(4)專科救治:傷后12小時(shí)內(nèi)實(shí)施的救治措施,如確定性截肢、眼球摘除、血管修復(fù)、顱腦清創(chuàng)、胸腔及腹腔臟器修復(fù)手術(shù)、對(duì)擠壓綜合征傷員進(jìn)行透析、抗休克和全身性抗感染、閉合性骨折的切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定手術(shù)等;(5)后期救治:傷后12小時(shí)以上的救治措施,包括現(xiàn)場(chǎng)救治、緊急救治、早期救治和??凭戎蔚膬?nèi)容。
6 統(tǒng)計(jì)分析
率的比較用χ2檢驗(yàn),多個(gè)率采用t檢驗(yàn)。P
1 傷員的地理分布特征
1420例傷員中,傷員地理分布差異明顯,綿竹市傷員最多,占83.24%,明顯多于其他地區(qū)(P
2 傷員流
震后前2天收治的傷員最多,共977例,占收治總?cè)藬?shù)的68.80%,明顯多于其他時(shí)間(P
圖1 某醫(yī)院5.12~5.31傷員流
3 各年齡段受傷情況
將傷員分為5個(gè)不同的年齡段,19~45歲年齡段傷員最多,46~65歲年齡段次之,7歲以下學(xué)齡兒童年齡段最少,各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P
4 損傷部位
四肢損傷、體表和軟組織損傷多于其它部位損傷,面頸部損傷最少,各損傷部位發(fā)生率比較有明顯差異(P
5 傷情特點(diǎn)
開(kāi)放性加閉合性損傷傷型最多,占61.55%;單純開(kāi)放性損傷占21.90%,閉合性損傷占16.55%,各組比較有顯著差異(P
6 傷勢(shì)特點(diǎn)
輕傷(AIS值≤2)892例,占62.82%;重傷(AIS值3~4)465例,占32.75%;危重傷(AIS值>4)63例,占4.43%,各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P
7 救治內(nèi)容
某醫(yī)院對(duì)傷員的救治涵蓋了緊急救治、早期救治和??凭戎蔚膬?nèi)容和任務(wù)。1420例傷員中,共完成對(duì)968例傷員的分類、分檢和傷員信息的登記;院前進(jìn)行過(guò)救治(包括現(xiàn)場(chǎng)救治)、住院后轉(zhuǎn)入的傷員362例,占傷員總數(shù)的25.49%;直接由現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)入的傷員1058例,占74.51%。傷后12小時(shí)以上才得到救治的傷員最多,各組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P
8 預(yù)后
1420例傷員中,生存1372例,占收治傷員數(shù)的96.62%。死亡48例,占收治數(shù)的3.38%,其中入院就已死亡和經(jīng)急救死亡42例,主要集中在傷后最初24小時(shí)內(nèi)(死亡原因記錄不詳),院內(nèi)死亡6例(嚴(yán)重顱腦傷3例,多器官功能衰竭3例)。發(fā)生并發(fā)癥以擠壓綜合征多見(jiàn),震后前3天121例,占8.52%;截癱、氣胸、窒息、休克等發(fā)生87例,占6.13%。后期(地震3天后)以心理問(wèn)題和感染最多,分別為246例(17.32%)和329例(23.17%)。表1 各年齡段受傷入院人數(shù)表2 1420例傷員受傷解剖部位
討 論
1 災(zāi)難救治的時(shí)效性與救治重點(diǎn)
平時(shí)創(chuàng)傷救治強(qiáng)調(diào)創(chuàng)傷急救的時(shí)效性和整體性,救治速度是成功的關(guān)鍵,“白金10分鐘” 和“黃金1小時(shí)”的救治理念已被人們所廣泛接受[1]。此次汶川地震災(zāi)害所涉及的范圍廣,影響面大,城鎮(zhèn)的傷員可在傷后3~6小時(shí)內(nèi)得到救治,而大部分傷員分布在廣大的農(nóng)村,在信息、道路、醫(yī)療資源三要素都遭到破壞的情況下,不能保證創(chuàng)傷急救的時(shí)效性,大多數(shù)傷員傷后得到立即救治的機(jī)會(huì)少,許多嚴(yán)重創(chuàng)傷傷員因此失去了救治的機(jī)會(huì)。因此,平時(shí)創(chuàng)傷急救理念受到了嚴(yán)重挑戰(zhàn),這也是我們看到震后第2~3天內(nèi)危重傷員少而非致命傷傷員較多的原因所在。從某醫(yī)院近20天的傷員流顯示,傷員以地震后前2天為最多,但受傷1小時(shí)后就診傷員卻在95%以上,在傷后3~12小時(shí)內(nèi)聚集了近500例傷員,大部分需進(jìn)行手術(shù)和急診處置。因此,我們認(rèn)為此次災(zāi)難救治有別于平時(shí)創(chuàng)傷傷員的救治,救治的黃金時(shí)間和救治重點(diǎn)應(yīng)在震后的前2天。此時(shí),大量的醫(yī)療資源應(yīng)在震后24小時(shí)內(nèi)到達(dá)災(zāi)區(qū),快速施救,才能發(fā)揮積極有效的作用。在2004年泰國(guó)海嘯醫(yī)療救援總結(jié)中,也強(qiáng)調(diào)在災(zāi)后24小時(shí)內(nèi)重建災(zāi)區(qū)衛(wèi)生系統(tǒng)及加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)療協(xié)助的重要性[2]。
2 信息偵察與醫(yī)療資源的合理分配
此次災(zāi)難救援的最大問(wèn)題是救治的反應(yīng)速度不快,醫(yī)療救援單位出動(dòng)慢,其中一個(gè)重要原因是沒(méi)掌握地震后早期傷員分布的信息,說(shuō)明國(guó)家對(duì)突發(fā)衛(wèi)生事件的應(yīng)急機(jī)制還不夠完善,這與發(fā)達(dá)國(guó)家在災(zāi)害早期的信息偵察能力相比,還存在較大的差距。1988年蘇聯(lián)亞美尼亞發(fā)生地震和1999年蘇聯(lián)Bashki共和國(guó)首都的瓦斯爆炸醫(yī)療救援中,均采用了太空聯(lián)網(wǎng)電視醫(yī)學(xué)及衛(wèi)星傳遞視聽(tīng)傳真的先進(jìn)工具,很好地解決了醫(yī)療協(xié)助問(wèn)題[3]。因此,我們認(rèn)為震后早期信息偵察是保證早期救治的前提,在災(zāi)難救援中,要保證更多傷員得到救治的機(jī)會(huì),保證醫(yī)療救援的時(shí)效性和工作效率,掌握傷員分布的地域信息是至關(guān)重要的,應(yīng)充分運(yùn)用現(xiàn)有的高科技手段如衛(wèi)星技術(shù)、紅外線遙感技術(shù)、飛行偵察等,對(duì)災(zāi)情進(jìn)行偵察,了解災(zāi)害范圍,以最快速度向?yàn)?zāi)區(qū)派駐醫(yī)療隊(duì),形成陸、海、空一體的救治網(wǎng)絡(luò),特別是早期應(yīng)以空中救援為主,救治重傷員,后期以陸路或水路為主。本組資料顯示,距震中50~100km范圍內(nèi)的德陽(yáng)某醫(yī)院在地震后前2天內(nèi)接受了大量來(lái)自災(zāi)區(qū)的傷員。在大力加強(qiáng)諸如綿竹、什邡等重災(zāi)地區(qū)的醫(yī)療救援外,對(duì)德陽(yáng)市級(jí)醫(yī)院的醫(yī)療支援或協(xié)助也是必要的。
3 大型災(zāi)難的現(xiàn)場(chǎng)救治
從本組各年齡段資料顯示,學(xué)齡前兒童、中小學(xué)生、老年人傷員較少,分析其原因并非是受傷少,而是這些年齡段人群傷后自救能力差,逃生者少,掩埋后多數(shù)已死亡;而中青年及中老年年齡段人員受傷入院占60%以上,相對(duì)年老、體弱及兒童,處理突發(fā)事件的能力和自救互救能力較強(qiáng)。我們認(rèn)為:(1)應(yīng)加強(qiáng)自救互救的知識(shí)普及,增強(qiáng)應(yīng)對(duì)突發(fā)災(zāi)害的處置能力,首先在醫(yī)務(wù)人員中進(jìn)行培訓(xùn),然后向國(guó)民推廣,建議在小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)的課程中安排一定的課時(shí)進(jìn)行了解、訓(xùn)練,有備無(wú)患;作為救援軍隊(duì)的每個(gè)戰(zhàn)士都要掌握,做到有效、準(zhǔn)確、正確地進(jìn)行施救和自我保護(hù)。(2)現(xiàn)場(chǎng)急救5項(xiàng)技術(shù)仍是此次救治中的法寶,針對(duì)開(kāi)放損傷多、四肢骨折多、軟組織損傷多的傷情特點(diǎn),用得最多的現(xiàn)場(chǎng)救治和緊急救治技術(shù)是包扎、固定、搬運(yùn)等,但施救人員對(duì)這些技術(shù)的掌握程度不同,仍有許多不規(guī)范之處,有必要對(duì)基層醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行創(chuàng)傷急救知識(shí)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,平時(shí)提重創(chuàng)傷急救水平,建立一支創(chuàng)傷急救隊(duì)伍,對(duì)應(yīng)對(duì)突發(fā)的衛(wèi)生事件將起到更好的效果。
4 平時(shí)創(chuàng)傷急救原則在災(zāi)難救援中的作用
損害控制也是災(zāi)難救治中應(yīng)遵循的原則。面對(duì)大批量傷員及數(shù)十傷員急待手術(shù)的壓力,在醫(yī)院醫(yī)療資源不能充分發(fā)揮作用,達(dá)不到平時(shí)救治要求(無(wú)菌手術(shù)要求、擇期手術(shù)要求等)時(shí),對(duì)傷員適時(shí)地進(jìn)行損害控制手術(shù),將可能挽救更多傷員的生命。相反,如進(jìn)行常規(guī)、耗時(shí)的修復(fù)手術(shù),如復(fù)雜的血管、神經(jīng)修復(fù),聯(lián)合臟器切除手術(shù)等,則可能使更多的傷員失去得到救治的機(jī)會(huì)。此損害控制不同于平時(shí)的理念,并非是為防止因低體溫、凝血功能障礙、代謝性酸中毒引發(fā)的“危險(xiǎn)三角”,而是給那些急待手術(shù)處理的傷員以更多的機(jī)會(huì)。此時(shí),采用簡(jiǎn)單而有效的止血、結(jié)扎,果斷截肢,快速關(guān)胸、關(guān)腹等措施進(jìn)行初步處理,先救命或后送,待24~48小時(shí)后,根據(jù)傷員流的情況再進(jìn)行確定性治療。
5 軍事化救援在災(zāi)難救治中的作用
世界近幾年發(fā)生的幾次重大災(zāi)害事故,軍事化救援都起到了舉足輕重的作用,2006年5月27日,印尼中爪哇省日惹市附近發(fā)生里氏6.2級(jí)地震,當(dāng)?shù)剀婈?duì)、警察也在第一時(shí)間內(nèi)參與了救援行動(dòng),并取得了良好效果[4]。1999年土耳其Duzce地震中,以色列以多學(xué)科、多專業(yè)化組成的國(guó)防野戰(zhàn)醫(yī)院替代了地震災(zāi)區(qū)受損的醫(yī)療機(jī)構(gòu),救治了2230例地震傷員,此類野戰(zhàn)醫(yī)院在地震后最初幾周內(nèi),是一支震區(qū)傷員的重要救治力量[5]。我國(guó)地方醫(yī)院平時(shí)對(duì)災(zāi)難的發(fā)生思想準(zhǔn)備不足,憂患意識(shí)不夠,多數(shù)醫(yī)院沒(méi)有針對(duì)災(zāi)難的組織訓(xùn)練,忙于和滿足日常的醫(yī)療工作。短時(shí)間內(nèi)大批量傷員的涌入,對(duì)一個(gè)從未進(jìn)行過(guò)災(zāi)難救援訓(xùn)練的地方醫(yī)院來(lái)講同樣是一場(chǎng)災(zāi)難。一旦災(zāi)難發(fā)生,具體職能部門的反應(yīng)、組織、措施均可能跟不上,這無(wú)疑對(duì)醫(yī)院的應(yīng)急反應(yīng)能力、醫(yī)務(wù)人員的救治技術(shù)都是前所未有的考驗(yàn)。我們的救援實(shí)踐表明,軍隊(duì)醫(yī)務(wù)人員長(zhǎng)期擔(dān)負(fù)應(yīng)急作戰(zhàn)任務(wù),平時(shí)進(jìn)行過(guò)野戰(zhàn)外科培訓(xùn)和軍事衛(wèi)勤訓(xùn)練,我們?cè)谲娛滦l(wèi)勤體系要求和野戰(zhàn)外科處理原則指導(dǎo)災(zāi)害救援中,除了參與傷員的救治外,建立傷員的分類場(chǎng),對(duì)大批量傷員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分類、分檢,制定傷員信息卡(不同于戰(zhàn)時(shí)的傷標(biāo)、傷票),劃分緊急救治、早期救治、??凭戎?、期待治療的順序,規(guī)范了救治秩序,保證了救治工作有序、有效地進(jìn)行。因此,平時(shí)大型災(zāi)難中的大批量傷員救治,軍隊(duì)衛(wèi)生力量應(yīng)發(fā)揮更重要的主導(dǎo)作用,包括醫(yī)學(xué)救援的軍事化救援必然是今后災(zāi)害救援的新趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
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篇5
關(guān)鍵詞:海洋經(jīng)濟(jì) 海洋環(huán)境 環(huán)境保護(hù) 海洋災(zāi)害
前言
隨著沿海經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,近海海域遭到越來(lái)越嚴(yán)重的污染,使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降,生態(tài)環(huán)境日趨惡化,并對(duì)生物資源和人體健康產(chǎn)生有害影響。近海水域的污染已成為世 界各國(guó),特別是象我國(guó)這樣具有相當(dāng)長(zhǎng)的海岸線和眾多海灣的國(guó)家所共同關(guān)心的環(huán)境問(wèn)題。海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還面臨嚴(yán)酷的海洋自然環(huán)境,海洋災(zāi)害直接影響著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)模、速度和效益,精確預(yù)報(bào)海洋災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)該采取何種防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)工程措施,也成為嚴(yán)重關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。為了開(kāi)發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源,需要在海上進(jìn)行各類工程建設(shè),在目前科技日益發(fā)展的情況下,工程建設(shè)的規(guī)模日益巨大,這些大規(guī)模的工程建設(shè)和海洋環(huán)境之間的相互作用也將是開(kāi)發(fā)海洋中的一個(gè)應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問(wèn)題。為了適應(yīng)我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,海洋環(huán)境的日益惡化,海洋災(zāi)害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展,近海石油氣田的開(kāi)發(fā),以及海岸帶開(kāi)發(fā)過(guò)程中的后效問(wèn)題的研究需要,針對(duì)我國(guó)重大海洋環(huán)境與保護(hù)問(wèn)題開(kāi)展研究是十分必要和迫切的。
在這方面,重點(diǎn)需要開(kāi)展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環(huán)境特征對(duì)各類污染物作用的機(jī)理和規(guī)律研究,第二類課題是海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)研究,第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對(duì)策。
一、海洋環(huán)境特征對(duì)各類污染物的作用機(jī)理和規(guī)律研究
以海洋流體動(dòng)力對(duì)各類污染物遷移、擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究為基礎(chǔ),考慮各種自然環(huán)境因素(浪、流、風(fēng)、光、溫度、濕度)、物理因素(擴(kuò)散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放)、化學(xué)因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋復(fù)雜條件下的運(yùn)動(dòng)及演變規(guī)律,并建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型。此外,近年來(lái),在我國(guó)沿海海域,赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此,除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)外,也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長(zhǎng)機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。
此項(xiàng)研究應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行。由于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)工作耗資巨大,且受到許多客觀條件的限制,所獲得的數(shù)據(jù)往往有許多綜合因素的共同作用,很難將其中的單因素影響分離出來(lái),因此,往往只能用它來(lái)作為對(duì)某一水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型進(jìn)行檢驗(yàn)其可行性和精度的一個(gè)實(shí)例。
用數(shù)學(xué)模擬方法來(lái)建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型是一個(gè)較為有效的方法。目前,在這方面國(guó)內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型,這些水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型大體上都基于以下幾方面的模型:水流數(shù)學(xué)模型;波浪數(shù)學(xué)模型;液流相互作用模型;近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型。
在水流數(shù)學(xué)模型研究方面,對(duì)于較大范圍的海域,通常可采用深度平均的潮流教學(xué)模型,對(duì)于紊動(dòng)影響不顯著的海域,可不考慮湍流影響,而對(duì)于湍流效應(yīng)顯著的區(qū)域,如排污口近區(qū),則應(yīng)考慮湍流效應(yīng)。此外,采用坐標(biāo)變換,可建立一種能夠考慮復(fù)雜地形和套流效應(yīng)的三維潮流數(shù)學(xué)模型,這樣才能夠較好地重現(xiàn)實(shí)際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域,水流數(shù)學(xué)模型可以以N-S方程和通用的k-(湍流模型為基礎(chǔ),針對(duì)水溫和鹽度分層流的流動(dòng)特性,考慮浮力對(duì)紊動(dòng)的影響,建立用于模擬同時(shí)存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k-(單流體數(shù)學(xué)模型。也可以基于多流體模型的基本概念,分別對(duì)兩相本身的湍流輸運(yùn)規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進(jìn)行模擬,建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學(xué)模型。
在波浪數(shù)學(xué)模型研究方面,可應(yīng)用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組,以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā),可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)引入弱非線性波色散關(guān)系,可使雙曲型緩坡方程能
夠有效地考慮波浪的非線性效應(yīng)。對(duì)高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究,可使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度,并提高方程的非線性精度,可以更精確的計(jì)算較深水域波浪的非線性特征。
針對(duì)帶自由表面的波浪場(chǎng)問(wèn)題,通過(guò)把能有效模擬自由面形態(tài)的N— S方程和波能平衡方程的結(jié)合,可導(dǎo)出一個(gè)能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程,用這個(gè)方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學(xué)模型,可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面,對(duì)于弱流情形,可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型;對(duì)于強(qiáng)流情形,可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型??梢詫⑤椛鋺?yīng)力的計(jì)算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來(lái),建立一種輻射應(yīng)力計(jì)算的新方法,用該方法可對(duì)較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。
在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型研究方面,基于N一S方程所建立的深度平均的二維應(yīng)力一通量代數(shù)全場(chǎng)模型,可對(duì)非對(duì)稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問(wèn)題過(guò)分?jǐn)?shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)系統(tǒng)作為目標(biāo),在分析近海環(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,針對(duì)近海海域水污染的特點(diǎn),從三維湍流模型出發(fā),在動(dòng)量方程中引入表面風(fēng)應(yīng)力、底部切應(yīng)力以及柯氏力的作用;在輸運(yùn)方程中引入反映物理、化學(xué)、生物等作用的源、匯項(xiàng),可建立一個(gè)統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過(guò)程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)模型,它可為環(huán)境評(píng)價(jià)、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計(jì)等提供重要的科學(xué)依據(jù);同時(shí)對(duì)確定水域環(huán)境容量,從而制定水域環(huán)境保護(hù)策略,也具有十分重要的理論價(jià)值和應(yīng)用前景。
應(yīng)該指出,在海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型研究方面,數(shù)學(xué)模擬無(wú)疑是一種十分有效的手段,但不論是何種數(shù)學(xué)模型,其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵,直接影響到水質(zhì)模型的科學(xué)性和預(yù)測(cè)能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無(wú)法從數(shù)學(xué)模型本身來(lái)取得的,有些可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)來(lái)得到,但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過(guò)基本機(jī)理的研究才能得到,在這方面物理模型實(shí)驗(yàn)研究將是一個(gè)有效的手段。
能模擬海洋動(dòng)力因素的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,現(xiàn)代化的量測(cè)儀器和測(cè)試系統(tǒng)是開(kāi)展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場(chǎng)、速度場(chǎng)同步測(cè)量系統(tǒng),可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結(jié)構(gòu),獲得流場(chǎng)中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時(shí)間過(guò)程;并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場(chǎng)的空間及時(shí)間變化過(guò)程,可用以分析定量污染物團(tuán)在波浪及波流相互作用下擴(kuò)散的基本特征和擴(kuò)散系數(shù)。
二、海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用及防治措施與對(duì)策
為了充分利用海洋空間,現(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運(yùn)輸外,正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機(jī)場(chǎng)、海底隧道和海底倉(cāng)儲(chǔ)的方向發(fā)展。人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計(jì)海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程,估計(jì)到21世紀(jì),可能出現(xiàn)能容納10萬(wàn)人的海上人造城市。我國(guó)澳門和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機(jī)場(chǎng)。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等,日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長(zhǎng),60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機(jī)場(chǎng)。
由此可見(jiàn),隨著海洋資源與空間的開(kāi)發(fā)利用,各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大,保證這些海上工程設(shè)施的安全運(yùn)行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來(lái)越重要。海岸帶和近岸海域是各種動(dòng)力因素最復(fù)雜的地區(qū),但同時(shí)又是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最為發(fā)達(dá)的地區(qū),海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會(huì)在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動(dòng)態(tài)平衡,影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會(huì)改變海岸的形態(tài),破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地,若對(duì)含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會(huì)造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對(duì)海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時(shí)處理也將會(huì)逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來(lái)的報(bào)失,另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。
隨著人類對(duì)海洋資源的不斷開(kāi)發(fā)和利用,海洋環(huán)境保護(hù)與人類生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開(kāi)發(fā)中的環(huán)境問(wèn)題,主要內(nèi)容包括:航道、港池開(kāi)挖、疏浚引起的泥沙輸運(yùn)及其疏浚物拋放對(duì)海洋環(huán)境的影響,深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響;破波帶及其附近水域沿岸流對(duì)物質(zhì)輸運(yùn)擴(kuò)散規(guī)律研究;大型海岸工程、岸灘保護(hù)和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變;海岸演變、防護(hù)及開(kāi)發(fā)利用新概念的原則與理論,如由于工程措施所引起的海岸動(dòng)力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。
隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,城平建設(shè)中的污水深海排放技術(shù),感潮水域污水多點(diǎn)排放漂移擴(kuò)散研究,天然海灣、人工湖及人工運(yùn)河的水質(zhì)交換能力,人工沙灘的保護(hù)措施,灘涂圍墾對(duì)水域環(huán)境的影響等,都將是需要認(rèn)真解決的問(wèn)題。
鑒于黃河三角洲海岸線不斷依退所帶來(lái)的國(guó)土面積減少、陸上設(shè)施受到威脅甚至破壞、對(duì)黃河三角洲濕地自然條件的毀滅性破壞等一系列問(wèn)題,也是非常迫切需要研究的課題。此外,長(zhǎng)江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸開(kāi)發(fā)、灘涂圍墾和岸灘保護(hù)及整治工程對(duì)水域影響所引起的環(huán)境問(wèn)題及其對(duì)策,也切枰?重點(diǎn)研究的課題??BR>以主要經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的河口和海岸帶地區(qū)以及主要海域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展為背景,建立一個(gè)數(shù)字化的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展模擬系統(tǒng)。與防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)一樣,將環(huán)境工程、水利工程、土木工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合,建立模型,通過(guò)多媒體技術(shù),形象化地針對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,預(yù)測(cè)由于發(fā)展經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的海域環(huán)境水污染的惡化、海洋自然災(zāi)害(臺(tái)風(fēng)、巨浪、風(fēng)暴潮、地震、冰害、地質(zhì)災(zāi)害)頻發(fā)的情況。人類活動(dòng)特別是大規(guī)模工程建設(shè)所引起的海洋環(huán)境的變遷和海岸演變,以及它們之間的相互作用,用數(shù)字手段統(tǒng)一地加以處理,建立智能化的決策支持系統(tǒng),以促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、健康地發(fā)展,將會(huì)是決策部門進(jìn)行宏觀決策和具體規(guī)劃時(shí)的一個(gè)十分有
效的手段。
三、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報(bào)及海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)的研究
海洋災(zāi)害主要包括風(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。90年代以來(lái),我國(guó)海洋災(zāi)害所造成的損失每年達(dá)上百億元人民幣,是世界上海洋災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費(fèi)用很高,一旦發(fā)生破壞,將會(huì)造成重大的人員傷亡和巨額財(cái)產(chǎn)損失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺(tái),1989年風(fēng)暴潮損失超6億元,1991年DB29銷管船在南海通臺(tái)風(fēng)翻沉等)。當(dāng)前我國(guó)海洋能源開(kāi)發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動(dòng)是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設(shè)施能夠安全服役免遭破壞,面臨的首要問(wèn)題是弄清這一海域中嚴(yán)酷和復(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國(guó)東臨西北太平洋,每年出現(xiàn)的臺(tái)風(fēng)數(shù)目占全球的38%,其中對(duì)我國(guó)可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國(guó)登陸或接近我國(guó)沿海通過(guò)時(shí),都會(huì)在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)暴潮,形成風(fēng)暴潮災(zāi)害。
在我國(guó)北方海域(渤海和北黃海),冬季由于受寒潮影響,沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象,結(jié)冰嚴(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對(duì)這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)帶來(lái)巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成,不但可給結(jié)構(gòu)物以強(qiáng)大的冰壓力,而且由于冰激引起的振動(dòng)作用,也會(huì)給海洋平臺(tái)的使用和安全帶來(lái)巨大的損害。而冰區(qū)溢油的遷移規(guī)律及預(yù)防和清理技術(shù),至今尚未進(jìn)行過(guò)深入的研究。對(duì)近岸大面積冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都會(huì)引起海冰的斷裂,斷裂后冰塊的尺度直接影響其對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺(tái),為了抵抗冰害,往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式,冰排對(duì)錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動(dòng)力相互作用,也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中,除進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬外,實(shí)驗(yàn)研究也是一個(gè)重要的手段。在實(shí)驗(yàn)研究中,模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來(lái)進(jìn)行,它們各有其優(yōu)缺點(diǎn),發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個(gè)課題。
我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家,海域中時(shí)有地震發(fā)生。強(qiáng)烈的地震將有可能是海上工程設(shè)施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物(海洋平臺(tái)、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等)發(fā)生破壞,除其直接經(jīng)濟(jì)損失極大外,其次生災(zāi)害——火災(zāi)、環(huán)境污染等的后果也不堪設(shè)想。
近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強(qiáng)度都在上升,造成重大災(zāi)害。大型海上工程在地震作用下的安全性,特別是抗震防災(zāi)的基本原理和減震技術(shù)措施需要認(rèn)真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應(yīng)和振動(dòng)破壞機(jī)理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明,地震及由此引發(fā)的巨浪共同作用對(duì)水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴(yán)重。水工建筑物的這類破壞機(jī)理,至今國(guó)內(nèi)外對(duì)此都很少研究,且由于試驗(yàn)條件的限制,國(guó)內(nèi)外對(duì)此方面的試驗(yàn)研究工作開(kāi)展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個(gè)新領(lǐng)域。
以下的一些研究?jī)?nèi)容將是為解決海洋工程設(shè)施抗震措施中的關(guān)鍵技術(shù)所必需考慮的,如近海環(huán)境地震危險(xiǎn)性分析,設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)和頻譜特性,強(qiáng)震海底多維地震動(dòng)及其空間分布規(guī)律,地震波傳播特性及地震動(dòng)輸入機(jī)理;海域中大型海上水工建筑物在地震作用下,考慮周圍水介質(zhì)影響的結(jié)構(gòu)振動(dòng)破壞機(jī)理、振動(dòng)控制、地震動(dòng)時(shí)頗聯(lián)合分析模型和輸入機(jī)制、非線性動(dòng)力分析和動(dòng)力破壞試驗(yàn);核電站海域工程建筑物抗地震性能,海洋采油平臺(tái)及地下輸油管線與地基土動(dòng)力相互作用,碼頭及護(hù)岸建筑物地震穩(wěn)定性;海域中水工建筑物的性能設(shè)計(jì)和地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等。
海上水工建筑物在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中健康狀況逐漸惡化,其損傷主要來(lái)自兩個(gè)方面:其一是結(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷(裂縫)、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學(xué)損傷(低溫、凍融、大氣侵蝕)等;其二是設(shè)計(jì)不周或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,施工質(zhì)量差,原材料不合格,管理維護(hù)不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成重大的影響。
篇6
在這方面,重點(diǎn)需要開(kāi)展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環(huán)境特征對(duì)各類污染物作用的機(jī)理和規(guī)律研究,第二類課題是海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)研究,第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對(duì)策。
一、海洋環(huán)境特征
對(duì)各類污染物的作用機(jī)理和規(guī)律研究以海洋流體動(dòng)力對(duì)各類污染物遷移、擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究為基礎(chǔ),考慮各種自然環(huán)境因素(浪、流、風(fēng)、光、溫度、濕度)、物理因素(擴(kuò)散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放)、化學(xué)因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋復(fù)雜條件下的運(yùn)動(dòng)及演變規(guī)律,并建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型。此外,近年來(lái),在我國(guó)沿海海域,赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此,除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)外,也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長(zhǎng)機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。
此項(xiàng)研究應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行。由于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)工作耗資巨大,且受到許多客觀條件的限制,所獲得的數(shù)據(jù)往往有許多綜合因素的共同作用,很難將其中的單因素影響分離出來(lái),因此,往往只能用它來(lái)作為對(duì)某一水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型進(jìn)行檢驗(yàn)其可行性和精度的一個(gè)實(shí)例。
用數(shù)學(xué)模擬方法來(lái)建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型是一個(gè)較為有效的方法。目前,在這方面國(guó)內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型,這些水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型大體上都基于以下幾方面的模型:水流數(shù)學(xué)模型;波浪數(shù)學(xué)模型;液流相互作用模型;近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型。
在水流數(shù)學(xué)模型研究方面,對(duì)于較大范圍的海域,通常可采用深度平均的潮流教學(xué)模型,對(duì)于紊動(dòng)影響不顯著的海域,可不考慮湍流影響,而對(duì)于湍流效應(yīng)顯著的區(qū)域,如排污口近區(qū),則應(yīng)考慮湍流效應(yīng)。此外,采用坐標(biāo)變換,可建立一種能夠考慮復(fù)雜地形和套流效應(yīng)的三維潮流數(shù)學(xué)模型,這樣才能夠較好地重現(xiàn)實(shí)際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域,水流數(shù)學(xué)模型可以以N-S方程和通用的k-單流體數(shù)學(xué)模型。也可以基于多流體模型的基本概念,分別對(duì)兩相本身的湍流輸運(yùn)規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進(jìn)行模擬,建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學(xué)模型。
在波浪數(shù)學(xué)模型研究方面,可應(yīng)用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組,以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā),可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)引入弱非線性波色散關(guān)系,可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應(yīng)。對(duì)高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究,可使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度,并提高方程的非線性精度,可以更精確的計(jì)算較深水域波浪的非線性特征。
針對(duì)帶自由表面的波浪場(chǎng)問(wèn)題,通過(guò)把能有效模擬自由面形態(tài)的N—S方程和波能平衡方程的結(jié)合,可導(dǎo)出一個(gè)能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程,用這個(gè)方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學(xué)模型,可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面,對(duì)于弱流情形,可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型;對(duì)于強(qiáng)流情形,可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型??梢詫⑤椛鋺?yīng)力的計(jì)算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來(lái),建立一種輻射應(yīng)力計(jì)算的新方法,用該方法可對(duì)較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。
在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型研究方面,基于N一S方程所建立的深度平均的二維應(yīng)力一通量代數(shù)全場(chǎng)模型,可對(duì)非對(duì)稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問(wèn)題過(guò)分?jǐn)?shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)系統(tǒng)作為目標(biāo),在分析近海環(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,針對(duì)近海海域水污染的特點(diǎn),從三維湍流模型出發(fā),在動(dòng)量方程中引入表面風(fēng)應(yīng)力、底部切應(yīng)力以及柯氏力的作用;在輸運(yùn)方程中引入反映物理、化學(xué)、生物等作用的源、匯項(xiàng),可建立一個(gè)統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過(guò)程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)模型,它可為環(huán)境評(píng)價(jià)、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計(jì)等提供重要的科學(xué)依據(jù);同時(shí)對(duì)確定水域環(huán)境容量,從而制定水域環(huán)境保護(hù)策略,也具有十分重要的理論價(jià)值和應(yīng)用前景。
應(yīng)該指出,在海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型研究方面,數(shù)學(xué)模擬無(wú)疑是一種十分有效的手段,但不論是何種數(shù)學(xué)模型,其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵,直接影響到水質(zhì)模型的科學(xué)性和預(yù)測(cè)能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無(wú)法從數(shù)學(xué)模型本身來(lái)取得的,有些可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)來(lái)得到,但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過(guò)基本機(jī)理的研究才能得到,在這方面物理模型實(shí)驗(yàn)研究將是一個(gè)有效的手段。
能模擬海洋動(dòng)力因素的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,現(xiàn)代化的量測(cè)儀器和測(cè)試系統(tǒng)是開(kāi)展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場(chǎng)、速度場(chǎng)同步測(cè)量系統(tǒng),可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結(jié)構(gòu),獲得流場(chǎng)中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時(shí)間過(guò)程;并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場(chǎng)的空間及時(shí)間變化過(guò)程,可用以分析定量污染物團(tuán)在波浪及波流相互作用下擴(kuò)散的基本特征和擴(kuò)散系數(shù)。
二、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報(bào)及海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)的研究
海洋災(zāi)害主要包括風(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。
90年代以來(lái),我國(guó)海洋災(zāi)害所造成的損失每年達(dá)上百億元人民幣,是世界上海洋災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費(fèi)用很高,一旦發(fā)生破壞,將會(huì)造成重大的人員傷亡和巨額財(cái)產(chǎn)損失。當(dāng)前我國(guó)海洋能源開(kāi)發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動(dòng)是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設(shè)施能夠安全服役免遭破壞,面臨的首要問(wèn)題是弄清這一海域中嚴(yán)酷和復(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國(guó)東臨西北太平洋,每年出現(xiàn)的臺(tái)風(fēng)數(shù)目占全球的38%,其中對(duì)我國(guó)可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國(guó)登陸或接近我國(guó)沿海通過(guò)時(shí),都會(huì)在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)暴潮,形成風(fēng)暴潮災(zāi)害。
在我國(guó)北方海域,冬季由于受寒潮影響,沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象,結(jié)冰嚴(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對(duì)這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)帶來(lái)巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成,不但可給結(jié)構(gòu)物以強(qiáng)大的冰壓力,而且由于冰激引起的振動(dòng)作用,也會(huì)給海洋平臺(tái)的使用和安全帶來(lái)巨大的損害。而冰區(qū)溢油的遷移規(guī)律及預(yù)防和清理技術(shù),至今尚未進(jìn)行過(guò)深入的研究。對(duì)近岸大面積冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都會(huì)引起海冰的斷裂,斷裂后冰塊的尺度直接影響其對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺(tái),為了抵抗冰害,往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式,冰排對(duì)錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動(dòng)力相互作用,也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中,除進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬外,實(shí)驗(yàn)研究也是一個(gè)重要的手段。在實(shí)驗(yàn)研究中,模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來(lái)進(jìn)行,它們各有其優(yōu)缺點(diǎn),發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個(gè)課題。
我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家,海域中時(shí)有地震發(fā)生。強(qiáng)烈的地震將有可能是海上工程設(shè)施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物發(fā)生破壞,除其直接經(jīng)濟(jì)損失極大外,其次生災(zāi)害——火災(zāi)、環(huán)境污染等的后果也不堪設(shè)想。
近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強(qiáng)度都在上升,造成重大災(zāi)害。大型海上工程在地震作用下的安全性,特別是抗震防災(zāi)的基本原理和減震技術(shù)措施需要認(rèn)真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應(yīng)和振動(dòng)破壞機(jī)理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明,地震及由此引發(fā)的巨浪共同作用對(duì)水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴(yán)重。水工建筑物的這類破壞機(jī)理,至今國(guó)內(nèi)外對(duì)此都很少研究,且由于試驗(yàn)條件的限制,國(guó)內(nèi)外對(duì)此方面的試驗(yàn)研究工作開(kāi)展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個(gè)新領(lǐng)域。
海上水工建筑物在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中健康狀況逐漸惡化,其損傷主要來(lái)自兩個(gè)方面:其一是結(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷(裂縫)、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學(xué)損傷(低溫、凍融、大氣侵蝕)等;其二是設(shè)計(jì)不周或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,施工質(zhì)量差,原材料不合格,管理維護(hù)不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成重大的影響。
因此,發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時(shí)間及方向上的隨機(jī)性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下,對(duì)現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評(píng)估剩余可靠度的理論;結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測(cè)的新技術(shù)和新方法;結(jié)構(gòu)病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法;海洋工程結(jié)構(gòu)在多種復(fù)雜海洋環(huán)境條件下(風(fēng)、浪、流、冰、地震等)的可靠度和優(yōu)化理論研究,設(shè)計(jì)與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu);研究和設(shè)計(jì)使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)有足夠的安全度,而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。
為了及時(shí)掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來(lái)臨,發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報(bào)技術(shù)是非常必要的。為此需要建立以下一些系統(tǒng),如建立由近海到遠(yuǎn)海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報(bào)與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)備和各類應(yīng)急處理系統(tǒng);以主要海域和海岸帶區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展為背景,進(jìn)行重點(diǎn)研究,建立數(shù)字化的海洋環(huán)境信息系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu);以及建立海岸和近海工程設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)數(shù)字信息系統(tǒng),將海岸和近海工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合,建立數(shù)學(xué)物理模型,通過(guò)多媒體技術(shù),形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機(jī)理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過(guò)程,建成智能化的防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)。
三、海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用及防治措施
為了充分利用海洋空間,現(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運(yùn)輸外,正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機(jī)場(chǎng)、海底隧道和海底倉(cāng)儲(chǔ)的方向發(fā)展。
人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計(jì)海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程,估計(jì)到21世紀(jì),可能出現(xiàn)能容納10萬(wàn)人的海上人造城市。我國(guó)澳門和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機(jī)場(chǎng)。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等,日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長(zhǎng),60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機(jī)場(chǎng)。
由此可見(jiàn),隨著海洋資源與空間的開(kāi)發(fā)利用,各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大,保證這些海上工程設(shè)施的安全運(yùn)行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來(lái)越重要。海岸帶和近岸海域是各種動(dòng)力因素最復(fù)雜的地區(qū),但同時(shí)又是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最為發(fā)達(dá)的地區(qū),海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會(huì)在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動(dòng)態(tài)平衡,影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會(huì)改變海岸的形態(tài),破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地,若對(duì)含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會(huì)造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對(duì)海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時(shí)處理也將會(huì)逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來(lái)的報(bào)失,另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。
隨著人類對(duì)海洋資源的不斷開(kāi)發(fā)和利用,海洋環(huán)境保護(hù)與人類生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開(kāi)發(fā)中的環(huán)境問(wèn)題,主要內(nèi)容包括:航道、港池開(kāi)挖、疏浚引起的泥沙輸運(yùn)及其疏浚物拋放對(duì)海洋環(huán)境的影響,深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響;破波帶及其附近水域沿岸流對(duì)物質(zhì)輸運(yùn)擴(kuò)散規(guī)律研究;大型海岸工程、岸灘保護(hù)和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變;海岸演變、防護(hù)及開(kāi)發(fā)利用新概念的原則與理論,如由于工程措施所引起的海岸動(dòng)力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。
隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,城平建設(shè)中的污水深海排放技術(shù),感潮水域污水多點(diǎn)排放漂移擴(kuò)散研究,天然海灣、人工湖及人工運(yùn)河的水質(zhì)交換能力,人工沙灘的保護(hù)措施,灘涂圍墾對(duì)水域環(huán)境的影響等,都將是需要認(rèn)真解決的問(wèn)題。
鑒于黃河三角洲海岸線不斷依退所帶來(lái)的國(guó)土面積減少、陸上設(shè)施受到威脅甚至破壞、對(duì)黃河三角洲濕地自然條件的毀滅性破壞等一系列問(wèn)題,也是非常迫切需要研究的課題。此外,長(zhǎng)江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸開(kāi)發(fā)、灘涂圍墾和岸灘保護(hù)及整治工程對(duì)水域影響所引起的環(huán)境問(wèn)題及其對(duì)策,也是需要重點(diǎn)研究的課題。
以主要經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的河口和海岸帶地區(qū)以及主要海域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展為背景,建立一個(gè)數(shù)字化的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展模擬系統(tǒng)。與防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)一樣,將環(huán)境工程、水利工程、土木工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合,建立模型,通過(guò)多媒體技術(shù),形象化地針對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,預(yù)測(cè)由于發(fā)展經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的海域環(huán)境水污染的惡化、海洋自然災(zāi)害(臺(tái)風(fēng)、巨浪、風(fēng)暴潮、地震、冰害、地質(zhì)災(zāi)害)頻發(fā)的情況。人類活動(dòng)特別是大規(guī)模工程建設(shè)所引起的海洋環(huán)境的變遷和海岸演變,以及它們之間的相互作用,用數(shù)字手段統(tǒng)一地加以處理,建立智能化的決策支持系統(tǒng),以促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、健康地發(fā)展,將會(huì)是決策部門進(jìn)行宏觀決策和具體規(guī)劃時(shí)的一個(gè)十分有效的手段。