海上搜救辅助决策系统在南海的应用与实践

摘要

南海海域是我国主要的海洋经济区域之一，在该海域有大量的渔业捕捞、航海运输和海上开发活动，同时该海域是热带气象和灾害性海浪的多发海域，导致海上事故频发，海上搜救任务也随之越来越繁重。
　　在海上搜救行动中，从事故发生直至救援力量到达，不可避免有一定的时间间隔，期间在海流、波浪、海面风等海洋环境要素的作用下，遇险船舶或人员的位置随时间而不断变化，因此导致遇险的位置与救援力量应到达的位置存在差异。救援力量应到达何处才能准确的搜寻到遇险目标，是目前海上搜救辅助决策系统中的亟待加强的环节。
　　国外有组织的海上搜救活动和海上搜救业务化系统的研究起步较早，目前已建成成熟高效的搜救系统。而国内对于海上搜救系统的研究目前主要限于理论研究，主要着力于系统功能的全面化，但对搜救预报的时效性关注不够，尚未能满足业务化预报的要求。与发达国家的差距主要表现在:我国海上遇险船只和人员的漂移路径预测方法还不成熟，预测效率和准确率需要提高，预测结果还未能与搜救力量及时匹配等几方面。
　　基于以上，作者所在单位建立的能够快速准确预测搜救目标位置并显示其运动轨迹的海上搜救辅助决策系统填补了这一空白。通过系统的应用，在接到搜救通知后，输入遇险人员、船只的落水时间及具体位置，15分钟内即可作出预报结果，这对提升搜救效率和成功率有明显成效。
　　本文在查阅大量文献的基础上，通过对比分析的方法研究了国内外多国不同的搜救体系和研究现状，了解海上搜救系统建立的背景、意义，并搜集整理了百余起发生在南海的海上事故，结合南海的实际情况分析总结了事故的时间、空间分布规律，以及事故成因并提出相关对策。进一步结合实际应用构建海上搜救应急辅助决策系统的功能模块，并对为期一年的南海示范区海上搜救应急辅助决策系统业务试验详细介绍，对期间的搜救案例进行分析总结，并提出不足和改善建议。
　　本研究主要着眼于该系统在南海海区的应用与实践情况，理论与实践相结合，相对于以往的理论研究，更有针对性，更有实际价值意义。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究的背景和必要性

1．2 研究的目的和意义

1．3 本文的内容结构

2 各国海上搜救体系及海上搜救的一般过程

2．1 国内外海上搜救体系

2．1．1 美国的海上搜救体系

2．1．2 英国的海上搜救体系

2．1．3 日本的海上搜救体系

2．1．4 我国的海上搜救体系

2．2 海上搜救行动的一般过程

3 影响海上漂浮物漂移的主要因素

3．1 环境因素

3．1．1 风压

3．1．2 海流

3．1．3 风海流

3．1．4 潮流

3．1．5 沿岸流

3．1．6 波浪

3．1．7 科氏力

3．1．8 影响漂浮物漂移因素的矢量合成

3．2 漂移物自身因素

3．2．1 浸没比例

3．2．2 漂浮物的载重情况

3．2．3 漂浮物的大小、形状、重量

3．2．4 失控船舶失控时间的长短

3．2．5 船舶失控后所处阶段

4 基于GIS的南海示范区海上搜救辅助决策系统介绍

4．1 南海示范区海上搜救环境动力模式与搜救平台的集成

4．1．1 海面风场气象模式

4．1．2 环流数值预报模式

4．1．3 精细化海浪预报模式

4．1．4 环境动力模式与搜救平台的集成

4．2 海上搜救辅助决策系统的设计原则

4．3 系统部署与架构

4．2．1 系统部署

4．2．2 系统架构

4．4 系统功能设计

4．3．1 电子地图功能

4．3．2 遇险报警信息处理

4．3．3 搜救预报分析功能

4．3．4 搜救力量评估功能

4．3．5 搜救环境评估功能

4．3．6 搜救指挥分析功能

4．3．7 搜救行动档案管理功能

4．3．8 系统设置功能

4．5 数据维护管理

5 南海海上事故发生规律分析

5．1 南海海域海洋和气象概况

5．1．1 风

5．1．2 流

5．1．3 浪

5．2 主要灾害性天气系统

5．2．1 热带气旋

5．2．2 冷空气

5．3 南海海上事故时空分布

5．3．1 海上事故空间分布

5．3．2 海上事故季节分布

5．3．3 结论

5．4 海上事故成因分析

5．5 预防和避免事故的措施

6 基于GIS的南海示范区海上搜救辅助决策系统在南海的应用与实践

6．1 海上搜救应急辅助决策系统在南海区的运行试验

6．1．1 试运行背景

6．1．2 搜救系统业务运行试验工作流程

6．1．3 试运行前的模拟人漂移路径预报结果检验

6．1．4 试运行情况介绍

6．1．5 试运行成果总结

6．2 搜救系统在西沙大搜救中的成功应用

6．3 实践中存在的问题

6．4 技术、经济与社会效益分析

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果