基于GIS的溢油污染對海洋生物資源損害評估研究.pdf

1、分類號.UDC密級單位代碼』過創(chuàng)匕一基于GIS的溢油污染對海洋生物資源損害評估研究廖國祥指導(dǎo)教師熊德琪職稱教授學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)申請學(xué)位級別博士學(xué)科與專業(yè)環(huán)境科學(xué)論文完成日期2008年7月論文答辯日期2008年9月答辯委員會(huì)主席創(chuàng)新點(diǎn)摘要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)摘要1.通過物理海洋學(xué)、海洋生物學(xué)和生態(tài)毒理學(xué)的交叉融合，將污染遷移轉(zhuǎn)化與生物暴露過程相結(jié)合來客觀評估溢油污染對海洋生物的影響程度，綜合應(yīng)用數(shù)值模擬和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)，在國內(nèi)首次系

2、統(tǒng)地建立了溢油污染對海洋生物資源損害的數(shù)值評估模式，可快速定量化評估溢油事故對海洋生態(tài)的損害程度。2.基于實(shí)驗(yàn)室生物急性毒性試驗(yàn)結(jié)果推導(dǎo)建立了能夠反映油污染與生物之間“時(shí)間一濃度一效應(yīng)”關(guān)系的急性毒性模型。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用拉格朗日原理提出了溢油污染海洋生物暴露模擬方法，采用拉格朗日“生物粒子”來表示浮游生物、海洋魚類和底棲生物，通過追蹤每個(gè)“生物粒子”在油污染環(huán)境中的行動(dòng)方式，并一記錄其暴露時(shí)間和暴露濃度，結(jié)合生物急性毒性模型來推算其受

3、損害程度對于海鳥、海洋哺乳動(dòng)物等野生動(dòng)物，根據(jù)其碰到一定厚度油膜后被粘住致死的概率來計(jì)算其死亡損失量。與當(dāng)前國內(nèi)通常只根據(jù)溢油覆蓋面積和水中油濃度超過給定闡值的范圍來估算生物資源損失量的“專家評估法”相比，本評估方法充分考慮了油污染和海洋生物所具有的時(shí)空動(dòng)態(tài)分布特征，在理論上評估結(jié)果更為客觀合理。3.首次提出了一種基于組件技術(shù)的溢油模型與GIS集成方式:首先應(yīng)用COM組件技術(shù)將溢油模型的數(shù)值計(jì)算核心、數(shù)據(jù)管理及可視化功能封裝成為溢油模型

4、控件，然后通過數(shù)據(jù)和繪圖接口實(shí)現(xiàn)溢油模型控件與GIS系統(tǒng)的協(xié)同工作。與當(dāng)前通過函數(shù)庫和可執(zhí)行程序來實(shí)現(xiàn)溢油模型與GIS的集成方式相比，該集成方式在模型升級維護(hù)、數(shù)據(jù)可視化和應(yīng)用系統(tǒng)快速開發(fā)等方面更具優(yōu)勢。在面向?qū)ο蠹砷_發(fā)環(huán)境VisualC的支持下，通過應(yīng)用基于組件的高效集成方案，開發(fā)了溢油污染生物資源損害評估軟件系統(tǒng)。開展了大連灣單點(diǎn)源和多點(diǎn)源溢油事故對海洋生物資源損害影響的兩個(gè)實(shí)際案例應(yīng)用研究，結(jié)果表明評估結(jié)論合理，可為我國海洋溢油