基于i4Ocean平臺的海上溢油動態(tài)可視化及應(yīng)急決策支持系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、伴隨著高速騰飛的世界多元化經(jīng)濟，水上運輸作為一種古老的運輸方式近年來也重新煥發(fā)了蓬勃的生機，海上船舶運輸更是被冠之于“世界貿(mào)易載體”的美名。但是，伴隨著日漸繁榮的海上運輸業(yè)，巨型油輪及其他運輸工具造成的原油泄漏事故也頻繁發(fā)生，帶來了日趨嚴重的石油污染，極大的破壞了海洋生態(tài)環(huán)境，同時也帶來了巨大的經(jīng)濟損失，一幅幅溢油場景讓人觸目驚心。近年來發(fā)生的幾起重大溢油事故，更是引起了人們對溢油造成的石油污染問題的重視，使得溢油成為各個領(lǐng)域研究的熱點

2、。如何在溢油事故發(fā)生后準確迅速地預報出溢油的漂移擴散動態(tài)、使其得到及時的清除，成為了當前科研工作人員亟待解決的問題。
　　目前國內(nèi)外有很多對海上溢油可視化的相關(guān)研究，但這些溢油可視化模型往往傾向于二維，無法真實、形象、生動的展現(xiàn)海上溢油的漂移擴散以及海底溢油噴發(fā)的過程。本課題旨在實驗室自主研發(fā)的虛擬海洋可視化平臺（i4Ocean）的基礎(chǔ)上建立一個具有高度真實感的海上溢油動態(tài)可視化及應(yīng)急決策支持系統(tǒng)，主要包含以下研究內(nèi)容：
　

3、　1.綜合比較當前幾種溢油漂移擴散算法，整合出一個適用于在復雜海洋環(huán)境中進行溢油可視化的算法，以此來模擬溢油在不同風場、流場等參數(shù)下的漂移擴散過程。
　　2.采用內(nèi)外存調(diào)度算法來解決大規(guī)模粒子渲染效率低的問題，同時通過GPU來渲染自定義的特效文件，提高溢油的可視化效果。
　　3.運用i4Ocean渲染引擎，采用粒子系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)來實現(xiàn)海上溢油的動態(tài)可視化以及飛機噴灑化學劑消融海面溢油的過程。
　　4.模擬溢油在發(fā)生時的

4、風場、流場等參數(shù)作用下的漂移擴散過程，把可視化結(jié)果與該海域溢油真實遙感影像進行比對，以此來檢驗、校對該系統(tǒng)的可視化結(jié)果。
　　本文針對以上幾方面的研究，建立了一個海上溢油動態(tài)可視化及應(yīng)急決策支持系統(tǒng)，對海上溢油的漂移擴散過程進行了動態(tài)可視化，彌補了二維溢油可視化在真實感方面的不足。經(jīng)過測試表明，該系統(tǒng)能夠較為真實的展現(xiàn)海面溢油及海底溢油的擴散過程，渲染效率較高，能夠滿足交互性和實時性的各項要求。本文的研究為溢油事故提供一個全新的解