海上搜救辅助决策技术研究进展

随着我国"海洋强国"和"一带一路"战略的实施,海上活动日益频繁,海难事故风险持续增长,海上人员安全问题受到了越来越多的关注。本文以海上搜救区域的确定和搜寻方案的规划两个关键技术为切入点,综述了海上搜救辅助决策关键技术的发展过程和相应的研究成果。首先,针对海上遇险目标的运动特性,介绍了遇险目标漂移模型的发展,概述了漂移轨迹和搜救区域的计算方法;其次,分别对静止和运动目标的搜寻策略进行了回顾与归纳;最后,总结了上述技术在国内外的业务化应用情况,进而探讨了相关技术的未来发展方向。本文旨在为我国海上搜救应急保障体系的建设和重大海难事故应急反应能力的提高提供依据和参考。     

以国际交流提升我国海上搜救水平

随着我国对外贸易的飞速发展,海上运输事业得到了长足性进展,各类海上事故频繁发生.海上搜寻救助作为海上生命安全的最后一道防线,已受到各级政府的高度重视.从当前我国海上搜救工作取得的成绩、面临的难题、与国外比较我国海上搜救存在的不足和加强国际交流、发展我国海上搜救工作的几点建议等方面对该问题进行了全面阐发.     

发达国家海上搜救体系对比研究及对我国的启示

提升海上应急搜救能力对保障人民生命安全、维护国家海洋权益、彰显大国责任和担当具有积极作用和深远意义。发达国家海上搜救体系的先进性主要体现在搜救力量专业化、应急响应快捷化、组织协调高效化、搜救业务程序化等方面。文中对美国、英国、澳大利亚、日本4个国家的海上搜救组织构成、搜救力量水平、搜救工作模式等进行了分析,与我国海上搜救体系和机制进行了对比,并从优化搜救组织模式、完善搜救运行机制、健全搜救力量等方面给出了发展我国海上搜救体系的建议。     

海洋环境信息在海上搜救中的应用

在分析海上搜救过程的基础上,构建了海上搜救辅助系统的基本结构和应具有的主要功能,并对系统所涉及的各类数据加以较为详细的分析,指出了数据信息的可能来源,以及数据处理方法;分析了影响海上漂浮物运动的各种海洋环境因素;利用POM模式模拟的东海8个主要分潮的潮流预报结果,以及ECCO大洋环流模式的计算结果,在只考虑潮流和准定常海流的情况下,编程实现海上漂浮物漂移轨迹追踪软件。     

基于SOA架构的国家海上搜救环境服务保障平台研发与应用

针对当前海上搜救环境服务工作的需求和问题,提出了基于SOA架构构建"交互式、自动化、高效率"的平台思路,并在此基础上搭建了国家海上搜救环境服务保障平台。平台集成了海上搜救漂移自动预测、海洋动力环境多级动态可视化查询和多用户协同服务等功能,并与标准S57海图实现无缝对接。平台在业务部门实现业务化运行,将几个小时的响应时间缩短为几分钟,显著提高了工作效率和搜救预测精度。     

远海深海搜救装备建设思路研究

文章根据海上搜救装备现状评估,界定远海深海搜救范围;围绕海上通道安全、海洋经济开发和海洋权益维护等要求,分析远海深海搜救面临的形势和需求;遵循战略引领、军民融合、整体布局和提质增效原则,确定远海深海搜救装备建设总体要求;基于卫星通信监控系统、中远程搜救飞机、大型搜救船舶、深海扫测打捞装备架构体系,制定远海深海搜救装备建设主要任务和保障措施。本文提出的思路已在"十三五"相关专项规划中得到体现和落实。     

海上失事目标搜救应急预报系统

详细介绍了国家海洋环境预报中心发展的海上失事目标搜救应急预报系统.该系统基于四阶精度的拉格朗日漂移路径模型,以预报中心发展的高分辨率风场和流场数值预报的结果作为环境动力强迫条件,预报落水人员或失事船舶(渔船)的漂移轨迹,预报结果可基于Googleearth平台显示.该系统的应用有助于提高海上搜救行动的及时性和有效性,减...     

基于海上试验对海上漂移物运移轨迹影响因素的分析

为了提高现有的海上搜救和绿潮漂移预测模型的预报精度,在2011年7月20日进行了一次落水人员、绿潮和无动力船漂移预测的海上试验。通过分析这三种海上漂移物运移轨迹的实验数据,确立了落水人员、绿潮、以及无动力船在海上漂移轨迹的主要影响因素。实验结果表明,落水人员和绿潮的漂移轨迹比较一致,基本都受限制于海流运动。其中,落水人员相较于绿潮来说受到潮流的作用比较大,风对绿潮的影响相比对落水人员的影响大。无动力船的漂移轨迹与落水人员和绿潮的漂移轨迹略有不同,受潮流往复作用较小。根据海上实验的结果,我们重新确立了搜救模型的中海流和风应力的参数,使得搜救模型的模拟结果更吻合于实验数据。     

湛江毗邻海域流场模型在海上搜救中的应用

依据<海岸与河口潮流泥沙模拟技术规范>建立湛江毗邻海域二维流场模型方程组[模拟区是(105°38'E、15°56'N)、(105°38'E、22°14'N)、(113°24'E、22°14'N)、(113°24'E、15°56'N)四点连线范围];采用"等步长"差分网格分割方法和ADI方法数值离散方程组,在确定了边界条件和初始值后,用追赶法求解.模拟出本研究海区的3种流场:一是潮流场;二是考虑了定常风作用后的流场;三是海上遇险目标漂流场.结果为该海域遇险目标搜寻与救助提供了技术支持.     

上海沿海海上搜救预测模型系统的研究和应用

利用中尺度气象模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)、无结构网格近岸海洋模式FVCOM(Finite-Volume Coastal and Ocean Model)和基于蒙特卡洛随机统计理论的海上搜救目标漂移轨迹模式Leeway,建立了长江口及邻近海域海上搜救物漂移轨迹预测模型系统。漂移轨迹预测以风和表层海流预报为基础,考虑了包括落水位置和时间、风致漂移方向、搜救目标物状态的不确定性以及风场预报误差带来的漂移路径预测误差,经统计获得搜救目标物可能漂移集合范围。对近年来发生在长江口邻近海域的海难事故后报模拟验证结果证明了Leeway模式在长江口邻近海域的适用性,同时表明所建立的搜救模型系统具有较高的精度,操作方便、时效性高,在搜救业务化预报工作中具有广阔的应用前景。     

AP98风压漂移模型的应用研究

以AP98风压漂移模型为基础,推导出将AP98风压漂移模型应用于实际风场中的算法,进而得到流压、风压同时作用下海上漂浮物漂移量的积分算法,通过海上漂流数值实验直观的展示该算法的特点,为构建更为精准的海上搜救模型提供了1种可尝试的方案。     

海上志愿者及其相关法律问题

为加强我国海洋管理尤其是海上突发事故应急处理,实现海上志愿服务的健康可持续发展,文章论述海上志愿者及其相关法律问题。研究结果表明:海上志愿者具有自愿性、无偿性和公益性,其身份可认定为非营利性组织中的个体或行政辅助人;我国海上志愿者的具体实践主要是海上搜救志愿者,在发挥重要作用的同时也存在组织管理等方面的问题,亟须以法律制度的形式,从完善国家海洋管理体制机制出发加以解决;对于海上志愿者的侵权责任,应充分考虑海上志愿服务的特殊性,以支持其发展为前提,根据现有法律体系,统一司法标准和机制,并加快专门立法。     

我国海上风电发展的主要问题及对策建议

随着陆上风电资源的大规模开发利用,海上风电作为我国高度重视的新能源产业,已进入发展的关键时期。文章从海域使用的角度分析风电用海的基本特点,研究海上风电在用海面积、规划编制、管理制度、资源环境影响等方面存在的问题,并据此提出"完善海上风电规划、创新管理制度、规范风电场选址和风机布置、加强海上风电资源环境影响评价"的海上风电发展对策建议。分析表明:风电用海具有确权用海面积小、实际占用海域面积大的特点,且风电用海具有排他性、容易造成海洋空间的破碎化;另外,目前海上风电存在规划面积和布局不合理、挤压其他行业用海空间,风电项目预可研阶段缺乏海洋管理部门的先期介入,风电建设对海洋资源环境的影响研究甚少等问题。在此基础上,提出我国海上风电发展的对策建议,以期促进中国海上风电产业平稳可持续发展。     

国内外海上风电发展现状及海域使用中的有关问题分析

文章介绍了国内外海上风电发展现状,探讨了海上风电场建设中应该注意的有关问题。提出了海上风电场选址应该从符合海洋功能区划、具备良好的外部依托条件和与水文动力等自然条件相适应等角度考虑,给出了海上风电场风机平面布置的原则;并指出了海上风电场运行后维护工作的难度和重要性。     

山东省海上风电产业高质量发展对策研究

海上风电产业是全球最具战略性和先导性的新兴产业之一。为促进山东省海上风电产业的高质量发展,文章基于调研梳理山东省海上风电产业发展现状,分析其中存在的问题,并提出对策建议。研究结果表明:山东省海上风能资源丰富,海上风电产业发展初显成效,但在产业发展规划、科技支撑能力、电力消纳能力、配套服务产业以及企业投资和生产意愿等方面存在不足;未来应遵循“统筹布局、创新技术、拓展方式、搭建平台、计划+示范”的发展思路,稳步推进山东省海上风电产业发展进程。     

海上风电智能运维关键技术与发展建议

风电运维是海上风电的控制性模块,其成本约占海上风电建设总成本的25%,但目前对风电运维尤其是智能运维的研究与应用呈现双重缺位。文章提出海上风电发展趋势及传统运维痛点,总结海上风电智能运维的重大意义;充分结合工程经验与中外文献,凝炼海上风电智能运维关键技术,阐释其内涵、应用、特点及研究现状,指出相关研究的成果与不足,进而提出数据融合、自主适应、实时监测、无余调配的“集管控”一体化海上智能运维平台方案,并以风场实测数据验证其经济价值;明确风电智能运维的发展趋势,从集成管理、装备赋能、智慧调度、融合开发四大方向,有针对性地给出跨越式提升我国海上风电智能运维水平的发展建议,助力我国风电产业发展水平跻身国际前列。     

综合指标叠套方法在海上雷暴预报中的应用

在前人研究陆上雷暴的经验基础上,采用综合指标叠套的方法,探讨不同海域雷暴的影响因子及其预报。选取的预报参数主要包括温度露点差、相对湿度、层结稳定度、对流有效位能、抬升指数、BOYD指数、全总指数、K指数、SWEAT指数、SWISS00、水汽通量散度等15个指标,并分区域确定各自的阈值。对2013年6月东海和南海区域雷暴进行试预报,准确率可达到70%以上,且有效减少漏报率。可见,选取的预报因子及其阈值是有效的,综合指标叠套方法用于海上雷暴的预报是可行的。     

CTD海上剖面测量性能综合评定方法研究

随着国产温盐深剖面仪（Conductivity-Temperature-Depth profiler,CTD） 测量性能的不断提高,其使用范围和规模也逐步扩大,需要规范CTD 海上剖面测量性能评定方法。在威海附近海域开展基于锚泊式平台CTD 海上比对试验,通过改变同架比对CTD 数量、引入相关系数和平均差数据处理方法研究海上比对试验效果,提出以精准度和灵敏度为目标层的CTD 海上剖面测量性能评价指标体系,实现了对被测CTD 海上剖面测量性能相对全面的评价,准确量化了被测CTD 在实际海洋环境中的剖面测量性能,为国产CTD 海上剖面测量性能的优化提供依据。     

海上风电基础结构研究现状及发展趋势

对国外海上风电机组基础结构的研究与工程应用现状进行了较为详尽地分析,重点对我国海上风电场开发建设有借鉴意义的重力式结构、单桩结构、三角架结构和导管架结构进行了分析论述.基于我国海洋工程技术水平和海上风电产业发展的动态,分析发展适合我国国情的海上风电机组基础结构的可行性及必要性,提出我国海上风电产业发展所面临的挑战.     

海上溢油量评估方法研究综述

近年来,国内外海上溢油污染事故的频发,使得全社会对海洋污染的关注不断升温。海上溢油量是评价海上溢油事故威胁程度和确定溢油事故等级的重要指标,也是污染赔偿追责的重要依据,同时对于现场溢油应急处置和科学决策也有重要作用。本文总结分析了目前主要的4种海上溢油量初步评估方法,包括质量平衡法、工艺流程法、现场观测法和数值模拟法。不同溢油量估算方法适用的溢油源和溢油方式各有不同,估算的溢油量也不尽相同。实际应用中,通常根据具体情况选择多种方法进行溢油量综合评估。本文从实际应用出发,探讨几种可用的溢油量评估方法,并结合案例进行说明。