北极是“21世纪海上丝绸之路”的北上分支和“冰上丝绸之路”的基础与载体,其战略地位日渐凸显。受全球气候变暖影响,北极海冰消融的趋势更加明显。据IPCC-5预估,北极西北航道有望在2030年夏季实现通航,这将深刻影响未来世界海运和我国的海上交通运输战略格局。中国作为非北极国家参与北极事务,拓展国家利益,应深刻理解和研究气候变化背景下北极响应特征及其对航运通道开通的影响。论文以北极西北航道为研究目标,展开的主要工作如下:(1)对西北航道海洋环境进行了整体评估和风险区划。以西北航道为目标海区,基于对海洋环境因素的分析和辨识,建立风险指标体系;利用目标海区多年实测数据,进行风险评估和区划,为定量研究西北航道商业通航的海洋环境风险影响提供了咨询依据。(2)对西北航道现有的7条航线进行了评估和优选。采用三角模糊数层次分析法确定指标权重,利用TOPSIS方法对西北航道7条主要航线进行危险性贴近度排序和航线优选,并对高精度数据开展谱系聚类分析和风险分级,将西北航道实际通航情况与优选航线进行比较,以获取最佳航线。(3)对西北航道救援点进行效率评估与优选。从海上突发事件入手,选择西北航道区域内5个具备应急救援实力的机场作为临时候选救援点,基于指标的关联性和数据的可得性,建立了临时救援点效率评价指标体系,采用数据包络方法计算救援点的综合效率、投入冗余、产出不足等,依据计算结果对5个临时救援点的效率进行计算评价和排序优选。(4)对西北航道海上救援路径进行规划研究。论文选用海冰密集度、海表温度、大风强度等构建了西北航道海洋环境威胁场,基于广义网络分析法和改进的蚁群算法对西北航道海上救援路径展开规划,通过对比实验获得适用于西北航道海上救援路径规划的最佳参数,并验证了方法的有效性。