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近年来,我国突发性水污染事件频发,对人们的生产、生活造成重大影响,严重了破坏生态环境。突发性水污染事件应急管理是一项复杂的系统工程,对突发性水污染事件应急管理一直是大家研究的热点。然而,事件发生的随机性、发展过程的不确定性、处置过程的复杂性,给研究带来了困难,特别是应急管理模式还在探索之中。本文结合国家“863”计划和国家科技支撑计划,以突发性水污染事件的应急管理为例,开展突基于综合集成的突发性事件应急管理平台研究,寻找快速、灵活、具有可操作性的应急管理模式。论文的主要内容如下: (1)研究了面向突发性事件应急管理的综合集成平台。在系统分析现有应急管理系统存在问题的基础上,针对突发性事件的特点,以综合集成方法论为指导,提出了面向服务、基于平台、基于组件、基于知识图及可视化工具的突发性事件应急管理系统构建模式,并采用当前先进的软件设计及开发技术,构建了面向突发性事件应急管理的综合集成平台,实现了通过平台快速灵活地搭建出突发性事件应急管理系统。 (2)建立了基于综合集成平台的突发性事件动态应对模式。在系统分析应急“一案三制”自身以及应用模式存在的问题的基础上,建立了以平台为核心的应急管理理念,提出了基于综合集成平台突发性事件动态应对模式以及基于模块化和基于应急处置流程两种应急管理集成应用模式,解决应急管理中灵活性差、可操作性差以及难以适应动态变化的问题。 (3)提出了突发性事件“数据-信息-知识-智慧”的转化与集成机制。按照从数据到信息、从信息到知识、从知识到智慧的大方向,提出了突发性事件“数据-信息-知识-智慧”的转化与集成机制以及智慧式应用模式,建立了“数据-信息-知识-智慧”的转化与集成框架,并研究了相关的实现机制及技术体系。在综合集成平台上将逐步实现智慧式应用。 (4)开展了突发性水污染应急预案数字化管理及方案化应用研究。按照从预案到方案、从方案到实施方案的指导思想,建立了应急预案数字化和方案化的技术框架,基于要素分解及特征识别方法将应急预案数字化、基于主题及知识图将应急预案方案化,实现了应急预案的数字化管理及方案化应用。 (5)基于数字地球的突发性水污染事件可视化仿真研究。基于数字地球平台,结合突发性水污染事件应急管理的需求,构建了突发性水污染事件三维可视化模拟仿真的数据地球平台服务,建立了河道一维水量水质模拟模型及污染物综合系数反演方法,研发了基于数字地球平台的突发性水污染事件三维可视化仿真系统。 (6)探讨了面向突发性水污染事件的应急物资调度方法。针对物资调度的经典启发式算法易陷入局部最优,难以得到高质量调度方案的缺陷,提出了一种基于K均值聚类和LK算法的调度方法,实例仿真结果表明该方法可以获得较好的调度方案,可用于突发性水污染事件应急物资调度。 (7)初步开展了突发性水污染事件风险分析及灾情评估研究。建立了突发性水污染事件风险分析、警情评估、态势评估、风险评价的技术方法体系,重在同时考虑事件发展中的事前、事中及事后评价,通过综合集成平台,实现在线评估。 (8)基于综合集成平台的突发性水污染事件应急管理集成应用。以黄河流域突发性水污染事件为例,分别按照模块化和应急处置流程两种应用模式,基于综合集成平台构建了突发性水污染事件应急管理系统,开展突发性水污染应急事件实例应用研究,对综合集成平台及应急管理模式的有效性进行了检验和验证。