遥感技术在地震中的应用精选(九篇)

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第1篇：遥感技术在地震中的应用范文

关键词：遥感技术；国土资源管理；土地资源调查；矿产资源监测调查

中图分类号：S-1 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-09-0061-2

0 引言

随着遥感技术的发展，更多的方面和领域通过利用遥感技术中高分辨率卫星数据，对土地利用情况、土地执法、土地变更等问题进行深入调查，在国土资源管理问题方面发挥出巨大的作用，随着科学技术的发展和遥感技术的深入运用，遥感技术已经能够应用到土地资源调查评价领域,并具有十分广阔的应用前景。

1 遥感技术在国土资源管理中的应用现状

遥感技术最初一般应用于遥感地质填图,随着技术的发展，其应用领域逐渐拓展到地质环境调监测、矿产资源开发以及地质灾害预警等众多领域,尤其是在国土资源管理中的应用，已经开始处在无法替代的地位,有效地为国土资源的管理规划、矿产秩序管理和有效利用、地质灾害防治和矿产勘察提供了强大的技术动力。

1.1 土地资源调查监测中遥感技术的具体应用

作为一种获得信息的有效方式，遥感技术的信息量丰富、信息获取周期短，并具有多光谱的特性，所以，它在我国的土地资源调查当中有着十分重要的作用。20世纪80年代，MSS卫星遥感数据采集技术便开始应用于全国土地概查工作当中；80年代后期,原国家土地管理局应用航空遥感技术开展了全国绝大多数地区1：1万土地利用现状调查。90年代初，全国县级土地详查工作也在遥感技术的支持下展开，进入新世纪以来，大量新设备、新技术，诸如QuickBird,IKONOS,SPOT-5等高分辨率、多时段卫星数据开始广泛应用于土地资源的调查监测当中，在全面展开利用动态遥感进行土地监测工作的前提下，逐步建立了全国的土地遥感监测体系。

所以，近些年来，遥感技术在国土资源管理中的应用已朝着标准化、规模化的方向发展。而随着科学技术的发展，各级政府也逐渐开始顺应形势，颁布了《土地利用现状调查技术规程》《土地利用动态遥感监测规程》《SPOT2.5m数字正射影像图制作技术规定》等标准规程，2005年，国土资源部承担了国家“863”课题“规模化高效土地资源遥感业务运行系统”建设，开展了高分辨率遥感影像数据处理、土地利用信息自动提取等各种遥感高端技术的研究；2007年，第二次全国土地调查利用了大量的技术方法和技术路线，使遥感技术得到了广泛的应用和发展。

1.2 在地质环境调查与地质灾害监测中遥感技术的应用

现代遥感技术的进步和发展，对环境监测、地质灾害监测的研究提供了崭新的道路。在地质灾害，诸如地震、滑坡、泥石流等的调查研究中,遥感技术的优势和作用被充分发挥，在1976年唐山地震的救灾工作时，我们利用机载遥感资料进行震后相应的救灾工作，而且利用高科技的1：1万航片制定了相应的震害图，在唐山地震的营救中起到了重要的作用，有效提升救灾工作效率，能够节省时间和资金的耗费，更加真实客观地反映了灾害地区的受灾状况。

除此之外，在2008年汶川大地震中，遥感影像技术也被利用于有效提取并分析活动性线性构造及环形构造信息，从而获取汶川地区地面断裂、冒沙和位移等各种地貌的直观画面和直观情况分析,从构造规模、地质活动程度等各个方面有效分析出余震发生的种种情况及其危害程度,评估灾害造成的损失情况，并且《汶川地震灾害地图集》的出版，也是以遥感技术所获得的各项资料为依据而制作的。此外,通过对不同时间遥感资料进行对比，可以了解容易发生震后滑坡、泥石流等地质不稳定的地区，帮助进行相应的预测和分析，充分地了解已发生各种地质灾害地区地质的破坏程度，做好防震救灾工作。

1.3 在矿产资源调查、开发利用监测中遥感技术的应用

高光谱遥感一般利用搭载于航空或航天平台上的成像光谱仪监测各类地物的光谱特性,取得相应的图谱合一的信息。所以，它被充分地利用到矿产资源调查、开发和利用的各类监测活动，为其提供了技术支持和发展空间。

随着AIS-1的出现，遥感技术在地质方面的应用由多光谱的定性描述向高光谱定量物质组成鉴别进行技术跨越，至此，我国高光谱矿物填图技术逐步开始应用到地表岩石、矿物的具体识别与填图当中。20世纪90年代开始,国土资源部利用遥感技术对多个矿产资源进行了开发和监测，基本查明了进行监测的区域各类矿种能够进行开采的具置、废弃物分布状况等，并方便进行各类执法活动，经过多年的实践，各类与矿产资源开发有关的遥感技术已经有了很大发展，为矿产资源开发活动能够长期有效地进行奠定了坚实的基础。

2 遥感技术应用中存在的种种问题

2.1 数据资源不够丰富

多时相、高分辨率的遥感信息资源在国土资源管理工作当中显得尤其重要，虽然它已经在各方面有很大的提高，但是，由于科技和资金等问题的限制，高质量、高水平的遥感数据的卫星源却很少。在国内现在虽然有“遥感三号”、“遥感四号”等能够有效用于国土资源的管理工作，但这些卫星分辨率具有相对较低、成像周期长等缺点，所以不能完全满足国土资源管理工作的各类需求。因此，我国一般从国外购买相应的遥感数据和遥感资料，因此，高质量遥感数据资源十分珍贵，我国自主获取高质量、高水平的遥感影像数据源的各种手段还有待进一步拓展和提升，才能获得更好的遥感资料。

2.2 遥感技术实力薄弱，高分辨率遥感影像的信息自动化水平不高

目前，遥感技术能够对中分辨率遥感数据进行十分成熟的科学研究。而目前土地利用遥感监测必须在充分满足管理和生产需要的前提下进行，但目前基于纹理的分类和信息提取技术仍然不能满足要求，高分辨率遥感影像的信息自动化水平不高。

3 遥感技术在未来的国土资源管理中的发展状况

作为一项新的技术手段，随着科学技术的发展以及各类数据库资源的有效利用，遥感技术在国土资源管理中的应用向更深层次和更广泛的空间发展。

3.1 土地利用调查与监测方面遥感技术的利用前景

一般来说，国土资源部每年对全国50万人口以上城市的土地利用情况进行相应的监测工作。但近些年来，随着对国土资源管理工作的需要，许多省市进行监测的时间间隔越来越短。随着管理工作的需要和科技的发展，遥感技术的各类特征和优势，十分有利于相应工作的开展，所以，一些地级市为了更好地进行国土管理工作，也开始进行相应的监测工作,其趋势是省级监测的时间间隔将会越来越短，地级市进行监测的次数越来越多。

近年来，随着遥感技术调查工作的顺利开展和进行，帮助国土资源管理部门和各级政府基本实现了遥感监测技术在国土资源管理中的产业化经营和应用。但由于种种限制，在天气状况不好的情况下,常用的遥感影像数据技术对于数据和资料的获取有着很大的缺陷性和局限性，不能准确地获取国土利用问题的各类资料，所以，随着科学技术的发展和提高，遥感技术需要避免恶劣天气所带来的种种影响，使其具有全天候穿透能力等优势，这样将会在未来的土地利用和调查中充分发挥其重要作用和价值。

3.2 资源开发和管理方面遥感技术的利用前景

利用高光谱遥感技术光谱信息层次丰富、波段窄、分辨率高等优势，能够做到反复演示某些指示矿物的丰度，将使遥感技术能够更好地利用在各种矿产资源的开发管理和监测方面，成为地质及矿产资源找矿、监测等方面的重要技术手段。

3.3 地质环境调查与地质灾害监测方面遥感技术的利用前景

遥感技术应用于地质环境调查与地质灾害监测具有不可代替的优势，针对目标区域的特点，利用遥感技术，可以对目标区域的地质环境和地质灾害进行监测，而且遥感技术应用于地质灾害监测逐步从定性化向定量化发展，并可逐步应用于地震前期的监测，今后，利用遥感技术研究地质灾害，一般需要在使用卫星系统的基础下，以航空、地面等多种监测为主要的手段，进行全天候、多时相的连续观测，从而达到事半功倍的效果和作用。

4 结语

在利用国土资源遥感的发展方向就是要做好调查与分析研究的结合、遥感技术与常规方法的结合,才能取得更好的效果。随着地理信息系统的广泛运用和计算机技术的日益推广，在国土资源管理工作中有效利用遥感技术不仅有着很强的可行性，而且也有着很强的实践性，这在很大程度上一定会为国土资源管理带来革命性的进步。

参考文献

[1] 杨承蕊,张和生.遥感技术在我国土地利用调查中的应用[J].科技情报开发与经济,2008,(01).

[2] 丁建华,肖克炎.遥感技术在我国矿产资源预测评价中的应用[J].地球物理学进展,2006,(02).

[3] 谢慧芬.遥感技术在地质灾害监测和治理中的应用[J].测绘与空间地理信息,2011,(03).

[4] 王文卿.遥感技术在国土资源管理中的应用现状及前景[J].测绘通报,2009,(6).

第2篇：遥感技术在地震中的应用范文

神奇仪器探测生命

在搜救现场画面中，我们时常看到搜救人员手中握有一个带有显示屏的小盒子。这种神奇的装置叫做生命探测仪。在拯救地震废墟中的被掩埋者时，生命探测仪不需要钻孔、布置电缆和对环境进行静音处理，可使搜救工作变得简单易行，因而拯救了许多生命。

生命探测仪是一种探测人体呼吸和运动的仪器，由发送器、接收器和电脑组成。雷达信号发送器连续发射电磁信号，对一定空间进行扫描。接收器不断接收反射信号。电脑对返回信号进行数据处理。如果被探测者保持静止，返回信号是相同的；如果目标在动，则信号会有差异。由于呼吸的频率较低，仪器完全可以把呼吸运动和其他较高频率的运动区分开来。生命探测仪的探测距离可达30～50米，穿透实体砖墙厚度可达2～3米。

除了利用声波的生命探测器外，也有利用光波和红外线等可视的方法直接寻找被掩埋者的生命探测仪器。它们在汶川地震救援工作中均有用到。其中，光学生命探测仪俗称“蛇眼”，利用光反射进行生命探测。仪器的主体呈管状，非常柔韧，能在瓦砾堆中自由扭动。仪器前面有细小的探头，可深入极微小的缝隙探测，类似摄像仪器，将信息传送回来，供救险人员及时采取有效措施予以救护。

生命探测仪多种多样，功能各异，应用领域也在不断扩展。一种利用人体本身存在的静电场原理来工作的生命探测器，由反射器、引向器、放大器和天线阵列构成，对隐蔽在墙壁后面的人体进行探测，非常灵敏。使用时，将该装置指向可疑方向对四周进行扫描。扫描到人体信号时，定向天线便会指向静电场最强方向。另有一种“生命卫士”探测器，通过探测由心脏跳动产生的超低频电磁能，来对人的准确位置进行判定。无论是在金属门、沙地和深水内都可以准确地进行探测。这种装置还能够区分人和灵长目动物产生的低频信号，在实施救援时做到准确无误。美国研制的“手电筒式”雷达系统，将多普勒雷达技术与高速信号处理技术相结合，可以从杂乱的回波信号中提取人体所特有的信号。该系统可探测由于心跳或呼吸而产生的人胸部的微小运动，而且还能滤除环境杂乱信号，从而显示出隐蔽在墙壁后的信息，探测出隐蔽在水泥墙、木墙和钢门后面的人体生命。

空间遥感测绘图像

汶川大地震的重灾区通信中断，道路堵塞，利用遥感技术制作遥感图像成为及时了解灾情的最佳途径。遥感飞机可给抗震救灾提供第一手的资料，便于制订抗震救灾方案。5月14日，5架高性能遥感飞机飞抵灾区。2架载人高空遥感飞机可分别拍摄高分辨率的光学和雷达图像，具有全天候全天时快速获取大面积灾情数据的能力；3架无人低空遥感机则能在云下超低空飞行，拍摄不易到达地区的清晰图像。

空间遥感也叫航天遥感或太空遥感，工作系统主要由三部分组成。一是能够接收物体辐射或反射电磁波、感知远处物体性质的遥感仪，如摄像机、多光谱摄影扫描仪、微波雷达以及激光散射仪等设备；二是运载工具，科学上称作遥感平台。一般空间遥感大多利用飞机作为遥感平台，航天遥感则需利用人造卫星、航天飞机或宇宙飞船做平台：第三种设施是识别设备，主要由电子计算机、彩色合成仪、图像数字仪器等组成。

空间遥感在实际操作中运用电磁波来进行工作，利用计算机和电子技术，通过安装在航天器上的遥感器，来感测地面目标的波辐射特性，并将这些特性记录下来供识别和判读。经过分析比较，就可以得到有关物体的各种信息。

空间遥感技术作为一种高新技术在不断发展和完善，应用领域也在日益扩大。最初，遥感主要用于军事侦察。通过遥感卫星来探明各地发生的新型武器实验或是进行的军事演习。根据红外扫描仪的纪录，可以发现飞机起飞和降落情况。甚至在飞机离开机场之后，可以跟踪判断起飞先后和飞行方向。现在，遥感技术在探测石油、天然气、矿产和海洋资源方面，不断做出贡献。遥感技术在检测土壤盐碱度和监测水质和大气污染上也会收到良好的效果。在气象预报、预测地震、发现森林火灾和农田病虫害等诸多方面，遥感技术发挥着巨大作用。目前，人类已经开始运用遥感技术对月球、金星、水星、火星等星球进行观测，为天文学的发展提供了极其宝贵的资料，为进一步发现和揭示宇宙的秘密开拓了新的途径。

新型设备发挥威力

汶川地震发生之后，救援人员在争分夺秒进行救援和恢复建设中，相继使用了一些不太常见的新型技术和设施，从而在抗震救灾中发挥出巨大威力。

定位通信系统地震发生的第三天上午，应急通信小分队搭乘直升机抵达震中汶川县城。他们通过携带的“北斗”定位通信系统，开设了卫星电话、电台，于是，汶川县城中断多时的通信很快得以恢复。5月15日，定位通信系统传回了汶川灾区最新灾情和救援情况以及救援部队到达指定救援位置、在灾区各乡镇展开全面搜救的消息。

二氧化碳探测空气中二氧化碳的含量一般为0.03％，若是地震废墟中某个空间的二氧化碳超标，则说明其中有人在呼吸，或者近期内有遇难者。此次日本救援队携带二氧化碳探测器开展救援工作。二氧化碳探测器的“体型”很小，只有两个烟盒一般大小。仪器上连有一条胶管，管端附有类似吸管的物体，以此探测空气中二氧化碳含量。二氧化碳探测器操作非常简单，只需将探测器吸管尖端从废墟的缝隙中伸进去，便可以即时测量废墟内二氧化碳的含量。

救援直升飞机直升机具有机动能力强、突击速度快的特点，可以超越地理障碍迅速向目的地投送救援人员。此次汶川地震的救援，直升机发挥了重要作用。可以到达十分险恶的地方开展工作，也能够在地面救援人员还没有到达的情况下率先到达灾区，及时组织和带领幸存者展开救援工作。

架设漕渡门桥漕渡门桥实际上是一种临时浮桥的一部分，具有船的功用，能够在水面上移动。地震不但导致房屋倒塌，还因为滑坡而导致铁路、公路等陆路交通的中断。此时，需要水路配合空运，以便发挥更为有效的作用。5月15日，某工兵团在都江堰紫坪铺水库开始架设漕渡门桥，使用的漕渡门桥长25.26米，宽6.4米，载重60吨，完全可以运送大型挖掘机械。由于漕渡门桥采用的是漂浮功能很好的高强度低密度合金、碳纤维等材料，比一般的船只更为轻便和结实，便于运输和搬运。漕渡门桥受水位变化的影响小，靠岸点有较多的选择余地，并可迅速转移渡口位置。

第3篇：遥感技术在地震中的应用范文

当前无人机已经发展成一门综合性现代化信息技术，通过使用无人机对水利工程进行航拍及三维建模，探讨无人机作为新兴的技术手段在水利工作中的应用。

关键词：

无人机；三维模型；水文监测

1无人机简介

无人机是在内置程序操控下自主完成预设飞行任务的不载人飞行器，雏形最早出现在第二次世界大战以前，最开始研发目的是用来做军事训练靶机。20世纪90年代后，信号处理和通信技术的提高促进了无人机的发展，自动驾驶仪的出现让无人机有了质的飞跃。到目前为止，无人机航拍已经发展成为一门综合性的技术，以无人机作为平台搭载遥感设备如高分辨率航空相机、微型单反、红外传感器、激光传感器、测磁仪等获取信息，用计算机对影像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成二维或者三维效果图像，是集成了航空摄影、遥控遥测、视频影像传输和三维电子影像处理的新型应用技术。

2无人机优点

近年来，无人机技术在国内发展很快。无人机低空飞行采集高分辨率影像这种工作方式，弥补了卫星和大飞机航拍因云层遮挡遗漏目标区域影像的缺点，解决了卫星和大飞机遥感航拍耗时过长、机动性不足等问题。传统航空遥感技术由于受限于航空平台、传感器和目标空域等多重因素，在获取较小面积遥感影像成果方面存在经济和时间成本都非常高的问题。小型无人机具有结构简单、无人驾驶、低成本等优点，能够在低空较小范围内快速采集高清晰遥感成果，可以作为传统大范围航空遥感结构下的的细节补充，在未来航空遥感体系中是不可或缺的组成部分。综合起来，无人机技术有下列优点：无人机可超低空工作，在云下飞行，不受云层影响；低空贴近飞行目标区域，可以采集很高分辨率的遥感影像；不受飞行区域地形限制，准备工作简单，对起降场地要求很小，起降方式灵活；遥感成果多样，可以多角度多航次全面获取地形地貌数据，成果不局限卫星和大飞机的正射影像等常规产品，还可以支持构建数字地表模型、三维景观模型等；生产成本低，维护费用低，保养简单，操作员培养简单；可以进入交通不便或者危险区域探测及监测，排除了人员危险，可划定某固定区域作重点航测，旋翼无人机可针对具体地物作悬停航测；效率高，耗时短，应急能力高。

3独流减河防潮闸三维建模

为了测试无人机航拍效果，我们选择独流减河防潮闸为实验对象，使用MotoarSkyMS670四旋翼无人机航拍，通过无人机配套软件生成闸所三维模型。MotoarSkyMS670无人机操控简单、灵活机动、无需跑道，可以快速到达指定目标区域，具有80min长航时、180个自动航点、一键或者低电压返航、手机平板操控、实时视频回传、可根据飞行高度预计像素分辨率及航拍照片影像重叠率、自动计算航线、支持全自动驾驶模式、能够记录每次飞行日志、专业航线规划模块、支持地面站相机拍照控制、能够智能配置对某一区域进行全覆盖影像飞行、可一键生成数字高程模型、数字地表模型、正射影像等特点。（1）地面站通过无线电台方式与无人机相连，利用无人机内置定位模块返回的数据自动确定无人机所在位置坐标，确定无人机起飞起始位置及返航降落地点，同时地面站软件可以实时显示无人机所在区域地图，方便对测量区域进行飞行规划。对待测目的区域进行规划，如果任务范围较大，可以根据工作需要将大范围待测区域分割成小区域，对各个小区域分别做航线规划，这种方式可减少单位时间工作量也方便检核已航拍结果完整性。（2）在地面站地图中选择待航拍区域并框选这一范围，可以根据目标区域自主选择矩形或者多边形，框选完毕后自动计算该框选区域所要测量的面积、飞行时间、飞行距离、路径、航线数等信息。（3）地面站根据实际工作所用的相机型号、镜头焦段、飞行高度信息自动计算航拍照片重叠率等信息。飞行控制人员如果认为软件自动计算的飞行参数不够完善，也可以人工进行调整，设定完毕后地面站系统将航线信息等飞行参数上传到无人机主控，然后将无人机解锁调整至待起飞状态，将飞行模式切换至自动飞行，无人机按照地面站既定的参数执行自动航拍任务，此时即使地面站电脑等硬件关机损坏也不会影响无人机执行任务，任务执行完毕无人机自动返航至起飞地点，如果执行任务途中遇到突况可一键返航，低电压时也会自动返航。（4）无人机根据地面站软件预先设置好的飞行参数进行自动航拍，根据照片重叠率连续采集照片，自动飞行任务完成后将照片导入系统配套后期处理软件，后期软件可通过地面站系统设置的照片重叠率一键进行照片自动拼接合成工作。（5）将所拍照片全部导入后处理软件，软件自动计算照片重叠点并根据照片所存储的相机信息算出相片拍摄位置及角度，然后软件按照算法自动计算生成当前飞行任务所航拍区域的三维数字点云。航拍图软件处理。（6）根据三维点云生成三角网格模型，再将模型贴图生成彩色，由于三维点云中每一点都带有坐标，软件将坐标值等数值赋予模型，使得三维模型可用于距离测量、面积测量、体积测量等，也可输出DEM等成果。

4无人机在应急监测中的应用

在应急监测中，传统人工方式存在效率低、成本高、人员危险大等问题。这些问题完全可利用长航时无人机参与航测，可以节省成本、降低人员危险、提高工作效率。在洪灾险情等紧急情况中，传统工作方式中多用人工乘车船到现场或者使用大型直升机悬空方式监控洪涝区域，定损查勘工作也基本采用人工方式获取数据，这些方式相比较来说成本高、人员危险系数大、应急响应不及时，如果用无人机参与航测，可解决交通中断及人员危险等问题，可以低成本快速巡查洪涝区域险情，实时传输现场状况，第一时间了解受灾损失情况，提高应急处理能力和工作效率，为应急救灾等工作提供重要信息支持。在“5•12”汶川地震和“8•3”鲁甸地震中无人机在抗震救灾中发挥了独特的作用。

5无人机在水文工作中的潜力

除了实现水利工程建模功能外，无人机视频实时回传技术可将交通不便或者危险地带的实时情况回传给地面站，在应急监测中，可以利用同一区域多期地形三维数据对比功能做滑坡体量计算、堰塞湖坝体及容量计算、灾后损失评估等工作。当前我国水文基础设施建设已经取得巨大成就，但中小河流水文监测建设还不够完善，可以充分利用无人机等现代信息化工具提高水文工作效率。在水利工程安全监测、水环境监测等工作中，无人机也可发挥巨大作用。当前重要水利工程安全监测工作多用人工携带照相或测量设备定期巡检，水库及坝区等区域巡查基本靠人工巡查，时间长、效率低，而通过无人机技术可以在短时间内完成库区和工程的巡查，提高工作效率、缩短巡查周期、加大管理力度，拓展水利工程监控范围；在水环境监测工作中，遇到大面积水污染问题时同样可以利用无人机定时定点实时巡查监控，可以快速获取监测目标现状影像，同时采用软件计算无人机采集影像中水污染的面积便可快速完成水污染区域确定和区域变化的监测。

6结语

第4篇：遥感技术在地震中的应用范文

关键词:海洋环境污染海洋灾害海洋工程与海洋环境相互作用

随着沿海经济的迅猛发展，近海海域遭到越来越严重的污染，使海域环境质量明显下降，生态环境日趋恶化，并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世界各国，特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境，海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益，精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施，也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源，需要在海上进行各类工程建设，在目前科技日益发展的情况下，工程建设的规模日益巨大，这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展，海洋环境的日益恶化，海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展，近海石油气田的开发，以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要，针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。

在这方面，重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究，第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究，第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。

一、海洋环境特征对各类污染物的作用机理和规律研究

以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础，考虑各种自然环境因素（浪、流、风、光、温度、湿度）、物理因素（扩散、挥发、沉降、吸附、释放）、化学因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律，并建立海洋水质预测预报模型。此外，近年来，在我国沿海海域，赤潮频发严重。因此，除了加强赤潮的监测和预报外，也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。

此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大，且受到许多客观条件的限制，所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用，很难将其中的单因素影响分离出来，因此，往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。

用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前，在这方面国内外已有不少水质预测预报模型，这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型：水流数学模型；波浪数学模型；液流相互作用模型；近海海域污染物迁移转化数学模型。

在水流数学模型研究方面，对于较大范围的海域，通常可采用深度平均的潮流教学模型，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，如排污口近区，则应考虑湍流效应。此外，采用坐标变换，可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型，这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域，水流数学模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型为基础，针对水温和盐度分层流的流动特性，考虑浮力对紊动的影响，建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k－（单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念，分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟，建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。

在波浪数学模型研究方面，可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组，以提高求解效率。从水波发展方程出发，可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系，可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究，使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度，并提高方程的非线性精度，可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。

针对带自由表面的波浪场问题，通过把能有效模拟自由面形态的N—S方程和波能平衡方程的结合，可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程，用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型，可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面，对于弱流情形，可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型；对于强流情形，可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来，建立一种辐射应力计算的新方法，用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。

在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型，可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标，在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上，针对近海海域水污染的特点，从三维湍流模型出发，在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用；在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项，可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型，它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据；同时对确定水域环境容量，从而制定水域环境保护策略，也具有十分重要的理论价值和应用前景。

应该指出，在海洋水质预测预报模型研究方面，数学模拟无疑是一种十分有效的手段，但不论是何种数学模型，其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键，直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的，有些可以通过现场观测来得到，但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到，在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。

能模拟海洋动力因素的先进实验设备，现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构，获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程；并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程，可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。

二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究

海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来，我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币，是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高，一旦发生破坏，将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平台，1989年风暴潮损失超6亿元，1991年DB29销管船在南海通台风翻沉等）。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏，面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋，每年出现的台风数目占全球的38%，其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时，都会在沿岸局部地区产生风暴潮，形成风暴潮灾害。

在我国北方海域（渤海和北黄海），冬季由于受寒潮影响，沿岸地区每年都有结冰现象，结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成，不但可给结构物以强大的冰压力，而且由于冰激引起的振动作用，也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术，至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂，断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台，为了抵抗冰害，往往建成正、倒锥体的结构型式，冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用，也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中，除进行理论分析和数值模拟外，实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中，模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行，它们各有其优缺点，发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。

我国是一个多地震的国家，海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物（海洋平台、钻井船、人工岛、输油及输气管道等）发生破坏，除其直接经济损失极大外，其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。

近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升，造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明，地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理，至今国内外对此都很少研究，且由于试验条件的限制，国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。

以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的，如近海环境地震危险性分析，设计地震动参数和频谱特性，强震海底多维地震动及其空间分布规律，地震波传播特性及地震动输入机理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验；核电站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用，码头及护岸建筑物地震稳定性；海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。

海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化，其损伤主要来自两个方面：其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤（裂缝）、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤（低温、冻融、大气侵蚀）等；其二是设计不周或设计标准偏低，施工质量差，原材料不合格，管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。

因此，发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下，对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论；结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法；结构病害治理用的新材料、新技术和新方法；海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下（风、浪、流、冰、地震等）的可靠度和优化理论研究，设计与建造新型抗灾工程结构；研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度，而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。

为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临，发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统，如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统；以主要海域和海岸带区域经济发展为背景，进行重点研究，建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构；以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统，将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立数学物理模型，通过多媒体技术，形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程，建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。

三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策

为了充分利用海洋空间，现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外，正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程，估计到21世纪，可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等，日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长，60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。

由此可见，随着海洋资源与空间的开发利用，各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大，保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区，但同时又是经济活动最为发达的地区，海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡，影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态，破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地，若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失，另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。

随着人类对海洋资源的不断开发和利用，海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题，主要内容包括：航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响，深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响；破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究；大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变；海岸演防护及开发利用新概念的原则与理论，如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。

随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展，城平建设中的污水深海排放技术，感潮水域污水多点排放漂移扩散研究，天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力，人工沙滩的保护措施，滩涂围垦对水域环境的影响等，都将是需要认真解决的问题。

第5篇：遥感技术在地震中的应用范文

以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础，考虑各种自然环境因素（浪、流、风、光、温度、湿度）、物理因素（扩散、挥发、沉降、吸附、释放）、化学因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律，并建立海洋水质预测预报模型。此外，近年来，在我国沿海海域，赤潮频发严重。因此，除了加强赤潮的监测和预报外，也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。

此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大，且受到许多客观条件的限制，所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用，很难将其中的单因素影响分离出来，因此，往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。

用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前，在这方面国内外已有不少水质预测预报模型，这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型：水流数学模型；波浪数学模型；液流相互作用模型；近海海域污染物迁移转化数学模型。

在水流数学模型研究方面，对于较大范围的海域，通常可采用深度平均的潮流教学模型，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，如排污口近区，则应考虑湍流效应。此外，采用坐标变换，可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型，这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域，水流数学模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型为基础，针对水温和盐度分层流的流动特性，考虑浮力对紊动的影响，建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k－（单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念，分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟，建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。

在波浪数学模型研究方面，可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组，以提高求解效率。从水波发展方程出发，可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系，可使双曲型缓坡方程能

够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究，可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度，并提高方程的非线性精度，可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。

针对带自由表面的波浪场问题，通过把能有效模拟自由面形态的N—S方程和波能平衡方程的结合，可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程，用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型，可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面，对于弱流情形，可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型；对于强流情形，可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来，建立一种辐射应力计算的新方法，用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。

在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型，可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标，在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上，针对近海海域水污染的特点，从三维湍流模型出发，在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用；在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项，可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型，它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据；同时对确定水域环境容量，从而制定水域环境保护策略，也具有十分重要的理论价值和应用前景。

应该指出，在海洋水质预测预报模型研究方面，数学模拟无疑是一种十分有效的手段，但不论是何种数学模型，其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键，直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的，有些可以通过现场观测来得到，但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到，在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。

能模拟海洋动力因素的先进实验设备，现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构，获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程；并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程，可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。

二、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策

为了充分利用海洋空间，现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外，正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程，估计到21世纪，可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等，日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长，60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。

由此可见，随着海洋资源与空间的开发利用，各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大，保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区，但同时又是经济活动最为发达的地区，海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡，影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态，破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地，若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失，另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。随着人类对海洋资源的不断开发和利用，海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题，主要内容包括：航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响，深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响；破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究；大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变；海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论，如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。

随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展，城平建设中的污水深海排放技术，感潮水域污水多点排放漂移扩散研究，天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力，人工沙滩的保护措施，滩涂围垦对水域环境的影响等，都将是需要认真解决的问题。

鉴于黄河三角洲海岸线不断依退所带来的国土面积减少、陆上设施受到威胁甚至破坏、对黄河三角洲湿地自然条件的毁灭性破坏等一系列问题，也是非常迫切需要研究的课题。此外，长江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸开发、滩涂围垦和岸滩保护及整治工程对水域影响所引起的环境问题及其对策，也切枰?重点研究的课题??BR>以主要经济发达的河口和海岸带地区以及主要海域的经济发展为背景，建立一个数字化的区域经济发展模拟系统。与防灾、抗灾和减灾决策支持系统一样，将环境工程、水利工程、土木工程与网络技术、计算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立模型，通过多媒体技术，形象化地针对经济发展规划，预测由于发展经济带来的海域环境水污染的恶化、海洋自然灾害（台风、巨浪、风暴潮、地震、冰害、地质灾害）频发的情况。人类活动特别是大规模工程建设所引起的海洋环境的变迁和海岸演变，以及它们之间的相互作用，用数字手段统一地加以处理，建立智能化的决策支持系统，以促进国民经济持续、健康地发展，将会是决策部门进行宏观决策和具体规划时的一个十分有

效的手段。

三、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究

海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来，我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币，是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高，一旦发生破坏，将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平台，1989年风暴潮损失超6亿元，1991年DB29销管船在南海通台风翻沉等）。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏，面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋，每年出现的台风数目占全球的38%，其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时，都会在沿岸局部地区产生风暴潮，形成风暴潮灾害。

在我国北方海域（渤海和北黄海），冬季由于受寒潮影响，沿岸地区每年都有结冰现象，结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成，不但可给结构物以强大的冰压力，而且由于冰激引起的振动作用，也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术，至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂，断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台，为了抵抗冰害，往往建成正、倒锥体的结构型式，冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用，也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中，除进行理论分析和数值模拟外，实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中，模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行，它们各有其优缺点，发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。

我国是一个多地震的国家，海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物（海洋平台、钻井船、人工岛、输油及输气管道等）发生破坏，除其直接经济损失极大外，其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。

近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升，造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明，地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理，至今国内外对此都很少研究，且由于试验条件的限制，国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。

以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的，如近海环境地震危险性分析，设计地震动参数和频谱特性，强震海底多维地震动及其空间分布规律，地震波传播特性及地震动输入机理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验；核电站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用，码头及护岸建筑物地震稳定性；海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。

海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化，其损伤主要来自两个方面：其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤（裂缝）、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤（低温、冻融、大气侵蚀）等；其二是设计不周或设计标准偏低，施工质量差，原材料不合格，管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。

因此，发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下，对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论；结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法；结构病害治理用的新材料、新技术和新方法；海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下（风、浪、流、冰、地震等）的可靠度和优化理论研究，设计与建造新型抗灾工程结构；研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度，而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。

为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临，发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统，如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统；以主要海域和海岸带区域经济发展为背景，进行重点研究，建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构；以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统，将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立数学物理模型，通过多媒体技术，形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程，建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。