CN112132541B - 一种快速判定船舶违法排污的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明申请记载的技术方案涉及船舶防污染的领域，并提供出了一种快速判定船舶违法排污的方法，适于在计算设备中执行。模型构建方法包括：选择船舶排放污染物类别；输入船舶污染物排放点经纬度；判定船舶污染物与基线相对距离；判定船舶污染物排放位置与基线相对位置；综合判断船舶污染物排放行为合法性。解决了传统纸质海图作业式判定方法的专业要求高，作业判定过程复杂，需寻找合适比例尺的海图，作业时间长，人工定位误差大，运算精度不高，只能单点判断，不能大量排污点快速判定的问题。

Description

一种快速判定船舶违法排污的方法
技术领域
本发明涉及船舶防污染领域，尤其涉及一种快速判定船舶违法排污的方法。
背景技术
随着我国航运事业的不断发展，船舶污染物的排放正在危害我国海洋环境。为防治船舶污染持续破坏海洋环境，我国出台了相应的法律法规，制定了《船舶水污染物排放控制标准》(GB3552-2018)、《船舶大气污染物排放控制区实施方案》(交海发【2018】168号)，进一步规范和控制船舶污染物的排放。
船舶污染物大多是禁止排放入海的，需留存在船，并利用岸基力量进行回收处理的。但也有部分污染物是可以通过船舶设备特殊处理后，在规定水域，并以规定的方式进行排放。船舶污染物种类繁多，包括含油污水、生活污水、船舶垃圾、含有毒液体物质的污水和空气污染物；船舶污染物排放控制基线多；船舶污染物排放标准复杂，有领海基线以内、领海基线外3海里、领海基线外12海里、领海基线外50海里、大气排放控制区内。判断船舶污染物实际的排放位置是否合乎规定，关键就是判定这个排放位置与排放标准中规定的排放区域是否映射重合。对于船舶水污染物排放区域是通过以领海基线为基准进行测距确定的，对于船舶大气污染物的排放区域则是通过既定的排放控制区进行划定的。
传统纸质海图作业方式复杂，船员在纸质海图上依排污点经纬度定位排污位置，寻找并定位距离该排污点最近两个基点，再采用海图分规量取排污点至两基点连线的距离，并依照法规规定判定该排污行为是否违法。此传统海图作业判定方法存在专业要求高、实际操作过程复杂、需寻找合适比例尺的海图、作业时间长、运算精度不高的问题，只适合单次排放偶尔判定，然船舶文书中记录了大量排污点，其不适合大量排污点快速判定。
因此，需要提供一种更快捷有效的判定船舶违法排污的方法。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种快速判定船舶违法排污的方法，以力图解决或者至少解决上面存在的问题。
根据本发明，提供一种快速判定船舶违法排污的方法，适于在计算设备中执行，该方法包括：选择船舶排放污染物类别；输入船舶污染物排放点经纬度；判定船舶污染物与基线相对距离；判定船舶污染物排放位置与基线相对位置；综合判断船舶污染物排放行为合法性。
可选地，在根据本发明的快速判定船舶违法排污的方法中，污染物分类为《船舶水污染物排放控制标准》中明确的以领海基线为基点的船舶污染物和《船舶大气污染物排放控制区实施方案》中以排放控制区为基点的船舶空气污染物。
可选地，在根据本发明的快速判定船舶违法排污的方法中，船舶污染物排放点经纬度包括船舶含油污水、生活污水、船舶垃圾、含有毒液体物质的污水和空气污染物(即高低硫油更换地)排放地经纬度。
可选地，在根据本发明的快速判定船舶违法排污的方法中，设定地球为一正球体，地球半径固定为R，地球上球面上有两点A、B，其中A点的经度为α1，纬度为β1，B点的纬度数α2，经度为β2。
可选地，在根据本发明的快速判定船舶违法排污的方法中，船舶污染物排放点M，M点经度α，纬度β，则根据球面几何计算得排污点M到AB线段的球面距离L’。
可选地，在根据本发明的快速判定船舶违法排污的方法中，以此依次计算出排污点M到各基点线段的球面距离L1，L2，L3……Ln，Ln+1……
可选地，在根据本发明的快速判定船舶违法排污的方法中，通过比较得出排污点M到基线的距离为 L＝Min{L1，L2，L3……Ln，Ln+1……}。
可选地，在根据本发明的快速判定船舶违法排污的方法中，通过排污点M到基线的距离可反向运算得出最近基线两端基点N和N’的经纬度分别为(αn，βn)、(αn+1，βn+1)。
可选地，在根据本发明的快速判定船舶违法排污的方法中，考虑中国公布的领海基线分布规律和大气污染排放控制区规律，将与中国管辖海域无关的本初子午线以西，赤道线以南的地理范围纳入舍弃范围，不予运算，只将东经0°至东经180°，赤道线以北至北纬90°范围内的地理范围作为运算范围。
可选地，在根据本发明的快速判定船舶违法排污的方法中，以赤道与本初子午线的交点为原点，本初子午线的北半球经线为y轴，赤道的东半球纬线为x轴，建立平面坐标系。
可选地，在根据本发明的快速判定船舶违法排污的方法中，基线NN’的斜率为K1＝(βn-βn+1)/(α n-αn+1)，线MN’的斜率K2＝(β-βn+1)/(α-αn+1)。
可选地，在根据本发明的快速判定船舶违法排污的方法中，采用斜率比差法判定船舶污染物排放位置与基线相对位置。即判定Δk＝k1-k2的大小，并根据Δk正负值情况，依据基线NN’所在实际位置判定船舶污染物的排放点M与基线的相对位置，即判定船舶污染物的排放点M在基线的内侧，外侧，还是位于基线之上。
可选地，在根据本发明的快速判定船舶违法排污的方法中，依据计算得出船舶排污点M到基线的距离和与基线的相对位置，进而根据污染物的种类及排放标准，综合判定船舶排污行为是否违法，并给出结论。
根据本发明的技术方案，在计算设备中存储用于执行如上所述的快速判定船舶违法排污的方法和/或快速判定船舶违法排污的方法的指令，直接输入船舶排污点经纬度坐标，可运算得出排污点距基线的距离，并判断排污点与基线的相对位置，根据污染物的种类、排放点距基线的距离，综合判定船舶排污行为是否违法。相较传统纸质海图作业，减少人工定位的误差，使专业海图作业简单化，减少海图作业时间，提高效率，特别适合大量排污点定位，判定是否存在违法排污行为。
附图说明
为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。
图1示出了根据本发明一个实施例的快速判定船舶违法排污方法100的流程图。
图2示出了排污点与基线相对位置判定图
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明一个实施例的快速判定船舶违法排污方法，可以在计算设备中执行。如图1所示，该方法始于步骤S110。
在步骤S110中，选择船舶排放污染物类别。
污染物分类为《船舶水污染物排放控制标准》中明确的以领海基线为基点的船舶污染物和《船舶大气污染物排放控制区实施方案》中以排放控制区为基点的船舶空气污染物。
在步骤S120中，输入船舶污染物排放点经纬度，船舶污染物排放点经纬度包括船舶含油污水、生活污水、船舶垃圾、含有毒液体物质的污水和空气污染物(即高低硫油更换地)排放地经纬度。
在步骤S130中，计算船舶污染物距基线的最近距离。
针对具体排污点M，经度α，纬度β，根据球面几何依次计算排污点M到各基线线段的球面距离L1， L2，L3……Ln，Ln+1……
通过比较得出排污点M到基线的距离为L＝Min{L1，L2，L3……Ln，Ln+1……}。
随后，在步骤S140中，通过排污点M到基线的距离可反向运算得出最近基线两端基点N和N’的经纬度分别为(αn，βn)、(αn+1，βn+1)。
随后，在步骤S150中，采用斜率比差法判定船舶污染物排放位置与基线相对位置。
考虑中国公布的领海基线分布规律和大气污染排放控制区规律，将与中国管辖海域无关的本初子午线以西，赤道线以南的地理范围纳入舍弃范围，不予运算，只将东经0°至东经180°，赤道线以北至北纬 90°范围内的地理范围作为运算范围。
图2示出了以赤道与本初子午线的交点为原点，本初子午线的北半球经线为y轴，赤道的东半球纬线为x轴，建立的平面坐标系。并示出了基点N、N’，排污点M，及基线NN’，线MN’。
基线NN’的斜率为K1＝(βn-βn+1)/(αn-αn+1)，线MN’的斜率K2＝(β-βn+1)/(α-αn+1)。
采用斜率比差法判定船舶污染物排放位置与基线相对位置。即判定Δk＝k1-k2的大小，并根据Δk正负值情况，即可判定排污点M位于基线NN’的左侧、右侧还是基线之上。也就可依据基线NN’地理所在实际位置判定船舶污染物的排放点M与基线的相对位置，也即判定船舶污染物的排放点M在基线的内侧，外侧，还是位于基线之上。
最后，在步骤S160中，依据计算得出船舶排污点M到基线的距离和与基线的相对位置，进而根据污染物的种类及排放标准，综合判定船舶排污行为是否违法，并给出结论。
尽管本发明方案已通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为对本发明方案的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明方案的多种修改和替代都将时显而易见的。因此，本发明方案的保护范围应当有所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种快速判定船舶违法排污的方法，其特征在于，适于在计算设备中执行，该方法包括：选择船舶排放污染物类别；输入船舶污染物排放点经纬度；判定船舶污染物与基线相对距离；采用斜率比差法判定船舶污染物排放位置与基线相对位置；综合判断船舶污染物排放行为合法性；
其中，考虑中国公布的领海基线分布规律和大气污染排放控制区规律，将与中国管辖海域无关的本初子午线以西，赤道线以南的地理范围纳入舍弃范围，不予运算，只将东经0°至东经180°，赤道线以北至北纬90°范围内的地理范围作为运算范围；以赤道与本初子午线的交点为原点，本初子午线的北半球经线为y轴，赤道的东半球纬线为x轴，建立平面坐标系；
通过排污点M到基线的距离可反向运算得出最近基线两端基点N和N’的经纬度分别为(αn，βn)、(αn+1，βn+1)；
基线NN’的斜率为K1＝(βn-βn+1)/(αn-αn+1)，线MN’的斜率K2＝(β-βn+1)/(α-αn+1)；判定Δk＝k1-k2的大小，并根据Δk正负值情况，依据基线NN’所在实际位置判定船舶污染物的排放点M与基线的相对位置，即判定船舶污染物的排放点M在基线的内侧，外侧，还是位于基线之上；其中，M点经度α，纬度β。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，污染物分类为《船舶水污染物排放控制标准》中明确的以领海基线为基点的船舶污染物和《船舶大气污染物排放控制区实施方案》中以排放控制区为基点的船舶空气污染物。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，船舶污染物排放点经纬度包括船舶含油污水、生活污水、船舶垃圾、含有毒液体物质的污水和空气污染物(即高低硫油更换地)排放地经纬度。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，直接计算判定船舶污染物与基线相对距离。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，设定地球为一正球体，地球半径固定为R，地球上球面上有两点A、B，其中A点的经度为α1，纬度为β1，B点的纬度数α2，经度为β2，根据球面几何计算得排污点M到AB线段的球面距离L’。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，以此依次计算出排污点M到各基点线段的球面距离L1，L2，L3……Ln，Ln+1……。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，通过比较得出排污点M到基线的距离为L＝Min{L1，L2，L3……Ln，Ln+1……}。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，依据计算得出船舶排污点M到基线的距离和与基线的相对位置，进而根据污染物的种类及排放标准，综合判定船舶排污行为是否违法，并给出结论。
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