核能是目前公认现实可行能大规模替代化石能源的清洁能源之一,在安全高效利用核能的同时不能忽视极端事故情况下的放射性辐射危害,如:切尔诺贝利和福岛核事故等。核安全是核能发展的生命线,我国已将核安全上升为国家战略。然而,核事故现象及其演化过程十分复杂,应急响应过程涉及大量资源与数据的整合,基于仿真推演的方式开展核事故演化规律及应急决策方法研究是目前的主要手段,通过先进的可视化技术虚拟仿真核事故发展进程,推演核事故救援态势,辅助支持核应急决策,可有效提高真实突发核事故的应急响应能力。本文基于地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS),发展了事故情况下的辐射态势可视化展示与分析、防护行动区划分及多用户协同应急管理等关键技术,并设计研发了核应急决策可视化系统,为核应急演习训练、方案推演、指挥决策提供可视化技术和平台支撑。具体研究内容如下:(1)发展了系列基于GIS的核应急救援数据与辐射态势的融合分析及展示技术,为核应急救援方预案的图上推演与智慧指挥决策提供可视化技术支撑。提出一种辐射态势可视化展示与分析方法,基于辐射剂量数据分层-叠加显示技术,实现辐射态势高保真生成;给出一种基于态势分析的紧急防护行动区动态划分方法,并将应急救援行动指令转化为统一的数字化信息,实现可视化的指挥与决策;制定了多用户协同应急管理规则,实现基于GIS—张图的多用户应急救援状态协同管理。(2)设计研发了基于GIS的核应急决策可视化系统,为核应急智慧决策提供可视化平台支撑。该系统基于分层架构设计及多源异构核应急救援数据管理与分析方法,实现核应急救援力量与辐射态势可视化展示与分析、紧急防护行动区动态划分及多用户协同应急管理等功能。(3)系统应用分析及典型案例展示。本系统可支持核应急救援态势推演、辅助决策及指挥作业等应急救援关键行动的开展,并用某核电站的事故场景进行案例仿真。本文面向核应急决策基于GIS实现了应急救援数据与态势的直观展示与可视化分析,为核应急常态化实战训练开展、行动方案预案推演提供技术手段。