虚拟现实技术在环境安全与应急工作中的应用研究

张传合

（中海石油环保服务（天津）有限公司，天津 300457）

虚拟现实技术是一种新兴技术类型，在不断的发展当中，在较多领域中得到了应用，并发挥出了较好的应用效果。在现今我国环保工作开展中，环境安全与应急管理可以说是一项重点工作内容，通过虚拟技术的应用，则能够有效提升环境安全与应急管理工作的实效性，进一步提升工作开展效果。

1 虚拟现实技术特征

对于虚拟现实来说，其是一种计算机同人之间形成的具有自然交互特征的人机界面，综合了人机交互、立体显示、多媒体、计算机图形、传感器与网络等技术类型。在实际应用当中，通过VR 设备的应用，即能够实现与虚拟现实进行交互的目标。具体来说，该技术的特征有：第一，浸入性。具体来说，即通过计算机形成三维立体图像，使用户能够感觉到被虚拟世界包围，如同身处在另一个环境当中，具有身临其境的感觉。在具体浸入时，使人在听觉、嗅觉、视觉与触觉等方面都具有较好的浸入性；第二，交互性。在虚拟环境当中，人们可以应用传感设备同处于虚拟世界当中的物品进行交互。如在使用手对虚拟环境中物体进行抓取与触摸时，需要能够获得如同现实一样的感觉；第三，构想性。在虚拟环境营造中，能够帮助用户良好的沉浸在其中，结合自身需求获取相应知识，更好的理解、掌握相关信息数据。

2 虚拟现实同环境安全工作的结合

环境安全与应急管理是现今我国的工作内容，主要包括应急物资储备、预案编制备案、环境应急演练与事故应急响应等。对于这部分工作来说，具有一定的风险性，对于具体演练有较高的要求，部分基层从经济以及安全角度考虑，没有按照要求开展相关工作，并因此给环境安全埋下了隐患。在现今工作中，虚拟现实技术是近年来新兴的技术类型，具有成本低以及技术效果好的特点，是一种人机交互手段，通过计算机图形技术对具有较强沉浸性、交互性的软件系统进行建立。其仿真、沉浸以及交互性的存在，能够较好地满足环境安全工作需求，并因此在环境安全应急的多个方面应用。而在虚拟现实技术不断发展、软硬件数量不断增加的过程中，该技术在易用性以及应用普及度方面也具有了更好的表现。

3 具体应用方向

3.1 物资配备管理

在环境安全与应急工作开展当中，对于应急物资的管理可以说是一项基础性工作，通过该项工作的高质量开展，则在污染事故发生时能够应用相关的物资实现相关污染事故的及时高效处理。就目前来说，部分企业在相关物资配备方面还存在着存放位置不合理以及数量不充分的情况，并因此对污染事故的应急处理产生了较大的影响。通过虚拟现实技术的应用，则能够将应急物资的位置信息与种类等同GIS 技术间充分的结合，以此对立体、实物化图形模拟方式进行应用，通过风险源评价功能的发挥对事故发生时应急物资的运输线路进行模拟，保证能够为事故处理提供支持，以正确的方式评估物资的存放以及配备情况。

3.2 环境应急监测

在环境安全应急工作当中，环境应急监测是其中的特有部分，通过该项工作的开展，能够为具体处置环境污染事故提供重要的信息数据，也直接对污染事故的处理成功性产生影响。就目前来说，主要由环保部门负责环境应急监测工作。而对于污染事故来说，其高风险性与发生突然性特点的存在，以及在事故发生后，需要由工作人员深入到现场进行监测，使得该项工作具有较高的风险性。通过虚拟现实技术的应用，则能够从以下两个方面为该项工作的开展提供重要支持：首先，该技术能够应用在环境应急监测的演练与日常培训当中。具体来说，通过虚拟现实技术对目标环境以及发生污染事故的现场进行模拟，可帮助工作人员能够在一个虚拟的环境当中进行演练与培训，在有效提升演练效果的基础上实现人员应急监测工作水平的提升。其次，当发生污染事故时，该技术能够对事故的污染现场进行有效还原，帮助监测人员对现场环境以及污染源特征等相关信息进行熟悉与把握，以此提升环境监测成功率。

3.3 应急培训演练

在环境安全应急工作开展当中，日常的演练与培训可以说是非常重要的工作内容。该项工作开展的效果与水平将直接关系到在事故发生时能否以科学有效的方式进行处理。对于传统的培训方式来说，主要的方式有观看视频上课以及由专家举办讲座等，在此过程当中具有较强的理论化特征，不仅在灵活度方面存在不足，且无法对事故现场的复杂变化情况进行适应，并因此影响到具体的培训效果。同时该项工作在具体进行中也存在一定的风险，需要由多个部门参与到其中，且在演练涉及的类型方面也存在不够全面的问题。对于该种情况，通过虚拟现实技术的应用则能够以技术为基础建立应急培训演练软件，以有效解决问题。虚拟现实技术在具体应用当中，能够构建具有较强沉浸感的软件系统，对用户在具体应用当中的参与度进行有效提升，从单纯的理论演练与培训方式相比，能够提升培训效果。同时，该技术在应用当中能够有效地实现企业的实际情况，以企业实际为基础对多种类型的环境污染事故进行模拟，保证演练活动的全面性以及系统性，帮助工作人员通过培训对不同类型污染事故的表现情况以及应急处理方法进行了解与掌握。此外，在使用虚拟现实软件开展演练与培训时，具有较高的安全性，能够有效避免人身伤亡事故的发生。

3.4 环境风险源评价

对于企业与政府来说，对于环境风险源的管理与评价也是日常工作当中的重要内容。在具体评价工作当中，风险源可能导致哪些事故的发生、在发生后可能导致的后果等都对具体风险源评价工作的进行具有十分重要的意义。在以往风险源评价工作中，主要通过数据模型的方式进行计算，而对于现场的实际情况来说往往具有较高的复杂程度，因此无法保证结果的准确性。政府方面，需要能够对辖区内存在环境风险源的分布情况以及具体性质等进行全面的把握。但就目前来说，所具有的风险源信息与数据材料往往为平面以及文字化特征，在具体工作当中，管理人员无法对风险源的位置、外观以及可能导致发生的事故等信息形成直观的了解。通过虚拟现实技术的应用，则能够在同污染物扩散模型与GIS 技术相结合的基础上对环境风险源评价管理系统进行制作，以此为基础实现风险源的有效评价，进而掌握具有直观、准确特征的评价结果。在政府工作当中，则能够以此对风险源所具有的数量、类型、外观、位置以及后果等进行全面的掌握，为后续相关工作的开展打下良好的基础。

3.5 环境安全科研

在现今科研机构与高校当中，也积极开展了环境安全应急的科研工作。在此当中，通过虚拟现实技术的应用则能够为这部分工作的进行提供支持。如在建立污染物扩散分析数学模型、进行污染物验证与模型优化时，在以往工作中，从经济、安全角度考虑，以及受到条件方面的限制，则仅仅通过小规模甚至是理论层面实验进行，并因此对模型的准确性以及应用效果产生影响。而通过虚拟现实技术的应用，则能够结合实际对污染物以及所处的真实环境进行模拟，在同目标数据模型结合的基础上以准确的方式验证模型，进一步提升科研工作开展水平。

3.6 环境执法辅助

在我国环境工作当中，也面临着较为繁重的执法任务，尤其是在现今企业类型多、生产工艺复杂化生产中，则使得执法人员在现场检查中也面临较多问题，包括排污节点较多、治理设施运行难于掌握以及生产工艺复杂等，并因此使执法人员不能够对检查要点进行全面的掌握，可能因此影响到执法效果。虽然对部分行业具有相应的执法文档，但大多为文字内容，无法以直观的方式体现出执法要点。通过虚拟现实技术的应用，则能够对目标企业的生产工艺进行模拟，在软件当中体现出执法工作要点。在该情况下，执法人员即可以通过软件的应用认知行业现场情况，切实提升执法能力以及执法效果。

4 结束语

虚拟现实技术的出现，为多个行业的发展带来了新的机遇与选择。对虚拟现实技术在环境安全与应急工作中的应用进行了一定的研究。在实际工作开展中，需要能够充分做好虚拟现实技术的把握与应用，使其在环境安全应急管理工作中充分发挥作用，体现出更好的应用效果与价值。