随着海上化学品运输、转存量的不断增加，化学品泄漏风险也日益增加，对海上泄漏化学品行为进行合理、可信的数值模拟并将其结果直观地显示是目前应急辅助决策和风险评估的关键技术。因此利用地理信息系统(GIS)强大的空间数据分析显示功能，进行基于GIS的海上溢漏化学品行为数值模拟研究具有重要的理论意义和实用价值。 在分析了国内外潮流模拟、近海水域环境污染扩散数值模拟以及GIS在海洋科学等领域的研究应用现状基础上，根据海上溢漏化学品的行为特点，采用Monte—Carlo法分别建立了不同类型的化学品在大气中挥发扩散、水面漂移扩展和水下溶解扩散的数值模拟模型，并通过对海气相互作用的研究，确立海洋—大气耦合模型，从而能够全方位地计算模拟溢漏化学品在海洋和大气中的行为动态。 为了给数值模拟过程迅速提供必要的流场和风场动力条件，本文分别建立了近海多开边界三维潮流快速预报模块和风场插值预报模块。首先应用伴随算子法从岸边验潮站资料估计外海开边界条件，然后用ADI法进行三维潮流计算，并用干湿法处理动边界，最终将计算结果以调和常数形式存储成图层文件用以预报潮流场；风场预报是采用插值法将监测站位风场资料插值生成海面10米风场，外推到垂向各层的风场，并诊断形成三维风场。 为提高数值模拟的应用性，本文采用GIS组件技术(MapX)和面向对象开发环境(Visual Basic)，将上述数值计算模型与地理信息系统进行了嵌入式紧密集成，初步形成了应用软件系统。实现了GIS支持下的坐标和投影变换、计算网格划分、水深和栖息地数据库的调用、等值线绘制等功能，以及对模拟计算结果时空分布的可视化表达。最后通过实际案例应用证实了系统的准确性和实用性。