高校图书馆自动化建设的实践与探讨

在国内自动化、网络化、数字化图书馆飞速发展的今天,图书馆自动化建设是高校图书馆事业发展的必由之路,高校图书馆自动化建设实有其必要性和现实意义。文章试从图书馆建设环境、遇到的问题等方面,探讨我国高校图书馆究竟如何实现图书馆自动化建设,以期有利于指导各高校图书馆的自动化建设。     

A study of spatial structure of conditions of river network formation

Catchments of first-order streams in the Chita River basin in Zabaikal’skii krai are studied in order to reveal the spatial structure of conditions influencing the river network formation. The river network construction was carried out using the TAS GIS (Terrain Analysis System Geographic Information System) software and SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) digital terrain model. The comparison of the TAS river network with the river network of topographic maps enables to reveal the distribution of conditions of river network formation for the territory of the basin as well as the type and degree of their impact on the surface runoff. The obtained data enabled to group the basin streams according to these conditions and to reveal favorable and unfavorable areas for the first-order stream initiation.     

基于GIS的大连冰雹分布与地形因子的相关分析

利用1971-2010年大连地区64个乡镇的冰雹观测资料和1:50 000数字高程模型,选择和设计对冰雹空间分布可能有影响的地形因子,如海拔高度、坡度、坡向、地形起伏度、地形切割深度等,采用数字地形分析、不规则窗口统计等方法研究冰雹分布与地形因子间的相关关系。结果表明：地形高程、西北偏西坡向和地形切割深度是影响大连地区冰雹分布的最主要地形因子。地形高程抬升下的强对流天气系统有利于降雹;西北偏西坡向有利于冰雹的形成;地形起伏显著的区域更有利于冰雹的形成和降落。建立了冰雹与地形因子间的回归方程,模拟了大连地区的冰雹空间分布,结果显示大连地区冰雹最严重区域位于瓦房店和普兰店北部地区,沿海及南部地区较少。     

浙江省分钟降水自记纸信息化数据与人工读取数据的对比及适用性分析

为了探讨信息化分钟降水自记纸数据在短历时时段下的适应能力,对比评估了1980-2000年浙江省19个国家基本（准）站信息化后的分钟降水自记纸数据和同期人工读取降水数据。利用滑动求和的方法提取信息化分钟降水不同历时下每年最大降水量,并使用偏差百分率、方差比、偏差概率、相关分析等统计方法,对比分析了信息化后的分钟降水自记数据与人工读取数据的时空特征差异及信息化数据的适用性。研究结果表明：信息化后的分钟降水数据与人工观测数据的结果在整体及单次降水过程中的表现较为一致,数值上整体略偏小,相关系数达到0.99。30min以上历时信息化后分钟数据与人工校核数据非常接近,且稳定性很高。信息化后分钟数据计算结果比人工读取结果更为客观,可以较好地代替人工读取结果的同时,有效地弥补了自动气象站建站之前逐分钟降水资料记录的空缺,为计算暴雨强度公式、设计暴雨雨型等需要长时间序列分钟降水的研究工作奠定了基础。     

天气雷达联防报自动编制和降水回波图打印系统

详细介绍了系统的功能和技术问题，系统是对天气雷达数字化终端的再开发，它由天气雷达联防报自动编制和降水回波图打印两部分组成。系统用８０８８宏汇编语言编程。使用这个系统显著提高了天气雷达业务工作的自动化程度和精确度。     

辽河流域水生态功能一级分区指标体系与技术方法

流域水生态功能分区是实现流域综合管理的重要基础,也是水环境管理由水质目标管理向流域水生态管理转变的重要依据。根据辽河流域大尺度水生态空间格局分异的自然属性,结合国内外相关生态环境分区的研究进展,通过对辽河流域水热比（P/T）、径流深（RD）、数字高程（DEM）、多年归一化植被指数（NDVI）和水文地质（RP）等自然因素、河流水环境因子及水生生物指标的典型相关分析（CCA）,筛选出DEM、RD、RP、NDVI指数作为水生态功能一级分区的主要因子,并依此建立了辽河流域水生态功能一级分区指标体系与分区技术方法。结果表明：辽河流域可分为4个水生态功能一级区,即西辽河上游内蒙古大兴安岭东南—冀北山地丘陵水生态区、西辽河中下游西辽河平原水生态区和辽河中下游平原水生态区及浑河—太子河上游山地丘陵水生态区。辽河流域多年历史数据与野外水生态调查数据分析表明,流域内鱼类聚类分析结果与水生态功能一级分区结果在空间分布上具有较好的吻合性。水生态功能分区结果为辽河流域水生态综合管理提供了科技支撑,同时也为中国水生态功能分区技术方法的制订提供了参考依据。     

复杂地形对计算地表太阳短波辐射的影响

首先利用数字高程数据(DEM)、大气辐射传输模式6S以及野外观测资料计算了复杂地形(青藏高原)上地表入射太阳辐射,然后计算不考虑地形产生的地表辐射的计算误差,对误差进行归一化后得到相对辐射误差.结果显示,相对辐射误差的标准差(即相对地表辐射计算误差绝对值的统计平均值) Se随太阳天顶角的增加呈指数增长,随高度标准差的增加几乎呈线性增长,随数字高程数据的分辨率(或卫星资料的分辨率)降低而降低.利用分步拟合方法拟合了Se随太阳天顶角、高度标准差和数字高程分辨率的变化.利用拟合方程可以计算任意地形条件下,不同分辨率的卫星(或数字高程)资料在不同太阳天顶角情况下,不考虑地形复杂性产生的平均地表入射太阳辐射的计算误差,结果表明,使用中分辨率的卫星(如MODIS)资料计算地表太阳净辐射时,需要考虑地形复杂性.     

复杂地形区陆面资料对WRF模式模拟性能的影响

本文利用WRF（Weather Research and Forecasting）模式耦合Noah陆面过程模式,对比研究了使用不同精度陆面资料:WRF默认陆面资料、中国1 km分辨率数字高程模型数据集、2006年MODIS（MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer）土地利用和植被覆盖度资料,WRF模式对兰州地区冬季气象场模拟结果的差异。结果表明,近地面气温对陆面资料的精度非常敏感,而风场对陆面资料的精度不敏感,WRF模式对气温的模拟效果好于对风场模拟。采用高精度且时效性好的陆面资料后,WRF模拟的近地面气温准确率提高了15.8%,模拟的夜间气温改进幅度较白天大。陆面资料可影响整个边界层温度场分布,准确的陆面资料对提高WRF模式模拟近地面乃至整个边界层气象场至关重要。尽管风速模拟误差较大,但总体上WRF模式能较准确地模拟出研究区的风场演变特征。使用新的陆面资料后WRF模拟的风速误差略有减小,风向误差略有增加。干旱半干旱区冬季数值模拟需要注意土壤湿度初值和模式初始积分时刻对模拟结果的影响。     

气象水文模型耦合在黄河三花间洪水预报中的应用

水文预报的有效预见期越长,预报精度越高,其对防洪减灾的价值就越大,而气象水文模型的耦合是延长水文预报有效预见期的一个重要研究方向。选取黄河流域三门峡水库以下、花园口水文站以上集水面积为研究区域,基于空间分辨率为90 m×90 m的数字高程模型数据构建数字流域水系,利用中尺度非静力模式MM5进行降雨预报和气温预报,并将之作为分布式时变增益水文模型降雨和蒸发计算的输入进行关键站点的水文预报,实现了分布式时变增益水文模型与大气中尺度非静力模式MM5的单向耦合及定量降水预报与洪水预报的结合,为花园口防汛工作提供了一定的参考价值。2012年与2010年的流量滚动预报结果相比,2012年预报结果的效率系数较大,径流深相对误差较小,说明2012年预报效果较好。对预报结果分析表明,实测的水情资料完整性直接影响预报结果,而滚动预报时间段的增加,水文预报的初始场对径流预报的影响逐渐减弱,水文预报的精确度逐渐提高,预报的效果变好。     

Spatio-temporal regression kriging model of mean daily temperature for Croatia

High resolution gridded mean daily temperature datasets are valuable for research and applications in agronomy, meteorology, hydrology, ecology, and many other disciplines depending on weather or climate. The gridded datasets and the models used for their estimation are being constantly improved as there is always a need for more accurate datasets as well as for datasets with a higher spatial and temporal resolution. We developed a spatio-temporal regression kriging model for Croatia at 1 km spatial resolution by adapting the spatio-temporal regression kriging model developed for global land areas. A geometrical temperature trend, digital elevation model, and topographic wetness index were used as covariates together with measurements from the Croatian national meteorological network for the year 2008. This model performed better than the global model and previously developed models for Croatia, based on MODIS land surface temperature images. The R2 was 97.8% and RMSE was 1.2 °C for leave-one-out and 5-fold cross-validation. The proposed national model still has a high level of uncertainty at higher altitudes leaving it suitable for agricultural areas that are dominant in lower and medium altitudes.     

Evapotranspiration in the basins of the Northern Dvina and the Western Dvina rivers and its variability

Considered is a possibility of using the previously developed method for estimating the evapotranspiration from the river basin based on the observations at the network of water- and soil-evaporation stations and on the data on the land use dynamics for the Northern Dvina and Western Dvina river catchments. It is demonstrated that the method enables to obtain rather realistic and reliable estimates both of evapotranspiration over the basin and of the contribution of different landscapes to its value. The value of evapotranspiration and its interannual variability depend not only on the trends in the fluctuations of evaporation from the water surface and the land surface, but also on the changes in landscape characteristics. The present paper is a continuation of the papers dealing with the study of the basins of the Volga and Don rivers started under V.S. Golubev’s leadership and participation.     

起伏地形下我国太阳直接辐射的分布式模拟

运用数据集群技术,建立了我国不同时空尺度直接透射率的估算模式,对比分析了不同模式的拟合精度。基于1km×1km分辨率的数字高程模型(DEM)数据,全面考虑了地形因子对太阳直接辐射的影响,实现了实际起伏地形下我国太阳直接辐射的分布式模拟,计算了我国范围内1km×1km分辨率1—12月气候平均太阳直接辐射的空间分布。结果表明:局地地形对太阳直接辐射空间分布的影响非常强烈,尤其是在太阳高度角较低的冬季和秋季;模拟结果可靠,可进行大数据量处理,适用于遥感图像处理、地理信息系统等数据处理平台。     

Peculiarities of the Approach to Calculation of Wind Waves in the Caspian Sea

A high-precision digital elevation model of the Caspian Sea with the spatial resolution of 0.001° x 0.001° is constructed and used as a basis for computation grids of various scales. A three-level scheme for calculating wind waves with the sequence of nested grids (Caspian Sea-Northern Caspian, Absheron Peninsula, Turkmenbashy city-the Northern Caspian key areas) is developed. A scenario designer is implemented which considers in calculations the ice edge position and the coastline dynamics. The SWAN spectral wave model is adapted to the Caspian Sea conditions. The series of calculations and the comparison of the obtained results with observational data are provided. It is found that the best result is obtained when corrected reanalysis data are used for calculations.     

地面自动站气压的台站极值检查方法研究

根据压高公式,利用2000多个国家级台站海拔高度和本站气压观测资料,得到了自动站本站气压的台站极值检查方法,称为“台站海拔高度统计法”。首先由观测资料得到台站海拔高度和本站气压的指数经验公式,此经验公式可以计算出本站气压的估计值;然后由经验公式,选 ,可以估算出0.01信度下本站气压的取值范围,其中剩余均方差的估算方法类同本站气压的估计方法。使用台站海拔高度统计法依次对国家基准站、国家级台站以及区域自动站定时气压进行试验,试验效果良好。此方法可以用于气象业务中实时和非实时气压质量控制流程中的台站气压极值检查。     

Frost risk mapping for landscape planning: A methodology

Summary Minimum air temperatures were measured during three winters with a network of stations in open, undulating terrain. It was observed that the change in minimum air temperature with elevation could be predicted from mean nighttime windspeed, total nighttime net radiation loss and a hill-top reference minimum temperature. It was also found that the deviation of temperatures at individual sites could be predicted from a local terrain parameter which reflects the extent of cold air accumulations. Thus a methodology for frost risk mapping has been developed which is based on regional weather dataand local terrain analysis. This paper describes the model and illustrates the regional weather and terrain effects with three-dimensional block diagrams.With 8 Figures     

基于HBV模型的太子河流域致洪临界雨量的确定

以太子河流域为研究区域,基于流域内的气象水文数据、数字高程模型及土地利用等资料,采用HBV水文模型对流域的水文过程进行模拟,通过对模型参数的率定与验证,评估了HBV模型在该流域径流模拟的适用性,确定了适合太子河流域的最优化参数,结合水位-流量关系曲线,推算太子河流域不同等级洪水致洪临界雨量。结果表明: HBV模型对太子河流域的径流模拟效果较好,率定期与验证期Nash效率系数与确定性系数均超过0.60,模型中积雪和融雪模块(CFR)、土壤含水量计算模块(BETA)与响应模块(KUZ2、UZ1、PERC)中的这些参数最为敏感,模型基本模拟出了洪水对降水的响应过程。通过建立的HBV水文模型,结合小林子水文站的水位-流量关系曲线,以警戒水位、保证水位作为不同等级洪水的判别条件,推算得到了不同起始水位下太子河流域动态临界雨量指标,临界雨量随起始水位的升高而有所减小。     

基于Faster R-CNN的野外环境中蝗虫快速识别

蝗虫是常见的害虫之一,对农作物和生态系统具有很大的危害,采用常规的方法对蝗虫进行监测存在一定局限性,为了有效应用海量野外影像数据实现对蝗虫实时监测,本文建立了一种基于深度学习网络的蝗虫自动识别模型。利用手机模拟摄像头获取的内蒙古锡林浩特附近草原的280张蝗虫的RGB图像,采用深度学习算法中的Faster R-CNN（Faster Region-based Convolutional Neural Network）网络结构建立了蝗虫识别模型。经验证该模型的精确度为0.756,可以较准确地将蝗虫从野外复杂环境中识别出来,与以往同类研究相比,在识别结果和实用性方面均有较大的进步。该模型是建立蝗虫实时监测系统的基础,可以为蝗虫的防治提供辅助信息,同时该网络结构还可以应用于其他害虫的识别,具有较强的推广性,拓宽了深度学习算法的应用领域。     

气象无线传感网观测节点的设计与实现

针对传统自动气象站对电力和通讯基础设施依赖性强,应用环境受到限制的问题,设计并实现了一种基于无线传感器网络的气象观测节点。气象观测节点的硬件系统以CC2530芯片为核心,使用锂电池供电,通过模拟和数字接口连接气象传感器,射频部分工作在2.4 GHz。软件系统以TinyOS操作系统为基础,开发了基于LEPS协议的多跳路由协议和气象传感器驱动程序。在野外环境中对气象观测节点的功耗、通信距离、传感器及组网性能进行了测试。测试结果表明,气象观测节点在没有电力和通信基础设施的环境中能够形成一个稳定的多跳自组织数据采集与传输网络,适合在高山、海岛、沙漠等艰苦地区进行部署和应用。     

金沙江下游多种面雨量集成预报方法的对比分析

集成方法有利于提高降水要素预报的准确性和可预报性。本文基于格点实况资料和智能网格预报、西南区域数值预报、ECMWF模式预报、GRAPES模式预报产品,以面雨量为研究对象,采用多元回归法、BP神经网络法、评分权重法、加权集成预报法和算术平均法,得到集成面雨量预报,再运用平均绝对误差、模糊评分、正确率、TS评分、偏差分析等方法,对2020年4—10月金沙江下游面雨量预报效果进行对比分析。结果表明：多元回归集成法和BP神经网络法的预报效果总体上优于其他几种集成方法。在考虑流域面雨量的预报量级时,下游可以采用预报量级较小的模式和集成方法。集成后偏差百分比均有降低,且多元回归法和BP神经网络法对预报量级较小的模式有矫正作用。在面雨量有无、小雨和中雨预报中,多元回归法集成效果较好,在大雨量级预报中,BP神经网络法集成效果较好。这些结论可为流域面雨量预报提供参考借鉴。     

南方丘陵地区水稻种植面积遥感信息提取的试验

以浙江省为试验区, 针对水稻种植面积遥感信息提取的业务化运行问题, 进行了以下试验:(1) 以传统的单象元统计分类识别方法为分类器, 在地理信息系统支持下, 提取丘陵地区大范围水稻种植面积信息的可行性; (2) 在遥感资料的基础上, 结合地形数据综合提取水稻种植面积专题信息的可行性和有效性; (3) 混合象元分解方法在丘陵地区的有效性和适用性.结果表明, 用最大似然法提取大范围水稻种植面积信息的精度可满足业务化运行的要求; 模糊监督分类有较高的分类精度和较好的稳定性, 具有较强的适应性; 坡度数据作为遥感影像分类的辅助数据层, 可以有效地提高丘陵地区水稻种植面积信息的提取精度, 还可以提高分类的稳定性和空间位置精度.