全球尺度地理多元流的网络化挖掘及关联分析研究

世界是一个相互关联的网络。物质、信息、能量等的移动或交换嵌入地理空间形成的地理多元流网络,为从地理和网络角度研究全球性问题提供了新的视角。如何构建多主题、时变的地理多元流网络,识别其网络结构、时变规律和关联模式,并为解决全球性的人口移动、航空交通、国际关系、国际贸易等问题提供支持,是迫切需要解决的问题。本文提出了全球尺度地理多元流网络化挖掘及关联分析的研究框架,包括：多源数据收集与整理、地理多元流网络构建与结构识别、地理多元流网络演化分析、地理多元流网络关联分析。然后,分别对国际关系流网络、国际贸易流网络、全球航班流网络、全球人口移动流网络的相关研究进行综述分析,并结合示例介绍了其研究思路。此外,进一步综述分析了地理多元流关联分析的相关研究并提出了研究思路。本文为全球尺度地理多元流网络研究提供了一套研究框架和思路,并为国际关系、国际贸易、航空交通、人口移动等全球性问题研究提供参考,有望为发展基于“流”的时空分析方法做出基础性贡献。     

面向路径优化的变分辨率栅格成本表面模型建模方法

成本表面模型是在连续空间中进行路径优化的基础。目前,在连续空间中进行路径优化多是基于单分辨率成本表面模型的。但在使用该模型解决诸如输电、调水、公路和铁路、输油输气等路径优化问题时,存在一些缺点,例如数据冗余、计算成本高、易受地物“边缘效应”影响等。针对这些问题,本文提出了一种面向路径优化的GIS变分辨率栅格成本表面模型,并详细阐述了这种数据模型的设计思想和建模方法。实验结果证明,该模型能有效的对地物密集度和地形复杂度进行建模,解决单分辨率模型遇到的问题。将该模型与传统的单分辨率成本表面模型的计算结果进行对比分析,表明本文建立的模型在多种环境下均能选出合理的路径,且计算效率得到明显提高。     

气象部门形象识别系统的引入和思考

气象文化建设是一项复杂的系统工程。2009年起,陕西省气象局在全省气象部门组织实施＂文化助推行动＂,此举促使陕西省气象事业健康蓬勃发展,也使各级气象部门在工作中取得好的成绩。     

基于Alpha稳定分布概率神经网络的围岩稳定性分类研究

工程围岩是一种高度非线性的复杂动态系统,其影响因素众多,单一的评价指标已不能准确描述围岩分类情况。目前,综合考虑多种指标评价围岩分类的方法很多,但围岩评价指标之间或多或少存在一定的相关性,其评价指标中存在一些服从非高斯分布的指标,无法满足概率神经网络（PNN）样本层中采用高斯分布作径向基函数的要求,因此,提出一种对称Alpha稳定分布（SaS）。SaS有更广泛的数学表达,其径向对称特性还可充当PNN样本层中高斯分布。在SaS的基础上,建立广州抽水蓄能电站二期工程围岩分类评价的SaS-PNN模型。预测结果表明,SaS-PNN模型具有良好的预测效果,其误判率为为4.55％。可为地下工程围岩分类评价提供一种新思路。     

基于Google earth的城市人口密度研究——以广东清远为例

引入Google Earth软件,讨论了一种快速、免费、便捷的研究城市人口密度的方法,该思路与方法在缺乏基础资料(如城市地形图、研究区域人口等数据)时能够作为一种有效的分析手段。文中通过获取各类地物信息,将土地利用、道路、建筑物等因素与人口密度建立起对应关系,绘制出研究区域的人口密度分布图,并对人口密度进行分析。此外,根据城市人口分布现状,提出人口引导控制区概念,为城市规划建设、环境保护等提供参考。     

模拟震源动力学破裂过程的数值方法研究

为模拟震源的动力学破裂过程,本文讨论一种求解剪切裂纹动力学扩展问题的有限差分法。在研究二维反平面破裂的基础上,我们把所用方法推广到三维问题。研究了许多简单震源模型,通过对比同一问题的解析解和其它数值解,对方法的正确性和计算精度进行了检验,结果表明我们的数值方法是可行的。最后,作为初步应用的例子,我们研究了非均匀断层的自发破裂问题。     

川西南美姑河流域泥石流发育特征及堵河效应分析

美姑河流域泥石流灾害数量多、分布广,严重影响道路安全和居民区生产生活。基于美姑河流域地质灾害调查数据,对美姑河流域内泥石流的空间分布特征进行统计分析,研究了苏洛—竹库段泥石流的空间分布特征。认为:(1)美姑河流域共发育泥石流90条,其中大型15条,中型19条,小型56条;空间上主要分布于美姑河河谷区两岸,以及美姑河支流井叶特西河、连渣老河、尔觉河河谷区等;结合泥石流与降雨的关系,对泥石流进行分类统计;(2)根据层次分析法对泥石流的堵河程度进行评价,结论认为美姑河整体堵河程度一般,不存在严重的堵溃效应,只有个别泥石流沟存在堵河严重的情况,在此基础上总结了美姑河流域泥石流的堵河情况的评分标准。     

淹没植物条件下明渠KH涡的垂向几何尺度和频率

含淹没植物明渠中存在的Kelvin-Helmholtz（KH）涡,对水流能量交换和物质输移具有直接的影响。基于淹没刚性植物条件下的水槽实验,利用粒子图像测速技术（PIV）得到瞬时流速场和涡量场,定量刻画KH涡的垂向几何尺度（上下边界和垂向作用范围）,结合三维声学多普勒流速仪（ADV）测量的流速时间序列和小波变换方法,分析KH涡的频率,研究植物淹没度对KH涡上下边界位置、作用范围和频率的影响。研究发现:本实验确定的KH涡上、下边界与根据能量分布计算得到的混合层上、下边界基本一致;在本实验条件下,KH涡上边界为0.7~0.8倍水深,下边界在植物密度一定时围绕一常数波动,KH涡的频率在0.14~0.20 Hz之间;随着淹没度的增大,KH涡的上边界升高,下边界变化不明显,作用范围和频率增大。     

一个中国边缘海的风-浪-流预报系统

海洋预报是进行海上活动的安全保障,海洋预报系统技术已经成为现代海洋气象业务的技术支撑。海洋观测、数据同化、数值模拟和高性能计算机等技术的进步极大地推动着海洋业务化预报的发展。采用大气数值模式（WRF）、海洋数值模式（CROCO）和海浪数值模式（SWAN）的多模式高分辨率离线耦合方式,添加南京信息工程大学“海洋数值模拟与观测实验室”团队自主研发的一系列海洋模式参数化方案,包括浪致混合参数化方案、亚中尺度参数化方案、海山诱导混合参数化方案以及涡旋诱导的沿等密度面和跨等密度面混合参数化方案,并通过同化技术和最新的人工智能技术与观测资料相结合,构建一种面向中国边缘海的风浪流多参数耦合预报系统,用于海上风电功率的预报和其他海洋灾害预警。实际观测资料的验证表明,该预报系统能较准确地模拟海上风场、海流、海温、波浪、潮汐等海洋气象要素。同时实现了按需实时可视化全景展示。