Numerical Simulation and Experimental Research on Wake Field of Ships Under off-Design Conditions

Different operating conditions (e.g. design and off-design) may lead to a significant difference in the hydrodynamics performance of a ship, especially in the total resistance and wake field of ships. This work investigated the hydrodynamic performance of the well-known KRISO 3600 TEU Container Ship (KCS) under three different operating conditions by means of Particle Image Velocimetry (PIV) and Computational Fluid Dynamics (CFD). The comparison results show that the use of PIV to measure a ship’s nominal wake field is an important method which has the advantages of being contactless and highly accurate. Acceptable agreements between the results obtained by the two different methods are achieved. Results indicate that the total resistances of the KCS model under two off-design conditions are 23.88% and 13.92% larger than that under the designed condition, respectively.     

一种机载SAR非周期性线状噪声去除方法

由于受雷达系统本身、飞行姿态、大气扰动等多种因素的影响,机载SAR图像中存在大量的非周期性线状噪声,限制了数据的后续应用。针对利用机载SAR图像进行海上绿潮探测的应用目的,本文在对机载SAR图像中非周期性线状噪声进行统计特征分析的基础上,提出了一种机载SAR图像非周期性线性噪声去除方法,并与均值滤波、高斯低通滤波、增强Lee滤波、增强Frost滤波、Gamma滤波、小波分析滤波、傅里叶变化滤波等多种常用滤波算法进行了对比,验证了该方法的有效性。结果表明,与常用滤波算法相比,我们算法的噪声去除率最高,且边缘特征清晰;图像经滤波后,噪声区灰度值与海水相近,与绿潮的对比显著增大,提高了绿潮和海水的区分能力。     

基于非线性最小二乘法的石英水平摆倾斜仪格值标定

采用非线性最小二乘法对石英水平摆倾斜仪格值标定的秒采样数据进行拟合。通过Levenberg-Marquardt算法实现迭代计算过程,准确求解光记录位移信号参数并计算标定格值。仿真和台站标定实验结果表明,采用非线性最小二乘法计算倾斜仪秒采样数据的标定格值与倾斜仪校准格值的一致性较好。     

阿拉善地块中元古代诺尔公群的构造变形特征

阿拉善地块作为华北板块的重要组成部分及关键的构造单元,经历了不同时期构造热事件的叠加作用。本文选取阿拉善地块巴音诺尔公地区出露的中元古代诺尔公群进行研究,总结了这些前寒武纪岩石的几何学、运动学及显微构造特征,并对其构造格架、变形期次进行了初步划分。研究表明,中元古代诺尔公群内部至少存在两期变形,早期变形表现为原始层理的片理化过程,形成了区域走向近NE-SW向的片理;而晚期变形则表现为顺片理走向的右行走滑剪切作用。结合前人已有研究成果及年代学资料,认为中元古代诺尔公群的内部变形主要受到石炭纪-二叠纪查干础鲁弧后盆地向阿拉善微陆块之下俯冲作用的控制,俯冲作用造成了NW-SE向的挤压,从而发生了早期片理化,而随后顺俯冲带走向的走滑作用则调节了挤压造成的缩短。     

西藏嘎拉勒铜金矿床地质特征与控矿条件分析

嘎拉勒铜金矿床位于冈底斯成矿带西段北缘,是近年来该区域发现的一个重要的典型镁质矽卡岩型铜金矿床。本文在矿区大比例尺地质填图基础上,结合前人研究资料,对该矿床地质特征和控矿条件进行了系统阐述和分析。矿区内出露地层主要为下白垩统捷嘎组白云岩和白云质灰岩,其下伏为下白垩统郎久组砂岩、粉砂岩和流纹质-英安质火山岩及火山碎屑岩。矿区内至少发生了3期构造变形,第1期形成北西向褶皱和北东向张性横断层,第2期形成北东向褶皱、北东向压性纵断层和北西向小型张性横断层,第3期形成近南北向正断层。区内自早到晚侵入有燕山晚期斑状石英闪长岩、闪长玢岩、石英闪长岩、花岗闪长岩和花岗斑岩。在石英闪长岩和花岗闪长岩与捷嘎组白云岩和白云质灰岩接触带附近形成典型镁质矽卡岩,包括早、晚两个阶段,早阶段形成由橄榄石、粒硅镁石和少量尖晶石、石榴子石、透辉石组成的干矽卡岩,晚阶段形成由蛇纹石、金云母和少量绿帘石组成的湿矽卡岩,叠加在干矽卡岩之上或其外侧,构成自岩体向外的橄榄石+尖晶石+粒硅镁石±石榴石±金云母带、金云母+蛇纹石±橄榄石±石榴石±透辉石带、蛇纹石+金云母+绿帘石±透辉石带、蛇纹石±金云母化大理岩带。矿体呈层状、似层状、团块状及不规则状主要产于蛇纹石+金云母化带内,金属矿物主要有磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、自然金等,伴有硅化、绿泥石化和碳酸盐化。成矿作用与花岗闪长岩和石英闪长岩的侵入活动密切相关,主要受北东和北西向褶皱及相关断裂控制,矽卡岩化受捷嘎组中部纹层状白云岩和砂质白云岩等有利岩性控制,矿体就位于矽卡岩带的高渗透率部位。     

一次飑线过程的雨滴谱特征研究

利用4台Thies激光雨滴谱仪组成的观测网和CINRADA/SA多普勒雷达观测资料,通过单点雨滴谱和积分参数时间序列分析、以及γ谱拟合参数和Z-R关系等的统计分析,研究成熟平行层状飑线不同部位雨滴谱和积分参数的演变特征。结果表明,不同部位雨滴谱和积分参数演变特征存在明显差别,但有一致的基本特征,即在雨强增大阶段为较小的小粒子数浓度,较大的大粒子数浓度和谱宽,而雨强减弱阶段为较大的小粒子数浓度,较小的大粒子数浓度和谱宽,所以,雨强增大阶段具有较低的雨滴浓度和较大的雷达反射率因子,以及较小的γ谱斜率参数λ和形状参数μ。但有时雨强减弱阶段存在较大的大粒子数浓度和谱宽,因此,具有较大的雷达反射率因子;统计表明,γ谱三参数N0、μ、λ与雨强的关系可以用幂函数拟合, N0随雨强增大而增大,μ、λ随着雨强的增大而减小。λ-μ关系可以用二次多项式拟合,对流云Z-R关系为Z=324R1.60。不同部位雨滴谱演变特征的差异对Z-R关系等统计关系影响明显,但对λ-μ关系影响较小。平行层状飑线不同部位雨滴谱和积分参数演变特征与拖曳层状飑线对流带典型雨滴谱演变特征类似,但也存在一些明显差别,这些差异是否与平行层状飑线动力结构的不同有关,尚需进一步的研究。      

地面报中高山站资料的应用分析

无线电探空仪观测和地面观测资料作为天气分析和数值预报最常用、最重要的两种资料数据源,两者时空分辨率有着明显的差异。如何利用地面观测资料的高时空分辨率特点来补充探空观测资料在一些地区的欠缺和不足,特别是地面高山站资料的使用对对流层底层环流场的影响及对精细化数值天气预报风场分析指示意义等都需要进一步的探究。文章通过对地面高山站资料在资料同化中不同的使用方式的分析,探索其作为探空资料的补充在资料同化中的贡献。个例试验选取2013年6月29日00时地面资料和探空观测资料进行资料同化,试验方法:分别将地面高山站资料作为探空资料和地面资料应用于同化分析中,结果表明:地面高山站资料当探空资料使用时对850和925 hPa风场同化分析有正效果。在地面高山站资料当探空资料使用和当地面资料使用的对比中,其24 h 850和700 hPa高度和风场预报试验差异不显著;但24 h降水预报结果显示:地面高山站资料当探空资料使用对降水强度和位置的预报都有弱的正贡献。连续试验的降水预报检验证明:在地面高山站较多的西南区,高山站资料当探空资料使用在小雨、中雨、暴雨等量级的预报评分要优于高山站资料当地面报使用,且其预报偏差也较小;在中国区降水预报检验高山站资料当探空资料和地面报使用差异不大。     

RELATIONSHIP BETWEEN TROPICAL ISO AND TROPICAL CYCLONE ACTIVITY OVER THE SOUTH CHINA SEA

The relationship between the tropical intra-seasonal oscillation (ISO) and tropical cyclones (TCs) activities over the South China Sea (SCS) is investigated by utilizing the National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) global reanalysis data and tropical cyclone best-track data from 1949 to 2009. The main conclusions are: (1) A new ISO index is designed to describe the tropical ISO activity over the SCS, which can simply express ISO for SCS. After examining the applicability of the index constructed by the Climate Prediction Center (CPC), we find that the convection spatial scale reflected by this index is too large to characterize the small-scale SCS and fails to divide the TCs activities over the SCS into active and inactive categories. Consequently, the CPC index can’t replace the function of the new ISO index; (2) The eastward spread process of tropical ISO is divided into eight phases using the new ISO index, the phase variation of which corresponds well with the TCs activities over the SCS. TCs generation and landing are significantly reduced during inactive period (phase 4-6) relative to that during active period (phase 7-3); (3) The composite analyses indicate distinct TCs activities over the SCS, which is consistent with the concomitant propagation of the ISO convective activity. During ISO active period, the weather situations are favorable for TCs development over the SCS, e.g., strong convection, cyclonic shear and weak subtropical high, and vice versa; (4) The condensation heating centers, strong convection and water vapor flux divergence are well collocated with each other during ISO active period. In addition, the vertical profile of condensation heat indicates strong ascending motion and middle-level heating over the SCS during active period, and vice versa. Thus, the eastward propagation of tropical ISO is capable to modulate TCs activities by affecting the heating configuration over the SCS.     

一种联合载波相位观测值的GPS/BDS滤波导航算法

提出了一种基于历元间相位差分的GPS/BDS单机实时动态定位算法。该方法采用历元间载波相位差分数据准确计算出载体的位置变化量;并以此描述载体的运动状态变化,建立动态定位滤波模型的状态方程。同时以历元间载波相位差分数据与伪距数据作为主要观测值,采用扩展Kalman滤波实时估计载体的位置和钟差。采用自主编制的软件对静态与车载GPS/BDS实测数据进行处理,结果表明:采用该方法,定位结果精度优于传统的标准单点定位算法与载波相位平滑伪距算法;而且算法具有较好的稳定性,与载体的运动状态无关。     

3个时期大庆市区龙凤湿地土地利用变化图谱研究

以大庆龙凤湿地自然保护区为研究对象,在遥感和地理信息系统技术的支持下,以1990~2011年多时相、长时间序列的Landsat TM遥感影像为主要数据源,研究1990~2011年间研究区土地利用的分布特征及其格局变化,采用地学信息图谱分析方法,定量获取、分析研究区土地利用变化模式,旨在为快速城市化区域的湿地保护提供基础数和决策依据。研究结果表明,研究区呈现出以沼泽、湖泊为主、居民工矿用地和耕地等镶嵌周围的土地利用格局;对比3个时期研究区的土地利用状况发现,沼泽、湖泊面积在不断减少,沙地和居民工矿用地面积持续增加,沼泽是耕地用地的主要来源;在图谱变化模式中,稳定型图谱单元面积最大,最大面积图谱模式为"沼泽—沼泽—沼泽",其面积为35.6 km2;反复变化型图谱单元面积最小,最大面积图谱模式为"耕地—盐碱地—耕地",其面积为2.35 km2;自然因素和人类活动的共同作用,导致城市沼泽退化,而人类活动是是研究区土地利用格局变化的主要驱动因素。