一次特大暴雨过程三维和二维系统闪电特征对比分析

利用三维(ADTD-2C)和二维(ADTD)闪电定位系统资料, 对比分析了湖北省一次特大暴雨过程中两套系统闪电活动特征, 得出以下结论: (1)本次过程中地闪多于云闪, 二者均以负极性为主。(2)三维系统正地闪在地闪中的占比低于正云闪在云闪中的占比, 高于二维系统正地闪在地闪中的占比。(3)三维系统雷电流幅值集中分布在0~30 kA, 较二维系统(10~50 kA)更集中, 三维系统的雷电流累积概率较湖北省多年统计结果明显偏小, 二维系统的雷电流累积概率略高于统计值。(4)两套系统总地闪和负地闪活跃时段基本一致。(5)两套闪电定位系统地闪密集区基本一致, 且和云闪密集区基本重合, 闪电分布集中程度高, 主要分布在槽前正涡度平流区。三维系统地闪密度大于二维系统, 最大值分别为5.78 fl/(km2·d)和2.39 fl/(km2·d)。三维系统中正、负闪电交错分布, 二维系统中正、负地闪局部存在空间分离现象。(6)云闪密度大小与二维地闪相当、水平分布特征与三维地闪一致。垂直方向上, 云闪主要发生在10 km以下, 其中2~4 km云闪分布密集, 占总云闪的47.24%。      

高分辨率遥感影像城市道路提取方法研究

根据高分辨率遥感影像可以提取道路细节信息和中低分辨率遥感影像可以提取道路轮廓信息这一特性,提出基于多尺度的不同分辨率遥感影像道路提取方法。以原始高分辨率遥感影像为底层影像建立影像金字塔获取不同分辨率影像,利用中低分辨率遥感影像上提取的道路骨架轮廓约束高分辨率遥感影像的道路提取,并对Canny边缘检测算法进行改进。实验结果表明,该方法能够有效地消除高分辨率遥感影像城市道路路面噪声的影响,道路提取效果较好。     

基于NetCDF的国产新型气象雷达基数据通用编码试验

为归一化处理国产新型气象雷达数据存储格式,提高雷达数据共享与交换效率,兼容不同厂家不同型号雷达多样性数据格式的同时保留其内在的差异。基于NetCDF编码原理设计雷达基数据NetCDF存储模型,在Visual C++开发平台支持下,开展国产新型气象雷达格式编码和解码的试验。结果表明:1NetCDF编码方式可作为国产新型气象雷达基数据通用编码方式,在合理地利用不同厂家不同型号雷达数据格式内在差异的同时进行统一编码,有利于进行雷达数据的交换。2NetCDF格式编码雷达基数据,继承以雷达径向信息为基本结构的存放形式,面向存储单元本身(数组),通过编码维数、变量、属性和数据4个子域,构成自描述式的NC文件,用户可借助库函数实现"自动"解码。3NetCDF格式编码前后的雷达数据文件大小差异较小,差异幅度与原始数据文件大小无关。     

城市暴雨积水过程的模拟

在对城市排水系统产汇流特性分析的基础上,采用水文学与水力学相结合途径,建立了城市地面积水数学模型。模型能够可靠地模拟暴雨造成的城市地面积水的量级、面积、深度和历时,并借助GIS的功能动态地演示地面积水的涨消过程,为制定城市防汛减灾对策和措施提供水情及涝情信息。     

通道感应电荷对放电活动特征的影响

为探究闪电放电后电荷重置方案中异极性电荷植入法对雷暴云放电效应的影响,利用已有的三维雷暴云起放电模式,结合2011年8月12日发生在南京地区一次典型的雷暴个例,通过控制倍数改变闪电通道感应电荷量进行大量敏感性试验。模拟结果表明:闪电通道感应电荷量对空间电荷结构分布和云闪通道长度有明显影响。通道感应电荷量增加,即空间异极性电荷堆增多,加大空间电荷结构复杂程度;云闪通道在发展过程中难以穿越与自身极性相同的电荷堆,导致短通道云闪频次增加。通道感应电荷累积总量相同,不同闪电通道感应电荷量下云闪频次与通道电荷平均累积量呈负相关,即通道感应电荷平均累积量增大,云闪频次减少。而地闪频次、类型与通道感应电荷量相关性不明显。     

复合坡度珊瑚礁地形上波浪破碎的试验研究

通过波浪水槽试验,研究了珊瑚礁地形上规则波的破碎特征,包括破碎类型、破碎波高、破碎位置以及破碎带宽度。试验在带礁缘的复合坡度断面下进行,测试了两种水位下系列波高和波周期相组合的工况。试验研究了波浪破碎类型的区分标准,评估了已有四类破碎指标在复合坡度珊瑚礁地形上的适用性,并给出了描述破碎位置和破碎带宽度的经验公式。结果表明:礁边水深深水波高比可较好地区分波浪的破碎类型;四类破碎指标关系式中以破碎波高深水波高比之于深水波陡的相关性为最优;深水波高和礁边水深是影响破碎位置和破碎带宽度的主要因素,随着深水波高礁边水深比的增大,量纲一破碎位置（破碎点与礁边的距离和礁边处浅水波长的比值）逐渐减小,量纲一破碎带宽度（破碎带宽度和礁边浅水波长的比值）逐渐增大。     

基于QGIS的交通设施采集系统设计与实现

为了提高交通设施采集的作业效率,以高分辨率遥感影像和视频为数据源,开发了基于QGIS的交通设施采集系统。详细介绍了系统总体设计、数据库设计和功能设计的具体方法和步骤,并对涉及的关键技术和难点进行了理论分析。     

一种基于激光测距仪的扫描匹配方法

扫描匹配是移动机器人定位和环境构图的关键问题之一,通过计算使相邻扫描重叠度最大的最优变换,从而估算相邻时刻的运动量。ICP算法是目前应用最广泛的扫描匹配算法,针对其对离群扫描点和稀疏扫描点敏感的问题,文中提出一种基于连通格序列的方法对扫描数据进行预处理,从而为扫描匹配提供较为理想的输入条件。此外,针对对应关系中一对多和对应距离极端大的问题,文中通过建立唯一对应,并基于四分位数法计算对应距离的上截断点进行剔除,从而避免建立一对多对应,并减少距离极端大的对应。实验结果表明,文中方法能够剔除扫描中的离群点与稀疏点,并改善ICP算法在实际应用中的扫描匹配表现。     

贵州罗甸软玉矿辉绿岩岩浆热液成矿规律研究

根据近年来贵州罗甸软玉矿勘查获得的地质成果及前人研究成果,通过对矿床及其密切相关的辉绿岩体地质、地球化学特征的分析,总结了软玉矿辉绿岩岩浆热液成矿规律。研究认为,透闪石是软玉矿成玉的主要矿物,是由交代作用形成的新生矿物,其重要组分MgO和Na2O由侵入的基性岩浆气液带来。透闪石化越强,对成玉矿越有利。辉绿岩体中MgO含量产生双向迁移及单向迁移后形成软玉矿的可能性大,没有明显的扩散迁移作用,形成软玉矿的可能性小。当岩浆气液成矿流体作用在岩体接触带交代围岩从内向外形成辉石角岩相、角闪角岩相和钠长-绿帘角岩相三者形成变质岩石相序列组合时,在角闪角岩相带含矿的机率较高。在野外工作中,辉绿岩中的杏仁状构造和气孔状构造可作为软玉矿的重要找矿标志,大理岩化带可作为软玉矿的一般找矿标志。     

内蒙古乌海桌子山花岗岩的锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

内蒙古乌海桌子山花岗岩体位于鄂尔多斯盆地西缘与阿拉善地块东缘交汇处,主要由正长花岗岩和二长花岗岩组成。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,正长花岗岩和二长花岗岩的形成年龄分别为(2 039±79) Ma和(1 866±120) Ma,属古元古代岩浆活动的产物。地球化学特征显示,正长花岗岩与二长花岗岩均属钙碱性岩系列,两者具有富硅、富铝、富钾,而相对贫钛、贫钠、贫钙的特征,且A/CNK 值在1.19~1.32之间变化,均属于过铝质花岗岩。两者之间的稀土总量相差较大,其中二长花岗岩的稀土总量(ΣREE)为17.36×10^-6~11.704×10^-6,正长花岗岩的稀土总量(ΣREE)为241.05×10^-6,但均表现出轻稀土(LREE)明显富集、重稀土(HREE)相对亏损的特点,前者呈明显负Eu异常(Eu/Eu^*=0.36),后者呈明显正Eu异常(Eu/Eu^*=3.39~4. 89),表明正长花岗岩的分离结晶程度更高。在微量元素方面,正长花岗岩表现出富集Th、U、Pb及大离子亲石元素(Rb、K等),相对亏损Ba、Nb、Ti等特征;二长花岗岩表现为富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K),亏损Th、Nb、Ta、Ti等高场强元素特点。结合区域地质背景,认为二者为同一岩浆作用时期不同阶段泥质岩石部分熔融的结果,代表了同碰撞阶段的产物,指示桌子山地区在古元古代末期存在两期岩浆事件。结合该区地层产状和接触关系以及矿产分布特征,认为阿拉善地块与鄂尔多斯地块之间在古元古代末期完成了最后一次拼合造山事件。