江苏—南黄海地区M≥6强震有序网络结构及其预测研究

基于TIGGE（THORPEX Interactive Grand Global Ensemble,全球交互式大集合）资料中欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather,ECMWF）、日本气象厅（Japan Meteorological Agency,JMA）、美国国家环境预报中心（National Centers for Environmental Prediction,NCEP）和英国气象局（United Kingdom Met Office,UKMO）4个中心的北半球地面2m气温集合平均预报资料,利用插值技术与回归分析,并引入了消除偏差集合平均（bias-removed ensemble mean,BREM）和多模式超级集合（superensemble,SUP）方法进行统计降尺度预报研究.结果表明,在2007年夏季3个月中,4个单中心的降尺度预报明显地改善了预报效果.引入SUP和BREM两种集成预报方法后,预报误差得到进一步减小.对比综合表现最好的单中心ECMWF的预报,1～7d的降尺度预报误差改进率均达20％以上.研究还发现,引入SUP方法的降尺度预报效果优于引入BREM方法的降尺度预报,利用双线性插值方法在上述两方案中的预报效果优于其他3种插值方法.     

长江流域大洪水有序网络结构及其预测研究

根据1827年以来的统计资料进行分析,长江流域大洪水展示出极为显著的有序性.运用翁文波信息预测理论,构建长江大洪水二维平面和三维立体信息有序网络结构并进行综合分析和预测,结果表明：2014、2020、2030、2036、2051与2058年前后的汛期,长江流域将有可能发生大洪水.     

区域Gamma混合模型的SAR图像分割

针对传统Gamma混合模型用于SAR图像分割时忽略像素间空间相关性,导致分割结果不连续并产生大量误分割的现象,提出了区域Gamma混合模型的SAR图像分割算法。首先对图像进行分水岭分割,得到过分割区域块,然后将其作为输入样本进行基于Gamma混合模型的聚类,在模型的参数估计过程中进一步考虑区域间的空间相关性,设计邻域因子融入到迭代过程,得到邻域加权类分布概率。该算法充分利用像素间的空间相关性,能够降低噪声对分割结果的影响。通过合成图像和真实SAR图像的实验表明,本文算法能够实现SAR图像的准确分割。     

嫦娥三号导航相机测图能力分析及地形重建

基于立体相机成像模型并结合相机参数对嫦娥三号导航相机3维测图能力进行分析,利用摄影测量原理和误差传播定律对巡视器30 m范围内的DEM精度进行了理论分析,推导出导航相机立体影像获得的采样点精度公式,并绘制了DEM的平面精度图和高程精度图;同时使用多线程技术开发了基于导航相机立体影像的地形快速重建算法,利用多线程技术完成影像的特征匹配和密集匹配,并通过分块内插生成DEM。该技术应用于嫦娥三号任务中,有力地支持了嫦娥三号遥操作路径规划相关任务。     

Has climate change driven spatio-temporal changes of cropland in northern China since the 1970s?

Improving the understanding of cropland change and its driving factors is a current focus for policy decision-makers in China. The datasets of cropland and cropland changes from the 1970s to the 2000s were used to explore whether climate change has produced spatio-temporal changes to cropland in northern China since the 1970s. Two representative indicators of heat and water resources, which are important determinants of crop growth and productivity, were considered to track climate change, including active accumulated temperatures ≥10 °C (AAT10) and the standardized precipitation evapotranspiration index (SPEI). Our results showed that rapid cropland change has occurred in northern China since the 1970s, and the area of cropland reclamation (10.23 million ha) was much greater than that of abandoned cropland (2.94 million ha). In the 2000s, the area of cropland with AAT10 higher than 3,000 °C·d increased, while the area of cropland with an SPEI greater than 0.25 decreased compared to the 1970s, 1980s and 1990s. It appears that climate warming has provided thermal conditions that have aided rapid cropland reclamation in northern China since the 1970s, and drier climatic conditions did not become a limiting factor for cropland reclamation, especially from the 1990s to the 2000s. Approximately 70 % of cropland reclamation areas were located in warmer but drier regions from the 1990s to the 2000s, and approximately 40 % of cropland abandonment occurred in warmer and wetter conditions that were suitable for agriculture during the periods from the 1970s to the 1980s and the 1990s to the 2000s. Our results suggest that climate change can be considered a driving factor of cropland change in the past several decades in northern China, in addition to socioeconomic factors.     

全球超大城市空间扩张及分形特征研究

超大城市是全球经济、文化以及高科技产业发展的承载体和重要纽带,其形态结构特征和人口聚集效应是城市化影响的典型表现,然而当前对于全球超大城市形态特征及扩张模式的研究相对不足。基于2000—2020年全球城市土地利用/覆盖变化数据（GULUC-30）,利用城市扩张强度差异指数分析了超大城市用地的时空变化规律;而后运用面积—半径标度分析模型研究了超大城市的分形特征及扩张模式,最后基于城市用地面积和城市人口之间的线性关系评价城市用地效率。结果发现：① 2000—2020年东南亚和东亚的中国超大城市用地扩张最剧烈,城市用地面积分别扩张了3148.32 km²和5996.26 km²,城市扩张强度差异指数平均值大于3;② 2000—2020年超大城市的形态特征和扩张模式向着更加集约和紧凑的方向发展,径向维数平均值由1.54增加至1.56,分维差呈逐年减少趋势,城市内部结构一体化特征显著;③ 北美和欧洲的超大城市用地效率低,2020年城市用地面积与城市人口比值系数范围为0.89~4.11;南亚和非洲城市用地效率高,比值范围为0.23~0.87。超大城市空间扩张格局和形态变化的认识对于城市用地的集约利用和可持续发展具有重要参考价值。严格控制超大城市扩张规模,促进城市用地的均衡发展是建设韧性城市和实现城市地区可持续发展的必要条件。     

北黄海水体的226Ra和228Ra

用锰纤维富集-射气法测定了北黄海海水中的镭同位素226Ra和228Ra,研究了该海域水体中镭同位素的含量和分布.研究结果表明北黄海水体夏季226Ra的比活度为1.80～4.35 Bq/m3,平均值为3.06 Bq/m3;冬季226Ra的比活度为2.08～5.20 Bq/m3,平均值为3.28 Bq/m3.北黄海夏季228Ra的比活度为3.85～25.60 Bq/m3,平均值为10.60 Bq/m3;冬季228Ra的比活度为3.14～15.60Bq/m3,平均值为7.66 Bq/m3.该数据范围和中国近海其他海域、孟加拉湾、泰国昭披耶河口、濑户内海等海域相近.北黄海东北部海域,渤海海峡靠近山东半岛的海区和中北部海区表层镭同位素活度较高.C1断面镭同位素的分布特征从镭同位素的方面证实了渤海海峡水交换表现为北进南出特征这一结论的正确性.226Ra和228Ra的垂直分布较为复杂,大部分站位呈现出底层活度变高的趋势,其他少数站位呈现出中间层活度高的分布特征,不同来源的镭同位素输入至该海域形成了这样的分布特征.     

均质土坡潜在滑面的搜索

均质土坡潜在滑面的确定 ,是对均质土坡进行稳定性计算的必要前提。传统的以瑞典圆弧法为代表的刚体极限平衡方法 ,虽然能够确定出均质土坡的滑面 ,但工作量较大 ,使用不方便。因此 ,在塑性极限分析方法的基础上 ,提出了一种新的搜索滑面的方法     

软件考试驱动的GIS专业教学改革与实践——以“空间数据库”课程为例

GIS专业的学生需要一定的软件设计和编程技能,传统单一的课堂教学模式难以适应当前培养GIS人才的要求。文中提出通过引导学生参加软件考试,结合考试类型和考试科目进行考试的技术指导和培训,并将其引入到"空间数据库"的课堂教学,使得课程教学与软件考试紧密结合;通过引入任务驱动、情景教学、分级和分组的教学方法,以及课程考试和软件考试的双重考核方法,促进"空间数据库"课程教学改革。课程改革的实施不仅活跃了课堂教学氛围,改善课堂秩序,而且促进学生课后的学习自主性和社会实践积极性,为培养高质量的GIS人才打下基础。     

剪切屈服型可更换耗能梁的抗震性能研究

针对传统结构震后修复能力不足,带可更换构件的混合框架结构体系在地震作用下,可更换耗能构件集中损伤和耗散地震能量,保护其他构件不损伤或轻微损伤,更换损伤的耗能构件,即可实现结构预定功能震后可恢复。通过3个可更换耗能梁试件,研究其抗震性能。在此基础上,通过SAP2000有限元建模,对带可更换构件的混合框架结构进行非线性分析,研究整体结构体系的屈服机制、承载力和可更换耗能构件的可更换性能。结果表明:试件均发生剪切屈服型破坏,破坏特征包括腹板－加劲肋焊缝撕裂、腹板屈曲和腹板撕裂。各试件的滞回曲线非常饱满,具有优异的承载能力、变形能力和耗能能力;在地震作用下,带可更换构件的混合框架结构体系中各构件能够实现良好的有序屈服机制,可更换耗能构件具有较好的可更换性。