基于重组降水集合预报的洪水概率预报

采用条件亚正态模型方法,生成了具有包含不同可能性的降水集合预报。为了保持各子流域降水集合预报变量之间的空间相关性,采用集合预报重组方法对降水集合预报进行重新排列。使用重组后的降水集合预报驱动水文模型,实现了淮河上游大坡岭-息县、淮河上游息县-王家坝和汝河-洪河上游3个子流域的12次洪水过程的洪水概率预报,并对1988年9月7日和1991年7月31日两次洪水概率预报进行个例分析。结果表明:相对于单一确定性预报,通过条件亚正态分布模型生成降水集合预报后,再经过Schaake洗牌法空间相关性重新组合的降水集合预报,捕捉洪峰出现时间和流量的能力更强。对洪水概率预报来说,降水概率预报更能达到对未来的水文事件进行最大可能估计的目的,并尽可能综合了降水预报不确定性因素,同时也说明维持变量原有的空间相关特征对于降水概率预报具有重要意义。     

北斗广播星历偏差分析及改正

以后处理精密轨道钟差为参考,分析了2014年2月至2016年10月北斗广播星历误差及空间信号精度,分析结果表明,北斗广播星历存在偏差,最大超过2m。在此基础上,基于广域差分改正数,采用18个MGEX站不同频点及频点组合连续97d的数据对以上广播星历偏差进行了进一步验证。验证结果表明,不同卫星的伪距观测残差存在与广播星历偏差一致的系统性偏差。比较后处理给出的TGD和广播星历给出的TGD参数的偏差(dTGD),发现dTGD与基于广域差分参数的BEB的相关系数达到0.89,这表明经广域差分参数改正后的星历偏差可能是由广播电文中的TGD偏差造成。将北斗广播星历偏差改正到TGD参数上,分析对用户定位的影响。结果表明,经改正后,双频用户在N、E、U 3个方向单点定位精度分别提高14.9%、28.4%、15.5%,其定位残差也明显得到改善。     

基于深度学习的新增违法建设监测框架研究与应用

科学化、智慧化严控新增违法建设是城市高质量发展的必然要求。针对新增违法建设类型多样、隐蔽性强、管理交叉、多头执法等难点，本文基于高分辨率遥感影像，利用耦合FPN与Mask-RNN多任务的建筑物边界提取算法，构建了“建设行为监测—多源数据融合分析—协同分派治理”的新增违法建设全链条管理框架，提升了高空视角下违法建设的精准发现、动态管理能力，为助力城市精细化管理提供了技术支撑。     

长陡坡面砼面板滑模施工研究

滑膜施工技术具有施工机械化技术水平程度高、时间快、施工安全性和结构整体性好等特点,可以解决大坝、隧道、渠道等水利工程施工中的难题。以乌溪江引水灌区衢州片干渠改造工程为例,采用无轨滑模施工技术浇筑渠道面板,依据该工程具体特点进行模板尺寸选定、滑模拖浮力、牵引力计算等滑模系统及构造设计,通过规范具体的施工措施,保障该工程安全、顺利完工,解决了传统长陡坡面砼浇筑时间长、平整度差、漏振现象多、工期紧等难题,为同类工程提供参考。     

BCCAGCM模式在神威·太湖之光系统的优化

开展气象数值模式在神威·太湖之光系统的移植与优化,对研究模式与新型计算架构的适应性有重要意义。该文以BCCAGCM模式为研究对象,将其移植到神威·太湖之光全国产异构众核计算系统,进行性能分析,对模式动力框架和物理过程计算结构进行调整,将计算核心段采用OpenACC技术进行众核加速优化,大量代码进行算法重构。结果表明:各核心段计算效率基本达到未优化的3倍左右,最高可达14倍左右,将各核心段集成,形成异构众核集成版本,可正确、稳定运行,计算误差合理。在不同并行规模,采用从核对模式整体计算进行加速效果比较稳定,基本保持在1.9倍,26000核并行规模动力试验并行效率约70%,其他试验约为57%。     

抗差加权整体最小二乘模型的牛顿-高斯算法

基于加权整体最小二乘的牛顿-高斯迭代算法,提出了一种抗差加权整体最小二乘模型。利用标准化残差构造权因子函数,并采用中位数法获得具有抗差性的单位权中误差估值,能同时实现观测空间和结构空间抗差。为获得标准化残差,利用线性近似的协因数传播律推导了加权整体最小二乘残差协因数阵的表达式,并给出模型的迭代计算方法。试验结果表明:对于加权整体最小二乘的粗差处理问题,本文提出的方法具有良好的抗差性能,参数估值与不含粗差时加权整体最小二乘的结果没有显著的差异,性能优于直接由残差构造的稳健加权整体最小二乘模型。     

BDS/GPS载波相位定位病态性对比分析

针对BDS/GPS载波相位定位的病态性问题,该文提出了采用条件数法对比分析BDS/GPS在我国不同地区、不同时段载波相位定位病态性及其在8个地面站的定位精度因子PDOP值变化情况,其中PDOP值能够反映单点定位的病态性。研究结果表明:BDS在我国大部分地区可用性良好,且其平均PDOP值随纬度的增大而线性增加;然而,BDS导航定位的病态性程度比GPS更为严重,BDS载波相位定位病态性程度不仅随观测时长变化,还与所处的位置变化有关,而GPS几乎不受观测地点的影响。研究成果可在BDS/GPS模糊度的快速、准确固定方面提供参考。     

一个精细粒度实时计算资源管理系统

由于相应业务系统软件的缺乏,国家级气象高性能计算机的资源管理措施落后于能力建设的发展。对此,该文提出了一个精细粒度实时计算资源管理系统。系统设计紧密围绕着目前竞争最为激烈的计算资源,采用资源虚拟单元GCU作为资源使用的计量单位,屏蔽了不同高性能计算机系统的体系结构差异,实现了计算资源细粒度的统一量化统计。系统可分为用户接口层、资源管理层、HPC系统层等3个层次,根据与网格平台软件不同结合方式以两种方式运行。在国家气象信息中心完成了系统的研发、部署和试验运行,根据试验运行的部分数据进行了用户单位和用户个人的计算资源使用的统计分析。目前,计算资源管理系统成果已成功应用到国家级气象高性能计算机计算资源的业务管理工作中。     

吉林西部近50年来的降水与空气湿度变化

对长岭县1953-2001年实测降水和空气相对湿度资料的分析结果表明,年降水量、季节降水量、年空气相对湿度和季节相对湿度均呈明显的下降趋势,特别是夏、秋季下降趋势更加显著。20世纪90年代是最干旱的10年,降水较50年代减少了113．4mm,减少率达21％;较49年的平均值少38．0mm,减少率为8．3％。降水变率呈明显的增大趋势,表明降水稳定性降低,干旱与洪涝灾害更加频繁。气候变化的温暖化与干旱化呈并行发展趋势。     

中国东南部中、新生代盆地特征与构造演化

中国东南部中、新生代盆地与花岗岩构成了复杂的盆岭镶嵌体系——华南盆岭构造。根据盆地的几何学、运动学、动力学与构造演化特征，将研究区中、新生代盆地划分为类前陆盆地、裂谷盆地和断陷盆地三大类型。对晚三叠世以来各个时代盆地的规模、产状、边界、岩石组合、指相矿物、沉积构造进行了分析。不同时代盆地的特征和重点区段盆区岩层的节理测量-统计结果表明，晚三叠世以来研究区的盆-岭格局至少经历过4期地球动力学演化。该盆-岭体系具有密切的时空和成因联系，二者时间相近，空间相伴，成因相关。研究表明，永定-龙南-始兴是一个中侏罗世陆内裂谷带，武夷山是晚中生代的古地理与气候分隔带，赣江带是晚中生代的火山岩界线。