近岸带波浪传播过程中波性质的统计对比分析

通过对粤东后江湾近岸带垂岸方向上4个测站,同步观测到的波浪数据进行频域统计分析,初步探讨分析了波浪近岸传播过程中波浪统计性质的变化规律。结果表明:碎波带内波的频谱多峰特征显著,峰频两侧均存在着显著能量峰值,峰频能量发生转移;波浪经过破碎后,约束长波能量被释放出来;波浪向岸过程中谱宽度(ε)变大,同时谱尖度(Qp)减小,显著波陡(Ss)增大,峰值周期(Tp)增大,平均周期(Tm02)减小。     

Prediction of application scope of vertical fracture strike based on scattered wave fracture orientation function

Fracture system plays a very important role in the enrichment and accumulation of oil and gas in the reservoirs. Based on scattering wave information,Fracture Orientation Function( FOF) was built,which can be used to predict the fracture orientations. However,this method has only been verified by physical experiments without studies on the application scope. In this study,based on the linear sliding theory,FOF of the scattering wave was applied to the numerical simulation and the application scope was further studied according to fracture flexibility tensor. According to the fractures filled with gas and liquid,numerical simulation was conducted on the models with various fracture flexibilities. Numerical simulation results were used to inverse fracture orientation with the aid of the FOF of the scattering wave. The results show that it is workable to predict the vertical fracture orientation with the FOF of the scattering wave. Application of this method is more effective when the fractures are filled with gas than liquid. Moreover,the application scope can be predicted by the fracture flexibility.     

一种优化的GA-KF与BP-Adaboost地表下沉组合预测模型北大核心CSCD

为提高矿区GNSS CORS自动化监测系统地表下沉预测精度,提出一种结合小波分析,采用遗传算法优化的卡尔曼滤波模型(GA-KF)与相空间重构的BP神经网络强预测模型(BP-Adaboost)的组合预测方法。利用小波分析获取原始监测数据的趋势项和随机项,并分别通过GA-KF模型和相空间重构BP-Adaboost模型预测趋势项和随机项,两者之和即为最终预测结果。以亳州板集矿监测站数据为例进行预测,结果表明:1)与单一使用GA-KF和相空间重构BP-Adaboost模型预测值对比,该组合模型预测精度更高;2)组合模型受建模序列长度影响较小,平均相对误差在0.003%以内,远小于两种单一模型,具有一定抗干扰性。     

基于Barnes滤波原理的降水场客观分析及尺度分离

基于Barnes滤波原理（又称高斯加权客观分析）,在进行网格点插值的同时,通过选择适当的滤波参数C、G滤去原始场中的短波噪音,使分析结果平稳光滑;另外可通过它构成一带通滤波器,根据实际需要分离出影响天气过程的各种次天气尺度,达到尺度分离的目的。以全国160个国家基准代表站1954—2006年共53a的年平均降水场为例作实例分析,并同用Grads内插函数（Oacres函数）、九点平滑函数（Smth9函数）的绘图结果进行对比分析,结果表明客观分析结果同Grads内插平滑分析结果基本相似,都能反映出我国53a年平均降水场从东南向西北逐渐递减的趋势且与实际情况相符,降水场高值中心位于长江流域及以南的华南等地区,低值中心位于黄河流域以北的广大西部地区。取不同的参数C和G得到的尺度分离后的带通滤波值,既抑止了长波,又抑制了短波,达到较好的尺度分离效果。     

Joint occurrence period of wind speed and wave height based on both service term and risk probability

Return periods calculated for different environmental conditions are key parameters for ocean platform design.Many codes for offshore structure design give no consideration about the correlativity among multi-loads and over-estimate design values.This frequently leads to not only higher investment but also distortion of structural reliability analysis.The definition of design return period in existing codes and industry criteria in China are summarized.Then joint return periods of different ocean environmental parameters are determined from the view of service term and danger risk.Based on a bivariate equivalent maximum entropy distribution,joint design parameters are estimated for the concomitant wave height and wind speed at a site in the Bohai Sea.The calculated results show that even if the return period of each environmental factor,such as wave height or wind speed,is small,their combinations can lead to larger joint return periods.Proper design criteria for joint return period associated with concomitant environmental conditions will reduce structural size and lead to lower investment of ocean platforms for the exploitation of marginal oil field.     

基于半变异函数的重庆市地表温度空间异质性建模及多尺度特征分析

城市地表温度空间异质性的研究对理解城市地表温度空间结构有重要意义。本文利用大气校正法反演地表温度,基于半变异函数构建城市地表温度空间异质性模型,并进一步分析不同空间尺度下地表温度空间异质性结构参数的变化规律。以2013年6月16日的Landsat 8为数据源,以重庆为研究区开展实验,研究结果表明：① 不同空间尺度下重庆地表温度空间异质性均呈现指数模型分布特征;② 在30 m空间尺度下,地表温度空间异质性主要是由空间结构引起,但随机因素引起的空间变异占比为0.45,呈现出明显的块金效应,表明该尺度下随机因素引起的空间变异不可忽略;③ 从空间尺度（30~1500 m）整体变化上看,地表温度空间异质性主要由空间结构引起,同时表现出明显的尺度效应;随着空间尺度增大,块金值（C₀）、偏基台值（C）、基台值（C₀+C）以及块基比（C₀/（C₀+C））逐渐减小,表明地表温度空间异质性逐渐减弱但空间自相关性逐渐增强。变程（A）逐渐增大,表示空间自相关性范围逐渐扩大;④ 随机因素引起的空间变异占比为0.23~0.46,呈现出波动变化,这是因为地表温度在像元内部也存在空间异质性。空间结构引起的空间变异相对平缓,这是因为空间尺度的变化不会改变地形结构;⑤ 从尺度域来看,基台值与块金值在尺度域（690 m,1500 m）内呈现出较大幅度波动变化状态,且变化趋势相似,表明地表温度空间异质性的变化与随机因素有较大关联。综上所述,分析地表温度空间结构需要选取合适的空间尺度,尺度较小时,容易受到随机因素干扰,从而影响地表温度在空间结构上的空间变异性;尺度较大时,地表温度空间异质性较弱且变化不稳定。     

基于长时序MODIS数据的中国城市昼夜热岛强度时空特征

随着我国城市化进程的加快,城市热岛难显缓解之势,有关土地利用/覆盖类型、城市规模、城市形态对城市热岛的影响已有较多研究,尚缺少气候背景对我国城市昼夜地表热岛强度的影响研究。本文通过长时序的MODIS地表温度数据,从年均、季节和昼夜3个时间尺度,从全国、气候带、城市3个空间尺度探讨了我国347个城市昼夜地表热岛强度的空间分布特征以及时间变化规律。结果表明：(1)昼夜差异：我国城市年均地表热岛强度白天（1.25±0.81℃）高于夜晚（0.79±0.43℃）;(2)季节差异：昼夜地表热岛强度在不同季节表现不同,白天表现为夏季高,冬季弱,夜晚四个季节差异不大;(3)气候带差异：昼夜地表热岛强度分布呈现明显的空间分异。白天地表热岛强度表现为热带及亚热带地区高于温带及高原地区,其中南亚热带表现为最强,高原气候区最弱;夜晚则表现为温带高于亚热带、热带及高原地区,其中中温带最强,北亚热带最弱;(4)时空变化：白天地表热岛强度年际呈非显著下降趋势（|Z|<1.96）,而夜晚呈显著上升趋势（|Z|>1.96）;昼夜地表热岛强度年际变化存在季节差异,白天地表热岛强度夏季上升趋势显著高于其他季节,...     

基于MODIS数据的太湖浮游植物物候变化及其对水表温度的响应

浮游植物物候能够反映浮游植物的生长变化与湖泊生态系统的变化,水温、营养盐浓度等因素对物候有重要影响。太湖富营养化程度较高,水温的影响作用日趋显著,物候与水温关系的研究对理解、控制和改善太湖生态系统具有重要意义。本研究利用2003—2018年MODIS遥感数据计算浮游植物物候指标和湖泊水表温度（Temperature of Water Surface,LSWT）,通过分析太湖浮游植物物候时空变化特点探究了不同区域的物候特征,并结合LSWT揭示了浮游植物物候对LSWT变化的响应关系。结果表明：① 不同浮游植物物候指标具有不同空间分布特点,水华发生次数、峰值叶绿素a（Chla）浓度和水华总持续时间呈现由西部沿岸向湖心区递减的趋势;浮游植物生长开始时间和峰值Chla发生时间分布复杂但在沿岸区域相对较早;② 太湖可被划分为4种具有不同物候特征的区域,Ⅰ类区域主要位于贡湖湾、东部沿岸以及太湖中部开阔水域,该区Chla浓度范围为50~60 μg/L,且波动平缓,水华发生次数最少、开始最晚、持续时间最短;Ⅱ类区域主要分布于太湖西部沿岸,Chla浓度范围为50~90 μg/L且变化剧烈,该区水华发生次数最多、开始最早、持续时间最长;Ⅲ和Ⅳ类属于过渡区域,前者主要分布于梅梁湾、竺山湾及入湾口,后者主要位于南部沿岸以及太湖中部;③ 浮游植物物候对LSWT变化的响应受营养水平影响,当营养水平较高时,浮游植物的生长受LSWT的促进作用显著,LSWT年际变化的升高趋势对浮游植生长物候提前、生物量增加的影响明显,反之,则LSWT变化对浮游植物生长的影响减弱。