基于WRF和统计方法的气温空间尺度分析

WRF模式作为一个中尺度气候模式,其分辨率从几米到几千公里,其自身的双向嵌套特征也为进行动力尺度下推提供了有力条件。本文利用WRF模式和传统的统计方法对研究区的气温进行尺度下推。首先,通过动力下推得到不同分辨率下的气温空间分布,并选取15个气象站点进行点对点验证,为了更明显观察不同尺度间的差异,对不同尺度的输出与ANUSPLIN插值结果进行比对,结果显示动力尺度下推中,分辨率越高模拟效果越好。其次,我们采用传统的统计下推方法,从27km下推到3km分辨率,并与WRF和ANUSPLIN插值在该尺度的结果进行对比分析,结果显示统计下推结果的趋势与动力下推的插值结果是一致的,但具有明显的马赛克效果,通过分析认为,这与统计方法的尺度下推只考虑高程信息的变化对气温的影响,而未考虑其他因素有关,如若在下推时加入更多的变量,如对温度有较大影响的坡度、坡向、土地覆被类型等因素,综合分析不同尺度之间的关系,会使下推结果有所改善。     

基于TRMM降水数据的空间降尺度模拟

本研究以黑河流域为例,通过在不同空间尺度上建立降水与影响因素的关系并选择最优尺度以此进行降尺度,建立了基于地理加权回归（GWR）与高精度曲面建模方法（HASM）相结合的跨尺度统计降尺度方法,对TRMM降水数据进行了降尺度模拟。最后,结合站点观测数据采用交叉验证法对降尺度结果进行了验证。结果表明,与传统的降尺度方法相比,考虑最优尺度的降尺度方法在一定程度上提高了降尺度结果的精度,同时表明对跨尺度过程中产生的误差进行修正可进一步提高结果精度。本研究所提出的方法可用于粗分辨率降水数据的降尺度模拟,可为站点稀疏地区或地形复杂地区高分辨率高精度降水数据的获取提供方法上的支持。     

基于形态学与区域生长的机载LiDAR点云数据滤波

针对形态学滤波存在的地形过度腐蚀以及区域生长滤波需要大量地面种子点的问题,提出一种点云数据由粗到精的两级滤波策略。对机载LiDAR点云数据进行多尺度形态学滤波得到粗略DEM("粗滤波"),由此可提供大量的地面种子点用于区域生长,进而得到精细DEM("精滤波")。利用ISPRS提供的滤波数据进行测试,结果表明,该滤波算法对地形适应性较强,可有效保证地形特征,具有更好的稳健性。     

龙泉驿地区降水的多尺度特征及集中性研究

针对强降水是龙泉驿地区滑坡泥石流等地质灾害产生的重要诱因的问题,通过趋势分析法、Morlet小波分析方法、统计分析等分析了龙泉驿地区降水整体趋势,年、季降水量及降水日数的多尺度变化特征,及月、旬、日降水的集中性特征。结果表明,龙泉驿地区年季降水量总体呈下降趋势,但2006年后降水量开始显示出增加趋势。年降水量显示出3年、9年左右的准周期震荡,降水13数周期震荡则比较复杂。2008年以后龙泉驿地区年、季降水处于丰水期,降水集中性显著,降水强度有增大趋势,夏秋季有发生地质灾害的可能性。可诱发龙泉驿地区地质灾害的主要降水时段和降水比重极值时段为7、8月,1980年代初中期降水集中性主要出现在7月份,1980年代中后期至2000年代主要出现在8月份。19--25旬是降水的集中性时段,而日降水高峰时段出现在0：00～7：00时段尤其是2：00～5：00时段。     

基于微分形态学断面的机载LiDAR数据滤波新方法

提出一种基于微分形态学断面的机载LiDAR点云数据滤波新方法。该方法由点云数据构建规则格网,去除粗差点;对构建的每一个格网进行多尺度分解,获取初始地面点及地物点;分别利用曲面逼近及微分形态学断面构建DTM（digital terrain model）,通过阈值函数判别二者之间的残差,确定最终地面点。使用国际摄影测量与遥感学会提供的测试数据进行实验,并与8种经典滤波算法比较分析,表明该方法能够有效去除地物点和保留地面点,并降低总误差。     

扩边尺度对重力异常分层分离处理的影响——以插值切割法为例

以插值切割法为例,对理想模型在地表的重力异常数据进行不同尺度的扩边,并对扩边后的数据进行不同深度层源的切割分离.基于分离后的结果,从不同扩边尺度、不同深度层源的重力异常差异、扩边尺度与重力场源分离误差的角度研究扩边尺度对重力异常分层分离处理的影响.结果表明:1)理想模型数据区域的边界效应与扩边尺度、切割分离深度、异常的...     

基于最大公约数的遥感影像空间尺度转换算法

多源、多尺度遥感影像为研究不同尺度的地表变化提供了丰富的数据。但其在作比较研究时,通常会涉及空间尺度统一问题,当多源遥感影像之间的空间分辨率为非整倍数关系时,其空间尺度统一相对困难。为此,本文针对多源、多尺度遥感影像间尺度比较时所涉及的空间尺度转换问题,提出了最大公约数的空间尺度转换算法,并以IKONOS多光谱影像为数据源,采用若干商业软件和本文所提算法进行空间尺度转换比较实验;同时,利用均值、标准差和相关系数等6个评价指标对空间尺度变换后的影像进行定量评价。结果表明,本文提出的空间尺度转换方法对原始影像的光谱信息等特征具有很好的保真性,简单易行,可实现遥感影像任意空间尺度的转换,解决了多源遥感影像之间的空间分辨率为非整倍数关系时的空间尺度转换问题。     

a尺度正交多小波的构造

证明了由任意a尺度正交单尺度函数和任意一组正交滤波器生成a尺度r重正交多尺度函数的一个充分必要条件,并给出了a尺度r重正交多小波的一种构造方法.     

白天激光测距空间滤波的实施和结果分析

介绍了空间滤波、频域滤波和时域滤波等方法对白天测距成功率的影响,阐述了空间滤波技术的设计方案及在卫星激光测距系统中的实施过程。实验结果表明,空间滤波技术能够有效地抑制白天天光背景噪声,使白天激光测距成为可能。     

基于Gabor滤波方法的居民地识别分析

图像纹理对于高分辨率遥感图像的信息提取与目标识别具有重要意义。针对"北京一号"小卫星全色遥感图像非城市区域居民地块往往呈现出比较明显的方向性纹理的特点,扩充改进Gabor滤波方法进行提取。方法主要利用Gabor滤波器的多尺度、多方向滤波的性质,提取多尺度纹理特征集,并进行特征;而后利用多特征聚类实现图像的初步分割。由于分割是对特征进行聚类完成的,其结果可能存在一个居民地块由若干个相互间存在间隔的子区域组成、存在无用小斑块、居民地内部存在大量小孔洞等缺陷。针对上述不足,利用形态学尺度空间融合方法,对居民地块通过结构元素不断增大的闭运算进行迭代融合,并选择一个具备"最长生存期限"的类别个数作为最佳类数,选择首次出现该类别数的分割结果作为最后的识别结果。对延庆地区的小卫星影像进行了居民地提取,并与共生矩阵纹理分析方法进行了实验对比。结果表明方法是有效的,并在提取精度上具有优势。     

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.     

Watershed prioritization of Palar sub-watershed based on the morphometric and land use analysis

Morphometric analysis is an indispensable tool for hydrological investigation that involves the development and management of drainage basin. This study characterizes the micro watersheds in the Palar sub-watershed using morphometric analysis and assesses its risk by land use and land cover features in a particular micro watershed. Palar sub-watershed is divided into 6 micro watersheds for prioritization based on morphometric and land use analysis. Several morphometric parameters （linear, shape and relief） are determined from the drainage map; ranks are assigned based on their capacity to induce erodability and degradation. Final ranking is based on the composite index calculated from the sum of the ranks of each morphometric parameter. Morphometric analysis reveals micro watersheds 5 and 6 as most susceptible and 2 and 3 as low susceptible. Land use is mapped using IRS ID LISS III satellite data. The risk in terms of watershed degradation involved to each micro watershed is based on the ranks of each land use feature, obtained from a similar composite index as that of morphometric analysis. Land use analysis shows that micro watersheds 2 and 4 fall under high priority category while 5 and 6 under low priority category. Integration of the morphometric and land use analysis shows that only microwatershed 1 falls under the same category in both analyses. Control measures are suggested to contain degradation depending on its specific land use pattern and morphometric features. This study ean be used to prepare a comprehensive watershed plan for the development or for planning resource conservation strategies, by integrating land use features with the drainage characteristics of the region, in particular for a hill ecosystem as the prioritization is at micro level.     

基于ARMA模型的广元市中区经济增长预测分析

利用广元市市中区1978年到2004年GDP数据,构建了广元市市中区时间序列趋势的ARMA模型.在此基础上,对广元市市中区2006年到2010年未来5年内的GDP进行了预测,并针对该区"十一五"规划的各项目标任务提出了一些对策建议,为广元市市中区未来的发展提供参考依据.     

基于WRF模式的陕西两次区域性秋季暴雨的数值模拟

2005年陕西秋淋天气明显且偏晚,通过WRF模式对秋淋期间的两次区域性暴雨模拟结果显示,暴雨雨带走向、强降雨中心位置以及强降水出现的时间段等都与实况基本吻合,预报时效可达36-48小时;模式能成功地模拟出暴雨的主要影响系统和不同时段的风场演变变化.分析表明,利用该模式可以对不同类型暴雨进行机理分析和研究,能够作为未来客观预报陕西转折性天气和暴雨天气一种新的技术手段和工具.     

Statistical analysis of fracture properties based on particle swarm optimization and Pearson correlation coefficient method

Prediction of reservoir fracture is the key to explore fracture-type reservoir. When a shear-wave propagates in anisotropic media containing fracture,it splits into two polarized shear waves: fast shear wave and slow shear wave. The polarization and time delay of the fast and slow shear wave can be used to predict the azimuth and density of fracture. The current identification method of fracture azimuth and fracture density is cross-correlation method. It is assumed that fast and slow shear waves were symmetrical wavelets after completely separating,and use the most similar characteristics of wavelets to identify fracture azimuth and density,but in the experiment the identification is poor in accuracy. Pearson correlation coefficient method is one of the methods for separating the fast wave and slow wave. This method is faster in calculating speed and better in noise immunity and resolution compared with the traditional cross-correlation method. Pearson correlation coefficient method is a non-linear problem,particle swarm optimization( PSO) is a good nonlinear global optimization method which converges fast and is easy to implement. In this study,PSO is combined with the Pearson correlation coefficient method to achieve identifying fracture property and improve the computational efficiency.     

Calculation of Ecological Footprint Based on Modified Method and Quantitative Analysis of Its Impact Factors ——A Case Study of Shanghai

1 Introduction The publication of UNDPI (The United Nation Devel- opment and Planning Indices) in May 1990 has brought about an on-going search for the system of “sustainable development”, which is also one of hot topics in China (Wackernagel et al., 1999; Vuuren and Smeets, 2000). Regretfully, the difficulty in quantifying sustainable de- velopment resulted in a slow progress in those researches. In the past a few years, however, ecological footprint (EF) analysis (Rees, 1992; Wackn…