等角纬度与子午线弧长变换的直接表达式

为了便于实现等角方位投影与椭球等距离圆柱或圆锥投影之间的变换,借助具有强大符号运算功能的计算机代数系统Mathematica,推导出了等角纬度和子午线弧长之间变换的直接表达式,进一步将表达式改进为适合电算的形式,并将其系数统一表示为关于椭球偏心率e和椭球第三扁率n的幂级数形式。通过算例分析表明:基于第三扁率n的幂级数表达式具有更紧凑的形式和更好的收敛性,且导出公式的计算误差分别小于10^-7″和10^-8m,可以满足大地测量和地图制图计算精度要求。     

子午线弧长和等面积纬度函数变换的直接展开式

为实现等距离投影和等面积投影间的直接变换,借助计算机代数系统Mathematica,推导出了子午线弧长和等面积纬度函数变换的直接展开式,将式中系数统一表示为椭球偏心率的幂级数形式,可解决不同参考椭球下的变换问题。算例分析表明导出公式的精度分别高于10-3km2和10-4m,可供实际使用。     

椭球情形下等角和等面积正圆柱投影间的直接变换

为实现椭球情形下等角和等面积圆柱投影间的直接变换,借助具有强大符号运算功能的计算机代数系统Mathematica,推导出了等量纬度和等面积纬度函数间变换的直接展开式,并将公式系数统一表示为椭球第一偏心率e的幂级数形式,且统一展开至e~(10)。在此基础上建立了等角和等面积正圆柱投影间的直接变换模型,可解决不同参考椭球下的投影变换问题。精度比对结果表明本文建立的直接变换模型相比于传统间接变换模型精度提高3～5个数量级,完全可以满足地图海图制图精密计算的需要。     

辅助纬度反解公式的Lagrange级数法推演

对地图投影理论中经常遇到的等距离纬度、等量纬度和等面积纬度的反解公式进行了新的研究。利用Lagrange级数公式,借助计算机代数系统强大的数学分析功能,全面给出了这些纬度用椭球偏心率幂级数形式表示的反解公式。与以往数值形式表示的反解展开式不同,这些反解公式是以符号形式给出。研究表明计算机代数系统的应用不但极大地提高了公式推演的效率和准确度,而且反解系数从此可以表示为更简单和更便于记忆的符号形式。     

等量纬度展开式的新解法

对地图投影学中经常遇到的等量纬度正反解展开式进行了新的研究。借助M athem atica计算机代数系统强大的数学分析功能,给出了新的正解公式,发现并纠正了前人正解公式中的错误;并且以此为基础,导出了用第一偏心率幂级数形式表示的反解展开式和三种主要的参考椭球下的实用反解计算式。本文研究表明计算机代数系统的应用不但极大地提高了公式推演的效率和准确度,而且反解系数从此可以表示为更简单和更便于记忆的符号形式。     

三轴椭球表面积的近似计算

推导出了一组三轴椭球表面积近似计算的级数展开公式,并对应地给出了三轴椭球退化为扁椭球和旋转椭球时的表面积公式。该组公式通过引入偏心率、第三扁率等扁率,使公式结构上更为简洁,具有对称性,进一步完善了椭球表面积的计算理论。验算分析表明,相比于传统的近似公式,给出的近似计算公式的精度显著提高,具有实用价值。     

纬度正反解问题的傅里叶级数解算方法

讨论了一种在一般闭区间上连续的无穷级数展开方法,针对测量和地图学中常用纬度间正反解等一类问题,给出了一种傅里叶级数解算方法,并进行了相应的理论分析和计算。基于Mathematica计算机代数系统,推导出常用纬度与大地纬度间正反解的级数展开式,表明运用傅里叶级数解法可以简单表示和计算一类复杂奇函数的正反解无穷展开式。算例分析验证表明,该方法推导出的纬度正反解展开式是正确的。傅里叶级数方法为分析一类正反解问题无穷展开式的一般系数和形式提供了理论分析依据,具有通用性,丰富了纬度正反解变换的相关理论。     

正常椭球重力平均值处纬度与偏心率的表达式

加速度计的精度是影响惯性导航精度的最直接的和最重要的因素,对正常重力平均值的选取是否合理将直接影响到加速度计的精度的高低。传统上还是直接以纬度45°处的正常重力值作为平均值,这是不科学、不合理的。在计算机代数系统中,将正常重力计算公式利用级数展开、牛顿迭代法,推导出纬度关于椭球第一偏心率的函数式,并在考虑推广到太阳系中各天体的基础上,推导出纬度随椭球第一偏心率变化而变化的函数关系式,得到部分天体数据验证,具有一定科学意义。     

复变函数表示的高斯投影非迭代公式

借助复数理论讨论了高斯投影的复变函数表示。引入了等量纬度反解的直接展开式,借助计算机代数系统Mathematica推导出了子午线弧长与等量纬度之间的关系式,并将其拓展至复数域,导出了形式紧凑、结构简单的高斯投影正反解非迭代公式,并在此基础上给出了适合计算机计算的表达式及其相关系数在不同参考椭球下的数值形式。算例结果表明本文公式计算精度在10^-6s以上,可供实际使用。     

海域使用面积测算方法与应用研究

本研究选取杭州湾、茅尾海和胶州湾不同纬度,不同面积下的海域作为研究对象,运用椭球体表面积计算方法和平面面积的解析法,通过在椭球体表面上和平面上面积的计算,得出了在不同纬度下采用平面代替椭球体表来计算海域使用面积的范围和不同面积的海域采用平面代替椭球体表面的相对误差范围,为海域使用面积的精确测算提供一定的技术支撑,为海洋行政主管部门的审批和确权提供强有力的依据,是海域合理开发和可持续利用的重要保障。     

海洋重力仪直接测量纬度技术探讨

海洋重力测量数据中包含测量载体运动产生的对地离心力大小,而该离心力大小与纬度有关,利用此原理,设计了一种测量方法,可以测量出该离心力的大小,进而计算出所处纬度值;通过对测量方法的精度分析,提出了最佳测量方案。从计算实例来看,运用该方法可以有效地测量出测量点的纬度。     

Comparative Late Pleistocene Paleoceanographic Changes in the Mid Latitude Boreal and Austral Western Pacific

Middle latitudes of the northern and southern hemispheres of the western Pacific are the sensitive areas for the climatic change. We reconstruct the variation in primary productivity to evaluate the shift of the transition zone between the central water mass and cold water in the both hemispheres. In cores S2612 and LH3166, which are located around boreal and austral 35 degree, the mean C_Organic/N atomic ratios are 7.8 and 7.2, respectively. Therefore it is suggested that organic matter is mainly of marine origin (excluding the middle Stage 6 to Stage 7 with the high C_Organic/N atomic ratios in core LH3166). Primary productivities estimated from these cores in the middle latitudes of the western Pacific during the late Pleistocene demonstrate similar profiles. Maxima are observed at late Stage 2, late Stage 4 (middle Stage 4 for L3187) and late Stage 6 while minimum values were observed at Stage 5. Mass accumulation rates of organic carbon and biogenic opal also show similar profiles in these cores. These results and paleontological evidence show that the transition zone between Subtropical and subarctic waters almost synchronously migrated along the latitudinal transection during the last 150 kyr.     

北半球中高纬度大气环流主模态的季节演变及其与北极海冰变化的联系

利用31a(1979—2009)气候月平均的海平面气压(SLP)资料,提出1种与北半球中高纬度环流转变相适应的分季法。并根据这个客观分季方法,通过SEOF分析,发现大气环流主模态的季节演变有着典型的北极涛动(AO)空间结构,其时间系数在1990年代中期发生转型。500hPa上纬向波的涡度有着南北反位相的分布特征,冬季正涡度的区域对应着气旋性环流,其覆盖范围广,而夏季正涡度区域更偏北,可见AO在冬季增强,夏季减弱。北半球SLP异常的EOF分解第一模态为北极涛动(AO),第二模态是偶极异常(DA);将这2个模态称之为北半球中高纬度大气环流异常的优势模态。通过计算优势模态与海冰面积的超前滞后相关性,发现AO依然是控制海冰变化的前期大气环流异常的模态,而DA则可能是海冰快速变化后期大气环流的主导模态。     

应用酵母双杂交系统筛选虾夷扇贝FOXL2的相互作用蛋白

FOXL2是脊椎动物的雌性决定基因,在多种无脊椎动物中也被认为是雌性决定与分化的关键基因,但其在无脊椎动物中的作用机制目前尚不清晰。本文利用Clontech酵母双杂交系统筛查虾夷扇贝FOXL2的相互作用蛋白。研究首先构建诱饵质粒pGBKT7-FOXL2,并检测诱饵蛋白的毒性及自激活活性,结果显示诱饵蛋白对酵母菌株无毒,也无自激活活性。利用该诱饵质粒,本研究从虾夷扇贝酵母双杂交cDNA文库筛选得到17个阳性克隆,测序验证得到12个读码框正确的阳性克隆,它们来自4种蛋白:COP9信号复合体亚基5、钠/钾ATP酶β3、哺乳动物室管膜相关蛋白1和胰脂肪酶相关蛋白2。研究进一步将诱饵质粒与4种蛋白的猎物质粒进行共转化验证,结果均为阳性,表明这4种蛋白与虾夷扇贝FOXL2都可能存在相互作用。本文为研究FOXL2在无脊椎动物性别决定与分化中的作用提供了参考。     

大沽河口底层海水溶解氧浓度分析

大沽河是胶州湾入海径流量最大的河流,对其入海口海水溶解氧含量进行分析可以衡量水质的好坏,为大沽河污染治理效果提供依据。本文基于2016年11月6日—2017年6月20日期间大沽河口底层海水温度和溶解氧浓度等数据,对其底层海水溶解氧浓度的时间变化特征及影响因素进行了分析,并对水质进行了评估。结果表明,观测期间大沽河口海水溶解氧浓度以季节变化为主,秋季至冬季升高,冬季至夏季降低,其中1月平均值最高,约为11.86mg/L,6月份最低,约为6.17mg/L。影响大沽河口海水溶解氧浓度变化的主要因素是海水温度,溶解氧浓度随着温度的季节性变化而变化。在大风天气的影响下,溶解氧浓度在秋季末至春季初期出现了过饱和的现象。大沽河口底层海水溶解氧浓度受到潮汐作用的影响存在半日周期和日周期的变化特征。在观测期间大沽河口不存在溶解氧浓度低于二类水质标准的现象。     

山东沿海无缝深度基准面模型构建

无缝深度基准面模型的构建是实现海洋测绘成果基准统一的一项重要基础性工作,对于促进实现陆海统筹具有重要意义.根据我国目前规定采用的深度基准面,即理论最低潮面,以及国际上推荐使用的最低天文潮面,本文利用全球潮汐模型FES2014提供的13个分潮调和常数,分别构建了山东沿海(34.5°N-38.5°N,117.5°E-124°E)分辨率为1/16°×1/16°的理论最低潮面模型和最低天文潮面模型,对两者的基准值在该研究海域的分布情况进行了统计分析,分别位于-30.39cm到-318.57cm以及-33.69cm到-318.76cm,并研究了两者的差异情况,差值介于-6.68cm到7.99cm,其中94.1%点位的差值位于±5cm內,78.9%的点位表现为正值,说明在山东沿海的多数海域,最低天文潮面位于理论最低潮面以上.