对流性降水雨滴谱特征及其与雷达反射率因子的对比分析

利用OTT Parsivel激光降水粒子谱仪观测的南京地区梅雨季节对流性降水过程的雨滴谱资料和江苏省气象台龙王山雷达观测资料,结合天气形势,对梅雨季节对流性降水过程的微物理参量、平均雨滴谱和速度谱分布特征进行分析;在对平均谱拟合时发现,Gamma分布对小滴数目的估计和大滴端形状的符合程度效果好于M-P分布和对数正态分布,并且拟合了Gamma分布参数μ和λ的二次项关系;建立了雷达反射率因子与雨强的相关关系,并将Parsive激光降水粒子谱仪观测计算的回波强度与雷达观测的回波强度作以比较,结果表明:对于此次暴雨过程,雷达观测到的回波强度有低估的现象,并且Parsivel粒子激光探测仪观测计算的回波强度越大,雷达低估的现象越为明显。回波修正后,用统计的Z-I关系式估算的降水量与Parsivel测得的降水量更为接近。     

EOF分解在分类问题上的应用

EOF分解能够将n维空间的问题转化成P维空间(P≤n),在此情况下,我们证明了“对原始资料的聚类,完全等价于对其时间系数的聚类。”详细论述了此种方法的物理及几何意义。     

集合敏感性在预报误差及可预报性研究中的应用进展综述

研究大气的可预报性和预报误差产生的原因,对于改进数值预报,提升业务预报技巧具有重要意义。集合敏感性基于具有流依赖特性的集合预报,通过建立预报与初始场或前期预报大气状态之间的统计关系,为揭示与预报对象可预报性相关的动力学特征及理解预报误差来源和传播机制提供了一种新方法。同时,介绍了集合敏感性的定义和度量,并综述了其针对典型天气系统和高影响天气事件研究的进展,并讨论了该方法的优势和局限性。     

自忆性建模及其气候应用

对制约系统运动的含时间微商项的方程,引进记忆函数后可导得一个差分—积分方程,它能包容含初值的多个往值。构建和求解系统的差分—积分方程的原理,称为自忆性原理,相应导得的数学模型称为自忆性模型。自忆性模型现已应用到气象、海洋、水文、市场、农业、交通和能源等多个领域的建模、计算和预报,尤其在预报方面取得了显著成果,提高了预报准确率。文中还论述了自忆性—界门模型,讨论了自忆性模型应用效果好的原因,给出了气候预测的实例。     

MODIS反演多云地区地表反照率的一种新方法及其反演试验

在参考国内外卫星遥感反演地表反照率方法的基础上,提出了一种反演多云地区地表反照率的新方法,称之为组合反演法。对于受云影响而无法获得足够的晴空观测数据的像素点,在遥感地表分类数据和归一化植被指数（NDVI） 数据的辅助下,在其周围的有限范围内选择与其具有相同BRDF形状的像素点,将它们在观测角度上互为补充的晴空观测数据组合成对同一个BRDF形状的一组多角度观测数据,达到一定数量后直接利用线性的RossThick-LiSparse互易核驱动模型反演二向反射分布函数（BRDF）参数。然后,根据“16天”期间平均的当地正午太阳高度角计算反照率。选择青藏高原地区2004年6～8月间5组“16天”的Terra MODIS数据进行的反演试验表明,该方法不仅具有反演多云地区地表反照率的能力,而且能够更好地反映实际的地表信息,反演结果的精度与美国MOD43产品的精度相当。     

长江三角洲汛期预报模式的研究及其初步应用

在短期自忆气候模式的基础上 ,着重考虑了区域性降水特点 ,组合均生函数时序模型 ,构造了区域降水预报模式。以降水预报为实例 ,计算表明 ,它能滚动制作月、季、年降水预报 ,尤其对汛期 (6～ 8月 )降水预报 ,具有相当好的预报能力。     

国内外求算可能最大降雨量研究的综述

文章介绍了国内外求算可能最大降雨量的多种方法，并对各种方法的优缺点进行了比较，提出了应把两种方法即水文气象法和频率计算法结合起来，进行综合分析的见解。     

相位敏感光时域反射光纤传感技术的研究综述

相位敏感光时域反射计（Phase-sensitive Optical Time Domain Reflectometer,Φ-OTDR）是一种新型的分布式光纤传感技术,在周界安防入侵和建筑结构健康监测等领域具有广泛应用.针对Φ-OTDR的传感原理,根据其系统结构及信号处理,总结了Φ-OTDR系统在光源技术、传感头技术、探测技术、复用技术和信号处理技术方面的进展,并对其进行了简要分析.     

设施选址模型的建立及其应用

通过模拟案例对设施选址中的中值问题、中心问题、覆盖问题等建立模型并进行分析,再引入诸如气象要素、地形要素等约束条件,用层次分析等方法建立设施选址综合目标函数,并对设施选址方法提出一些建议．     

矩阵半张量积方法在逻辑网络和相关系统中的应用综述

本文介绍了近期关于逻辑网络及其应用的一些最近的结果,包括逻辑网络的背景、矩阵半张量积（STP）的新矩阵乘积的理论、逻辑网络的一些基本研究以及一些当前的重要工作.特别介绍了逻辑网络的一些基本问题,比如可控性、可观性、稳定性、镇定、同步、最优控制以及扰动解耦等.由于在处理逻辑网络问题方面具有很大的潜力和优势,STP方法被海内外很多学者关注并将其用于相关问题的研究.目前,一些新的领域被广泛研究,包括牵引控制、函数扰动、系统解耦、输出追踪、符号动力学等.本文主要对基于STP方法研究逻辑网络以及STP方法的其他相关应用进行了综述.     

边界微分方程及其应用

本文讨论二维Helmholtz方程外边值问题的求解,以较为严格的方式建立了更精准的新的边界微分方程.在贴体坐标系下,Helmholtz方程可转化为非齐次Bessel方程.将Bessel方程的一般解代入Sommerfeld辐射条件可以得到等价于原Helmholtz方程的积分-微分方程,再利用分部积分消去其中积分,即可建立高频问题的边界微分方程.文中通过若干算例对新得到的边界微分方程进行了数值验证.     

光学遥感信息技术与应用研究综述

光学遥感利用可见光、近红外和短波红外传感器对地物进行特定电磁谱段的成像观测,是遥感科技中发展最早,也是目前对地观测和空间信息领域中应用最为广泛的技术手段.随着近年来光学成像、电子学与空间技术的飞速发展,高空间、高光谱和高时间分辨率遥感技术不断取得新突破,为光学遥感图像处理与应用技术发展创造了前所未有的机遇和广阔前景.本文首先概述了光学遥感的基本原理和发展历程,然后重点介绍了光学遥感图像的数据特点及光学遥感图像处理技术与方法,阐述了光学遥感在生态环境、自然资源和国防安全等领域的应用情况,讨论了未来光学遥感信息技术与应用发展的几个主要方向和趋势.     

信息物理系统安全问题研究进展

信息物理系统（CPS）融合控制、通信和计算等技术,使人与物理世界的交互更加便利.在智慧城市、智能电网、智能制造等领域,CPS被广泛认为是一项革命性技术.在这些应用中,由于信息安全引起的CPS系统安全问题,成为系统设计必须考虑的关键因素之一,并受到越来越多研究者的关注.本文旨在提供针对CPS安全问题研究的一种视角.首先介绍了几类具有强大破坏力的信息安全攻击,进而对现有针对这些攻击的分析、检测与防御方法进行了综述.最后讨论了CPS安全研究仍然存在的挑战.     

多智能体系统的协调控制研究综述

近年来,多智能体系统的协调控制在多机器人合作控制、交通车辆控制、无人飞机编队和网络的资源分配等领域有着广泛的应用,成为当前控制学科的一个热点问题.首先介绍了多智能体系统的研究背景、智能体的概念和相关的图论知识;然后从多智能体系统协调控制包含的几个问题入手,即群集问题、编队控制问题、一致性问题和网络优化问题等,对其国内外的发展现状进行了总结和分析;最后,给出了多智能体系统有待解决的一些问题,以促进对多智能体系统协调控制理论与应用的进一步研究.     

多智能体系统的群集行为研究综述

近些年来,多智能体系统的群集行为分析已成为复杂网络领域的一个研究热点.本文从个体内部动力系统与个体间的拓扑结构这两个因素出发,对多智能体系统的群集行为问题的发展现状进行概述,并对相应的分布式协议、收敛速度以及实现的条件做了介绍和分析.最后,结合目前的研究现状,讨论了群集行为未来的研究方向.     

一个大气扩散的梯度-传输理论模式及其应用

本文在u=u(z),k_y=k_y(x,z),k_z=k_z(x,z)及考虑下垫面对浓度场有清除作用的前提下,求解了定常连续点源三维湍流扩散方程,得到浓度场的分析解。解中含有随稳定度而变的参数。应用Project Prairie Grass的地面源试验资料,经验地定出了从中等不稳定到中等稳定时适用于小尺度扩散的有关参数。将本模式用来计算上述试验中的浓度,除较少的例外情况外,个例的计算浓度与实验浓度的相对误差平均在200％以内,并对误差原因进行了讨论。最后对下垫面影响的不同大小计算了清除作用对地面源浓度场的影响。     

随机微分方程数值解稳定性研究综述

本文回顾了近年来随机微分方程数值方法的稳定性的研究成果.作为相关话题,收敛性问题也有所涉猎.以经典Itô型随机微分方程、中立型随机泛函微分方程、Markov跳随机微分方程和Poisson跳随机微分方程为代表,主要介绍了几类数值方法稳定性研究的成果.这些方法包括常见的Euler-Maruyama方法、Backward Euler-Maruyama方法、θ方法、分步方法等.文中分析了关于稳定性等价性定理经典论文的学术思路,提出了随机微分方程数值计算与仿真所面临的挑战及所要解决的问题.     

区间系统与区间优化模型——理论与应用

区间系统与区间优化模型是一种应用广泛的描述不确定性问题的数学模型.本文综述区间系统与区间优化模型在理论与应用方面的研究进展.特别地,本文将介绍区间线性系统的解和可解性问题、区间线性优化模型的最优解和最优性问题以及区间二次优化模型的最优解和最优性问题,最后简单概述它们的各种应用实例.     

CYGNSS海表风场观测数据验证及其可能的应用

海表面风场可以用于获取许多大气和海洋现象的信号,高质量、高时空分辨率的海表面风场数据产品将有利于海洋-大气动力过程的研究.本文使用全球热带系泊浮标阵列计划（Global Tropical Moored Array Programs）的锚定浮标风场数据和西沙通量塔气象观测资料验证了Cyclone Global Navigation Satellite System （CYGNSS）的35°N~35°S海面遥感风场观测数据.结果表明,CYGNSS海表面风场与实测资料存在着2.17 m/s左右的平均均方根误差（RMSD）,它可能源于观测数据和卫星遥感资料的观测误差,以及两者在空间和时间上未严格匹配而引起的代表性误差.另外,CYGNSS海表面风速的时间演变与实测资料非常一致,展现了CYGNSS在研究海洋-大气能量和动量交换过程方面的潜在应用价值.本文使用Madden-Julian Oscillation （MJO）和赤道东部印度洋上升流事件作为两个个例,说明了CYGNSS海表面风场资料的潜在应用价值.