鲁中地区强对流天气的气候特征及相关环境参数特征分析

利用鲁中地区2001—2016年伴随瞬时风力不低于8级的所有强对流天气个例共106次进行分析,总结其气候特征,并通过箱须图的形式研究了分类强对流天气相关环境参数的分布特征和预报阈值。结果表明：2001—2016年强对流天气分布呈山区多、平原少、中部多、北部和西南部少的特点;6月和6月中旬是主要月份和旬份;地面辐合线是最主要触发机制类型;雷暴大风型、冰雹雷暴大风型和强降水混合型对应的地面和850 hPa的平均温度露点差,0～1 km和0～3 km垂直风切变,SWEAT指数、LI指数、K指数、风暴相对螺旋度、高度指数等环境参数各有不同的最低阈值;鲁中地区易发生强对流天气的0 ℃层高度为4.1 km左右;对于伴随冰雹的强对流天气,其融化层高度比0 ℃层高度低0.6 km左右。根据以上环境参数的分布特征、高低空垂直风切变的强弱变化可对3类强对流天气进行一定程度的区分。     

一次局地短时强降水的成因和预报误差分析

利用常规气象观测资料、NCEP/NCAR再分析资料和多普勒天气雷达资料,对2016年8月6—8日潍坊一次强对流天气的成因和预报误差进行了分析,结果表明：1）500 hPa冷涡底部低槽、850 hPa低涡切变线和地面倒槽是主要影响天气系统, 数值预报对此次天气过程的影响系统预报偏差大,而预报员对数值预报依赖程度高是此次预报失误的主要原因;2）850 hPa以下强的水汽辐合是强降水发生的重要条件,低层辐合和高层辐散配置导致的强垂直上升运动是暴雨产生的动力机制,位势不稳定因中高层的冷空气入侵下沉得以加强;3）列车效应和强回波维持少动是造成短时强降水的重要回波特征,逆风区的发展和移动对于判断强降水的落区有指示作用,多普勒雷达反演风场中的中尺度辐合线是导致局地强降水发生的直接原因;4）风廓线雷达水平风场可以连续地反映降水过程中风场垂直结构及其变化,降水发生前探测高度明显升高,中高层冷空气侵入时间与强降水的时段相对应。     

成像测井缝洞解释评价研究进展

综合露头刻度井、数值模拟和物理模拟的实验结果对微电阻率扫描成像测井缝洞解释评价的研究进展进行了总结和探讨,分别包括岩芯归位、缝洞刻度率、岩芯和成像裂缝参数的差异性,以及裂缝宽度和地层孔隙度的计算。岩芯归位确定了缝洞体在地层中的深度和方位。电成像测井对过井眼未充填缝和孔洞发育段的刻度率为100%,而单个孔洞在岩芯和电成像测井中通常无法一一对应。单条裂缝的倾角或井周长度在岩芯和成像测井中具有较高的相关性,而裂缝宽度的相关性一般。数模和物模的结果表明电成像测井裂缝宽度的计算受多种因素影响,当裂缝的视宽度大于0.1 mm时,电成像测井计算的裂缝宽度和裂缝视宽度基本一致,当小于0.1 mm时,电成像测井计算的宽度值误差较大。目前电成像测井通过孔隙度谱法和图像分割法计算地层的孔隙度,但都受限于除孔洞的其他低阻地质体的影响,因此需要加强岩芯刻度的功能。     

柴达木盆地西部天青石矿区矿物学与元素地球化学特征研究

柴达木盆地天青石资源极为丰富,已发现有大风山、碱山、尖顶山等大型天青石矿床。通过元素分析、元素相关性分析、矿物组合分析等方法与手段,对柴达木盆地天青石矿区矿物特点及元素地球化学特征进行了研究。得到如下结论:大风山矿区以天青石—方解石—镁方解石矿物组合为主,矿物品位均值为59%;碱山矿区以天青石—文石矿物组合为主,矿物品位均值为39.6%;石膏、白云石在各矿区矿物均有分布,且含量较低。石膏与天青石成正相关关系,白云石的存在对天青石成矿来说是不利因素,铁白云石、文石和镁方解石的普遍存在可说明该区矿物成矿温度较高。Sr与S成正相关关系,证明Sr主要以天青石(硫酸锶)形式存在,锶与镁、钙成非线性关系,锶含量高则钙含量低,钙主要赋存在石膏中,而非方解石中。Sr/Ba比值、Sr/Cu比值分析表明该矿区经历过长期干旱的环境,Mg/Ca比值分析表明该区天青石成矿过程中微生物对其成矿作用起到了非常重要的作用。     

考虑边坡内孔隙水压力效应的抗滑桩简化分析方法

将塑性极限分析上限定理与抗剪强度折减技术相结合,建立了考虑孔隙水压力效应的抗滑桩加固土坡的极限平衡状态方程,采用数学优化方法求解桩侧极限有效土压力及相应的潜在破坏模式,其中水对边坡的影响作用通过虚功方程来体现,将孔隙水压力当作外力荷载做功,进一步地,基于获得的桩侧无量纲极限有效土压力,建立了抗滑桩的挠曲微分方程,采用有限差分法求解桩身的反应。在此基础上,针对典型算例边坡进行变动参数计算与对比分析,探讨了孔隙水压力对抗滑桩加固力与最优加固位置的影响。     

边坡稳定有限元分析中的三个问题

对大型有限元软件ABAQUS进行二次开发,提出了自动搜索安全系数的边坡稳定有限元分析模型。在此基础上进行大量变动参数研究,探讨了迭代不收敛、塑性区贯通及等效塑性应变贯通等3种边坡失稳判据的内在联系与适用性,其中迭代不收敛判据易于自动搜索的编程实现,且较少依赖研究者的经验。大多数情况下单元阶次不影响安全系数的确定,但一阶单元有时可能高估安全系数,建议采用二阶单元。基于更新拉格朗日格式实施边坡稳定大变形有限元分析,结果表明迭代不收敛准则不适用于大变形分析。     

B/S多层结构的湖泊数据库WebGIS服务系统的设计与应用

B/S多层模型是计算机网络软件工程领域内的一个趋于成熟的系统设计思想。以多层模型的思想构建We-bGIS可以解决系统深层次应用开发的诸多问题,已成为当今GIS研究热点之一。湖泊科学数据库WebGIS服务系统旨在促进数据共享,为科研工作者提供基础数据支持。本文在分析比较几种国内外数据发布系统基础上,以数据仓库的理念为指导,设计了B/S的多层体系结构湖泊数据库WebGIS系统。前台利用了动态服务器主页(ASP)技术,Web服务器采用Microsoft公司的Internet Information Server(ⅡS)。中间层采用SuperMapIS地图发布引擎,后台数据库采用了空间数据库引擎用于管理SQL SERVER企业数据库中存储的海量数据。本文围绕系统构建过程中所用到的方法和技术,探讨了B/S多层结构WebGIS的应用和实现。     

一种以低秩矩阵重建的图像混合噪声去除算法

近年来,低秩矩阵重建在机器学习、图像处理、计算机视觉与生物信息学等众多科学与工程应用领域中,迅速发展为一个新的研究热点,其主要涉及矩阵填充与稳健主成分分析2大问题,即分别从精确且不完全的采样矩阵元与从大误差矩阵元的分布较为稀疏的观测矩阵中恢复出原始低秩矩阵。鉴此,本文定义了稳健矩阵填充,即从非完全且存在稀疏误差的采样矩阵元中精确恢复出原始低秩矩阵,通过最小化核范数与l₁-范数的组合构建了相应的凸优化模型,并提出了一种新颖的增广分部拉格朗日乘数法来求解此类最优化问题。通过将其应用于混合高斯与椒盐噪声去除的问题中表明,此算法对具有规则纹理及相似结构内容等低秩特征的影像中混合噪声的去除效果较好,其能同时去除影像中的椒盐噪声与高斯噪声,且有效保留影像中的纹理细节等信息;当影像中椒盐噪声密度较高而高斯噪声相对较小时,其去噪性能更佳。     

城市化过程中西安都市圈都市农业结构时空变化特征

城市化是推动都市农业形成及结构转变的主要驱动力,探究快速城市化过程中都市农业结构变动特征对协调城市与都市农业功能及其可持续发展具有重要意义。本文通过农业结构变化率、农业结构系数、农业产业结构转换方向系数等指标,研究了城市化过程中西安都市圈都市农业结构变动特征及其空间分异。结果表明:(1)西安都市圈城市化的快速发展,导致都市农业粮油生产比重持续下降,水果、蔬菜生产以及农业休闲服务比重上升,农业结构逐渐向特色化、现代化发展。(2)1999-2006年,是西安都市圈低城市化水平向较高城市化水平发展阶段,是推动都市农业结构快速调整与转变的重要阶段;2006年之后由于城市对农产品及休闲服务的需求结构格局已基本确定,类型的多样性需求相对减缓,主要以数量需求增加为主,因此农业结构变化则相对较小。(3)随着城市化水平的提高,农业结构系数降低,都市农业结构层次逐渐趋于高级化,都市圈核心区比边缘区农业结构层次更高。(4)西安都市圈各区县谷物种植业转换方向系数均小于1,谷物种植业向蔬菜、果业及休闲农业的转换较为突出,都市圈农业正向现代都市农业转变。     

以改进SEBS模型估算苏木吉林南湖的水面蒸发

基于TM/ETM+数据,利用地表能量平衡原理,结合改进了温度算法和地表宽波反照率算法的SEBS模型,对巴丹吉林沙漠东南部苏木吉林南湖2000-2013年的湖面蒸发进行了反演.利用安装在湖面的E601型蒸发皿实测数据对反演结果进行验证,通过相关性分析发现,利用阿拉善右旗气象数据结合SEBS模型计算的湖面蒸发值与蒸发皿实测值相关性较好,R²>0.95,两者的均方根误差RMSE为0.313 mm,平均绝对百分比误差MAPE为8.17%.给出了折算方程,折算系数为0.621,并算得2000-2013年苏木吉林南湖湖面年平均蒸发量为1 287.544 mm.苏木吉林南湖湖面蒸发与气温相关性最好,日照时数次之,与风速的相关性最弱.