中国地球气候系统模式的发展及其模拟和预估

地球气候系统模式是开展多学科、多圈层集成研究的重要平台,其发展是国际地学领域特别是全球变化领域竞争的前沿。中国的地球气候系统模式研发工作始于20世纪80年代,最近10年得到快速发展。研发格局上已经形成中国科学院、有关部委和高校三足鼎立的局面。文中在简要回顾中国地球气候系统模式早期发展历史的基础上,总结了中国参加第6次耦合模式比较计划的9个地球气候系统模式的技术特点,初步评估了中国4个模式对全球和东亚气候模拟的基本性能,分析了其在4种共享社会经济路径情景下对全球降水与温度的预估变化及其与平衡态气候敏感度的联系。最后,结合国际态势,从发展的角度提出未来中国气候模式研发工作需要加强的8个方向。      

信息网络管理及安全防范

1信息网络存在的问题(1)信息网络硬件配置的安全策略不够全面。一般都能够部署边界防火墙和配备网络病毒查杀软件等基础设施,但缺乏有针对性及病毒库更新及时的防护软件。在内外网分离的工作环境中,内网也只重视边界防护,一旦突破内网,安全无法保障。部分业务和网络节点还存在缺陷,对网络技术的恶意代码检测手段及安全事件的事中分析、事后溯源能力不足,因此存在被网络攻击的风险。     

IMPACT OF DIABATIC PROCESSES IN AGCM ON 4-DIMENSIONAL VARIATIONAL DATA ASSIMILATION*

The impact of diabatic processes on 4-dimensional variational data assimilation (4D-Var) was studied using the 1995 version of NCEP's global spectral model with and without full physics.The adjoint was coded manually.A cost function measuring spectral errors of 6-hour forecasts to "observation" (the NCEP reanalysis data) was minimized using the L-BFGS (the limited memory quasi-Newton algorithm developed by Broyden,Fletcher,Goldfard and Shanno) for optimizing parameters and initial conditions.Minimization of the cost function constrained by an adiabatic version of the NCEP global model converged to a minimum with a significant amount of decrease in the value of the cost function.Minimization of the cost function using the diabatic model, however,failed after a few iterations due to discontinuities introduced by physical parameterizations.Examination of the convergence of the cost function in different spectral domains reveals that the large-scale flow is adjusted during the first 10 iterations,in which discontinuous diabatic parameterizations play very little role.The adjustment produced by the minimization gradually moves to relatively smaller scales between 10-20th iterations.During this transition period,discontinuities in the cost function produced by "on-off" switches in the physical parameterizations caused the cost function to stay in a shallow local minimum instead of continuously decreasing toward a deeper minimum. Next,a mixed 4D-Var scheme is tested in which large-scale flows are first adiabatically adjusted to a sufficient level,followed by a diabatic adjustment introduced after 10 to 20 iterations. The mixed 4D-Var produced a closer fit of analysis to observations,with 38% and 41% more decrease in the values of the cost function and the norm of gradient,respectively,than the standard diabatic 4D-Var,while the CPU time is reduced by 21%.The resulting optimal initial conditions improve the short-range forecast skills of 48-hour statistics.The detrimental effect of parameterization discontinuities on minimization was also reduced.     

瓦片金字塔模型技术的研究与实践

海量栅格数据的简化与压缩是近年来三维GIS领域的研究热点。本文在研究瓦片金字塔技术的前提下,基于线性四叉树结构,采用重采样、分层分块的方法构建了海量栅格数据的瓦片金字塔模型,并以该模型为基础设计实现了一个Web3DGIS平台。实验证明,本文设计的平台能够满足海量地形及影像数据的实时三维可视化要求。     

GPS PPK技术在测量外业中的应用探讨

探讨了GPS PPK的工作原理、优越性及在工作中与RTK的联合使用,详细地介绍了PPK与RTK之间的优缺点及PPK的作业流程。     

计算转换参数提高手持式GPS接收机定位精度的方法与探讨

通过在矿区施测的静态GPS控制测量,根据实际不同的坐标系工程用图需要,在矿区内均匀选择三个以上公共点的两套坐标,探讨对手持式GPS接收机求取其转换参数的方法,采用五参数转换法,求出转换参数,然后在手持GPS接受机上设置五参数来提高定位精度.     

基于B/S结构的司法鉴定地理信息系统建设

随着信息技术的迅猛发展,司法部门过去的鉴定信息管理模式已无法适应以网络时代为特征的外部环境。为了加快司法部门的信息化建设,基于规范的软件工程要求,我们运用地理信息技术,采用B/S结构设计,开发了司法鉴定地理信息系统,为司法公正提供有力保障。采用B/S结构,系统功能主要基于浏览器上。所以,页面利用ASP.NET技术实现,既保证对浏览器的兼容性,又实现了网站的功能,能够完全满足法院的业务处理需要。     

基于WorldView 2遥感影像的湿地资源调查

以哈尔滨市道外区为研究区,利用2011年9月拍摄的WorldView 2遥感影像,建立湿地资源解译标志,采用人机交互方式进行湿地资源调查,为哈尔滨市道外区湿地保护及利用规划提供技术支持。     

河南省农田利用集约度时空变化及其影响环境

采用因子分析法、重心分析法及空间自相关分析法,利用SPSS、ArcGIS和GeoDa,探究了河南省县级尺度农田利用集约度及其空间分布、空间变化特征。研究发现:河南省农田利用集约度较高的县级单元多分布于河南省东北部;近邻城市的农田利用集约度亦较高;农田利用集约度相近的县级单元呈空间集聚态势,尤其是以较低农田利用集约度的县级单元更为明显;农田利用集约度重心点位于河南省几何中心点的东北方向,且随着时间推移仍不断向东北方向移动。农田利用集约度是农业生产者在自然条件、经济发展、政治制度、社会人文等环境的约束下,结合劳动力、耕地等自身资源条件,经分析判断后对农田利用效果的评价。探究农田利用集约度空间分布特征及其变化,可了解不同区位条件下的农户生产决策特征及其变化,为农业发展战略的制定提供依据。     

华南冬春季连续性降水异常的成因分析

根据1959 ～2010年华南逐月降水资料、全球月平均高度场、风场和海表温度等资料,采用合成分析的方法,对华南冬春季连续性降水异常的可能原因进行了初步分析.结果表明:华南冬、春降水的影响系统各不相同,冬季偏旱(涝)年东亚大槽较常年偏强(弱),冬季风偏强(弱),西北太平洋海温偏暖(冷);春季偏旱(涝)年孟加拉湾以北的南支槽偏弱(强),东太平洋海温异常偏冷(暖).影响冬、春季降水的系统之间又不是绝对独立的,在一定程度上存在着相互联系,乌拉尔山阻塞高压偏强,哈德莱环流偏强会导致冬春季持续性降水偏少.西北太平洋海温持续偏暖易导致冬春连旱,热带东太平洋海温持续偏暖易导致冬春连涝.