中国东部夏季极端降水事件及大气环流异常分析

主要利用1961~2014年中国东部地区438个台站的逐日降水资料和NCEP/NCAR的再分析资料,从大气内部动力角度对夏季不同极端降水情况下的环境场进行分析,结果表明:对长江中下游地区而言,在极端降水频次偏多年时,850 hPa风场及整层水汽输送距平场均表明东亚夏季风偏弱,有利于更多的水汽输送到长江中下游地区,500 hPa鄂霍次克海阻塞高压持续日数偏多,有利于冷空气南下,200 hPa东亚副热带急流偏南,且30°N以南偏西风异常有利于辐散,而在斜压波包从西北东南向传播为极端降水事件分发生集聚了能量;对华北地区极端降水频次偏多年而言,850 hPa风场及整层的水汽输送距平场均表明东亚夏季风偏强,有利于更多的水汽输送到华北地区,500 hPa高度距平场日本海正距平,贝加尔湖蒙古地区为负距平,华北地区东高西低,200 hPa东亚副热带急流偏北,从而导致我国华北地区极端降水频次偏多,能量传播也为西北东南向。这些结果表明极端降水的变化,与大气内部的动力作用和能量的传播有密切的关系。     

断层崖演化与古地震研究

从断层崖演化模型及其理论分析入手 ,给出了模型的数学分析解 ,导出了一次突发事件和蠕动成因断层崖演化的等时地形 (地层 )线、最大坡度和崖下堆积体截面积的精确表达式 ,据此分析了可能造成的几何与沉积构造特征。根据野外观察、实验分析及理论研究 ,探讨了断层崖演化及其古地震学研究的一些重要问题 ,提出了与断层崖相关的古地震几何形态、沉积结构和实验分析的综合标志 ,并具体研究和确定了与红果子贺兰山东麓断层崖和孟家湾F2 0 1断层崖相关的 8次古地震事件及其近地表特征和复发周期 ,前者为 2 .0～ 3.0ka,平均 2 .4ka ,后者为 3.3～ 4 .0ka ,平均 3.6ka     

4种海洋贝类对水体中Pb的富集规律

为了研究泥蚶、菲律宾蛤、缢蛏和单齿螺等海洋贝类对海水中Pb的富集规律,本文在设置Pb质量浓度分别为0.001 0,0.003 5,0.006 0,0.011 0,0.026 0和0.051 0 mg/L 6个试验组中,采用半静水法进行泥蚶、菲律宾蛤、缢蛏和单齿螺对海水中Pb的富集试验,分别在0,1,3,5,10,15,20,25和30 d时取出部分贝类用微波消解原子吸收光谱法测定Pb含量,并探讨了贝类对Pb的富集机制,比较了不同贝类对Pb的富集能力。实验结果表明:4种贝类均表现出了对Pb有一定的富集效应。水体中Pb质量浓度达到0.003 5 mg/L时,泥蚶对Pb富集明显;水体中Pb质量浓度达到0.006 0 mg/L时,菲律宾蛤对Pb富集明显。水体中Pb质量浓度达到0.011 0 mg/L时,缢蛏和单齿螺对Pb富集明显。总体上,贝类体内重金属含量随着水体中Pb质量浓度和富集时间的增加而增加。在Pb质量浓度低于0.051 mg/L的所有试验组中,时间越长,贝类体内富集的Pb含量越高,但在3 d左右时,贝类体内富集的Pb含量却出现低值。     

一种基于体素的三维地形可视化方法研究

基于网格的"面模型"地形可视化,难以实现地形的体数据表达和实时编辑,基本上不可能实现地理空间过程的模拟。在体素的基本概念和基于体素模型的地形表达特点的基础上,基于Ogre3D实现体素模型的三维地形可视化,为实现空间过程模拟建立统一的基于"体"的虚拟地理环境打下基础。     

加拿大北方森林火烧迹地遥感分析

森林火灾是加拿大北方森林地区最主要的扰动因素,对北方生态系统起着主导作用。基于MODIS数据,采用全球扰动指数算法(MGDI),对加拿大萨斯喀彻温省和亚伯达省2004-2011年的森林火烧迹地进行检测和分析。通过与MODIS标准火烧迹地产品以及加拿大林业局数据进行比较,扰动指数算法检测的火烧迹地面积比MODIS标准产品更接近于林业局的统计数据。分析表明,在2004-2011年间,由于火灾原因,整个研究区森林面积平均每年减少76.36万hm2,占该区域森林总面积的3.36%。萨斯喀彻温省平均每年燃烧的森林面积为46.83万hm2,亚伯达省为29.53万hm2。其中,2006、2008、2010和2011年是火灾的高峰年份。火烧迹地主要集中在生态交错带的北方保护区、针叶林保护区、针叶林平原区,以及北方平原东北部的伍德布法罗国家森林保护区。     

南海深地震探测的重要科学进程:回顾和展望

南海是西太平洋最大的边缘海之一,研究其深部地壳的结构对深入认识南海共轭边缘的构造属性、深海盆形成演化历史、含油气盆地的形成机制均具有十分重要的科学意义。南海地壳结构的深地震探测从构造区域上可分为南海北部陆缘、南海南部陆缘、南海中部深海盆等几个海域,在探测技术上经历了声纳浮标、双船扩展剖面(expanding spread profile,ESP)、海底地震仪(ocean bottom seismometer,OBS)探测3个阶段。特别是近20年OBS探测蓬勃发展,从南海北部、发展到南海南部、再到南海中部,从二维直线探测到三维网格探测。这些探测和研究得到了宝贵的深部地壳结构信息,为南海的形成演化理论提供了重要依据,同时也推动了国产OBS的应用和人才队伍的培养。而最新完成的深海盆三维OBS探测标志了一个新的历史阶段,具有非常深远的科学意义。     

基于SilverLight和REST的富网络地理信息系统框架设计

 在WebGIS的快速发展过程中,其架构方法和实现技术的研究一直是人们关注的热点。本文针对传统WebGIS开发复杂度高、交互体验性贫乏、运行效率低等不足,在对RIA/SilverLight和REST技术的研究基础上,以整体结构模块化,开发行为统一化,代码可复用及经验可复用的指导思路下,提出由空间数据服务器(数据访问层DAL)、GIS服务和Web服务服务器(业务逻辑层BLL)及部署有SilverLight插件的浏览器(表现层UI)组成的3层架构式富网络地理信息系统,并阐述了数据层中空间属性数据库的设计和建立步骤以及优化经验,分析了业务逻辑层的构成和运行机制,为提高系统开发效率使用MVVM(Model-View-View Model,模型－视图－视图模型)设计模式,将表现层分为前端用户界面和后台逻辑两部分,并描述了用户熟悉的Office Ribbon设计样式的开发方法,说明了后台逻辑架构组件各自功能及通讯路径。最后,为验证此框架能够有效提高系统开发效率、丰富用户体验和改善系统运行性能表现等优势,利用SilverLight(C#)实现了应用实例——LightGIS。系统开发和运行实验表明,该框架能够很好地达成以下目的:(1)实现优美的用户操作界面和丰富的互操作性体验;(2)提供平滑、流畅的地图服务和高响应性空间分析;(3)具备优秀的系统可扩展潜力和可配置性。     

四川省小麦条锈病春季流行的农业气候风险区划

针对当前从气象风险角度开展小麦条锈病与气象关系研究甚少的状况,从农业气象灾害风险分析理论出发,采用相关分析、层次分析和极差正规化等方法,建立了包含气候条件和寄主存在数量两个环境因子的四川省小麦条锈病春季流行农业气候风险模型,并划分了高、中、低风险等级的指标.在此基础上,利用GIS技术对四川省小麦条锈病春季流行的农业气候风险进行了区划.结果表明,四川省的川西高原地区、川西南山地和盆地西南部是小麦条锈病春季流行低风险区,盆地大部地区是中、高风险的集中区.区划结果为进一步做好四川省小麦条锈病的分区预报和综合防治方面提供科学依据.     

不同岩石破裂全过程的声发射序列分形特征试验研究

通过对不同岩性的岩石进行单轴压缩声发射试验,获取岩石破裂全过程中的载荷-轴向变形曲线及声发射参数,观察试件破裂失稳时的破坏情况,分析破坏过程的载荷变化关系。着重对比了不同岩石的不同力学性质、岩石声发射序列的时域特征和声发射序列的分形特征。研究结果表明,采用声发射率、能率可以很好地描述岩石破裂损伤的整个阶段;计算岩石声发射率、声发射能率的关联维数,可得出岩石破裂过程的声发射序列具有分形特征;岩石破裂过程的声发射分维值D反映了岩石内部微裂隙的统计演化规律;不同岩性的岩石破裂过程的声发射参数序列的分形特征具有一定的共性;归纳总结出岩体声发射序列分维曲线的演化模式,即波动→持续下降演化模式,提出可以将分维值的持续下降作为岩体破裂失稳的前兆。     

干密度对路基性能的影响研究

通过滤纸法试验,测得3种干密度下的土-水特征曲线,拟合得到3种干密度下的Van Genuchten模型参数,分析干密度对土-水特征曲线及Van Genuchten模型参数的影响。通过室内回弹模量试验,分析压实度和含水率对回弹模量的影响,并建立回弹模量与压实度和含水率之间的关系式。基于水力耦合机制,结合试验结果建立地下水位变化作用下的路基湿度及变形的动态响应模型,计算地下水位从-6 m上升到-3 m后,路基的含水率和回弹模量分布以及路基的变形。计算结果表明,干密度对土-水特征曲线Van Genuchten模型参数产生显著影响,饱和体积含水率随着干密度的增大线性减小,残余体积含水率随着干密度的增大线性增大,参数a与进气值的倒数线性相关,参数n随干密度的增大线性增大;回弹模量随着含水率的增大而减小,随着干密度的增大而增大;地下水位上升导致路基土的含水率显著增加,回弹模量明显下降,引起不可忽视的路基变形;不同填筑压实度下,地下水位变化引起的路基变形差异很明显,控制路基土的压实度是提高路基土性能的有效途径。