GPU accelerated marine data visualization method

The study of marine data visualization is of great value. Marine data, due to its large scale, random variation and multiresolution in nature, are hard to be visualized and analyzed. Nowadays, constructing an ocean model and visualizing model results have become some of the most important research topics of ‘Digital Ocean'. In this paper, a spherical ray casting method is developed to improve the traditional ray-casting algorithm and to make efficient use of GPUs. Aiming at the ocean current data, a 3D view-dependent line integral convolution method is used, in which the spatial frequency is adapted according to the distance from a camera. The study is based on a 3D virtual reality and visualization engine, namely the VV-Ocean. Some interactive operations are also provided to highlight the interesting structures and the characteristics of volumetric data. Finally, the marine data gathered in the East China Sea are displayed and analyzed. The results show that the method meets the requirements of real-time and interactive rendering.     

Experimental research on the effect of slope morphology on bank collapse in mountain reservoir

Farmers along the Amazon River each year face multiple natural hazards that threaten crop production and limit the potential for agricultural development of the expansive floodplain and active channel. In this paper we report the findings of a study of natural hazard-related risk associated with rice production on silt bars in the active channel of the Amazon River near Iquitos, Peru. Data were gathered in four rice producing communities in 2014 using household surveys (n = 83 households), focus group discussions, surveying of land elevations along the Amazon River, and interpretation of remote sensing imagery. The probability, extent, and severity of rice crop shortfalls were estimated for recent production years and the economic losses to farming households were also assessed. Our findings point to a very high risk of crop shortfalls due to natural hazards, suggesting that a good year brings rice farmers bounty and a bad year, near penury. River stage reversals (repiquetes) and edaphic conditions were found to be more problematic than the often cited hazard of high and/or early floods. Also surprisingly, farmers’ perceptions of hazards and risk diverged markedly from actual shortfalls experienced during the production years studied. Our results provide the first quantitative estimates of risk due to the multiple natural hazards along the Amazon River and point to the need to assist lowland farmers with risk mitigation so as to unlock the considerable potential of Amazon floodlands for agricultural production.     

地下结构物对地下水流场影响的特性规律

城市的发展对交通提出了更高的要求, 这就引发了地铁的快速发展, 而地铁车站的存在, 会对原本稳定的地下水流场产生阻挡效应, 因此, 很有必要研究地下结构物对地下水流场造成的影响。本文采用数值方法研究地下结构物对地下水流场的影响, 基于单元中心有限差分法软件Visual, MODFLOW。为了明确地下结构物影响地下水流场的因素, 对计算模型进行了简化, 模型计算针对的是单层土层中地下结构物对地下水流场的影响。研究表明:地下结构物不仅能够影响地下水流场的稳定时间, 而且使得迎水面水位上升, 背水面水位下降, 其中, 对背水面的影响程度大于迎水面。地下结构物左右侧上下游之间的水位差, 也是其中的影响因素之一。     

基于EOS/MODIS数据的NDVI与EVI比较研究

作为NOAA/AVHRR 归一化植被指数(NDVI) 的延续和发展, EOS/MODIS 归一化植被指 数(NDVI) 和增强植被指数( EVI) 在许多领域得到广泛应用。应用数理统计和地统计学方法对二 者进行的对比研究表明: NDVI 在植被生长旺盛期容易达到饱和, 而EVI 则能克服这一现象, 比 较真实地反映植被的生长变化过程; 相同空间分辨率下, EVI 取值范围、标准差与变异系数均高 于NDVI, NDVI 数据比较均一, 其空间相关性高于EVI, EVI 更能反映研究区域内植被空间差异。 关键词:MODIS; 归一化植被指数(NDVI) ; 增强植被指数( EVI) ; 对比     

甘肃省“五化”协同发展时空演变格局及影响因素分析

以2005年、2010年和2015年甘肃省87个县区、县级市及自治县的工业化、城镇化、信息化、农业现代化与绿色化（简称“五化”）为研究对象,利用空间自相关分析、地理加权回归分析等空间分析方法,结合构建的“五化”协同发展模型,对甘肃省“五化”协同发展的时空分异格局、时空演变趋势和影响因素进行研究分析,以期为甘肃省各市州科学的制定发展政策提供参考。结果表明：甘肃省“五化”协同发展格局具有明显的空间相关性且空间差异显著,协同水平呈现出明显的西北高、东南低分布格局;“五化”发展水平和综合水平较低,协同水平总体不高,以轻度失调、濒临失调和勉强协同为主,但总体上升幅度较大;“五化”协同发展的影响因素,按其影响力大小依次为：农村居民人均可支配收入 > 城乡居民可支配收入差 > 固定资产投资总额 > 财政支出 > 地形起伏度 > 城乡居民消费差 > 降水量。     

中国草畜平衡状态时空演变指示的草地生态保护格局

中国草原牧区作为重要生态安全屏障和草地畜牧业生产基地,其草畜平衡状态直接影响草地退化与恢复,进而影响草地生态系统服务能力的强弱。本文分析了2000—2015年主要草原牧区草地植被覆盖、牧草供给、草畜平衡状态的时空变化特征,深入探讨草地退化与恢复及载畜压力下草地生态系统保护与恢复空间格局。结果表明：过去16年主要草原牧区草地面积净减少约163万hm²,6.7%的草地出现植被覆盖退化,而5.4%的草地呈现植被覆盖明显恢复。天然草地牧草供给量以增加为主,年增率约0.3 kg/hm²,然而其载畜压力亦持续增加,不考虑补饲的载畜压力指数高达3.8,除内蒙古东北部、青藏高原中部仍有载畜潜力,其余多处于超载状态;考虑实际冷季补饲的载畜压力指数约3.1,内蒙古中东部有所缓解;假设冷季全额补饲则载畜压力指数减至1.9,内蒙古、青藏高原等区域明显缓解。叠加上述数据,本文针对自然保护地、牧区、半农半牧区和农区等不同区域的草地生态保护格局,提出了平衡草地生态保护与畜牧生产利用的不同发展策略。     

射电类星体黑洞质量和射电特性的研究

收集了117个类星体(20个射电宁静类星体和97个射电噪类星体)的红移、热光度、H_β发射线宽度、5 100 A的单色光度、射电噪度.利用反响映射法计算了样本的黑洞质量和爱丁顿比,利用总的5 GHz流量密度计算出射电光度.分析了它们之间的相关性,得到的结论如下:(1)射电宁静类星体的黑洞质量和热光度、射电噪度、射电光度之间具有弱相关性,而射电噪类星体黑洞质量和热光度、射电噪度、射电光度之间具有强相关性;(2)射电宁静类星体热光度和射电光度、5 100 A的单色光度之间具有弱的相关性,而射电噪类星体热光度和射电光度、5 100 A的单色光度之间具有强的相关性;(3)射电宁静和射电噪类星体的黑洞质量、发射线宽度和爱丁顿比分布有差异.基于这些结果得到:射电宁静和射电噪类星体发射线宽度的差异可能是导致它们黑洞质量不同的原因;射电宁静和射电噪类星体本质的不同是由于内秉物理性质的不同造成的;黑洞质量、黑洞自旋、爱丁顿比和寄主星系形态是解释射电噪度起源和双峰状分布的重要参量;射电喷流和盘的吸积率之间具有紧密的关系.     

基于复杂性理论的城市经济网络研究进展与展望

城市经济网络的研究借鉴了复杂性理论的分析方法,能更细致地刻画城市网络的空间格局。现有的大量研究仍沿袭城市体系空间结构的思路,注重城市的竞争和位序关系以及城市网络的中心性,未能充分体现城市经济网络和城市体系空间格局的差异。本文通过对基本文献的梳理,从复杂性理论的视角将城市经济网络研究的发展历程分为3个阶段:20世纪40年代前的基础理论构建阶段;50-90年代的发展创新突破阶段以及21世纪以来的多元繁荣发展阶段。目前,城市经济网络研究的热点领域包括城市经济的拓扑结构和空间拟合、全球城市联系的范围测算和质量评价;城市经济网络结构的动力学影响以及城市经济网络的安全管控和功能优化。未来要关注大数据时代的数据整合和挖掘,构建城市经济网络的整体研究框架。     

基于高精度DEM和RS技术的滑坡环境指标参数快速提取方法——以陕西省宝鸡市金台区长乐塬特大型滑坡为例

DEM和RS技术是研究滑坡地质灾害的重要资料和手段。近年来,随着高空间分辨率遥感卫星和高精度雷达卫星的上天,可以获取现时性高精度的DEM,使滑坡地质灾害的研究由二维向三维提升。利用IRS-P5数据生成的5m精度的DEM,借鉴GOOGLE的三维可视性原理,将其和高空间分辨率QuickBird(0.61m)数据叠置到数字地球之上,制作成三维可视性图像,进行滑坡环境指标参数提取方法研究。研究结果表明,该方法可直接读取滑坡环境指标的三维参数,具有客观、准确、快速的特点,可为滑坡灾害评估和区域地质灾害危险性评价提供定量化资料。     

中国经济增长与制度变迁的空间面板数据分析

以North的体制经济学为理论依据,将新古典经济学的Solow增长模型扩展为一个包含制度变量的计量经济学模型,并结合空间面板数据分析方法,使用1997—2005年中国省区的社会经济数据实证检验了经济制度环境对经济增长的影响。研究结果表明:该时期的制度变迁对中国的经济增长具有显著贡献力,证实了North的制度经济学理论假设。此外,空间面板数据的分析方法深入地揭示了省域经济活动之间存在的空间自相关性,即地区之间通过技术扩散、要素转移以及社会文化交流等在地理空间上发生相互影响。