捷联式海洋重力数据的小波阈值滤波

基于捷联式海洋重力测量数据,对比不同小波、阈值及施加方式对滤波效果的影响。结果表明,db6、db7、db8、db9、db10、sym6、sym7、sym8、sym9、sym10、coif3、coif4和coif5小波较适用于海洋重力测量,小波分解层次可取至8层或9层,采用史坦无偏风险阈值滤波效果较好;小波分解至第8、9层时,阈值滤波结果与截止频率为0.005 Hz和0.003 3 Hz的Butterworth低通滤波器的滤波结果吻合较好,但小波阈值滤波结果更加平滑,两者差值的RMSE在0.25 mGal以内,且小波阈值滤波更容易分解出噪声成分,可以更有效地消除重力畸变。     

Predicting the entire soil-water characteristic curve using measurements within low suction range

The soil-water characteristic curve(SWCC) is widely used in the design and evaluation in the practice of geotechnical and geoenvironmental engineering such as the slope stability under the influence of environmental factors. The SWCC has distinct features in the capillary and adsorption zones due to different physical mechanisms. Measurements of the SWCC are typically limited within the capillary zone(i.e., low suction range). It is cumbersome and time-consuming to measure the SWCC in the adsorption zone(i.e., high suction range). This study presents a simple method to predict the entire SWCC within both the capillary and adsorption zones, using measured data only from low suction range(e.g., from 0 to 500 kPa). Experimental studies were performed on a completely weathered granite residual soil to determine its entire SWCC from saturated to dry conditions. The resultant SWCC, along with the SWCC measurements of 14 soils reported in the literature, were used to validate the proposed method. The results indicate that the proposed method has good consistency with a wide array of measured data used in this study. The proposed method is easy to use as it only requires a simple parameter calibration for a commonly used SWCC model. It can be used to improve the reliability in the prediction of the SWCC over the entire suction range when measurements are limited within the low suction range.     

Evaluation of the integrated multi-satellite retrievals for global precipitation measurement over the Tibetan Plateau

The availability of high-resolution satellite precipitation measurement products provides an opportunity to monitor precipitation over large and complex terrain and thus accurately evaluate the climatic, hydrological and ecological conditions in those regions. The Global Precipitation Measurement(GPM) mission is an important new program designed for global satellite precipitation estimation, but little information has been reported on the applicability of the GPM’s products for the Tibetan Plateau(TP). The object of this study is to evaluate the accuracy of the Integrated Multi-Satellite Retrievals for GPM(IMERG) Final Run product under different terrain and climate conditions over the TP by using 78 ground gauges from April 2014 to December 2017. The results showed the following:(1) the 3-year average daily precipitation estimation in the IMERG agrees well with the rain gauge observations(R~2=0.58, P0.01), and IMERG also has a considerable ability to detect precipitation, as indicated by a high probability of detection(78%-98%) and critical success index(65%-85%);(2) IMERG performed better at altitudes from 3000 m to 4000 m with a small relative bias(RB) of 6.4%. Precipitation change was not significantly affected by local relief;(3) the climate system of the TP was divided into four climate groups with a total of 12 climate types based on the K?ppen climate classification system, and IMERG performed well in all climate types with the exception of the arid-desert-cold climate(Bwk) type. Furthermore, although IMERG showed the potential to detect snowfall, it still exhibits deficiencies in identifying light and moderate snow. These results indicate that IMERG could provide more accurate precipitation data if its retrieval algorithm was improved for complex terrain and arid regions.     

海绵城市建设下的生态效应分析——以常德市穿紫河流域为例

海绵城市建设被认为是解决城市内涝、水污染和水资源短缺、热岛效应等问题的有效途径之一。中国自2015年起共确立30个海绵城市建设试点城区,为今后海绵城市建设在全国范围的推广提供示范。基于实地调研、查阅资料并对比分析穿紫河流域海绵城市建设前后的水文、植被和气候等自然要素变化。结果表明：常德市城市内涝有效缓解,但在暴雨发生时局部仍出现积水和内涝现象;穿紫河水质总体上由劣Ⅴ类转变为Ⅲ类,但在冬季周期性恶化及污染物富集;穿紫河流域生物多样性显著增加,同时也表现出植物种类单一、具有环境净化功能的植物种类较少、生态系统不完整和管理不善等问题;常德市夏季的热岛效应有一定程度缓解。常德市2004-2019年的海绵城市建设显著提升了穿紫河流域的生态效应,为该地区的社会经济发展和人居环境改善提供了重要的生态基础,也为合理评价其他试点城区海绵城市建设效果提供借鉴。     

长江沿江地区化工产业空间格局演化及影响因素

基于企业数据和空间计量方法,探讨了长江沿江地区2000—2013年化工产业空间格局演化及影响因素。结果表明：化工产业主要分布在上海市和江苏沿江地区;中上游部分地区化工产业呈现明显的增长势头,由3个主要热点区发展到20余个不同规模大小的分布热点,成为化工产业新兴“增长极”;城市主城区化工产业减少而远郊区县增加,分布热点变化也反映了化工产业“郊区化”“园区化”的过程;相对低端基础的行业呈现集聚趋势,其中肥料业集聚明显;相对高端精细的行业呈现扩散趋势,其中合成材料业分散化明显;地区化工产业增长受到环境规制、外商投资、交通区位等因素显著影响,外商投资和交通区位具有显著的促进作用,而环境规制呈现显著的抑制效果。     

140kaBP以来南海西南部上升流影响区沉积记录及其古海洋环境变化

对南海西南部现代上升流区沉积物柱样BIS-187-61孔有机碳、生物蛋白石、碳酸盐等各沉积组分进行了详细的分析,试图探讨末次间冰期(MIS 5)以来南海西南部夏季上升流影响区沉积过程及其所反映的海洋环境变化过程。研究结果发现,140kaBP以来该孔沉积记录期总体表现为:碳酸盐百分含量冰期低间冰期高,主要受周边陆源物质输入稀释的控制,为典型的"大西洋型碳酸盐旋回",有机碳、生物蛋白石、碳酸钙以及陆源沉积物的堆积速率均在MIS 2期、MIS 4期和MIS 5e期出现高值。其中,MIS 2期和MIS 4期生源和陆源沉积堆积速率增加可能与冰期时冬季风增强及海平面下降导致陆源营养物质输入增加对初级生产力的刺激有关,也可能与陆源物质输入增加对海洋生源颗粒物输出的压载作用增强有关。而MIS 5e期南海海平面高度与现代相仿,间冰期较强的夏季风引起的越南沿岸上升流增强是导致该时段本研究区域表层初级生产力增强,沉积物总堆积速率及各组分堆积速率都相应增加的主要原因。     

基于均一化观测序列的成山头海表温度气候变化特征分析

文中利用加拿大环境部气候研究中心研发的惩罚最大t检验方法,选取均一的邻近气象站为参考站,结合元数据信息,对1960-2017年成山头海洋站海表温度序列进行了均一性检验与订正。利用订正后的海表温度序列对成山头海温气候变化特征进行分析。结果表明,订正前后年平均海表温度趋势发生了明显改变,表现出海温上升趋势较订正前加强的特征,增暖趋势由订正前的0.04℃/10 a上升到0.15℃/10 a,其中最暖的5个年份多发生在1980年以后,分别为1973年、1989年、2002年、2007年和2017年。海表温度总体呈显著上升趋势和明显的年代际波动,20世纪60年代至80年代末为偏冷阶段,之后开始增暖,20世纪90年代至今为偏暖阶段。1960-2017年,成山头的海温突变点在1987年,是一次增暖性突变,与中国大陆的气温突变特征和气温变化阶段性特征非常一致。     

北斗三号系统与GPS定位性能仿真对比分析

为了解北斗三号系统在国内外及南北极地区的定位性能,在STK仿真平台下建立了北斗三号系统30颗星(3GEO、3IGSO和24MEO)的星座模型,对北京、三亚、新加坡、南北极点等11个站点的平均可见星数和几何精度因子GDOP值进行了分析,并与GPS进行了对比。结果表明,北斗三号系统较GPS在国内外及南北极地区典型站点的定位性能更优。     

加权整体最小二乘EIV模型与算法——与"加权整体最小二乘EIO模型与算法"一文的讨论

加权整体最小二乘方法是一种能同时顾及EIV（errors-in-variables）模型中系数矩阵和观测向量误差的参数估计方法。根据不同的应用场景,EIV模型则表现出不同的结构特征。"加权整体最小二乘EIO模型与算法"一文采用EIO模型处理EIV模型中的结构化问题^*。为了将其与现有方法进行对比,本文罗列出4种处理EIV模型结构特征的方法,并归纳了8种参数估计公式。同时从精度评定的角度讨论了整体最小二乘解的一阶及更高阶精度近似评定方法。需要强调的是,针对EIV模型及其参数估计理论可以从函数模型、随机模型和参数估计方法3个方面展开研究,但各方法殊途同归。     

三维虚拟仿真的学生校园活动监控系统

针对目前校园安保监控措施脆弱的实际问题,以及积极推动我国智慧城市建设的实际需求,以中南大学新校区为实验区,基于CityEngine软件的快速建模方法与WebGIS三维模型渲染技术,使用Java语言开发了基于三维虚拟仿真的学生校园活动监控系统。该系统不仅可以进行校园的三维场景动画漫游,还提供了基于学生实时手机定位的监控功能。