农产品气候品质认证与溯源平台的设计与实现

为改进现代农业气象服务技术水平,推进气象为农特色服务,提升农产品的品质,提高为农服务效益,基于J2EE技术架构,利用Eclipse开发环境,开发了农产品气候品质认证与溯源平台。该平台采用3层Web体系结构和MVC模式,设计了接口层、系统平台基础设施层、JSP通用架构框架、业务服务层、Web应用层组件,有效地提高了系统的安全性、可移植性以及开发效率。详细介绍了系统总体架构、工作流程和关键技术,其中认证模块采用了平台评分与专家评分相结合的模式,提高了认证信息的可靠性;溯源模块采用了AES和RSA混合加密算法生成二维码,保证了农产品溯源系统的安全性。     

异构并行算法快速构建全球扰动重力梯度全张量图

扰动重力梯度是扰动重力位的二阶导数,相对于其他重力场元素能更多地反映变化的不规则地球产生的高频信息。在使用高阶次球谐系数模型获取大范围高分辨率的扰动重力梯度数据时,存在重复运算多、计算效率低下、耗时较长的问题。针对该问题,推导了简化计算公式,将中间变量提取出来作为全局参数和局部参数单独进行计算、存储,从而有效减少重复运算;并在简化公式的基础上,提出了扰动重力梯度张量快速异构并行算法,利用CUDA（compute unified device architecture）实现了梯度全张量在GPU端的并行计算。根据Txx、Tyy、Tzz三个分量满足Laplace条件验证了算法可靠性,并与传统串行算法进行了计算效率对比,实验结果表明,相较于串行算法,所提算法可减少90%以上计算耗时,可将计算效率提高60倍以上。最后利用该算法基于2 190阶EIGEN6C4模型快速构建了5′×5′分辨率的全球扰动重力梯度全张量图,计算结果显示了扰动重力梯度同地形、地球质量分布变化的相关性及其在全球范围内的数值特征。     

建筑荷载引起漫滩地面沉降数值模拟分析

基于土力学理论,结合数值分析的方法建立长江漫滩典型地质条件下地基土层及其表面的建筑荷载模型,采用ANSYS计算软件对其进行模拟分析,探讨建筑物间距、建筑物规模对建筑物差异沉降的影响,分析相邻建筑物作用下的沉降影响范围变化规律。结果表明,建筑物间距、建筑物规模对建筑物差异沉降会产生不同的影响,相邻建筑物作用下的水平和深度影响范围也有不同的变化规律。     

山东半岛北岸与南岸现代岸线差异及其影响因素

山东半岛北岸、南岸现代岸线差异显著,北岸岸线相对平直,沿岸海积砂体发育,海湾成因类型以次生海湾为主;南岸海积砂体不发育,海湾类型以原生海湾为主。造成这种差异的因素包括地质构造、地形、海水动力条件、全新世相对海面变化及其河流地貌响应等。     

下凹和上凸型海洋内孤立波对遥控潜航器的作用力研究

遥控潜航器在海洋环境勘测、钻井支持和水下救援等领域得到了广泛应用。遥控潜航器在陆架和陆坡处工作时很容易遭遇海洋内孤立波（Internal Solitary Waves, ISWs）。海洋内孤立波在传播过程中会诱发水平向和垂向流,从而对正在下放、回收和作业状态的遥控潜航器施加作用力。本文分别利用连续分层e KdV和KdV方程估算2个振幅相近的下凹和上凸型海洋内孤立的流速场,进而利用莫里森公式（Morison’s equation）估算这2个海洋内孤立波对1个遥控潜航器的作用力,比较遥控潜航器在不同类型海洋内孤立波流场中的受力差别。研究表明：下凹和上凸型海洋内孤立波均会对遥控潜航器施加较强的水平向力,且不同类型海洋内孤立波在相同深度上对遥控潜航器施加的水平向力的方向不同;对下凹型海洋内孤立波,遥控潜航器在上、下层所受水平向力的大小相差不大;对上凸型海洋内孤立波,遥控潜航器在下层所受水平向力是上层所受的水平向力的2倍;2种类型海洋内孤立波对潜航器施加的垂向力都较弱。     

基于SAR数据的鄱阳湖水体提取及变化监测研究

以C波段Envisat ASAR和L波段ALOS PALSAR交替极化模式的数据为数据源,分析了鄱阳湖主要地物的散射特性,并分别引入纹理特征和不同极化通道间的极化差和极化比等参数增强地物的表征;应用主成分变换对地物的参数向量进行特征提取,增强水体与其他地物的差异,并在第一主成分中选择适当阈值,准确提取出不同时期的鄱阳湖水体信息。实验表明,用上述方法提取水体信息的精度比直接使用地物后向散射系数的监督分类法提取精度要高得多。通过分析和对比上述不同波段SAR数据中水体与其他类别间的Jeffries-Matusita距离可以看出,C波段SAR数据提取鄱阳湖水体的精度比L波段高。并给出了鄱阳湖水体在2007年春、夏和冬3个季节中水域面积的动态变化情况。     

用GPS数据反演海原断裂带断层滑动速率和闭锁深度c

以ldquo;中国地壳运动观测网络rdquo;区域站在海原断裂带附近的所有观测数据及跨断裂GPS剖面观测数据作为约束,用Smith 3-D体力模型反演了海原断裂带断层滑动速率和断层闭锁深度．从西到东断裂共分为5段,采用遗传算法拟合GPS水平运动速度场,拟合残差均方根为1.1mm/a.反演结果为:毛毛山断裂左旋走滑运动速率为3.5mm/a,闭锁深度为22.0km;老虎山断裂左旋走滑速率为6.5mm/a,闭锁深度为１10.3km;海原断裂带西段、中段和东段的滑动速率依次为4.5mm/a、5.6mm/a和5.5mm/a,闭锁深度依次为8.4km、3.6km和4.3km．表明毛毛山断裂左旋走滑运动速率小,闭锁深度大,有利于应变能的积累,使得该断裂及附近地区存在发生强震的背景．      

基于DSAS和FA的1959—2002年黄河三角洲海岸线演变规律及影响因素研究

采用数字岸线分析系统(DSAS)和岸线分形分析(FA),以不同年份测量的9期历史地图为数据源,对1959—2002年黄河三角洲海岸线长度、形态及变化过程进行了定量分析。结果表明,从1959—1984年黄河三角洲海岸线长度减小,岸线平面轮廓形态变得平滑、简单;从1984—2002年三角洲海岸线长度增加,岸线平面轮廓形态变得曲折、复杂。与此同时,整个三角洲海岸中前进、后退及进退平衡岸线的比例构成变化也具有显著的阶段性。从总体上看,前进岸线所占比例变化呈不断减小趋势,但1980—1984年、1996—2000年曾有两次短暂的突然增大。从岸线变化速率及其空间分布看,三角洲海岸线进退变化于1968—1974年、1992—1996年两度达到或接近平衡状态。根据初步分析,1959—2002年黄河三角洲岸线演变是在黄河入海泥沙总体减少的背景下发生的,受到河口地貌变迁、海岸沉积动力系统的深刻影响。     

近60年莱州湾东部砂质海岸地貌的时空动态

在野外考察的基础上,以不同时期测量和成像的海图、地形图和高分辨率遥感影像为数据源,综合使用数字岸线分析、遥感、地理信息系统等方法,对近60年来莱州湾东部砂质海岸（界河口-刁龙嘴）地貌演变进行研究。结果表明,研究期内莱州湾东部岸线迁移和水下岸坡冲淤存在强烈的时空差异。岸线迁移表现为冲淤进退交替发生,其在时间过程上具有非线性的显著特点。1959-2013年,侵蚀岸线所占比例波动起伏,具有阶段性。侵蚀岸段年均演变速率以1985年为界分成两个阶段,前期由极大值4.95 m/a（1959-1969年）锐减至极小值1.97 m/a（1969-1985年）,后期由1.97 m/a增大到4.43 m/a（1985-1998年）,之后均处于高强度侵蚀。岸线迁移空间分布的差异性主要表现在4个岬湾的岸线变迁特征与莱州湾东岸岸线整体变迁并不一致。同时,水下岸坡冲淤条带大体相间分布,同一岸段1959-1985年和1985-2008年的冲淤演变趋势基本相反。进一步分析表明最近60年来,莱州湾东部砂岸在水库拦沙、潮上带工厂化水产养殖、大型海岸工程等人类活动的地貌效应共同控制下,发生了5次岸线淤积前进与侵蚀后退以及冲淤速率大小的交替。