渤海溢油三维漂移数值模拟研究

国家海洋局北海预报中心于2011年开发了渤海三维溢油模型,该模型在分析国内外溢油模型现状的基础上,借鉴当今流行的数值模拟方法,使用油粒子模型与油膜扩展模型相结合的方式,用拉格朗日方法追踪每个带有一定油量的油粒子的轨迹,针对每一个油粒子则使用油膜扩展理论计算其油膜扩展过程。该模型可实现对溢油油污上升及水平输运过程、海表面油污浓度的预报,通过三组理想试验和2012年的海上溢油实验数据,对模型的各项功能、稳定性及模型精度进行了对比验证,结果较好,模型可实现对渤海海域海底或水下发生溢油的数值模拟。该模型解决了以往二维溢油模型在模拟钻井平台及海底输油管道泄漏等溢油事故方面的不足,可更好地为溢油灾害对海洋环境影响的估计提供有效参考信息。     

考虑黏性的液化土中水平振动桩基桩顶阻抗研究

建立了三维黏性流体-桩-土体相互作用分析模型,对简谐激振水平动荷载作用下的液化土中桩基振动响应问题进行解析研究。将桩周液化土体视为黏性不可压缩流体,建立流体运动方程,利用亥姆霍兹分解和分离变量法并结合流体边界条件和桩-流体位移、速度连续条件及桩身边界条件,求得了黏性流体动压力及流体速度势解析表达式,从而得到桩身阻力表达式。用饱和多孔介质模型模拟饱和未液化土层,在已有饱和未液化土层振动响应解析解的基础上,推导得出上覆黏性液化流体,下层土体为饱和未液化土中水平振动桩基桩顶阻抗解析解。与已有的水中悬臂梁自由振动解析解对比,验证提出的模型解的正确性,最后分析了流体黏滞系数、桩长、桩土模量比对桩顶阻抗的影响。结果表明,忽略液化土体的黏性特征会高估桩基础桩顶的刚度阻抗,低估其阻尼阻抗。     

"民国清流"名人文化信息服务系统的设计与实现

以名人文化资源为基础,利用三维网络地理信息系统(3D WebGIS)、虚拟现实(VR)、倾斜摄影等技术,构建"民国清流"名人文化信息服务系统,实现名人信息和遗存遗址的数字化、网络化展示,并结合人物画像、空间位置等要素,将名人信息及其旅游资源针对不同用户进行信息推介.该系统的建设开辟了名人及其文化资源展示的新模式,并能促进空间信息技术与文化旅游活动的融合,有利于改进传统的文化旅游服务模式,促进优秀民族文化的继承与发展.     

2008 年与2009 年黄海绿潮漂移路径分析

利用卫星资料分析了2008年和2009年黄海绿潮的漂移路径的差异,基于QSCAT(Quick Scatterometer)卫星风场及海洋模式表层环流模拟结果,分析了绿潮漂移路径差异的动力机制。结果表明:2008(2009)年绿潮发生期间黄海海域以南东(偏南)风为主,江苏至山东半岛南岸海域表层平均流为偏北(东北)向,青岛附近海域低频余流为偏西(东)向流,致使绿潮的漂移方向为西北(东北)向,在青岛(烟台-威海)近岸海域发生聚集。2008年和2009年绿潮漂移路径差异,主要由海面风与表层环流的共同作用引起。通过对黄海海域海面风场和表层流场的早期预报,可以提前预判绿潮的影响区域和程度,为政府相关部门防灾减灾工作提供决策支持。     

基于海上试验对海上漂移物运移轨迹影响因素的分析

为了提高现有的海上搜救和绿潮漂移预测模型的预报精度,在2011年7月20日进行了一次落水人员、绿潮和无动力船漂移预测的海上试验。通过分析这三种海上漂移物运移轨迹的实验数据,确立了落水人员、绿潮、以及无动力船在海上漂移轨迹的主要影响因素。实验结果表明,落水人员和绿潮的漂移轨迹比较一致,基本都受限制于海流运动。其中,落水人员相较于绿潮来说受到潮流的作用比较大,风对绿潮的影响相比对落水人员的影响大。无动力船的漂移轨迹与落水人员和绿潮的漂移轨迹略有不同,受潮流往复作用较小。根据海上实验的结果,我们重新确立了搜救模型的中海流和风应力的参数,使得搜救模型的模拟结果更吻合于实验数据。     

区域土壤污染普查监测点位布设方法探讨

以江苏无锡和镇江两地为例,比较了8 km×8 km网格和4 km×4 km网格两种布点方式下,所得到的土壤中11种无机元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Se、V、Zn）以及4类有机污染物（有机氯农药、多环芳烃、多氯联苯和酞酸酯类）的监测结果。按顺序统计量排列,发现多数无机元素和有机污染物的含量,从最小值到90%值总体吻合,而在90%值以上,两种布点方式的调查测定值出现差异,说明对于污染物含量低的地区,8 km×8 km网格和4 km×4 km网格获得的结论基本一致,而污染物含量高的     

黄海绿潮应急预测系统业务化研究与应用

国家海洋局北海预报中心基于三维全动力POM海洋模式,利用TERRA/AQUA-MODIS、SARCOSMO-1/COSMO-2和HY-1B卫星、航空、船舶、岸基等多源、多时相监测数据,建设了集黄海绿潮监测、信息提取与融合、数据收集、预测预警及产品发布等功能于一体的综合业务化系统,在绿潮应急期间向政府及相关部门及时提供绿潮相关信息,为政府及相关部门防灾减灾工作提供了大力的技术指导,为及时启动应急预案提供了依据。为黄海及周边地区海洋经济社会的发展和《山东半岛蓝色经济区发展规划》的顺利实施都具有重要作用。     

基于图像特征的航空高光谱数据油污染光谱曲线提取分析

运用基于图像特征的相对发射率数据处理模型,对获得航空高光谱油污染水体数据和正常水体数据进行了反射率提取,得到了相对定标后的油污染水体和正常海水的光谱反射率数据。进一步对正常海水和油污染水体的光谱特性进行分析,通过反射率曲线比较,得出运用基于图像特征的反射率处理模型提取光谱信息和运用航空高光谱数据进行海上油污染检测的可行性。