基于PCA与不变矩的车标定位与识别

在车牌位置确定的情况下,利用车标边缘特点在车牌上方一定范围内检测车标.提出车标似真度的概念,将检测到的车标图像映入PCA生成的特征车标空间,得到的重构图像与原图像进行车标真实性检测,减少车标的误定位;然后利用不变矩的旋转、尺度及平移均不变的特性,定义不变矩的最小矩距离进行车标识别.通过实测车标图像的定位和识别实验表明,该方法是有效和可行的.     

辽宁省区域碳排放-经济发展-环境保护耦合协调分析

基于三阶段DEA模型测算2004~2015年辽宁省14市的碳排放效率,将碳排放效率分解成技术效率、纯技术效率和规模效率,并将3种效率作为碳排放系统的评价指标,继而构建区域碳排放-经济发展-环境保护（3E系统）耦合协调评价体系。结果显示：辽宁省三大系统耦合协调度处于较低水平,空间上呈“递进式”进步规律,表现为沈阳、大连领先;鞍山、抚顺、丹东、锦州、营口、辽阳、盘锦、阜新、铁岭、葫芦岛处于中等水平;本溪、朝阳最低的空间分布规律。最后通过灰色GM(1.1)预测模型得到2016~2020年辽宁省3E系统耦合协调度有所提升。研究发现,将碳排放效率作为碳排放系统的评价指标适用于三元系统耦合协调研究,结果与辽宁省实际情况相符。     

2020年江苏省梅雨异常及暴雨日气候特征分析

利用ERA5再分析资料和江苏省自动站降水数据等,结合江苏地区入、出梅标准,分析了2020年江苏省梅雨的时空分布异常特征,从梅雨特征量和大尺度环流因子等特征,揭示了梅雨异常的关键因子,并对暴雨日的大尺度环流特征进行合成分析,得到影响梅汛期暴雨的关键环流因子。结果表明:(1)2020年江苏省梅雨时空分布显著异常,入梅早、出梅晚,梅期达51 d,比常年平均多出一倍;沿江以南和沿淮东部地区梅雨总量为常年平均的2.5倍;梅汛期共15个暴雨日,强降水持续时间长,区域范围大,整体雨强大。(2)梅雨特征量较好的反映了江苏省梅雨的入出梅时间,当特征量显著增强北抬对梅雨期的开始有较好指示意义,当特征量再次北抬,则梅雨季结束,各特征量均呈现一致的时间变化特征。特征量在梅雨期间的异常波动均与暴雨过程相对应,2020年梅雨特征量的多个异常高值中心反映了梅雨期暴雨过程频繁、降水极端性强的特征。(3)梅雨期间大尺度环流形势异常,西太平洋副热带高压呈显著正异常,强度偏强,脊点偏西,引导其西北侧的西南暖湿气流向江淮地区输送,同时北方位势高度偏低,东北冷涡强度略偏强,浅槽活动频繁,携弱冷空气南下与暖湿气流交汇,形成稳定维持的梅雨锋,是超强梅雨形成的主要环流因子(4)印度洋和孟加拉湾、西北太平洋是江苏省梅汛期暴雨的重要水汽源地,通过强烈的西南风,将暖湿气流向长江下游地区输送,配合上空的强烈辐合抬升运动,导致该地区水汽积聚并稳定维持,有利于出现梅汛期暴雨天气。     

Numerical Study of Storm Surge Inundation in the Southwestern Hangzhou Bay Region During Typhoon Chan-Hom in 2015

Storm surge inundation is a major concern in marine hazard risk assessment during extreme weather conditions.In this study,a high-resolution coupled model(the ADVanced CIRCulation model+the Simulating WAves Nearshore model)was used to investigate the storm surge inundation in the southwestern Hangzhou Bay region during Typhoon Chan-hom in 2015.The simulated hydrodynamic processes(sea surface wave and storm tide)were validated with measured data from wave buoys and tide gauges,indicating that the overall performance of the model was satisfactory.The storm surge inundation in the coastal area was simulated for several idealized control experiments,including different wave effects(wave-enhanced wind stress,wave-enhanced bottom stress,and wave radiation stress).Dike overflowing cases with different dike heights and dike breaking cases with different dike breach lengths were considered in the simulation.The results highlight the necessity of incorporating wave effects in the accurate simulation of storm surge inundation.Dike height significantly influences the magnitude and phase of the maximum inundation area in the dike overflowing cases,and dike breach length is an important factor impacting the magnitude of the maximum inundation area in the dike breaking cases.This study may serve as a useful reference for accurate coastal inundation simulation and risk assessment.     

MOS温度预报中最优训练期方案

以欧洲中期天气预报中心 (ECMWF) 模式细网格地面气温为预报因子,设计多种训练期方案进行2014—2015年福建省气象站每日两次1~7 d的日最高气温和日最低气温MOS (model output statistics) 预报,并进行检验和改进。准对称混合滑动训练期方法为取预报日之前和前1年预报日之后相同日数的样本混合而成,分1年期或多年期。结果表明:准对称混合滑动训练期方案优于滑动训练期方案和传统季节固定期分类方案,且2年期优于1年期。以不同周期确定最佳训练期日数的方案应用对比显示,以年为评估周期优于以月为评估周期以及更短时间周期。在2015年日最高气温和日最低气温MOS预报中,基于上年度评估所得最佳训练期日数,2年期准对称混合滑动训练期方案较ECMWF模式细网格产品质量有较大提高,优于预报员预报,有较好的应用参考价值。     

非齐次隐马尔可夫降尺度方法对江淮流域夏季逐日降水的模拟及其评估

引入非齐次隐马尔可夫模型(Nonhomogeneous hidden Markov model,NHMM)统计降尺度方法,利用1961—2002年江淮流域夏季逐日降水资料、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA-40再分析资料建立模型,检验其对东部季风区(以江淮流域为代表)夏季日降水的模拟能力,并对比BCC-CSM1.1(m)模式NHMM降尺度前后的模拟效果。结果表明,NHMM降尺度方法通过建立降水概率分布态间转移参数与大尺度环流变量的联系,对江淮流域逐日降水量具有较好的降尺度效果。模拟的各站日降水量概率分布函数(PDF)曲线与观测非常接近,布赖尔评分(Brier Score,S_B)均小于0.11%,显著性评分(Significance Score,Ss)均大于0.84;夏季总降水量、降水日数、中雨日数、降水强度和95%分位降水量指数的多年平均场偏差百分率绝对值低于10%,前3个指数的空间相关系数高于0.9;该方法对各降水指数的年际变率也有一定的模拟能力,模拟得到的各指数的区域平均年际序列与观测序列的相关系数为0.62—0.87。对BCC-CSM1.1(m)模式的模拟结果进行降尺度后,SB较降尺度前平均减小0.57%,Ss平均增大0.23,皆表明降尺度后的概率分布函数曲线更接近于观测;各降水指数在多数台站的偏差百分率绝对值由大于40%降至10%以内,空间相关系数普遍提高至0.8以上。NHMM降尺度方法能够有效提高BCC-CSM1.1(m)模式对江淮流域夏季日降水的模拟能力,相对气候模式具有显著的"增值",未来可进一步利用该方法进行气候变暖背景下的日降水变化预估。     

基于临界条件的中国航空气象危险要素区域分布与风险区划

根据航空飞行安全的气象保障规范和临界条件,探讨了我国区域内影响飞机起降的气象要素的区域特征;在气象要素影响分析的基础上,建立飞机起降安全的气象要素评价指标;采用层次分析法(AHP)确定各评价指标的权重,利用模糊综合评价方法构建了飞机起降气象安全风险的评价标准和评价体系,运用区间梯形隶属度函数来计算评估单元各指标针对各风险等级的隶属度,最后根据最大隶属度原则作出风险评估与区划。分析表明,我国北方地区航空安全气象环境较南方地区好,南方出现航空飞行不利影响的恶劣气象条件的频率显著高于北方;我国航空安全气象风险由北至南逐渐递增,尤以东部沿海地区、福建和江西东北部地区、贵州东部及湖南地区的风险等级最高。     

Methane seepage in the Shenhu area of the northern South China Sea: constraints from carbonate chimneys

Two authigenic carbonate chimneys were recovered from the Shenhu area in the northern South China Sea at approximately 400 m water depth. The chimneys’ mineralogy, isotopic composition, and lipid biomarkers were studied to examine the biogeochemical process that induced the formation of the chimneys. The two chimneys are composed mostly of dolomite, whereas the internal conduits and semi-consolidated surrounding sediments are dominated by aragonite and calcite. The specific biomarker patterns (distribution of lipids and their depleted δ¹³C values) indicate the low occurrence of methanotrophic archaea ANME-1 responsible for the chimneys’ formation via anaerobic oxidation of methane. A significant input of bacteria/planktonic algae and cyanobacteria to the carbon pool during the precipitation of the carbonate chimneys is suggested by the high contributions of short-chain n-alkanes (69% of total hydrocarbons) and long-chain n-alcohols (on average 56% of total alcohols). The oxygen isotopic compositions of the carbonate mixtures vary from 3.1‰ to 4.4‰ in the dolomite-rich chimneys, and from 2.1‰ to 2.5‰ in the internal conduits, which indicates that they were precipitated from seawater-derived pore waters during a long period covering the last glacial and interglacial cycles. In addition, the mixture of methane and bottom seawater dissolved inorganic carbon could be the carbon sources of the carbonate chimneys.     

直线特征的多层次仿射不变匹配方法研究

针对直线两侧表面视差非连续、影像几何变形大等问题,提出了一种直线特征的多层次、仿射不变匹配方法。首先利用核线几何、相对方位、重叠距离、长度比等约束条件确定候选直线,根据仿射不变参数纠正直线支撑窗口并计算两侧邻域灰度加权相似性,得到线特征两侧表面视差连续情况下的直线匹配结果,并利用左右双向一致性检验剔除错误匹配;然后对未匹配直线采用顾及线特征两侧表面视差不连续的单侧邻域灰度加权相似性准则和双向一致性检验得到最终匹配结果。不同纹理类型的倾斜立体影像数据验证了方法的有效性,为倾斜立体影像直线特征匹配提供了一种可行的思路。