气候系统预测:基础创新和集成应用

随着全球变暖,极端天气气候事件增强,天气气候灾害造成的损失也愈发严重。当前气候预测的准确性远远不能满足社会需要,气候系统预测理论和方法面临着众多挑战性问题。为提档气候预测科学水平和准确率,由南京信息工程大学和中山大学承担的“气候系统预测研究中心”获得国家自然科学基金基础科学中心项目支持(2021年1月—2025年12月)。在该项目执行的前三年,项目团队开展了大量深入系统的研究,并取得了若干重要进展:1)揭示了气候系统的若干关键变化、驱动力和机制;2)剖析了海-陆-冰-气相互作用对我国重大极端气候事件的影响;3)在气候系统数值模式研发和预测系统集成方面取得重要进展;4)发展了延伸期-S2S-年代际的气候系统预测理论和方法。本文对这些进展作了扼要介绍,并针对气候与环境变化归因、古今气候环境研究融合、跨时空气候系统变异和极端气候、人工智能与气候科学、年代际预测和风险应对体系等关键科学问题做了展望。     

基于部件可靠度和多阶段动态库存的备件管理决策

基于部件可靠度和多阶段动态库存理论,分析了备件需求与库存管理。提出了基于部件可靠度的动态需求模型;以部件的寿命服从指数分布为例,结合实际生产中备件的使用情况,通过确定备件储备的时间点,动态确定各周期备件的需求量。在确定备件动态需求量的基础上,采用多阶段动态库存理论确定了订货次数和每次订货数量,使库存量更符合实际和趋于合理。通过算例分析,给出了最小库存费用,表明基于部件可靠度和多阶段动态库存的备件管理具有一定的实际意义。     

Effects of Salinity Fluctuation Frequency on the Growth, Molting Rate and Hemolymph 20-Hydroxyecdysone Concentration in Juvenile Chinese shrimp, Fenneropenaeus chinensis

This experiment was conducted to examine the effects of salinity fluctuation frequency on the growth, molting rate and hemolymph 20-hydroxyecdysone (20-HE) concentration for juvenile Fenneropenaeus chinensis with an initial wet body weight of 1.115 g±0.012 g. The salinity of the control treatment (represented by D0) was 28 throughout the experiment, whereas treatments D2,D4, D6 and D8 were subjected to different salinity fluctuation frequencies of 2, 4, 6 and 8d, respectively. The range of salinity fluctuation was 4. The salinity in treatments D2, D4, D6 and D8 was kept at 28 for 2, 4, 6 and 8d, respectively; each original salinity was decreased abruptly to salinity 24, which first lasted for another 2d and was then raised to its initial value 28. This constituted a salinity fluctuation cycle and afterwards the cycle repeated. It was found that: 1) The weight gain of shrimp in treatment D4 was 202.9% and significantly higher than that in treatment D0 (P<0.05). The molting rate in treatment D2 was the lowest, while that in treatment D6 was the highest and significantly higher than those in treatments D0 and D2 (P<0.05). 2) The hemolymph 20-HE concentration of shrimps in all treatments was at low levels and increased first gradually during the inter-molt period and then increased sharply. It reached a peak value during the pre-molt stage, and then decreased abruptly during the post-molt stage when the lowest level occurred. 3) During the post-molt stage, the hemolymph 20-HE concentration in treatment D2 was 7.47pgμL-1 and significantly higher than that in treatment D0(P<0.05). There were, however, no significant differences in hemolymph 20-HE concentration among all five treatments during the inter-molt stage (P>0.05). During the pre-molt stage, the hemolymph 20-HE concentration in treatment D6 was significantly higher than that in treatment D0(P<0.05), whereas the hemolymph 20-HE concentration in treatment D2 was significantly lower than that in other treatments (P<0.05). Adequate salinity fluctuation promoted the molting rate through increasing hemolymph 20-HE concentration at the pre-molt stage.     

基于SAR快速提取浒苔信息应用研究

2008年6月以来青岛近海出现的大面积浒苔对青岛奥帆赛场造成严重影响。如何快速、准确地发现浒苔,对治理浒苔具有显著的指导作用。采用卫星遥感数据,尤其是SAR数据对浒苔进行监测,运用一种基于区域增长面向对象的影像尺度分割方法,调整影像的分割尺度,快速提取浒苔信息,在浒苔遥感监测中效果显著。     

台风作用下淤泥质海岸动力地貌响应

基于200509号麦莎台风(近似百年一遇)作用前后杭州湾北岸龙泉-南竹港实测的海岸地形和水文资料,利用分形技术、冲刷深度和闭合水深等相关概念分析淤泥质海岸的剖面变化、岸线进退以及地形冲淤,进而探讨海岸响应台风作用的动力地貌行为.结果表明:1)台风作用前后的海岸动力地貌过程表现为水下类似沙坝的堆积体削平、凹处填洼,水下平台发育锯齿或较小的坝--槽,海岸剖面的分维数降低,剖面坡度处于平缓;2)麦莎台风对海床的整体冲淤幅度不大,这可能是由于研究区大潮讯的增水致使波浪对海床的塑造能力减弱以及码头的遮蔽作用造成;3)台风作用对海岸的冲刷深度约为0.8 m,闭合水深为9.5 m,近岸-1 m邻近区成为海岸响应台风作用最敏感的地带;泥沙主要在0 m到闭合水深区间的海床发生纵、横向运移.     

数字流域中的WebGIS设计与实现

研究了基于WebGIS体系的数字流域系统的建设,提出了以渭河流域为试点的数字流域建设的设计及实现方案,实现了该流域信息的可视化及地图交互操作。     

利用GPU实现基于物理模型的流体运动仿真

纳维-斯托克斯方程是描述流体运动的基础物理模型。首先简要介绍了在计算机上实现该模型的数值解算方法。在流体运动的计算机视觉仿真中,密度渲染才是最终结果,因此,又阐述了流体的密度场与速度场的关系,并且给出了流体仿真的基本流程。由于可编程图形处理器(GPU)具有并行性和速度快等特点,流体模拟的解算和渲染在图形处理器上运行更加高效,但是利用GPU编程实现流体仿真必须要实现3个核心转换,最后以支持3维纹理的Direct3D10为例,给出了利用GPU实现流体运动仿真两个简单实例。     

三维全景技术在旅游景区介绍中的应用

通过介绍三维全景技术,尤其是对其用途方面的介绍,得出了这种技术在旅游景区介绍中所具有的巨大作用,进而以网页形式展示这些作用的应用形式并探讨这种应用的现实可行性,为三维全景技术在景区介绍中的应用提供了一个参考。     

基于MicroStation的地图符号库的制作

地形图符号是地图的语言,是空间信息的载体和传输工具.随着计算机技术和电子地图的广泛应用,传统的纸质地图生产方式正向数字制图的方式转变,现在地图的生产完全可以在计算机上进行.地图符号是一种专用的图解符号,它采用便于空间定位的形式来表示各种地物与现象的性质与相互关系.在1:500,1:1 000,1:2 000等大比例尺地形图中,地图的符号呈现多样性.许多的符号需要我们在作项目以前必须统一确定和完成符号的样式.本文主要介绍了在MicroStation图形编辑功能环境下如何制作地图符号.