SWH双源蒸散模型模拟效果验证及不确定性分析

SWH模型是在经典Shuttleworth-Wallace双源蒸散模型的基础上发展起来的蒸散模型。过去的研究结果表明在站点尺度上SWH模型表现出较高模拟精度,但有关模型对主要参数及驱动变量的敏感性以及模型模拟的不确定性来源等缺乏深入理解与认识。本文通过与51个陆地生态系统站点多年的蒸散观测数据对比,在季尺度、年尺度上验证了全国范围内SWH模型的模拟效果,并分析了关键参数和驱动变量对模型不确定性的贡献大小。结果表明：SWH模型在区域尺度上取得了较好的模拟效果,模拟蒸散与实测值R²均在0.75以上。模型各参数中,冠层导度估算涉及的两个参数对蒸散模拟不确定性影响较大;驱动数据中,归一化植被指数对蒸散模拟不确定性影响较大。尽管部分数据（如降水）因插补存在较大的误差,但总体上气候驱动数据对蒸散模拟的不确定性的贡献仍低于NDVI。     

近10年渤海近海A平台大风特征分析

利用近10年来渤海沿岸A平台的逐小时数据对大风特征进行统计分析,结果显示2005-2014年10年间共发生8级以上大风154次过程,按照影响系统的不同分为冷空气影响的冷高压型、温带气旋型、热带气旋型和对流引起的短时大风4种类型。属于冷高压型的大风过程有92次,受温带气旋影响的大风过程有13次;受温带气旋和冷高压共同影响的有36次;受热带气旋影响的大风过程有5次;对流降水引起的短时大风8次。大风的月际变化显著,12月出现大风的时数最多,7月时数最少,从风向的分布情况来看,北、北西北和东东北3个风向出现的频次最高。利用锋生函数和Z-O方程对典型个例进行了分析,分析了锋生作用、温度和涡度平流、高低空急流和动量下传,在促进系统发展并产生海上大风过程中的作用。     

顾及上下级空间关系相似性的道路网联动匹配方法

现有道路网匹配方法中,大多利用道路自身结点和弧段特征进行匹配,而较少注意道路邻域要素在道路网匹配中的重要定位参考作用,从而影响匹配效率和正确率的进一步提高。针对上述问题,本文提出了一种顾及上下级空间关系相似性的道路网联动匹配方法,即模仿人在读图时通过特征地物和空间关联寻找目标地物的思维过程,将匹配看作是一种特征目标寻找、信息关联传递的推理过程。首先,运用Stroke技术将复杂道路网进行等级划分。其次,通过道路骨架关联关系树构建道路网联动匹配模型。最后,选取高等级骨干道路作为起始特征对象,计算道路间的上下级空间关系相似性,逐级迭代使匹配信息在道路网联动匹配模型中传递,从而得到匹配结果。试验表明,本文算法缩小了待匹配数据的搜索范围,能够有效提高匹配正确率和效率,尤其在数据位移较大、存在非系统性几何位置偏差的情况下优势明显。     

采用主成分分析法的面状居民地自动选取

居民地选取是一个多种因素相互约束、相互关联的过程,而这些影响居民地重要性因素的关系往往难以定量地描述出来,提出了基于主成分分析法的居民地自动选取方法。首先,采用主成分分析法对这些相互约束、相互影响的因子转换成一组无关变量;其次,对这转换后的无关变量提取主要成分;第三,计算出主成分的权重用以评价居民地的重要性程度;最后,利用开方根模型完成居民地要素的定额选取。该方法将相互关联、相互约束的影响居民地重要性的因子转换成新的无关变量,提炼出其主要成分并计算权值用以综合评价居民地的重要性。实验对比分析表明,该方法综合考虑了居民地要素的行政等级、位置特征和面积大小等因素对居民地重要性的影响,选取结果,较好地保持了居民地选取前后的整体形态,符合选取原则。     

国际标样Durango磷灰石(U-Th)/He年龄测定

人们认识到可以用放射性成因4He对矿物进行定年已经有一百年的历史,但是利用富含U、Th的矿物进行(U-Th)/He定年是近三十年来快速发展的一种低温(热)年代学方法。由于U-Th-He同位素体系的封闭温度低(磷灰石4He的封闭温度为~75℃),该方法极大的拓展了中低温热年代学研究(如40Ar/39Ar,裂变径迹等)的温度范围下限,已经被广泛应用于浅表地质过程的研究中。Durango磷灰石是国际上广泛使用的磷灰石(U-Th)/He定年的标准样品,准确测定其年龄可以对实验方法及流程的可靠性进行验证。中国科学院地质与地球物理研究所(U-Th)/He定年实验室建立于2013年,经过一年多的实验与摸索,我们建立了完整、可行的化学分析流程和仪器测试流程,并采用Durango国际标样进行了流程验证。重复测定了4批共40个Durango磷灰石颗粒,40个年龄结果分布在28.95~34.11Ma之间,全部年龄的概率分布峰值为31.61±2.7Ma,与国际标定值在误差范围内一致;Th/U比范围为16.43~23.72,与国际报道值一致,表明我们所建立的实验流程准确可行,实验室已经可以稳定运行。     

2008—2018年黑龙江省大气自净能力变化特征分析

利用2008—2018年黑龙江省33个观测站的定时观测气象资料,按照国标《大气自净能力等级》（GB/T34299—2017）,分析了黑龙江省大气自净能力时间、空间的变化特征,并以省会城市哈尔滨为例,结合逐日空气质量指数（AQI）数据,分析了大气自净能力与AQI的关系。结果表明：2008—2018年黑龙江省平均大气自净能力指数为12.6×10⁴ km·a^-1,整体呈上升趋势,2015年以来大气自净能力明显增强。春季大气自净能力最高,秋季次之,冬季最低;空间分布大致呈北低南高分布,包含二、三级两个级别,春季全省各地均处于第二级别,有利于对大气污染物的清除,冬季漠河处于第五级别,不利于对大气污染物的清除;哈尔滨市冬季AQI与大气自净力指数呈显著负相关,考虑了通风量和雨洗作用的大气自净能力与AQI关系密切,直接影响着空气质量状况。     

磁电阻率法在平原水库渗漏探测中的试验研究

近年来,水库渗漏问题一直困扰着我们,虽然目前已开展应用的渗漏探测技术较多,但是当渗漏条件较复杂的情况下,探测效果往往不尽如意,且鲜有渗漏三维探测技术.本文,笔者介绍了一种新型的水库渗漏探测技术——磁电阻率法,该技术能够快速、无损、有效地探测渗漏通道.首先,介绍了该方法的技术原理、工作模式与技术优势;然后,结合实际工程,依托具有典型渗漏特点的平原水库开展了现场试验研究,介绍包括了现场工作布置、数据处理、成果分析、现场验证等内容;最后,对该方法进行了总结与展望.     

基于条件Newmark-Hall三联谱的时程分析选波方法

条件均值谱（CMS）已成为目前国内外广受关注及认可的结构抗震时程分析选波的目标谱,但其无法同时兼顾多个周期点谱加速度具有相同的地震危险水平,对于须考虑多阶振型影响的长周期结构尚存局限。Newmark-Hall三联谱是基于加速度峰值（PGA）、速度峰值（PGV）和位移峰值（PGD）并联合短、中、长周期相关放大系数建立的反应谱,与短、中、长周期结构均具有天然良好的相关性,其与概率地震危险性分析（PSHA）结合较弱及具有经验化特征。将两种反应谱的优势相结合,即将CMS的“条件分布”理念引入Newmark-Hall三联谱,建立了条件Newmark-Hall三联谱（即CN-H）,并提出了以CN-H为目标谱的选波方法（即CN-H方法）。以美国SAC计划设计的3层和9层抗弯钢框架结构为例,将CN-H方法与以CMS为目标谱的选波方法所得结果进行了对比。CN-H方法对于结构反应均值的估计与CMS方法具有一致的准确性,且所得结构反应的离散性也较低,可见CN-H方法对于结构弹塑性时程分析选波具有良好的适用性。     

顾及时空信息的暴雨精细化大数据平台构建方法

暴雨是城市灾害中最常见的一种,具有降水时间短、强度大的特点,很难做到精确预报。以时空信息为基础框架,建立了暴雨精细化工程综合时空数据库,研发了暴雨精细化工程基础数据平台,提供了暴雨专题数据可视化展示、暴雨灾害预测分析、灾害模拟、撤离避灾路线制定等功能。通过对暴雨的时空分布进行实时展示,可获得基于监测数据的较为准确的预测结果。     

采用层次分析法的面状居民地自动选取

考虑到居民地的行政等级、位置特征、面积大小等因素对居民地选取的影响,提出了基于层析分析法的面状居民地自动选取方法。首先对影响居民地重要性的因素标准化;然后采用层次分析法对这些因素构建单个居民地层次结构模型,使这些因素加以关联;在此基础上,计算各因素的权值,并综合评价地图上单个居民地要素的重要性程度;最终利用开方根模型完成居民地的选取。该方法将定性分析和定量分析相结合,综合考虑不同因素对居民地重要性影响程度的差别,使权值分配更科学。试验证明,该方法选取的结果符合选取原则,较好地解决了居民地选取问题。