海量三维地形数据集的流式处理

该文提出基于网络实时交互的海量三维地形数据的流式处理方案。通过一个输出恒定的动态多分辨率简化算法,对三维地形数据进行裁剪简化,实现与总数据量和视点位置无关的恒定数据量输出;在算法输出的非均匀高程矩阵上,进一步采用三维地形数据流式编码解码算法,将高程矩阵进行离散余弦变换到频率域,并根据频谱分析结果引入累进式传输编码解码,结合服务质量控制,根据客户端和网络的性能状况进行自适应调节。实验表明,流式处理方案可以根据运行平台性能提供不同质量的场景复原,达到基于网络的实时交互性能。     

气候变暖对甘肃农业的影响

应用甘肃省63个地面测站1961～2003年气温资料,对年平均气温、最高气温、最低气温、≥0℃、≥10℃活动积温和＜0℃负积温进行分析。结果表明, 1987～2003年比1961～1986年的平均值明显增高,尤以最低气温增幅最大,甘肃省气候变暖主要来自最低气温升高的贡献。冬季升温幅度大于夏季,＜0℃负积温绝对值明显减少。甘肃省20世纪80年代后期气候明显变暖,热量资源增加,喜温作物面积扩大,越冬作物种植区北界向北扩展,对牧区牲畜越冬度春有利。但由于水资源不足,气候变暖对甘肃农业的负面影响大于正面影响。     

引发梅雨锋暴雨的频发型中尺度低压(扰动)的诊断研究

利用再分析资料及加密观测资料,对1999年6月下旬有利大尺度环境条件下长江中下游地区梅雨锋上频发的5个中尺度低压(扰动)进行了诊断研究.由合成分析得到了长江中下游地区中尺度低压(扰动)的基本特征(共性);依其特征将之归纳为两种类型;之后选择两个典型个例分析了它们各自发生发展过程中特征的异同(个性).分析结果揭示了梅雨锋中尺度低压(扰动)的动力和热力结构特征、暴雨过程中对流活动的详细过程及典型雨团的路径和生命史.此外,高山站每小时的风记录等信息反映出低空西南急流和其上大风速中心同中尺度低压(扰动)及暴雨发生演变过程有密切关系.高空急流对中尺度低压(扰动)的发展及暴雨有明显的作用,有无高空西风急流与低空急流的耦合似乎是未来发展与不发展中尺度低压(扰动)之间重要的动力学区别之一.     

青藏高原那曲地区雷电特征初步分析

通过对2002年夏季青藏高原那曲地区雷暴过程及闪电观测资料的初步分析,发现该地区雷暴电荷结构具有多样性和复杂性,地闪明显偏少. 对高原地闪的一些基本特征参量的统计分析表明,无论正地闪还是负地闪梯级先导前都具有持续时间较长的云内放电过程,地闪以单次回击为主. 与中低纬度地区相比,高原地闪中正地闪比例明显要高,为33髎;负地闪为67髎;正、负地闪回击后常常伴随短时间的连续电流.     

基于空间散乱点插值的曲面重构

采用最近邻点法、距离反比加权法和克里格法等空间插值方法,基于IDL语言实现插值算法,对我国西部某金属矿山坑道内,利用大功率充电法测得的163个电位数据进行曲面重构,结果表明,克里格插值方法更能够真实地反映空间数据变量(场)的分布特性,具有广泛的实用价值。     

“Digital earth” in support of an online oceanic educational public service and popularization

According to the initial vision of "digital earth" (DE), the public should constitute a significant proportion of its users. However, to date, most of the studies and applications have focused on science, the private sector and government. A DE-supported online oceanic educational public service and popularization system, iOcean, is studied. First, the vision for the public’s engagement with "digital ocean" is described: an analysis is presented from four aspects, i.e., the space dimension, the time dimension, the state dimension and its relationship with human beings. Second, the technical framework of iOcean is discussed, including data updating and model computing, the data, the function, and the application layers. Third, two key technologies are studied in detail that will enable the construction of iOcean. More than half a million public viewers have used the current version’s website. Practical demonstrations show that iOcean can bring virtual oceans to web browsers and desktops and construct a bridge between government departments and the general public.     

台风风暴潮异模式集合数值预报技术研究及应用

台风风暴潮数值预报的准确性在很大程度上取决于台风路径预报和强度预报的精度以及风暴潮预报模型的计算精度。目前,国际上24/48 h台风路径预报平均误差分别约为120/210 km左右[1],对于走向异常的台风误差更大;更有,根据单一的台风路径和单族的风暴潮数值预报模式并不能保证获得可靠的风暴潮预报结果。考虑多重网格法原理具有在疏密不同的网格层上进行迭代以达到平滑不同频率的误差分量,使得计算快速收敛,精度提高的特性。在前期研究基础上基于业务化高分辨率(结构网格/有限差分算法)和精细化(非结构网格/有限元算法)台风风暴潮集合数值预报模型构建多模型台风风暴潮集合数值预报系统。采用"非同族"模型进行集合预报很大程度上降低了误差相似遗传的可能性。应用该方法对典型台风风暴潮过程进行了试应用,试报结果表明:该方法对风暴潮增、减水预报效果高于单一集合预报,具有一定的应用前景。     

刺参-对虾复合养殖系统主要营养盐动态变化及循环过程的研究

2011年4～9月期间对养殖系统N、P营养盐含量进行连续采样分析,比较刺参单养(S池塘)和刺参-对虾复合养殖(SS池塘)2种模式养殖系统水体、沉积物、底泥营养盐的动态变化及循环过程。结果表明,水体中总氮(TN)含量为:S池塘(1.16±0.13)～(2.64±0.09)mg·L-1;SS池塘(1.24±0.08)～(2.55±0.09)mg·L-1。水体中总磷(TP)含量为:S池塘(0.03±0.01)～(0.08±0.01)mg·L-1;SS池塘(0.03±0.01)～(0.09±0.02)mg·L-1。水体中总无机氮(DIN)含量为:S池塘(0.10±0.03)～(0.32±0.05)mg·L-1;SS池塘(0.16±0.03)～(0.45±0.02)mg·L-1。3种营养盐浓度并未随着养殖活动的进行而持续升高,反而下降,说明这2种养殖模式均不会增加养殖水体营养盐负荷。2个池塘底泥的TN、TP含量从实验开始到结束均未发生显著变化(P>0.05),说明这2种养殖模式均不会增加养殖池塘底泥N、P营养盐的积累。各营养盐指标相关分析结果显示,两池塘底泥氨氮与水体氨氮呈显著负相关(P<0.05),说明氨氮在池塘底泥与水体之间存在交换作用,并且刺参和对虾的扰动作用可能促进这一交换过程。8和9月刺参处于夏眠期,SS池塘水体颗粒氮(PN)显著低于S池塘(P<0.05),水体颗粒物的沉积通量也相对增大,底泥氨氮含量显著低于S池塘(P<0.05),而水体氨氮、DIN、TN浓度均高于S池塘,说明刺参-对虾复合养殖池塘中,因混养对虾的生物沉积与扰动作用,加强了养殖系统内水体与底泥之间的偶联作用,加快了营养盐的循环过程,防止营养盐在底泥的连续积累造成的养殖环境恶化。     

渤海金州湾海域声学浅地层剖面及其解释

将渤海金州湾海域的声学浅地层剖面进行了综合分析和解释,识别出了8个连续的强声学反射界面,主要划定了具有沉积环境意义的6个声学层序:全新世浅海相层序A、全新世滨海相层序B、晚更新世末期陆相层序C、晚更新世滨海相层序D、晚更新世海陆交互相层序E和震旦系基岩F。通过与工程地质钻孔的沉积地层岩性单元对比研究,发现依据声学浅地层剖面进行的地层划分与钻孔岩芯的地质地层划分有较好的对应关系,由此确定并推断了各声学地层的岩性及沉积环境,并参考前人的研究结果,对晚更新世以来金州湾地区的沉积过程和环境演化进行了初步探讨。     

滨海新区温带风暴潮灾害风险评估研究

建立了一套基于非结构三角网、适用于滨海新区的高分辨率风暴潮漫滩数值模式,在陆地区域分辨率达到50~80 m,对两次典型的温带风暴潮进行模拟得到满意结果。计算了塘沽站19 a平均天文高潮值并根据对历史天气过程的分析,选取制定了4个强度的天气系统,而后模拟得到不同强度下滨海新区的温带风暴潮最大淹没范围。综合考虑风暴潮淹没风险与承灾体脆弱性制作出滨海新区温带风暴潮灾害风险图。结果表明:大部分地区都存在风暴潮灾害风险,沿海地区风险大于内陆,其中天津新港、临港工业区、海河北岸地区、大港地区南部的灾害风险最大。