国产抛弃式温度剖面仪(XBT)资料质量分析

国家海洋技术中心根据科研需求研发了抛弃式温度剖面仪(XBT)等一系列抛弃式产品.针对2014年8月份在西太平洋海域投放的XBT和XCTD所获取的温度数据进行对比分析,单剖面结果显示两者相关系数达到了0.95,在温跃层处出现温度差,断面标准差分析结果为200 m以上温跃层处较大而200m以下标准差较小,最大和最小标准差值分别为0.39和0.08.温度断面分析结果显示两者在同样的位置出现等值线的凹凸现象,对大洋水团特殊物理海洋现象描述基本一致.分析温跃层处两者温度存在偏差的原因有3个:不同传感器的不同响应时间引起的误差、深度测量公式的误差以及传感器本身的测量误差影响.国产XBT的数据质量较好,总体上性能能满足对环境复杂海域的快速走航观测,数据质量准确度和可靠性都较好.     

S-101与S-57分类编码对比分析(三):复杂结构

地理要素的分类编码是人类认知地理信息世界的成果,也是人类对地理信息世界再认知的入口和关键。在海洋地理信息领域,S-101数据标准即将替代现行S-57 ENC标准,分类编码方案也将会相应改变。从复杂要素、复杂属性两方面内容,对新旧两套分类编码进行对比分析,为涉海人员消化吸收新标准提供一定的参考。     

Design of the HUV based on the airplane's principles

结合固定翼飞机与潜器设计原理设计了一种密度大于水的潜器——重水潜器,它利用机翼升力平衡剩余重量,外形就像固定翼飞机.由理论分析可知在有效载荷和航行速度相同的情况下重水潜器较常规潜器的体积有明显减小,而以中高速航行时重水潜器阻力优势明显.根据固定翼飞机与潜器设计原理相结合的设计方法制作的重水潜器样机进行水池试航时顺利完成直航、水平回转、爬升、下潜等规定动作,并表现出良好的稳定性和操纵性,从而证明了该设计方法的可实现性.     

含甲烷水合物多孔介质的复电阻率模型对比

在获得含甲烷水合物多孔介质体系阻抗谱参数的基础上,通过计算得到了复电阻率数据,分析了复电阻率参数的频散规律;讨论了3种常用的复电阻率模型(Dias模型、Warburg模型、Cole-Cole模型),并采用实验数据对3种复电阻率模型的参数进行了拟合,进而对各模型的适用性进行了对比和评价。结果表明：Warburg模型对含甲烷水合物多孔介质的复电阻率数据拟合效果最好,该模型可应用于含水合物多孔介质电学特性的进一步研究;Warburg模型的参数与水合物饱和度之间存在明显的对应关系,随着水合物饱和度的增大,模型参数中的零频电阻率和时间常数均单调减小,这为下一步建立基于复电阻率模型参数的水合物饱和度计算模型提供了基础。     

盐城滨海港区防波堤建设对水下地形的影响研究

利用双频测深仪和声学多普勒流速仪对滨海港区附近海域进行了区域测深和定点全潮水文观测,通过与以往调查研究资料的对比,分析了防波堤建成前后海底冲淤变化特征。研究结果表明:近20年以来水下岸坡为侵蚀最剧烈的区域,海底平原则处于相对稳定状态;受自然侵蚀的影响,水下岸坡继续向岸内移,目前最强侵蚀区已内移至–8~–12 m水深的水下岸坡;近年来自然侵蚀明显减弱,年均侵蚀速率约为前10年的1/4;受防波堤挡流效应的影响,口门南侧已由往复流转变为旋转流;目前已出现三大淤积区域,其中以口门处淤积最严重,最大淤积厚达3.5 m,已造成口门处水深不足–10 m;防波堤对周边海域直接影响范围约13.4 km~2,最远可达废黄河口。分析认为,防波堤建设是引起港区海底冲淤格局发生变化的主因。该研究为防波堤的后续维护及滨海港区30万t级航道工程论证提供了基础资料。     

南疆博斯腾湖近12.OkaB.P.以来古气候与古水文状况的变化

对南疆博斯腾湖湖相沉积物多手段的综合研究，揭示了近12.0kaB.P.以来古气候与古水文状况的变化过程与特征。结果表明，其气候的演化特征具有明显的西风型环境演变特征。研究还发现气候于12.0ka、10.0ka、4.0ka和1.5kaB.P.存在显著的阶梯式增暖变干特征，其中暖峰主要出现于11.5—11.0ka、9.4ka、7.5—7.0ka、6.5—6.0ka、3.0ka和2.0kaB.P.，气候特征以干暖为主，湖泊水文特征总体表现为盐度增加、水位下降、湖面缩小；而冷峰主要出现于11.0—10.0ka、8.8ka、5.0—4.5ka、3.3ka和1.5kaB.P.，此时湖泊膨胀淡化，湖面上升。在7.0—5.0kaB.P.期间出现的相对暖湿环境特征可能是全新世大暖期最盛期暖湿气候特征的反映，可能与此时西南夏季风势力增强有关，湖泊水文状况明显变好。     

锈蚀箍筋约束混凝土加固柱抗震性能分析

为研究加固后锈蚀箍筋约束混凝土柱的抗震性能,设计16个钢筋混凝土矩形柱,对加速锈蚀后的试件采用外包钢及CFRP、GFRP材料进行加固处理,随后开展低周往复荷载试验,以研究不同加固材料、不同加固包裹方式、不同黏结材料等因素对锈蚀箍筋约束混凝土柱滞回曲线、骨架曲线、刚度衰减、延性性能及耗能能力等抗震性能指标的影响。研究结果表明:(1)与未锈蚀柱相比,加固后的箍筋锈蚀柱以弯剪破坏为主,CFRP加固试件较GFRP加固试件具有更高的承载力,但破坏时延性不如GFRP加固试件;(2)外包钢加固试件、CFRP加固试件、GFRP加固试件的耗能能力较未锈蚀试件分别增大222.3%、123.9%、98.5%,延性系数也相应增大45.3%、22.3%、25.6%。总之,外包钢加固对箍筋锈蚀柱抗震性能的提升最大,CFRP加固次之,但优于GFRP加固;整包加固优于环包加固;环氧树脂胶黏结略优于水泥基灌浆料黏结。     

Uncertainty assessment and optimization of hydrological model with the Shuffled Complex Evolution Metropolis algorithm: an application to artificial neural network rainfall-runoff model

Assessment of parameter and predictive uncertainty of hydrologic models is an essential part in the field of hydrology. However, during the past decades, research related to hydrologic model uncertainty is mostly done with conceptual models. As is accepted that uncertainty in model predictions arises from measurement errors associated with the system input and output, from model structural errors and from problems with parameter estimation. Unfortunately, non-conceptual models, such as black-box models, also suffer from these problems. In this paper, we take the artificial neural network (ANN) rainfall-runoff model as an example, and the Shuffled Complex Evolution Metropolis algorithm (SCEM-UA) is employed to analysis the parameter and predictive uncertainty of this model. Furthermore, based on the results of uncertainty assessment, we finally arrive at a simpler incomplete-connection artificial neural network (ICANN) model as well as with better performance compared to original ANN rainfall-runoff model. These results not only indicate that SCEM-UA can be a useful tool for uncertainty analysis of ANN model, but also prove that uncertainty does exist in ANN rainfall-runoff model. Additionally, in some way, it presents that the ICANN model is with smaller uncertainty than the original ANN model.     

多源遥感技术在汶川震后高精度数字高程模型重建中的精度分析

汶川地震后,震中地区地表形态遭到很大破坏.在该地区开展科学研究急需高精度数字高程模型支持,重建震区数字高程模型十分必要.本文以高精度重建该地区数字高程模型为目标,综合ALOS PRISM获取的三轨立体像对、ALOS PALSAR雷达影像和欧空局发布的汶川地震ENVISAT雷达影像等资料,采用光学遥感立体测图技术、InSAR技术,并融合已有全球数字高程模型,研究建立覆盖此地区15m分辨率的数字高程模型.在利用中国地壳运动监测网络和陆态网络工程项目实测的GPS数据进行高程精度分析后表明:ALOS PRISM DEM精度优于10 m(95％置信度);ALOS PALSAR DEM精度优于10 m(95％置信度),而ENVSAT ASAR DEM在平原、丘陵地区精度优于20 m(95％置信度).研究证明:ALOS PRISM能进行高精度的地形测量,ALOS PALSAR在山区仍可获得高精度数字高程模型,ENVISAT ASAR在平原地区的精度较高.因此融合光学、雷达遥感技术完全满足获取高精度、高分辨率震区数字高程模型的需要,这为在困难地区建立高精度数字高程模型提供了一个很好的途径.     

Influence of Three Gorges Dam on streamflow and sediment load of the middle Yangtze River, China

Using updated hydrological datasets from three stations, including Cuntan, Yichang and Hankou, covering the period of January 1992–December 2008, the influence of Three Gorges Dam (TGD) on streamflow and sediment load of the Yangtze River was investigated. Results indicated that TGD did not seem to exert a significant influence on streamflow occurring at three stations and changes in streamflow can be mainly attributed to streamflows of tributaries. However, a sharp decrease in the sediment load after the impoundment of TGD was observed. Clear water after the impoundment caused erosion of riverbed and resulted in more sediment at the Hankou station than at the Yichang station. No distinct changes in the annual and monthly maximum sediment loads were observed before and after the impoundment. Therefore, annual and monthly maximum sediment load changes should be subjected mainly to river hydraulics. This study has practical relevance for understanding the influence of large hydraulic structures on the hydrological processes of large rivers.