Runge-Kutta算法与Li差分法不同阶数配合对计算精度影响研究

为了充分发挥高阶Li空间微分方案（Li, 2005）的优点,实现了时间积分为2~6阶Runge-Kutta（简称RK）格式的偏微分方程求解算法（简称RKL算法）。然后通过多组数值试验,研究了时间积分阶数对计算误差的影响。线性平流方程的试验结果表明对于方波函数型初值,2、4、5和6阶RK算法能获得和3阶精度差不多的结果,而对于高斯函数型的初值,高阶RKL算法可以取得较好的计算效果。RK为5（6）阶时,对应的Li微分阶数可达9（10）阶,总误差控制在10-7（10-8）以内。随RK阶数增加Li微分有效阶数有增加的趋势,而总误差在逐渐减小。计算非线性无粘Burgers方程时,RKL算法能否获得好的计算结果,除了受初始场形式的影响,还与计算的目标时刻有关。当目标时刻解的各阶导数连续（且未出现无穷大数值时）,高阶（RK为4~6阶）算法是有效的;若出现了导数间断、或导数为无穷大,就会碰到冲击波解类型的问题,此时高阶RK算法也无法获得很高精度的数值解。此非线性的算例中,Li微分阶数仍然随RK阶数增加而增加,但增加的趋势不是线性的,具体变化关系可以通过实验结果拟合而获得。研究发现时间积分方案阶数大于3之后,对应的最优空间差分精度阶数可以比6阶提高很多,这再次证明了以前研究中6阶以上空间差分格式对结果无改进的现象,是由于没有使用足够高精度的时间积分方案引起的。相比于Taylor-Li（Wang,2017）算法,5~6阶的RK方法编程和实现简单,计算结果的精度比3阶算法要提高很多,因此,它是一种能够对复杂方程适用的简易高阶算法方案,具有一定的实用价值。     

一种提高河道演算稳定性及计算效率的TVD格式的研究及应用

在洪水演算中,使用Muskingum-Cunge-Todini(MCT)方法进行差分求解时通常会出现非物理的振荡、负流或突变式增长等现象,将一个TVD(Total Variation Diminishig)限制器引入到MCT方法中,来保证其数值解的“总变差减小”,从而提高MCT方法的稳定性。将TVD格式以及一阶精度的MCT方法用到了XAJ-DCH模型中,相比于模型中原有的二阶精度的MCT方法,引入了TVD格式以及一阶精度的MCT方法之后出现不稳定的场次洪水明显减少,且能达到与二阶精度的MCT方法相似的模拟效果。另外,原有模型在1996060100号洪水需要时间步长为200 s才能保持稳定,由于引入TVD限制器和一阶精度的MCT方法以后,可以使用3 600 s作为河道演算时间步长,而场次洪水的模拟时间可以由原来的3 min左右缩短为1 min左右,模型的模拟效率得到明显提高。     

基于TEQC的数据批量预处理程序实现与应用

利用Python对TEQC软件进行二次开发,编制了qualitycheck.py和unificate.py程序,实现了数据的格式标准化和质量检查的功能,此程序有批处理、高效率、跨平台、结果可靠等优点。利用实测数据进行实验,对原始观测数据进行格式标准化和质量检查,结果表明利用文中开发的程序进行预处理的效率和便利程度有了非常显著的提高。同时,根据质量检查结果对观测数据进行相应处理,并使用GAMIT／GLOBK软件进行基线解算,通过对比分析结果表明,经过预处理后的数据有效地提高了基线解算的精度。      

GML与GeoJSON格式的编码解码与 传输差异比较研究

GML和GeoJSON是地理信息数据共享与集成中的两种数据交换格式。基于GML的数据交换是当下最常用的交换方式,但其存在编码和解码时间过长的问题,而GeoJSON是一种新兴的更加简洁的数据格式。针对这两种数据格式,本文理论分析了GML和GeoJSON的要素编码差异和传输开销差异;并以中国地区的ShapeFile数据为例,设计实验对比GML和GeoJSON编码时间、编码后相应文件大小、解码时间的差异。实验结果表明:相比GML格式,GeoJSON格式更为简便、传输开销较小、编码和解码性能更高,为地理信息的共享和集成提供了一种快捷途径。     

《地学前缘》征稿简则

<正>1办刊方针《地学前缘》是中国地质大学(北京)和北京大学合办的国内外公开发行的主题性学术期刊。自2006年改为双月刊出版。其办刊方针是努力在地学工作者中树立前缘研究意识,以地学前缘研究为牵动力,推动地学事业的发展,为加速我国现代化建设服务。本刊坚持党的基本路线,贯彻"双百"方针、"洋为中用",发表国内外地学前缘研究成果、发展态势的学术论文,是集综述信息和前缘成果为一体的地学期刊。2主题内容《地学前缘》以对中国和世界地学研究具有广泛、重要影响的地质学科或专题为主题,由中、外地质学家共同撰稿,反     

《国土资源遥感》参考文献著录格式

<正>1专著(M)、学位论文(D)及报告(R)的著录格式[序号]主要责任者.题名:其他题名信息[文献类型标志].其他责任者(任选).版本项(第1版不标注).出版地:出版者,出版年:引文页码.如:[1]陈述彭,童庆禧,郭华东.遥感信息机理研究[M].北京:科学出版社,1998:18-20.Chen S P,Tong Q X,Guo H D.Mechanism of Remote Sensing Information[M].Beijing:Science Press,1998:18-20.2专著(M)、论文汇编(G)及会议文集(C)等析出文献的     

一种模拟三维海流运动的差分方法

提出了一种模拟三维海流运动的隐式差分方法,并给出其计算步骤。通过对该差分方法的稳定性分析可以发现,它的时间步长取值有较大的灵活性。该方法被用于崖门海域的海流模拟。实例计算表明,该差分方法计算过程稳定,计算结果合理,能较好地反映出三维海流运动的特征。     

光纤传感技术在锚杆轴力监测中的应用

在简述了光纤Bragg光栅传感器基本工作原理的基础上,通过沪―蓉―西高速公路龙潭隧道支护锚杆轴力监测的工程应用,探讨研究了光纤传感技术用于岩土工程监测的几个重要环节--传感器选择、传感器安装、传感器标定及传感器埋设。通过现场监测获得了复杂地质条件下特长隧道支护锚杆轴力的变化特性,为光纤传感技术在岩土工程监测领域的应用积累了一定的经验。     

非均匀TI介质P-SV波传播交错网格高阶有限差分数值模拟

给出了在非均匀横向各向同性(TI)介质情况下,四阶时间精度、高阶空间精度的一阶速度-应力P-SV波的波动方程交错网格有限差分解法.首先根据一阶速度(应力)波动方程把速度(应力)对时间的一阶和三阶导数转换为应力(速度)对空间的导数,从而在使用四阶时间精度有限差分格式计算某一时刻的波场时只需要前面两个时间步的波场值;然后在空间上采用高阶有限差分格式以提高数值模拟的精度.数值模拟结果和实测垂直地震剖面(VSP)记录符合得很好,说明该方法是可行的.     

地理学论文的数学模型写作要求

随着地理学的发展,越来越多的数学模型在地理学研究论文中被采用.有的论文是通篇围绕一个数学模型的构建与应用来论述,有的论文则是在其中一个章节中进行模型的应用.但是,由于有些稿件在介绍数学模型的方法和应用中存在着一些不当之处,使得论文在写作中出现各种问题.为了帮助论文初写者了解地理学模型的写作格式要求,我们对近10年来《地理学报》来稿评审中发现的主要问题进行归纳,总结论文写作中数学模型的选择与构建、参数系数的设置与定义、模型应用的实例与研究、模拟误差的检验与分析、计算结果的图形与检查等方面的格式要求.