几种常用平面直角坐标系与国家统一3°带坐标系转换原理、方法

开展大比例尺测图时,当测区距离国家统一3°带中央子午线较远或测区高程较大时,国家统一3°带坐标系不能满足城市建设和工程建设的需要,需要建立长度变形值不大于2．5 cmk／m 的地方平面直角坐标系。地方平面直角坐标系是国家统一3°带平面直角坐标系的变换,本文研究几种常用地方平面直角坐标系与国家统一3°带坐标系相互转换的原理与方法。     

一种适用于极区的横轴墨卡托海图

极区位于高纬度地区,极区航海图投影采用墨卡托投影时,图上极区附近变形较大,在极点处变形达到无穷大;采用极球面投影时,图上恒向线不是直线;心射切面投影不是正形投影,不能直接在图上量取方位和距离;兰伯特正形投影图上,经度是由角度表示,而不是真的经度;采用横轴墨卡托投影时,几乎所有的经线以及纬线在图上为曲线。以上常用的海图投影不利于船舶在极区安全航行,也不利于航海人员进行海图作业。针对此问题,将构建的伪经纬线网与经纬线网进行转换,通过Matlab得到基于伪经纬线网的横轴墨卡托投影图,此图具有类似于墨卡托海图的特点,图上极区变形失真小,图上伪经纬线的特点可方便极区海图作业。     

2018年斐济MW8.2深震:高频辐射过程和发生原因

2018年8月19日,在斐济东部海域563 km深处发生了一次M_W8.2地震.我们首先挑选位于美国阿拉斯加地区的131个宽频带台站构成台阵,选用垂直分量0.5~2 Hz的高频信号,利用广义台阵反投影技术对这次地震的破裂过程进行了成像,然后基于破裂速度对地震的辐射效率进行了估计.结果表明,这次地震总体上呈单侧破裂,破裂方位在3.0°左右,破裂总长度约51 km,持续时间22 s,平均破裂速度为2.5 km·s^-1.但能量释放有2次高峰,形成两次子事件.第一次为前10 s,峰值在7 s左右,破裂速度为2.9 km·s^-1,辐射效率为45%.第二次为10~22 s,峰值在15 s左右,破裂速度为1.6 km·s^-1,辐射效率为26%.结合震源位置、震源机制、破裂速度以及辐射效率,我们认为这次地震是由于俯冲板块前缘受到下部地幔物质上浮阻力引起的剪切失稳所致,起初板块内部的脆性破裂表现突出,致使辐射效率较高,后来震源处高温高压下的熔融耗散特征逐渐凸现,致使辐射效率下降.

     

CMIP5模式对中国近海海表温度的模拟及预估

基于观测和再分析资料;利用多种指标和方法评估了国际耦合模式比较计划（CMIP5）中21个模式对中国近海海温的月、季节和年际变化模拟能力。多模式集合能够再现气候平均意义下近海海温的空间分布特征;但量值上存在一定的低估。在渤海和黄海;集合平均与观测差别比较明显。在年际尺度上;与观测数据对比;模式模拟海温与Niño3指数相关性较小。中国近海海表面温度在1960-2002年有明显的升高趋势;从2003年开始增温趋缓。评估结果表明;ACCESS1.0、BCC-CSM1.1、HadGEM2-ES、IPSL-CM5A-MR、CMCC-CM、FGOALS-g2、CNRM-CM5-2、INMCM4八个模式对中国近海海温的变化有较好的模拟能力。利用ACCESS1.0、INMCM4、BCC-CSM1.1、IPSL-CM5A-MR、CMCC-CM这5个模式结果对中国近海海温未来的变化进行了预估。在RCP4.5、RCP8.5情景下;未来近100年中国近海海温有明显升高趋势;最优模式多模式集合平均增温分别可达到1.5℃、3.3℃;净热通量变化和平流变化共同促进了东海升温。     

锥束CT图像重建算法的快速实现

本文基于锥束CT滤波反投影重建的FDK算法,通过两种算法改进并结合基于共享内存的OpenMP并行技术和代码优化,实现了锥束CT图像的快速重建。基于锥束CT实际投影数据的重建结果表明,图像重建速度得到了较大的提高,断层图像重建质量与FDK原型算法相当。     

基于全球及区域气候模式的江苏省降水变化趋势预估

利用气象观测资料,8个全球耦合气候系统模式的集合平均以及区域气候模式(RegCM4)的结果,通过方差分析、相关分析、趋势分析、扰动法等方法对模式性能进行了评估,并对江苏省在未来RCP8.5高端排放情景下降水的变化趋势进行了预估。结果表明,在RCP8.5情景下,至2020、2030和2050年,全球模式模拟的江苏省年平均降水在未来有逐渐增加的趋势,线性增加率约为7 mm/(10 a)。至2050年,江苏省年平均降水量将增加2%左右;区域模式模拟的年平均降水在未来线性增加率为1.5 mm/(10 a),变化不显著。区域模式模拟的夏季降水在未来有所增加,最多可增加20%～30%,但增幅随时间逐渐减小;全球模式模拟的夏季降水比现在有所减少,至2050年,减少了大约10%。区域模式模拟的冬季降水在未来不同时间段均比现在有所减少,同现在相比,最多可减少30%～40%;而全球模式模拟的冬季降水在未来则是先减少,后增加,至2050年,比现在大约增加10%。对于不同季节,总体而言,南部地区降水量的变化较北部地区显著。对于极端降水事件来说,江苏省未来小雨日数将减少,而暴雨日数则微弱增加。但由于全球模式本身的性能、区域模式对全球模式的依赖性以及温室气体排放的不确定性使上述预估结果仍具有不确定性。     

2050年前长江流域地表水资源变化趋势

利用ECHAM5/MPI-OM气候模式预估2001-2050年长江流域不同排放情景（SRES-A2,A1B,B1）下径流深的变化,分析了长江流域地表水资源量的时空变化特征。结果表明：3种排放情景下长江流域多年平均地表水资源量相差不大,但不同排放情景下年际变化特征较为复杂,且变化趋势有所不同。其中,A2高排放情景下地表水资源量呈缓慢减小的趋势,A1B中等排放情景下变化趋势不明显,B1低排放情景下呈相对最为显著的增加趋势。地表水资源量年代际变化波动幅度也较大,2001-2030年3种情景下地表水资源量总体呈现下降特征,但从2030年起,则均表现出不同程度的增加,最高增幅达7.47%,其中尤以夏季和冬季增加显著。模式预估长江流域未来水资源量仍保持目前水平,水资源空间分布不均匀特征仍较为突出。     

极射赤平投影在定向钻进轨迹设计计算中的应用

赤平投影是将物体三维空间的几何要素(线、面)反映在投影平面上进行处理的方法。将极射赤平投影方法应用到定向钻进轴线的设计计算中,将空间问题转化为平面问题,再利用球面三角形有关公式进行计算,即可得到一系列的特征参数计算公式。研究表明,采用极射赤平投影和球面三角形解析几何相结合的设计计算方法,是一种既简便又快捷的定向钻进轨迹设计方法。      

Snow water equivalent over Eurasia in the next 50 years projected by aggregated CMIP3 models

Based on remote sensing snow water equivalent (SWE) data, the simulated SWE in 20C3M experiments from 14 models attending the third phase of the Coupled Models for Inter-comparison Project (CMIP3) was first evaluated by computing the different percentage, spatial correlation coefficient, and standard deviation of biases during 1979–2000. Then, the diagnosed ten models that performed better simulation in Eurasian SWE were aggregated by arithmetic mean to project the changes of Eurasian SWE in 2002–2060. Results show that SWE will decrease significantly for Eurasia as a whole in the next 50 years. Spatially, significant decreasing trends dominate Eurasia except for significant increase in the northeastern part. Seasonally, decreasing proportion will be greatest in summer indicating that snow cover in warmer seasons is more sensitive to climate warming. However, absolute decreasing trends are not the greatest in winter, but in spring. This is caused by the greater magnitude of negative trends, but smaller positive trends in spring than in winter. The changing characteristics of increasing in eastern Eurasia and decreasing in western Eurasia and over the Qinghai-Tibetan Plateau favor the viewpoint that there will be more rainfall in North China and less in the middle and lower reaches of the Yangtze River in summer. Additionally, the decreasing rate and extent with significant decreasing trends under SRES A2 are greater than those under SRES B1, indicating that the emission of greenhouse gases (GHG) will speed up the decreasing rate of snow cover both temporally and spatially. It is crucial to control the discharge of GHG emissions for mitigating the disappearance of snow cover over Eurasia.     

未来东北地区农业气候资源的时空演变特征

研究采用NorESM1-M模式输出的气候情景资料驱动农业生态区模型,分析了21世纪中期在RCP 2.6和RCP8.5典型浓度路径下的东北区域气候资源变化。研究表明:在RCP2.6、RCP8.5两种气候变化情景下,东北区域年平均气温呈现升高趋势,≥10℃积温所反映的热量条件得到显著改善,以黑龙江省和辽中南积温的增加最为明显;受气温升高影响,2050s参考作物蒸散普遍增加。区域内降水总量略有增加,东北西部干旱地区状况略有改善,东部地区更加湿润;趋于暖湿的气候促使作物生长季延长,到21世纪中期,全区最长增加12.4天。