资源环境模型库管理系统研究进展

资源环境模型库管理系统是资源环境研究中的关键问题之一。建立资源环境模型库管理 系统通常有两种途径。一种途径是采用模型管理技术, 其主要方法包括数据式模型管理、结构化 模型管理、面向对象的模型管理和基于知识的模型管理, 这种方式的优势是可以有效地管理资源 环境模型, 但对空间数据处理的功能较弱, 需要编写大量的程序代码。另一种途径是在GIS 中管 理模型, 如ArcGIS 中的ModelBuilder, 这种方式的优点是可以充分利用GIS 的空间数据处理能 力, 但对复杂模型的支持较差。根据以上两种方式的特点, 本文提出了一种面向对象的资源环境 模型管理框架, 把模型抽象为模型类与模型实例, 采用面向对象方法表达模型, 通过构建资源环 境模型引擎处理空间数据和模型数学方程; 利用模型库和数据库, 可以实现模型的有效管理和模 型重用。     

基于UML和面向对象方法的GIS应用模型设计与实现

应用分析模型是面向专业应用领域GIS的关键模块之一,其设计和实现应具备良好的可扩展性和可移植性,从而达到软件复用、降低系统维护成本的目标。采用面向对象方法,对辽宁省鞍山市地质灾害评价预警系统中地质灾害危险性区划分析模型模块进行分析和设计,提出分别封装表达地质灾害分析模型方法的抽象类(class CModel)、描述灾害评价因子的抽象类(class CFactor),以及描述灾害分析单元格的抽象类(class CGridLayer)的设计方案,达到模块划分的“高内聚、低耦合”要求,便于模块的修改和扩展。以描述单元格的抽象类(class CGridLayer)作为模块与GIS平台的中间层,面向模块屏蔽不同GIS平台的实现细节,使得模块具备良好的可移植性。最后,以MapGIS 6.5为平台,按上述设计方案构建鞍山市地质灾害评价预警系统并投入实际应用。     

一种研究城市化发展的新方法

以南京市1988年TM影像为信息源,组合影像4、5波段得到建筑用地指数(NDBI),采用决策树分类方法对NDBI进行修正,分类提取建筑用地;对照TM影像修改误分的地块后转化为栅格数据,生成50×50个像元大小的格网,统计每个格网单元内的建筑用地率,将该值赋给各个格网单元的几何中心点;采用距离倒数方法由点数据插值得出整个影像范围内的建筑用地区域分异情况,进而反映出不同建筑用地率的辐射影响范围。该方法可定量提取不同建筑用地率的辐射边界,有助于根据单张影像数据分析城市的扩张趋势,可在一定程度上预测城市的发展;对于需要跨江发展的城市(如南京),该方法可以辅助桥梁等过江通道的选址。     

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤中稀土元素条件优化

稀土元素因其用途广泛,已经得到了越来越多的关注,被应用于各个行业.研究表明,稀土元素对作物的光合作用、产量、抗逆、品质、发育和养分吸收等具有重要作用.作物中的稀土元素主要来自对土壤中稀土元素的吸收,因此,有效分解并快速测定土壤中的稀土元素,可以合理指导稀土元素的施用,对作物的生长和土壤的营养状况具有重要作用.本文比较了...     

一种夏季强雷雨预报因子的选取方法

为了提高对武汉天河机场夏季强雷雨天气预报准确率,利用极值剔除法选取了5个预报因子;这些因子分别与中低层大气和地面的温度、湿度等要素有关。将预报结论与天气实况进行对比后发现:极值剔除法所得的预报因子可以有效地减少夏季强雷雨的漏报率。     

融合光度参数估计的单目直接法视觉里程计

针对单目直接法视觉里程计在光照变化大的场景下定位精度低、定位鲁棒性差的问题,文中提出一种融合光度参数估计的单目直接法视觉里程计.首先通过对图像帧进行特征匹配实现特征跟踪,建立起图像像素点之间的关联,接着利用非线性优化方法进行光度参数估计,然后在光度参数估计提供的光度参数先验信息的基础上对图像灰度值进行校正,最后利用校正...     

模拟地震波传播的三维逐元并行谱元法

高效地震波场正演模拟对于复杂模型中地震波传播与成像研究至关重要.本文在谱元法原理框架内,对已有逐元谱元法改进,提出一种新的逐元并行谱元法求解三维地震波运动方程,并得到地震波场.逐元并行谱元法的核心思想在于在单元上进行质量矩阵与解向量的乘积运算,并将此运算平均分配至每一个CPU计算核心,此处理有利提升谱元法的并行计算效率...     

基于地心坐标系的卫星导航测风平滑算法

本文从高空风探测原理出发,提出可业务化运行的卫星导航探空系统高空风平滑计算方法。该算法首先根据北斗〖CD*2〗GPS（Global Positioning System）双模式探空仪提供的大地坐标秒间隔数据,基于地心坐标系计算原始高空风;然后,采用矢量滑动平均法对原始数据进行平滑处理。通过与同球施放的芬兰RS92探空系统做比对分析得出,滑动平均窗口在0～32 km高度范围内设置为34 s、在32 km高度以上设置为60 s条件下,卫星导航探空系统与RS92探空系统高空风测量结果吻合较好。该算法计算结果同基于站心坐标系计算的30 s滑动平均风基本相同,但其风速分量误差范围在32 km高度以下略优、在32 km高度以上减小明显,升空全程误差范围更为稳定。     

An analytical solution for describing the transient temperature distribution in an aquifer thermal energy storage system

A mathematical model is developed for predicting the temperature distribution in an aquifer thermal energy storage (ATES) system, which consists of a confined aquifer bounded from above and below by the rocks of different geological properties. The main transfer processes of heat include the conduction and advection in the aquifer and the conduction in the rocks. The semi‐analytical solution in dimensionless form for the model is developed by Laplace transforms and its corresponding time‐domain solution is evaluated by the modified Crump method. Field geothermal property data are used to simulate the temperature distribution in an ATES system. The results show that the heat transfer in the aquifer is fast and has a vast effect on the vicinity of the wellbore. However, the aquifer temperature decreases with increasing radial and vertical distances. The temperature in the aquifer may be overestimated when ignoring the effect of thermal conductivity. The temperature distribution in an ATES system depends on the vertical thermal conduction in the rocks and the horizontal advection and thermal conduction in the aquifer. The present solution is useful in designing and simulating the heat injection facility in the ATES systems. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

A coupled discrete element model for the simulation of soil and water flow through an orifice

Soil erosion around defective underground pipes can cause ground collapses and sinkholes in urban areas. Most of these soil erosion events are caused by fluidization of the surrounding soil with subsequent washing into defective sewer pipes. In this study, this soil erosion process is simplified as the gradual washout of sand particles mixed with water through an orifice. The discrete element method is used to simulate the large deformation behavior of the sand particles, and the Darcy fluid model is coupled with this approach to simulate fluid flow through porous sand media. A coupled 3D discrete element model is developed and implemented based on this scheme. To simulate previous experiments using this coupled model considering the current computing capacity, we incorporated a ‘supply layer’ to study the continuous erosion process. The coupled model can predict the erosion flow rates of sand and water and the shape of erosion void. Thus, the model can be used as an effective and efficient tool to investigate the soil erosion process around defective pipes. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.