基于庄河市空间大地全面控制网谈似大地水准面的确定及精度分析

介绍了通过布设足够密度且分布均匀的GPS水准联测点,建立庄河市辖区4086 km2的高精度、高分辨率的似大地水准面数学模型的原理和方法.     

1978年以来广州市居民职住地选择行为时空特征与影响因素的代际差异

1978年以来,中国体制改革重塑了个体日常时空行为及其在生命过程中的活动轨迹,但鲜有文献解析长时间序列下不同代际群体对职住政策调整做出的响应及其代际差异。基于时间地理学视角与代际差异理论,将广州市微观个体职住地变动历程与代际问题相结合,利用问卷调查分析1988年和1998年居民职住制度改革前后,不同代际居民职住地变迁行为时空特征及其影响因素的结构性差异。结果发现：① 在居住地和就业地变迁方向方面,各代际居民住房迁出地主要集中于老城区,就业地变迁围绕两个城市中心,形成由老城核心地域向内城、近郊扩散的变迁过程。② 职住地距离变化方面,居民平均职住距离由1988年之前的4.91 km增至1998年之后的6.46 km,20世纪90年代出生居民（简称90后,下同）的职住分离度大于其他群体。③ 在职住地变迁率方面,住房商品化和就业社会化极大地增加了居民职住地选择自由度,60后和70后在1998年之后的迁居率分别为113.16%与112.33%,就业地变迁率分别为148.68%与197.26%,二者都远高于住房改革前的比例。④ 驻留时长方面,职住自由化使得驻留时长明显缩短。60后变化最为明显,该群体在一个居住地的居住时长由1988年以前的14.43年缩至1998年以后的5.43年,就业地驻留时长由12.43年降至3.95年;80后与90后在1998年以后的职住地驻留时长明显较短,70后相对较长。⑤ 能力、组合及权威制约中的房价、婚姻状况、学历、福利分房及下岗等因素对职住地变迁表现出明显代际差异,因子女上学及同事关系等组合制约对就业地变迁无显著群体差别。     

Stochastic bivariate time series models of waves in the North Sea and their application in simulation-based design

In this paper, we present and evaluate three long-term wave models for application in simulation-based design of ships and marine structures. Designers and researchers often rely on historical weather data as a source for ocean area characteristics based on hindcast datasets or in-situ measurements. The limited access and size of historical datasets reduces repeatability of simulations and analyses, making it difficult to assess the sampling variability of performance and loads on marine vessels and structures. Markov, VAR and VARMA wave models, producing independent long-term time series of significant wave height (H_s) and spectral peak period (T_p), is presented as possible solutions to this problem. The models are tested and compared by addressing how the models affect interpretation of design concepts and the ability to replicate statistical and physical characteristics of the wave process. Our results show that the VAR and VARMA models perform sufficiently in describing design performance, but does not capture the physical process fully. The Markov model is found to perform worst of the tested models in the applied tests, especially for measures covering several consecutive sea states.     

A 10-year wave energy resource assessment and trends of Indonesia based on satellite observations

Wave energy resource assessment and trends around Indonesian's ocean has been carried out by means of analyzing satellite observations. Wave energy flux or wave power can be approximated using parameterized sea states derived from satellite data. Unfortunately, only some surface parameters can be measured from remote sensing satellites, for example for ocean surface waves: significant wave height. Others, like peak wave period and energy period are not available, but can instead be estimated using empirical models. The results have been assessed by meteorological season. The assessment shows clearly where and when the wave power resource is promising around Indonesian's ocean. The most striking result was found from June to August, in which about 30–40 kW/m(the 90 th percentile: 40–60 kW/m, the 99th percentile: 50–70 kW/m) wave power energy on average has been found around south of the Java Island. The significant trends of wave energy at the 95% level have also been studied and it is found that the trends only occurred for the extreme cases, which is the 99th percentile(i.e.,highest 1%). Wave power energy could increase up to 150 W/m per year. The significant wave heights and wave power have been compared with the results obtained from global wave model hindcast carried out by wave model WAVEWATCH III. The comparisons indicated excellent agreements.     

上层海洋对台风"凯萨娜"(2009)的响应特征

本文利用多源卫星遥感数据和Argo浮标数据对2009年台风"凯萨娜"过后,南海上层海洋的物理和生态响应特征进行了分析。结果表明,"凯萨娜"引起的上升流流速最大可以达到1.6×10~(–3)m/s,台风过后,海表面温度(SST)下降显著,最大降温幅度可以达到6℃,海表面高度降低,先前存在的中尺度冷涡进一步加强。台风过后,沿着台风路径,叶绿素浓度升高,最大值可以达到2 mg/m~3以上,初级生产力升高到台风过境前的5倍。SST的最大降温中心与海面高度下降区域以及叶绿素浓度升高的区域一致。Argo数据表明台风诱发了强烈的垂向混合和艾克曼泵吸,不同位置处,垂向混合和艾克曼泵吸的强度不一样。通过混合和泵吸过程,台风可以把海洋内部的营养盐输送到海洋表层,对整个南海的物理和生态过程有重要影响。     

利用卫星遥感海面温度、高度联合反演南海北部三维温度场

利用历史观测得到的温度剖面数据,通过严格筛选和插值,建立了南海北部的气候态垂向温度剖面。随后,利用回归统计分析的方法构建了海面温度异常(SSTA)、海面高度异常(SSHA)联合扩展温度剖面的经验回归模型,并采用卫星遥感得到的SST和SSH数据扩展了南海北部的三维海洋温度场,其时间分辨率为天,空间分辨率为0.25°×0.25°。通过与观测数据的对比研究,扩展得到的温度场可以较为准确地反映南海北部温度剖面的结构特征,并且能有效地体现出一些中尺度变化过程。结果表明,本研究反演得到的三维温度扩展场是较为可靠的,它可以作为海洋数值模型的初始场,实现现场观测数据和卫星遥感数据的互补,有助于更好地分析南海北部温度场的三维结构及变化特征。     

海上风电升压站平台高程确定标准的合理性研究

为保证海上风电升压电站建设的经济合理与安全可靠,合理确定海上风电升压电站平台高程十分必要。文中从波浪与潮位的遭遇组合、最大波高取值与现行相关标准的比较、最大波峰高度计算的合理性等方面,全面分析了确定海上风电升压站平台高程各组成项取值标准的合理性,研究认为现行标准明显偏高。建议海上升压站平台底部高程按"100年一遇极端高水位+重现期50年波列累积频率1%的最大波峰高度+安全超高"确定。结合工程实例计算分析,按本文建议可使海上升压站平台高程明显降低,从而节省工程造价,还可减轻升压站工程对周边风机的遮蔽影响,以达到多发电量的效果。     

大地水准面高的计算及其在海底地形反演中的应用

为充分挖掘海洋重力数据在反演海底地形中的应用潜力,尝试探索利用大地水准面高反演海底地形的技术途径,并以夏威夷—皇帝海山链拐点所在海区作为反演试验区进行验证。首先采用Belikov列推法计算伴随(缔和)勒让德函数,利用EIGEN-6C4地球重力场模型解算获取了分辨率为1'的大地水准面高格网数值模型;然后通过综合分析反演比例函数和转换函数特点、研究海区大地水准面高与海底地形的相干特性以及大地水准面高本身尺度特征,获得了利用大地水准面高反演海底地形的频段范围;最终以试验海区大地水准面高为数据输入,构建了相应的海底地形模型(BNT模型),并与ETOPO1等海深模型进行比对分析。试验结果表明:BNT模型检核差值在一倍均方差范围检核点数量占比70.60%,相比正态分布更加集中;BNT模型检核精度低于ETOPO1等海深模型;海深模型检核精度随着水深增加不断提升,水深小于1 000 m时,海深模型相对误差出现较大发散现象;计算海域ETOPO1模型精度最高,GEBCO模型和DTU10模型检核精度相当。     

基于浮标资料的中国东部海域最大波高特征分析

利用原国家海洋局2010—2015年的浮标资料,计算渤、黄、东海有效波高和最大波高的线性关系,并通过1992—2011年共20 a的数值模拟有效波高资料计算中国东部海域各月的2.5 m、4 m、6 m以上最大波高频率和最大波高月极值分布。结果发现:中国东部海域由北至南,最大波高与有效波高的比值逐渐增大;最大波高频率和最大波高月极值空间分布均由渤海、黄海至东海逐渐增大,最大波高频率的极值12月最大,4或5月最小,最大波高月极值9月最大,4月最小。其时空分布表明:受不同天气系统影响,夏秋季台风较多,容易出现极值较大的最大波高;秋冬季冷空气较强,虽然最大波高极值相对较小,但大浪持续时间长、频率大、影响范围广。     

利用椭球变换建立独立坐标系的方法

详细阐述了8种利用椭球变换建立独立坐标系的方法,推导了独立坐标系高程面与椭球面之间的相互关系,进而建立了椭球变换模型,减少了高程归化变形;并通过计算实例对其投影变形值进行分析,以探究不同方法间的特点与差异,得出了一些有益的结论。