基于T/P和Jason-1/2卫星高度计海面高度数据获取南海同潮图的研究

随着卫星高度计资料的不断丰富,通过对卫星高度计所得潮汐调和常数进行插值或拟合得到潮汐同潮图成为可能。本文拟对T/P(TOPEX/POSEIDON)、Jason-1和Jason-2卫星高度计数据进行分析,得到南海区域星下观测点处四个主要分潮(M2、S2、K1和O1分潮)的调和常数,进而利用双调和样条插值方法对其进行插值,获取南海同潮图。首先,以1992～2016年T/P和Jason卫星高度计所得海面高度数据为基础,利用调和分析方法计算了南海星下观测点处M2、S2、K1和O1四个主要分潮的调和常数,并与40个验潮站数据进行了对比,最大矢量均差为4.99cm,说明分析所得调和常数与利用验潮站资料提取的调和常数的误差较小。进而采用双调和样条插值方法对星下点调和常数进行插值,得到了南海四个主要分潮的同潮图,所得结果与全球潮汐模型TPXO7.2模式结果的矢量均差分别为4.69、2.46、3.13和2.42 cm,与141个验潮站处观测结果的矢量均差分别为22.59、10.26、10.24和8.51 cm。此外,插值所得四个主要分潮的无潮点位置与前人研究结果相近。上述实验结果表明:利用双调和样条插值方法对卫星高度计所得调和常数进行插值能够获取较为准确的同潮图。     

Lateral stability of central Australian longitudinal dunes

Some authors consider that linear dunes migrate laterally on a grand scale, much as rivers move across floodplains. Others have concluded that lateral movement is limited in time and space. During the phase of dune initiation, small ribbons of sand formed in the lee of obstacles merge and coalesce to form recognisable linear dunes. Repeat observations demonstrate that mature sand ridges change position laterally a few metres either way within close limits defined by sand spillages on the slip or avalanche slopes that change orientation in response to changing sand-moving wind directions. This essay considers evidence by which to differentiate these two points of view. Supporting evidence for limited migration take the form of dunes resting on plinths of older alluvial substrates, some capped by gibber and that stand higher than adjacent interdune corridors. Such exposures show that the sand ridges have not migrated laterally during the last several tens of thousands of years. Migration is inhibited by clay cores, calcareous (calcrete) horizons, and the development of vegetated flanks. For these reasons, it is proposed that lateral migration be defined as a change of dune plan position that is greater than the maximum extent of sand deposition that develops in response to changes in the direction of sand-moving winds.     

秦岭—大巴山高分辨率气温和降水格点数据集的建立及其对区域气候的指示

本文建立了秦岭—大巴山高分辨率(～29 m×29 m)的气候格点数据集,包括逐月气温和降水、年均温和年降水、春夏秋冬气温和降水。空间插值方法采用国际上较为先进的ANUSPLIN软件内置的薄盘光滑样条函数,以经度、纬度和海拔为独立变量。空间插值结果与流行的WorldClim 2.0气候格点数据集具有一致性,但是比后者更精确、分辨率更高、细节更突出。本文揭示和证实:秦岭南麓是最冷月气温的0℃分界线。秦岭—大巴山气温具有明显的垂直地带性。6月气温直减率最大,为0.61℃/100 m;12月气温直减率最小,为0.38℃/100 m;年均气温直减率为0.51℃/100 m。夏季和秋季降水从西南向东北递减,强降水中心出现在大巴山西南坡。冬季降水从东南向西北递减。大巴山是年降水1000 mm分界线,夏季降水500mm分界线;秦岭是年降水800 mm分界线,夏季降水400 mm分界线。与大尺度大气环流对比揭示:秦岭—大巴山气温和降水空间分布主要受到东亚季风和地形因子的控制。本文进一步明确了秦岭和大巴山的气候意义:大巴山主要阻挡夏季风北上,影响降水空间分布;秦岭主要阻挡冬季风南下,影响冬季气温空间分布。本文建立的高分辨率气候格点数据集,加深了对区域气候的认识,并将有多方面的用途。     

受正弦扰动的线性系统的无静差控制

研究线性系统在正弦扰动下的扰动抑制问题。对于一类受正弦扰动的n阶线性系统,提出了一种具有二阶动态特性的状态反馈控制算法。设计的动态反馈控制律结构由两部分构成。首先利用内模原理,在控制器中嵌入了正弦扰动的模态矩阵,实现了闭环系统的无静差扰动抑制。然后通过设计控制器中的n+2个参数,使闭环系统的极点实现任意配置,从而保证了闭环系统的指数渐近稳定性。数值仿真算例说明了控制策略的有效性。     

不确定中立型变时滞系统基于状态观测器的滑模控制

本文讨论了不确定中立型变时滞系统的滑模控制问题。首先,为了估计所要研究的不确定中立型系统的状态,构造了一个状态观测器,并设计了滑模控制律,以保证切换面的有限时间可达性。其次,基于Laypunov-Krasovskii泛函法以及线性矩阵不等式(LMI)等方法,给出了误差系统和滑模动力方程的渐近稳定性判据。最后,给出了一个数值算例说明了文本结果的有效性和可行性。     

改进的CGLS迭代正则化法在内插平面坐标转换中的应用

内插算法用于测量平面坐标转换时,经常会遇到因矩阵的病态导致坐标转换精度差、甚至转换失败的问题。文章基于改进的CGLS迭代正则化算法进行抗病态研究。算例研究表明,改进后的算法能够很好地消除病态矩阵影响,获得相对较高精度的转换坐标。     

昼夜垂直移动对黄海中南部小黄鱼可捕系数的影响

鱼类的昼夜垂直移动是影响渔业资源调查可捕系数的重要因素之一,对调查获得的各种渔获物资源量指数（abundance index,AI）进行校正,对优化估计物种的空间分布和资源量估算有重要作用。本文以黄海中南部小黄鱼为例,利用2006-2009年和2011年黄海秋季底拖网渔业资源调查数据,应用地理统计二阶广义线性混合模型,量化了昼夜时段对黄海中南部小黄鱼AI的影响。不同昼夜时段对AI的随机效应系数表明,在黄海中南部秋季渔业资源调查中,底拖网对小黄鱼的可捕系数存在明显的昼夜变化:在午夜23点到凌晨3点间,可捕系数最低;凌晨3点后,可捕系数逐渐增大,直至9点达到峰值;在中午10点至下午16点,可捕系数小幅度降低后保持相对稳定,随后急剧下降;傍晚19点以后,可捕系数处于相对较低水平,直至午夜23点后降至最低水平。本研究通过地理统计二阶广义线性混合模型,去除了昼夜垂直移动对小黄鱼可捕系数的影响,预测的小黄鱼空间密度分布与其AI实际观测值以及渔场空间格局基本一致。另外,模型估计的2006-2009年和2011年秋季黄海中南部小黄鱼的总资源量指数相对扫海面积法的估计值精确度更高,且其变动趋势与黄海中南部沿岸两省（山东和江苏）小黄鱼次年总渔获量的变动情况一致。     

基于GLM模型Logistic回归的菲律宾蛤仔地理群体判别

菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)是重要的海洋经济贝类和海水养殖品种,具有较强的表型可塑性特点,不同地理群体之间存在表型差异。本研究根据实测数据建立了胶州湾与天鹅湖菲律宾蛤仔壳长(SL)与壳高(SH)、壳宽(SW)和活体重(W)的回归方程,定量分析了两个地理群体的形态学差异。由于其近似圆形的形态使得所能测量的外部指标较少,限制了传统形态测量学在其地理群体判别中的应用。本研究提出了将传统形态测量学和广义线性模型(GLM)相结合的方法,建立了判别菲律宾蛤仔地理群体的逻辑斯蒂(Logistic)回归方程。结果表明:菲律宾蛤仔的天鹅湖群体比胶州湾群体具有更高的SH/SL和SW/SL比值,壳形椭圆较圆且隆起程度高,"凸"形明显;基于GLM模型的Logistic回归能够快速准确地判别菲律宾蛤仔的地理群体归属,判别正确率高达94.23%。本研究为双壳类物种地理群体判别提供了新的分析方法和技术手段。     

基于最优插值和贝叶斯最大熵的海表温度融合方法研究

海表温度(sea surface temperature,SST)是影响全球气候的重要因素,在海洋科学研究中占有关键位置。论文基于MODIS红外、AMSR-2和HY-2A微波辐射计数据,分别利用最优插值和贝叶斯最大熵方法对SST数据进行融合,并用i Quam实测数据和Argo浮标数据对2015年SST融合数据进行检验。MODIS、AMSR-2、HY-2A辐射计SST的年平均空间覆盖率分别为15.0%,21.6%,22.0%,最优插值和贝叶斯最大熵融合SST产品的年平均空间覆盖率提高到98.6%和99.4%,融合产品空间覆盖率明显提高。与i Quam实测数据对比,最优插值和贝叶斯最大熵融合产品年平均偏差分别为0.07℃,0.04℃,均方根误差皆为0.78℃,其中3-7月最优插值融合产品的精度略优于贝叶斯最大熵融合产品,其它月份则相反;与Argo浮标数据对比,两种融合产品的均值偏差分别为0.06℃,0.01℃,均方根误差分别为0.77℃,0.75℃。整体上,贝叶斯最大熵融合产品的精度略优于最优插值融合产品,但计算成本较高。     

A center-based modeling approach to solve the districting problem

This article deals with the districting problem arising in applications such as political districting, police patrol area delineation and sales territory design. The aim of districting is to group basic areal units into geographic districts such that some set of criteria are satisfied, with basic criteria being district balance, compactness and contiguity. This article proposes a center-based mixed-integer linear programming model to solve the districting problem. Given the central units of districts, the model optimizes weighted objectives of district balance and compactness while satisfying contiguous constraints on districts. The performance of the model was tested using three study areas with 297, 324 and 1297 areal units, respectively. Experimentation shows that, using the district centers identified by a multistart weighted K-medoids algorithm, the model instances can be solved optimally or near-optimally. Compared with local search-based algorithms, the center-based approach outperforms metaheuristics such as simulated annealing, variable neighborhood descent, iterative local search and old bachelor acceptance search in terms of solution quality.