面向景观规划设计的数字地形交互式编辑技术

 数字地形编辑是虚拟地理环境、三维景观仿真系统中一个重要的研究内容,在城市与乡村、区域道路网、风景园林的数字化规划设计实践中具有重要价值。本文以规则格网的数字地形为研究对象,面向城市和园林景观规划设计中的实际应用,提出了交互式数字地形编辑的解决方案,重点给出了分页技术的地形交互式编辑具体过程和相关的主要实现技术。数字地形编辑的实现,首先,通过鼠标交互式操作,结合射线求交算法,在地形表面选取目标编辑区域;然后,结合夹角之和检测算法,获取区域下地形数据,设定新的地形高程值,最后,将编辑操作传输至地形其他层,更新整个地形,并在地形编辑后,采用方格网计算法,统计出区域下地形填挖方量。此外,在经过平整的地形区域,植入树和三维建筑模型,构建虚拟城镇小区景观。本文初步实现了编辑操作功能的计算机软件,并展示了数字地形编辑在城镇小区景观设计中的应用结果。试验表明,基于规则格网和分页技术的数字地形编辑方法具有算法简单、计算量小、易实现等特点。此外,通过鼠标交互式的操作,能够实时、直观地显示编辑结果,达到"所见即所得"的效果。     

地震预警示范系统试运行月报产出软件设计

为提高河北省地震预警示范系统试运行月报产出质量,加快产出速度,减轻人员负担,基于JAVA技术,设计月报产出软件,通过对烈度计台站延迟数据和运行数据的分析,借助POI工具、MYSQL数据库和JFreeChart,实现月报产出、历史数据查询、数据可视化展示等功能,解决了月报产出周期长、历史数据查询不便、数据展示模式单一等问题,为地震预警示范系统试运行提供有力支持。     

Communicating landscape hydrology — the water cycle in a box

Physical models are a well‐established tool in education to strengthen hydrological understanding. They facilitate the straightforward visualization of hydrological processes and allow the communication of hydrological concepts, research and questions of general interest to the public. In order to visualize the water cycle in a landscape of postglacial sediments, in particular the subsurface part, a physical model was constructed. In two videos, (1) a detailed construction manual and (2) visualization examples of hydrological concepts and processes are presented. With our contribution, we like to encourage professionals in the field of hydrology to share methods and tools of knowledge transfer and communication of hydrological concepts. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

Assessing the significance of wet-canopy evaporation from forests during extreme rainfall events for flood mitigation in mountainous regions of the United Kingdom

There is increased interest in the potential of tree planting to help mitigate flooding using nature-based solutions or natural flood management. However, many publications based upon catchment studies conclude that, as flood magnitude increases, benefit from forest cover declines and is insignificant for extreme flood events. These conclusions conflict with estimates of evaporation loss from forest plot observations of gross rainfall, through fall and stem flow. This study explores data from existing studies to assess the magnitudes of evaporation and attempts to identify the meteorological conditions under which they would be supported. This is achieved using rainfall event data collated from publications and data archives from studies undertaken in temperate environments around the world. The meteorological conditions required to drive the observed evaporation losses are explored theoretically using the Penman–Monteith equation. The results of this theoretical analysis are compared with the prevailing meteorological conditions during large and extreme rainfall events in mountainous regions of the United Kingdom to assess the likely significance of wet canopy evaporation loss. The collated dataset showed that event Ewc losses between approximately 2 and 38% of gross rainfall (1.5 to 39.4 mm day⁻¹) have been observed during large rainfall events (up to 118 mm day⁻¹) and that there are few data for extreme events (>150 mm day⁻¹). Event data greater than 150 mm (reported separately) included similarly high percentage evaporation losses. Theoretical estimates of wet-canopy evaporation indicated that, to reproduce the losses towards the high end of these observations, relative humidity and the aerodynamic resistance for vapour transport needed to be lower than approximately 97.5% and 0.5 to 2 s m⁻¹ respectively. Surface meteorological data during large and extreme rainfall events in the United Kingdom suggest that conditions favourable for high wet-canopy evaporation are not uncommon and indicate that significant evaporation losses during large and extreme events are possible but not for all events and not at all locations. Thus the disparity with the results from catchment studies remains.     

山地与平原地形对地震动影响的对比分析

山地和平原地形在破坏性地震中对震害和地震动有很大影响,不同地形对地震动有不同的地形效应。为研究山地和平原地形对地震动的影响规律,基于集集地震后续M L6.6余震的强震观测记录,对位于不同地形且与震中位于同一直线上的四个强震台记录处理计算,从波形特征、频谱分析、加速度反应谱计算、与规范谱比较等方面进行对比分析,完成长周期地震动反应谱分布的计算。研究表明,山地地形对地震动的高频成分有地形放大效应,沉积平原对地震动的低频长周期部分有放大作用,并且长周期反应谱的峰值区域始终位于沉积平原中部。平原上强震记录产生的长周期放大系数谱已超出规范谱,沉积平原上长周期建筑的抗震设防应引起重视。     

脉冲星数据比对分析和可视化系统设计与实现

脉冲星数据比对分析和可视化系统(PSRDB,URL:http://www.psrdb.net/),由FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope)早期科学数据中心团队为快速开展脉冲星候选体比对分析和数据管理研发.通过前端数据提交页面,接收和维护来自FAST及其他研究机构的候选体数据.目前,PSRDB已收录自1967年人类发现第1颗脉冲星以来所有公开文献发表的2811颗脉冲星样本,并采集了当前主要巡天项目尚未正式发表的源和候选体,如FAST多科学目标同时扫描巡天(CRAFTS)候选体数据.基于入库基础数据,利用位置、周期、色散等参数进行比对分析,辅助科研工作者在线检索匹配已知星表数据,最后将检索匹配、比对分析结果生成图表供进一步分析.目前,PSRDB已被应用于FAST脉冲星搜寻和候选体数据管理.未来,PSRDB可在新源认证、后随观测、观测计划制定和原始数据处理流程设计等方面提供数据和工具支撑.     

任意形状地质体数值积分法重磁场三维可视化反演

任意形状地质体数值积分法重磁场三维可视化反演,采用辛普生积分和梯形积分实现三度体磁场三重积分的近似计算,模型修改在剖面内完成,对x,y不同方向剖面逐条修改拟合,克服了模型难以修改和细化的困难.在Windows环境下,用Visual C语言、OpenGL函数实现了复杂立体模型的三维可视化反演.该方法适合于开采阶段的交互反演解释,将该方法运用于大冶铁矿,取得了很好的地质效果.     

基于数字地形模型的山区太阳辐射的时空分布模拟

在数字地形模型(DTM)的基础上,利用地理信息系统软件ArcGIS确定阴影、提供的地图代数语言功能,模拟了甘肃定西安家沟小流域任意时段内天文辐射的空间分布。该模型借助于ArcGIS的地形分析功能,解决了常规方法不能解决的地形遮蔽对天文辐射的影响。该模型是一个物理模型,对天文辐射能的时空分布可做出较精确描述,提供在常规条件下的重要参数。时空分布分析表明:地形对天文辐射的影响很大,尤其是坡向的影响;天文辐射随着季节变化很大,从3月底开始直到6月上旬一直处于上升阶段,然后下降;地形对天文辐射的影响程度随着季节不同有所不同,但是没有表现出明显的规律。     

三维激光扫描技术在矿山表面积计算中的应用

基于三维激光扫描技术进行表面积计算的原理为:获取的目标表面海量点云数据,采用一定的数学计算方法,便可求得场区的表面积。该方法弥补了传统方法计算物体表面积只能获取表面离散点坐标,对于因堆积物表面形状复杂而无法测量到的离散点,只能通过插值计算得到的缺陷;解决了随着计算范围增大或地面起伏变化工作量不断增大,计算误差会随着地面起伏的增大的问题。结合项目实例,本文提出了一种采用三维激光扫描技术进行废弃矿山修复治理区的三维信息采集和表面积核算方法,并对该方法表面积计算的技术原理、表面积计算的技术路线及项目实施过程中遇到的难题及解决方案问题进行了详细阐述,为后续相关项目实施提供了一定的参考依据。     

全球4D数据产品研制

本文以我国自主高分辨率遥感立体测图卫星为主要数据源,利用高精度卫星影像无地面控制几何定位技术和智能采编技术,研制了全球陆域范围统一框架下的多尺度、多类型的基础地理信息产品,以发挥测绘地理信息在全球治理和可持续发展方面的重要作用,为“一带一路”倡议,国家经济社会发展,全球战略实施,智慧社会建设提供科技支撑。