Application of the Wavelet Packet Method in Discrimination Between Nuclear Explosion and Earthquake

Although the CTBT (Comprehensive Nuclear Test-Ban Treaty) was passed in 1996, it is still necessary to develop new and highly efficient methods (Wu Zhongliang, Chen Yuntai, et al.,1993 ; Xu Shaoxie, et al. 1994; Richard L. Garwin, 1994) to monitor possible events. Many discrimination criteria (Xu Shaoxie, et al., 1994 ; Institute of Geophysics, Chinese Academy of Sciences, 1976; Richard L. Garwin, 1994) have been put forward since the 1950s. The results show that each of the existing criteria has its own limitation, but the seismological method is an important and efficient method in the discrimination between nuclear explosion and earthquake. Especially in recent years, because of the little and little equivalent as well as the increasing hiding steps used in the test, a number of more efficient seismological methods have been worked out. In this paper, a new discrimination method, the Wavelet Packet Component Ratio (WPCR) method, is put forward. This method makes full use of the difference in variation with time between the spectra of nuclear explosions and earthquakes. Its discrimination efficiency is rather high.     

时域瞬变场电磁场有限差分法

模拟电磁场在地下介质中的传播规律是理解地下介质响应的重要手段，直接应用有限差分法在时间域对二维、三维瞬变场进行数值分析是一种有效方法。应用反映电磁场基本规律的麦克斯韦方程组，导出时域场量的齐次扩散方程，对所研究的空间区域作差分离散，源作为初始条件加入，采用合适的边界条件，利用差分方程进行计算，从而得到场量的数值结果，展现瞬变场在地下随时间扩散的全过程，对电磁场的瞬态响应有更加直观的了解。     

三峡库区中的星站GPS

通过SF-2050G型星站GPS(无基站)与Trimble 5700 GPS(有基站)在长江三峡库区河段比测试验，结果表明SF-2050G与Trinble5700GPS具有同样高质量导航、测量定位精度。SF-2050G型星站GPS在接收卫星信号同时接收海事卫星差分信号，获得了良好的测量精度。使之在各种条件下无须基站可实施卫星导航与测量。减少了差分基站所投入的成本与时间；扩展了GPS接收使用条件，提高了导航、测量的工作效率。     

华阴市罗敷河应急分洪工程方案探讨

近年来罗敷河连续发生超标准洪水漫溢险情,给人民生命财产造成了巨大损失,通过调查分析提出罗敷河应急分洪工程方案,经对比得出罗敷河在高铁路以下弯道处设分水口,将河道超标洪水通过分水闸和引洪渠引至二华干沟以北新建的蓄洪区,同时兼顾洪水资源利用,形成湿地水面,改善区域生态环境。通过建设应急分洪工程可消减洪峰流量,提高河道的整体防洪能力,有效的解决二华夹槽地区的防洪压力。     

基坑支护方案的灰色模糊可变决策模型

针对影响基坑支护方案决策因素所具有的不确定性、模糊性以及影响因素与评价指标间的相互关联性特点,基于灰色理论和模糊数学理论,建立了基坑支护方案的灰色模糊可变决策模型。应用基于贴近度最大的组合赋权方法确定评价指标权重,并用集值统计法对定性指标进行量化,以解决影响模型决策结果准确程度的关键问题。工程实例分析表明,采用该模型更为科学、有效,易于实现程序化。更重要的是,该方法能够提高优选决策的合理性和可信度,为决策者提供有力的参考,具有一定推广和应用价值。     

一种新的统计回归模型及其建模方案

根据经典门限自回归模型的基本思想,引入半截多项式变换,导出了一种新的统计回归模型,并提出了相应的一整套建模方案。这种模型和建模方案的特点是:（1）解决了统计回归分析中逐段线性化模型的检验问题;（2）在确定统计回归模型中各待估参数和变量——包括门限变量、门限值、阶数、时滞和回归系数时显得十分方便、快捷。试验结果表明,根据此方案建立的统计回归模型具有较高的拟合和预报精度,同时具有良好的稳定性。     

基于不同分辨率和参数化方案的新疆区域数值模式性能初步评估

基于中尺度数值模式WRF,选取新疆两次强降水过程,设计3个试验方案,其中试验1为控制试验,试验2提高分辨率,试验3提高分辨率并调整物理参数化方案,初步评估不同分辨率和参数化方案对新疆区域2m温度、10m风速、降水预报的影响。结果表明:(1)提高分辨率对2m温度、10m风速模拟精度均有提高,2m温度预报精度提高约0.5℃,降低了日间温度模拟冷偏差;10m风速预报精度提高约0.5m/s,降低了风速模拟正偏差;但提高分辨率后,模式出现虚假降水预报的情况。(2)提高分辨率并调整物理参数化方案后,2m温度模拟误差略有减小,模拟偏差减小约0.2℃;10m风速模拟误差增大约0.5m/s,模拟偏差增大超过0.5m/s;对降水落区、量级的模拟精度显著提高,减小了降水中心的模拟强度,对虚假降水预报有一定修正。     

铁岭莲花湖湿地湖心岛建设探讨

为解决人为活动对城市湿地公园内鸟类的影响,对铁岭莲花湖湿地公园湖心岛建设进行调查分析,湖心岛建设在保护湿地鸟类资源及丰富湿地景观多样性等方面起到了重要作用。根据城市湿地公园建设理念,提出了湿地公园中湖心岛建设的原则,初步探讨了湿地湖心岛建设过程中的基础填筑、岛上生物栖息地建设及岸边护坡等关键技术方案。     

基于非分裂CFS-PML边界条件的频散介质GPR时域有限元模拟

通过数值模拟研究探地雷达（GPR）高频电磁波在频散介质中的传播规律,对提高实测资料的解释精度具有重要意义.复频移完全匹配层边界条件（CFS-PML）以其优越的吸收特性被广泛用于一阶电磁波动方程的GPR时域有限差分数值模拟中,其实现过程大都涉及电磁场的卷积计算,辅助变量较多,降低计算效率.为此,本文从复拉伸坐标系下的Debye频散介质电磁波动方程出发,通过合理构造辅助微分方程,推导了二阶Debye频散介质电磁波动方程的非分裂CFS-PML边界条件实现公式,避免了电磁波场的分裂和卷积计算.在此基础上,利用Galerkin法和Newmark-β差分法推导了基于非分裂CFS-PML边界条件的GPR有限元方程及其时域差分离散格式.两个GPR模型的模拟结果表明：本文提出的基于辅助微分方程的非分裂CFS-PML边界条件实现方法可有效地吸收大角度入射的低频虚假反射波,提高模拟精度;相比于非频散介质,高频电磁波在频散介质中传播衰减更强、子波持续时间增大、分辨率和传播速度降低、直达波和反射波的主频更小,分析结果有助于提高实测GPR资料的解译精度.

     

一维热扩散湖模式在太湖的应用研究

太湖微气候条件及局地热环境的研究对于太湖周边城市地区可持续发展以及大气宏观调控具有重要意义。为了更准确模拟太湖湖-气交换,将CLM4-LISSS浅水湖泊陆面过程参数化方案耦合进入WRF中的Noah陆面过程模型。采用太湖湖上平台及岸边陆上测站观测的数据,评估了CLM4-LISSS浅水湖泊过程方案对太湖区域近地层气象条件的模拟性能。并基于耦合模型模拟研究了太湖对周边城市区域热环境的影响。结果表明,CLM4-LISSS湖泊陆面过程方案模拟的湖表面温度能反映真实温度的变化趋势。两种陆面过程方案在2 m气温的模拟值也存在一定的差异。CLM4-LISSS与Noah方案计算所得湖上2 m气温的模拟值与观测值的平均均方根误差分别为1.77和2.22℃,平均相关系数分别为0.88和0.84;模拟10 m风速的平均均方根误差分别为1.93和2.78 m/s,平均相关系数为0.72和0.68。太湖对周边城市热环境存在明显的影响。8月太湖对周边地区15时（北京时）近地层平均降温0.5-0.7℃,影响范围达60 km。06时太湖导致周边近地层平均升温达0.7-1℃,影响范围达50 km。湖风带来的冷空气抑制了城市热岛的垂直运动,在高温天气下使得苏州、无锡和常州城市地区昼间边界层下降高度可达300、400和100 m。无锡地区边界层内气温最高降幅可达0.5-0.7℃。通过选取无锡地区2015年8月28日高温小风天气作为背景条件,分析该地区湖风对城市热岛环流的影响机制。结果表明湖风能够破坏无锡地区的热岛环流结构,改变近地面热量和水汽的分布,抑制城市热岛的垂直发展,并影响至整个无锡地区。局地热力环流的变化对于局地气候以及污染物质的输送与扩散有可能产生重要影响,准确的湖泊陆面过程参数化方案对于天气预报、空气污染模拟,以及气候模拟研究等均具有重要意义。