格网地图的新一代

人与自然的协调、和谐、健康的发展,区域统筹规划与信息共享,都需要一种宽容、简便和明晰的空间统计分析方法。格网地图仍然是其中一种最佳的选择。格网地图历史悠久,应用广泛。在信息网络社会中,它的优势尤其明显。在新一代互联网和格网计算新技术的支持下,作为数据挖掘、数据库建设和应用软件概念设计的一种新工具,将大有可为。"中国国家网格"系统的建立及其高性能节点的研制成功,将为格网地图的应用开拓更加宽阔的前景。     

Recent Advances in Predictability Studies in China （1999-2002）

Since the last International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) General Assembly (1999), the predictability studies in China have made further progress during the period of 1999-2002. Firstly, three predictability sub-problems in numerical weather and climate prediction are classified, which are concerned with the maximum predictability time, the maximum prediction error, and the maximum allowable initial error, and then they are reduced into three nonlinear optimization problems. Secondly, the concepts of the nonlinear singular vector (NSV) and conditional nonlinear optimal perturbation (CNOP) are proposed,which have been utilized to study the predictability of numerical weather and climate prediction. The results suggest that the nonlinear characteristics of the motions of atmosphere and oceans can be revealedby NSV and CNOP. Thirdly, attention has also been paid to the relations between the predictability and spatial-temporal scale, and between the model predictability and the machine precision, of which the investigations disclose the importance of the spatial-temporal scale and machine precision in the study of predictability. Also the cell-to-cell mapping is adopted to analyze globally the predictability of climate,which could provide a new subject to the research workers. Furthermore, the predictability of the summer rainfall in China is investigated by using the method of correlation coefficients. The results demonstrate that the predictability of summer rainfall is different in different areas of China. Analysis of variance, which is one of the statistical methods applicable to the study of predictability, is also used to study the potential predictability of monthly mean temperature in China, of which the conclusion is that the monthly mean temperature over China is potentially predictable at a statistical significance level of 0.10. In addition,in the analysis of the predictability of the T106 objective analysis/forecasting field, the variance and the correlation coefficient are calculated to explore the distribution characteristics of the mean-square errors.Finally, the predictability of short-term climate prediction is investigated by using statistical methods or numerical simulation methods. It is demonstrated that the predictability of short-term climate in China depends not only on the region of China being investigated, but also on the time scale and the atmospheric internal dynamical process.     

地形可视化的进展与评述

地形可视化由于具有越来越广泛的用途,越来越多地引起了大家的关注。在简要论述科学可视化、地形可视化定义及其研究内容的基础上,着重讨论了当前地形可视化的表达手段、可视化建模与技术、可视化生成工具、实时地形生成等方面的研究现状及存在的问题,最后对可视化的应用前景和发展趋势进行了展望。     

单元畸变对动力有限元方法计算精度的影响

在有限元分析中,由于求解区域或边界的不规则,有限单元的划分会产生畸变单元。本文通过数值试验分析了有限单元畸变对动力有限元计算精度的影响,结果表明:长宽比畸变对动力有限元计算精度没有影响;当斜交角不小于30°时,斜交角对动力有限元计算精度的影响可忽略;锥度对动力有限元计算精度有影响,锥度越大,锥度对动力有限元计算精度的影响越大。     

SEED格式STEIM2数据压缩算法在实时地震数据传输中的应用

在一定带宽内,及时、高效、无失真地传输地震数据是地震数据传输的基本要求,SEED格式给出的数据格式在数据压缩方面有其独到之处,但SEED格式没有定义数据正确性和完整性保证机制和检验方法,因而影响实时传输中的使用。本文提出一种基于SEED格式的STEIM2数据压缩算法,同EDAS数据包形式兼容的实时压缩数据包编码方法,来实现实时压缩数据的传输。经理论评估和实际数据检验,它容易实现,效率高,安全,可靠,完全可以应用于实时数据传输。     

SD法在湖北大冶鸡冠嘴铜金矿床资源储量核实中的应用

SD法是一种全新的储量计算和审定方法,是我国使用的三大储量计算方法(传统法、克里格法和SD法)之一.根据国土资源部的指示和要求,湖北三鑫金铜股份有限公司和北京恩地科技发展有限责任公司共同对矿区的13条勘探线、20个矿体、16个中段的资源储量运用SD法进行了全面的复核计算,成功地确定了鸡冠嘴铜金矿矿床-160～-170 m、-170～-470 m、-470 m以下铜和金的保有储量.     

长江河口青草沙水库最长连续不宜取水天数

为解决上海日益增长的用水需求, 保障淡水资源安全, 需要建设长江河口避咸蓄淡特大型水库。本文应用改进的三维长江河口盐水入侵数值模式, 采用2007和2008年10个水文站盐度资料对模式进行验证, 计算青草沙水库最长不宜取水天数。本文以径流量特枯的1978—1979年作为水文计算年, 考虑三峡工程、南水北调东线工程和沿江引排水对大通实测逐日径流量的修正, 考虑潮汐、风应力和混合等作用。根据2003年地形计算得出青草沙水库的最长连续不宜取水天数为68天, 这个水库设计的重要参数已在水库建设中采用。根据2008年地形计算得出青草沙水库的最长连续不宜取水天数为54天, 已被水库调度采用。2003年至2008年北支上段河势发生了明显变化, 导致北支盐水倒灌减弱, 因此这期间的最长不宜取水天数减少。     

Application of a self adaptive method to the simulation of the tidal front in the Huanghai Sea

A self adaptive three-dimensional baroclinic model is designed. A horizontal temperature gradient is used to control the grid size, which can improve computational precision in the fronts without inordinately increasing computation in the whole area. A simulation of the development and disappearance of the front in the Huanghai Sea is conducted with this model. Simulations of temperature distribution throughout the year are also conducted. The computational result agrees well with the observation.     

燃烧加热污染空气对超燃冲压发动机性能影响研究

针对燃烧加热地面试验设备存在的工质污染问题,采用数值模拟方法研究了燃烧加热污染空气对氢燃料超燃冲压发动机性能的影响。以飞行马赫数Ma=6.5,当量油气比ER=0.6为计算基准状态,分别对纯净空气和污染空气来流下氢燃料超燃冲压发动机的整机流场和性能进行了对比计算分析。燃烧化学反应模拟采用了改进的H₂/O₂七组分八方程模型,湍流模型为标准的 k-ε模型,并采用直连式燃烧室试验数据进行了数值方法的验证。研究结果表明:(1)相对于纯净空气来流,污染空气来流下的超燃冲压发动机推力和比冲均有所下降。(2)采用酒精燃烧加热器的前提下,来流参数匹配静温、静压、马赫数时,发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而匹配总温、总压、马赫数时相差最大。(3)来流参数匹配总焓、静压、马赫数的前提下,采用氢燃烧加热器时发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而采用甲烷燃烧加热器时相差最大。      

土壤碳储量计算中不同插值方法对比研究——以吉林省大安市为例

土壤碳储量问题是大气温室效应和全球变化研究的热点问题。本文采用“单位土壤碳量”方法,计算了吉林省大安市表层土壤有机碳总储量和平均土壤有机碳储量,以为全球碳循环研究提供精确的基础数据。分析和比较了反距离加权、全局多项式、局部多项式、径向基函数和普通克里格等不同插值模型对表层单位土壤有机碳储量空间插值结果的影响,结果表明全局多项式插值的均差最小,径向基函数中张力样条法的平均绝对误差最小,普通克里格法的标准差最小。综合分析来看,普通克里格的有理二次方程式模型插值精度最高。