太阳系天体地面VLBI观测的相对论时延模型

以太阳系质心参考系为基础，根据太阳系的质心参考系和非旋转地球质心参考系的坐标转换关系，推导了太阳系天体地面VLBI观测的相对论时间延迟模型，给出了一个通用的解析表达式．根据这一公式可以得到平劲松博士所采用的公式，以及当地心与源的距离无限大时，可得河外射电源VLBI观测的Zhu—Groten模型、Shapiro模型和IERS(92，96)推荐模型．所推导的公式严格解析且无误差，在实际应用中建议采用这一公式．同时详细地讨论了所推导公式的实用范围和各种舍掉项的量级估计，并详细给出了时间延迟理论模型的计算步骤．     

高精度对流层天顶湿延迟模型研究

对流层湿延迟是GPS误差源中最难确定的量,鉴于目前的对流层湿延迟模型较少考虑相对湿度随高度变化对湿延迟估计的影响,文章根据对流层湿延迟折射率的变化特征,提出新的分段湿延迟模型TTZWD.通过实验证明TTZWD湿延迟精度较Saastamoinen模型有不同程度的提高,与IGS后处理结果吻合精度好,基本可以达到半波长以内.实验还证明在相对湿度未知的情况下,将相对湿度设置为1,TTZWD模型依然可以使用,与相对湿度已知时的精度相当.     

气候多雨与强震发生的延时关系

本文通过建立门限回归模型,研究了华北地区气候变化与强震发生的关系,发现明显有大约12年的延时相关。该延时尺度对中国其它地区和日本、美国的地震活动也同样适合。认为气候多雨是长期地震预报中的一个可用重要因素。     

云南地区SKS波分裂研究

根据云南数字地震台网和云南流动地震台网的台站,以及中国国家数字地震台网(CNDSN)腾冲台和昆明台,共计47个台站记录到的远震SKS波震相,计算了各个台站下方的各向异性,讨论并分析了各向异性层的深度、厚度、起因,进一步探讨了与青藏高原东南缘地区地球动力学有关的一些问题. 从得到的结果来看,云南北部的各向异性的快波偏振方向呈南北向,逐渐过渡到南部的近东西向,整体来看,有一旋转的趋势. 分析表明各向异性层主要分布于上地幔,时间延迟在058～188s,厚度在67～216km之间. 青藏高原存在垂直向隆升变形和东西向拉张变形外,地幔物质还向东南运移.     

基于随机森林算法的广州白云机场终端区雷暴潜势预报

利用2014—2015年夏季雷达资料获取雷暴发生有无数据,计算探空资料的对流指数与雷暴发生有无数据的灰色关联度,发现雷暴产生跟抬升凝结高度气压、850～700 hPa的温度和露点温度、风切变的关系最紧密。接着建立广州白云机场终端区内3类区域(离塔台中心8 km、50 km、100 km)的12小时随机森林分类模型,对不同区域的雷暴潜势进行预报和评估,发现终端区区域面积越大,雷暴发生样本比例越高,临界成功指数CSI、预报准确率AF、探测概率POD越来越高,虚假报警率FAR越来越低,表明预报出来的准确率越来越高。离塔台中心50 km和100 km区域的预报准确率AF和探测概率POD超过70%,对航空重要天气MDRS通报业务有指示作用。同时袋外错误率均低于1/3,随机森林算法的泛化性能好。     

中国农业受灾与成灾面积预测研究

文中运用SAS软件建立了中国农业受灾面积非线性回归预测模型及成灾面积一元回归预测模型。前者运用SAS软件的时间序列方法、回归分析方法和时延神经元网络方法,分别建立了4个农业受灾面积预测模型。在运用各模型进行模拟预测的基础上,运用组合方法建立组合预测模型,得到农业受灾面积的集成预测结果,从而克服了单个预测模型的偶然误差,提高了预测结果的精确性和可靠性。2000年农业受灾面积的预测值为5322.37×10~4hm2;后者根据中国1951～1999年农业受灾、成灾面积资料,用SAS的REG过程拟合受灾面积与成灾面积的关系,预测未来成灾面积。2000年农业成灾面积预测值为2479.47×10~4hm2。经检验,模型预测效果良好,根据预测结果可以采取有针对性的减灾措施,减少灾害损失。     

面向星载CMOS相机的超时相工作方式研究

随着星载面阵CMOS探测器的广泛使用,使得获取超时相数据成为可能,这为新型对地遥感工作模式带来新的发展机遇。本文不再局限于采用单一技术解决单一技术指标的传统解决问题的方式,系统性地提出一种面向星载面阵CMOS相机的新型成像方式,利用面阵CMOS相机连续快速曝光在极短的时间内获取同一观测区域的超时相序列数据,通过图像重建的方式,实现一揽子的图像质量提升,即同时实现虚拟数字时间延迟积分TDI（Time Delay Integration）、调制传输函数MTF（Modulation Transfer Function）补偿和空间分辨率GSD（Ground Sampling Distance）提升。这种新型成像方式的优点是,可以改善星载光学相机是探测器受限系统的窘境,进而在不改变光学系统的情况下,通过求解一个病态方程,实现对地遥感图像空间分辨率与成像质量的综合提升。基于实验室的靶标仿真实验数据、基于低轨光学遥感卫星OVS-1A、吉林一号视频03卫星和高分四号卫星的真实数据实验结果表明,无论是信噪比,图像清晰度还是空间分辨率都有明显提升。这种新型成像方式已被中国后续某地球同步轨道光学成像卫星所采用,可以预见的是,这种成像方式不仅可以使得在轨卫星发布更高分辨率与更好图像质量的产品,盘活在轨卫星的探测资源;在实现同样空间分辨率与图像质量的前提下,可以有效降低光学相机载荷的体积与重量,进而可以有效降低未来光学卫星的研制成本。     

Unraveling reservoir compaction parameters through the inversion of surface subsidence observations

In an attempt to derive more information on the parameters driving compaction, this paper explores the feasibility of a method utilizing data on compaction-induced subsidence. We commence by using a Bayesian inversion scheme to infer the reservoir compaction from subsidence observations. The method’s strength is that it incorporates all the spatial and temporal correlations imposed by the geology and reservoir data. Subsequently, the contributions of the driving parameters are unravelled. We apply the approach to a synthetic model of an upscaled gas field in the northern Netherlands. We find that the inversion procedure leads to coupling between the driving parameters, as it does not discriminate between the individual contributions to the compaction. The provisional assessment of the parameter values shows that, in order to identify adequate estimate ranges for the driving parameters, a proper parameter estimation procedure (Markov Chain Monte Carlo, data assimilation) is necessary.     

弹性波数值模拟的延迟边界方法

在地震波场的波动方程数值模拟中,由于计算量的限制,必须加入人为的边界,使模拟计算可以在一定的空间范围内进行. 由于边界节点上的波场值不能像模拟区域内部的节点一样使用中心差分来计算,使其计算精度大大降低,从而产生边界反射. 为了消除边界反射,本文提出了延迟边界方法,根据弹性波在传播方向上等距离质点的等相位延迟性质和振幅衰减特性,由内部波场的时空分布,推算出边界波场的相位延迟的大小和振幅衰减系数,从而提高边界节点上的波场值计算精度,消除边界反射的产生.     

On the study of control effectiveness and computational efficiency of reduced Saint-Venant model in model predictive control of open channel flow

Model predictive control (MPC) of open channel flow is becoming an important tool in water management. The complexity of the prediction model has a large influence on the MPC application in terms of control effectiveness and computational efficiency. The Saint-Venant equations, called SV model in this paper, and the Integrator Delay (ID) model are either accurate but computationally costly, or simple but restricted to allowed flow changes. In this paper, a reduced Saint-Venant (RSV) model is developed through a model reduction technique, Proper Orthogonal Decomposition (POD), on the SV equations. The RSV model keeps the main flow dynamics and functions over a large flow range but is easier to implement in MPC. In the test case of a modeled canal reach, the number of states and disturbances in the RSV model is about 45 and 16 times less than the SV model, respectively. The computational time of MPC with the RSV model is significantly reduced, while the controller remains effective. Thus, the RSV model is a promising means to balance the control effectiveness and computational efficiency.