Properties of High-Order Finite Difference Schemes and Idealized Numerical Testing

Construction of high-order difference schemes based on Taylor series expansion has long been a hot topic in computational mathematics, while its application in comprehensive weather models is still very rare. Here, the properties of high-order finite difference schemes are studied based on idealized numerical testing, for the purpose of their application in the Global/Regional Assimilation and Prediction System(GRAPES) model. It is found that the pros and cons due to grid staggering choices diminish with higher-order schemes based on linearized analysis of the one-dimensional gravity wave equation. The improvement of higher-order difference schemes is still obvious for the mesh with smooth varied grid distance. The results of discontinuous square wave testing also exhibits the superiority of high-order schemes. For a model grid with severe non-uniformity and non-orthogonality, the advantage of high-order difference schemes is inapparent, as shown by the results of two-dimensional idealized advection tests under a terrain-following coordinate. In addition, the increase in computational expense caused by high-order schemes can be avoided by the precondition technique used in the GRAPES model. In general, a high-order finite difference scheme is a preferable choice for the tropical regional GRAPES model with a quasi-uniform and quasi-orthogonal grid mesh.     

特低渗透砂岩储层水驱油CT成像技术研究

通过水驱油岩心的CT成像技术,动态、定量、可视化地研究了特低渗透砂岩储层水驱油岩心的微观孔隙结构、含水饱和度分布、吸水能力及微观孔隙结构对驱油效率的影响.研究表明,实验岩心的CT值分布在1819~1961之间,与标准的Berea砂岩相比高出15%左右,属于典型的特低渗透砂岩储层.储层微观孔隙结构是影响油水分布的主要因素.特低渗透砂岩储层开发要高度重视无水采收率.储层致密和微裂缝发育的不均一性是特低渗透砂岩油田驱油效率低的根本原因.     

基础设施投入效率时空演变及其关联格局研究——基于中国地级以上城市的实证

城市基础设施效率研究是科学评价基础设施发展质量的重要环节.在构建城市基础设施投入效率评价指标体系的基础上,借助MaxDEA软件,运用DEA模型,对2006-2016年中国地级以上城市基础设施投入产出效率进行测度和分解,探究其时空演变特征,并通过ESDA方法分析其空间关联格局.研究结果显示:①中国城市基础设施的总体投入产...     

重庆市工业生产的生态足迹分析

基于生态足迹理论和计算模型,根据工业生产的特点,计算了1997-2007年重庆市人均工业生态足迹和万元工业产值的生态足迹,并与有关研究数据进行了对比分析.结果显示:重庆市的人均工业生态足迹约相当于全国平均水平,但已超出重庆市总的生态承载力,并呈现出持续上升趋势,工业生产处于生态不可持续状态;万元工业产值的生态足迹略低于全国平均水平,下降趋势明显.表明重庆市通过转变工业发展模式,在不降低生产能力的条件下,减少工业生态足迹大有作为.     

EDM高程导线测量中的效率和精度问题探讨

随着全站仪测角测距精度的提高,在高程联测中,用EDM高程导线测量代替三四等水准测量,成为外业高程测量的重要方法之一。分析了影响EDM高程导线测量精度的因素,讨论了提高EDM高程导线测量精度的办法,提出了效率函数的概念,并以某测区三级GPS大地控制网高程联测数据为例,从精度和效率方面进行了计算对比分析。     

基于位置大数据的城市居住用地效率指标构建及评价研究

信息化赋能已经成为新时期国土空间规划的热点,但通过大数据整合进行国土空间利用评价研究仍有待探索。本文旨在借助腾讯位置大数据开展城市居住用地效率评价实证研究,综合运用多源地理空间数据,以居民区为评价单元构建居住用地效率指标,揭示常州市新城区不同居民区用地效率差异。结果表明:(1)居民区范围内小时粒度的人口规模呈周期波动,峰值一般出现在21:00,符合城市居民昼出夜归的作息规律,且不同容积率水平的居民楼人口集聚度和规模值也存在预期性的差异;(2) 29个居民区按建成年份划分为1980s、1990s、2000s、2010—2015年、2015年以后共5组,各组效率指标平均值分别为1.74、2.45、2.31、0.95和0.91人/百m²,2010年之前建成的居民区明显高于2010年之后新建的,2010年以后建成的居民区低于全市2.06人/百m²的平均水平(2018年标准);(3)效率指标值低并非完全等同于集约用地水平低,常州市新城新区开发建设的成长周期、居民对提升人居环境品质的需求,都是导致不同居民区用地效率差异的原因。研究表明,位置大数据作为高精...     

区域生态地球化学评价核心与对策

生态地球化学是地学与土壤学、农业、环境学和生态学等多学科交叉融合产生的新学科,是地球化学领域新的发展方向。区域生态地球化学评价是在区域地球化学调查基础上,针对影响流域/区带生态系统安全性的元素异常而开展的一项评价和研究工作。多目标区域地球化学调查获得的海量高精度地球化学数据,可为环境质量评价提供背景值、为土地的质量和生态管护提供地球化学依据;调查还发现了一系列影响流域生态安全性的元素异常,针对异常元素分布特征,区域生态地球化学评价将开展异常元素追踪和成因甄别、生态效应评价和生态系统安全性的预警预测等项评价和研究工作。文章论述了区域地球化学调查成果,介绍了区域地球化学评价的思路,阐述了区域生态地球化学评价的主要问题与对策。     

基于砂箱物理模拟的断层封闭有效性评价新方法

泥岩涂抹的连续性影响油气跨断层运移,在相似岩性、相似应力条件下,泥岩厚度和断距长度是影响泥岩涂抹连续性的主要因素.本文结合岩芯观察,借助三维定量物理模拟实验对泥岩涂抹的连续有效性进行了研究.结果表明:①泥岩有效涂抹是决定断层封闭性的必要条件,涂抹连续厚度是封闭性评价的重要参数;②受剪切作用在断层带中形成连续的泥岩涂抹油...     

改性碳酸氢铵的结构特征及其肥效增效机理研究

利用有机-无机(矿物)控释材料对碳酸氢铵进行改性，制成改性碳酸氢铵。盆栽试验结果显示，在等重条件下，改性碳酸氢铵较普通碳酸氢铵有较大幅度的增产。运用X射线衍射分析及红外光谱对改性碳酸氢铵的结构进行研究，发现其晶体结构发生较大的变化，差热分析结果也表明，改性碳酸氢铵的热分解温度比普通碳酸氢铵提高30℃。这种晶体结构的变化增加了改性碳酸氢氨的稳定性，从而延长了其肥效并提高了N的利用率。     

三峡工程蓄水运用以来水库排沙效果

针对三峡水库蓄水运用以来排沙比问题,在深入研究三峡水库不同蓄水运用阶段水库排沙效果的基础上,着重研究各年年内蓄水排沙过程,系统地分析水库排沙效果的影响因素。结果表明:库区河道特性、入库水沙条件以及坝前水位的高低是水库排沙比变化的主要影响因素。2003年6月~2010年12月,水库排沙比为26.1%。水库排沙主要集中在汛期5~10月,排沙比为29.0%。尤其是在洪峰期间,库区水流流速较大,水流挟沙能力强,进入水库的泥沙大部分能输移到坝前,水库排沙比较大,当入库流量大于30000m³/s时,水库最大排沙比可达81.0%。此外,随着汛期坝前水位的抬高,水库排沙效果有所减弱,尤其是粗颗粒泥沙的多少也很大程度上影响水库排沙效果,水流的挟沙能力随着水流流速的减小而减小,粗颗粒泥沙的排沙比随之发生较全沙更为明显的减小。