城市地铁变形监测数据处理

为确保地铁施工安全进行变形监测是非常重要的手段,而变形监测的最终目的是预测,即对观测物的未来形态进行预报和分析。时间序列的原理是找出事物随时间变化的规律,从而对数据变化趋势做出正确的分析和预报。本文通过对时间序列的研究对长春地铁繁荣路站的变形监测数据进行了分析和预报。     

基于TIGGE资料的地面气温延伸期多模式集成预报

基于TIGGE资料中心提供的CMC、ECMWF、UKMO及NCEP四个集合预报中心2008年7月1日-9月30日北半球中纬度地区地面气温10 ～ 15 d延伸期集合预报产品,首先采用Tala-grand分布及离散度—误差关系评估了单个预报系统的预报性能,然后分别利用多模式集成平均(Ensemble Mean,EMN)、消除偏差集成平均(Bias-Removed Ensemble Mean,BREM)及多模式超级集合(Multi-model Superensemble,SUP)对地面气温进行多模式集成预报试验.由于逐日的延伸期预报准确率相对较低,因此人们更关注延伸期预报对天气过程的预报准确率.对各个集合预报系统的逐日预报资料以及逐日“观测”资料做滑动平均,并对处理后的资料进行多模式集成,最后对超级集合预报的训练期长度进行调试,以获得最佳训练期长度.结果表明,四个集合预报系统的离散度相对于均方根误差都偏小,ECMWF预报效果最好,NCEP次之,UKMO预报效果最差.EMN、BREM及SUP三种多模式集成方法的预报效果均优于单个系统且SUP对预报效果的改善最明显.滑动平均后,预报误差进一步降低,且滑动步长越长,误差越小.对于SUP的训练期,逐日预报和3d滑动平均10～12 d预报最佳训练期长度为75 d;13 ～ 15 d预报最佳训练期长度为35 d;5 d及7d滑动平均其训练期长度在各个时效均以35 d为宜.     

Finite element analysis of land subsidence above depleted reservoirs with pore pressure gradient and total stress formulations

The solution of the poroelastic equations for predicting land subsidence above productive gas/oil fields may be addressed by the principle of virtual works using either the effective intergranular stress, with the pore pressure gradient regarded as a distributed body force, or the total stress incorporating the pore pressure. In the finite element (FE) method both approaches prove equivalent at the global assembled level. However, at the element level apparently the equivalence does not hold, and the strength source related to the pore pressure seems to generate different local forces on the element nodes. The two formulations are briefly reviewed and discussed for triangular and tetrahedral finite elements. They are shown to yield different results at the global level as well in a three‐dimensional axisymmetric porous medium if the FE integration is performed using the average element‐wise radius. A modification to both formulations is suggested which allows to correctly solve the problem of a finite reservoir with an infinite pressure gradient, i.e. with a pore pressure discontinuity on its boundary. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

常梯度声线跟踪中平均声速的改进算法

在对多波束测深常用声线跟踪算法进行分析的基础上,提出了一种改进的声线跟踪算法,即沿声线传播的圆弧路径进行积分来求取层内的平均声速,进而推导了严密的多波束测深波束脚印位置的计算公式。理论推导表明,常用的声线跟踪算法的平均声速是将声线的圆弧传播路径当作对应弧段弦时的改进算法平均声速的近似解。实验表明,改进的声线跟踪算法比常用的声线跟踪算法更严密。     

鲁西南8-9月份阴雨日数与前期大气环流关系

对鲁西南1979-2008年8-9月份阴雨日数进行统计分析,发现8-9月份阴雨日数总体呈上升趋势;与前期北半球500hPa月平均高度场进行相关分析,结果表明：8-9月份阴雨日数与北半球500hPa平均高度场存在显著的滞后相关性,共得出45个优势相关区,相关区具有明显的区域性,大多数优势相关区出现在60篘以南地区。阴雨日数与前期极涡位置及强弱有很好的对应关系。从优势相关区提取的预报因子具有明显的季节性,上一年秋冬季预报因子占6/9;建立预报方程,试用效果较好。     

中国夏季东北冷涡强度的定量化分析

本文利用NCEP/NCAR发布的1981~2010年全球日平均再分析位势高度场资料对东北冷涡进行检索并提取其平均态, 在此基础上定义东北冷涡的偏离指数, 并探讨其对东北冷涡强度特征的描述。结果表明: (1) 东北冷涡500 hPa闭合中心位势高度的概率分布近似为高斯分布, 以其期望值提取的东北冷涡平均态具有东北冷涡的共性, 表现出明显的大气斜压性及有利于系统维持和发展的温压配置关系特征; (2) 基于东北冷涡平均态定义的东北冷涡偏离指数不仅能够表征东北冷涡偏离平均态的程度, 还包含了低压面积的信息, 即能够直观地显示东北冷涡的强弱特征。     

基于时间序列分析和灰色理论的建筑物沉降预测模型研究

基于时间序列分析方法建立建筑物沉降预测模型,其中通过二次移动平均法提取出沉降监测序列中的趋势项,并在此基础上采用灰色系统理论动态GM（1,1）模型进行趋势项预测。实际算例结果表明,该模型能够较好地预测沉降变化的发展趋势,并具有较高的预测精度,证明了该预测模型具有一定的可行性和有效性。     

一次高压型海雾中的液态含水量演变特征

2008年3月16—17日在粤西电白出现了一次在高压天气系统控制下的海雾过程。利用这次海雾的综合观测数据,分析了这一高压型海雾的液态含水量演变特征,讨论了液态含水量与雾滴平均直径和数密度以及气温、风速、湍流交换等的关系。结果显示:(1)海雾有发展-消散-再发展的准周期性变化特征;(2)海雾过程中的雾滴数有显著的变化,而雾滴平均直径的变化较小;雾滴数变化对海雾的发展、消散起主要作用;(3)在海雾生成和发展阶段,空气的冷却机制起主要作用;而在海雾的维持阶段冷却机制的作用并不明显;(4)在雾的生成阶段,弱湍流交换有利于雾的生成;而在雾的发展和维持阶段,湍流交换减弱,液态水增长,反之液态水减少。湍流交换的强、弱与海雾发展-消散-再发展的周期性变化有密切关系。     

近48a台北市气温的小波分析

利用Morlet小波分析了1961—2008年台北市年平均气温序列的小波变化特征,揭示了气温变化的多时间尺度结构,结果表明:台北市年平均气温存在多时间尺度的周期变化特征,有3个明显的特征时间尺度,分别是4 a、6-8 a和14-16 a;除14-16 a的时间尺度在整个研究时段都很明显外,其他尺度的周期阶段性都较强;以14-16 a的特征时间尺度为主周期;台北市的气温变化还表现出突变的特点;近48 a来,台北市年平均气温的气候倾向率为0.3℃/10 a,气温升高的趋势十分明显;未来2年气温在总趋势上升的前提下将处在一个偏冷期。     

基于文献计量方法的国际地理科学研究机构竞争力分析

本文利用2000-2015年WOS（Web of Science）的原始数据,以科研产出为视角,基于文献计量法,运用信息检索技术和TDA等引文分析工具,对遴选出的13个国际上具代表性的地理科学研究机构（中国科学院地理科学与资源研究所、北京大学城市与环境学院、北京师范大学地理与遥感学院、牛津大学地理与环境学院、剑桥大学地理系、伦敦大学联邦、加州大学系统、马里兰大学系统、杜伦大学地理系、伯明翰大学地理地球与环境科学学院、布里斯托大学地理科学学院、英属哥伦比亚大学地理系、国际应用系统分析研究所）的科研生产力、影响力、学科结构、国际合作力、重要成果等方面的发展现状进行了统计分析,结果显示,马里兰大学系统地理系总体学科影响力相对较强。中国科学院地理科学与资源研究所SCI&SSCI论文总数以绝对优势占居领先地位,但被引用情况却不尽人意,这也从一个侧面反映出学术影响力提升空间较大;与此同时,随着国际合作范围的扩展和国际合作能力的不断提升,该研究所的前沿开拓与创新发展力逐步走强。