Structure of flow over alluvial bedforms: an experiment on linking field and laboratory methods

This paper presents results of a field study designed to examine the structure of flow over mobile and fixed bedforms in a natural stream and to compare the results with findings of previous laboratory studies within the framework of double time–space averaging approach. Measurements of turbulence were obtained in a small river in Illinois, USA, over a fine spatial grid of sampling points above a mobile sandy bedform and its artificially moulded replica. Flow structure over the artificial bedform is similar to that observed in laboratory studies, but is markedly different from the flow structure over natural bedforms. These differences are most pronounced in the roughness sublayer, whereas flow in the logarithmic layer over natural and artificial sand waves is fairly similar and exhibits spatial uniformity. The double time–space averaged distributions of turbulence statistics conform to the multilayer model of flow structure over bedforms. Mean velocity distributions indicate neither classical flow recirculation nor substantial reduction of velocities in the lee of bedform crests. However, vertical patterns of turbulence statistics over depth suggest that stacked wakes similar to those observed in laboratory studies exist above the bedforms. Thus, despite the absence of flow separation, wake development seems to be induced by the systematic influence of upstream bedforms on the vertical structure of turbulence. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

ArcGeophysics 1.0:GIS环境下综合处理、解释地球物理与地质、地球化学、遥感等资料的组件(COM)包与应用实例

地球物理资料综合处理与解释在油气、煤田、矿物勘探\[5\]、水文分析、水文工程与环境评价中有重要应用.然而,目前的(位场)地球物理处理与解释可视化程度低,无法利用其它资料有效的约束、关联分析与综合快速解释.虽然地理信息系统(GIS)是目前综合多种资料,进行空间处理、分析,提供决策支持的强有力工具,但是,GIS是为一般地理问题分析定制的,缺少综合地球物理处理解释的工具.本文给出了解决上述问题的,用组件对象模型(COM)实现的软件包－ArcGeophysics. 在ArcGeophysics中,实现了勘探数据的有效管理,空间统计分析,地球物理（正演、反演）,地球化学与遥感处理、分析、解释与可视化,信息集成与勘探靶区预测等功能.特别需要指出的是：(1) ArcGeophysics 无缝地结合了ArcObject (ArcGIS, ESRI),也就继承了当前国际上占主导地位的GIS软件包中所有的GIS功能;(2) ArcGeophysics是建立在COM基础之上,任何支持COM的应用环境(如MS Office),编程环境(如MS Visual Studio (.Net), Borland Delphi等都可以调用这些功能(相当于通用开发工具包); (3)ArcGeophysics对地球物理资料的处理解释结合了非线性系统、多尺度分析与多维分形理论.本文不仅给出了各向异性奇异性的应用实例,而且还给出了位场在Fourier空间处理分数维导数,以及在余弦变换空间多维分形模型(C-SA).本文应用加拿大Nova Scotia省南半部的地球物理、地球化学、地质与成矿资料进行了试算,得到了理想的结果,文中图２～图５均直接出之ArcGeophysics的输出.     

The Terrain Correction in a Moving Tangent Space

Conventionally the terrain/topographic reduction is based on the Bouguer Plate, which is flat and extends in the local tangent plane/horizontal plane to infinity. Here we aim at an error estimate of such a planar approximation of the Newton integral of the type of a disturbing potential and gravitational disturbance as linearized forms of the gravitational potential and the modulus of gravitational field intensity. To effect this quality control of the conventional terrain reduction, we first transform the spherical Newton functional from an equatorial frame of reference to an oblique meta-equatorial frame of reference with the evaluation point as a meta-North pole, and then by means of an oblique equiareal map projection of the azimuthal type to a tangent plane which moves at the evaluation point. The first term of these transformed Newton functionals is the planar approximation. The difference between the exact Newton kernels and their planar approximation are plotted and tabulated in Tables 1-3. Three configurations are studied in detail: for points at radius r = 10 km around the evaluation point the systematic error varies from 0.26% for a spherical height difference of the order of H – H* = 5 km, more than 0.80% for a spherical height difference of the order of H – H* = 1 km, and more than 1.60% for a spherical height difference of H – H* = 500 m. In contrast, the systematic error for spherical height difference H – H* = 1 km at a distance of r = 1000 km from the evaluation point increases to 44%. Indeed, the newly derived exact Newton kernels which are of the convolution type and are represented in the tangent space moving with the evaluation point can be preferably used with little extra computational effort.     

基于扩展空间句法的城区人口密度估算方法

城市人口密度是人口空间分布的重要指标,对城市交通、安全、规划和管理都有着重要意义。针对传统的人口密度估算方法在数据要求、可操作性以及精度方面的不足,本文提出一种基于扩展空间句法的城市人口密度估算方法。该方法通过城市空间可达性与城市行人流量的相关关系,估算城市人口密度的空间分布情况。经过实验验证表明,与传统估算方法相比,该方法需要的人口统计数据较少,可操作性强,与G IS软件无缝融合,通过反距离权重法(IDW)可使模拟估算结果连续,试验验证表明该方法适用于城镇地区人口密度估算。     

"流空间"视角的电子商务快递物流网络结构研究 ——以珠三角城市群为例

基于“流空间”视角研究电子商务快递物流网络,以中国智能物流骨干网络大数据作为物流“流”数据,综合社会网络分析法和GIS空间分析,以珠三角城市群为案例探究电商快递物流网络空间结构特征,并利用QAP回归方法探究影响网络形成的因素。结果表明:珠三角电商快递物流网络结构存在空间非均衡特征,联系方向偏中心指向,中东部县区间联系更为密切,形成“穗莞深”物流轴线。东莞市,广州市增城区、荔湾区、白云区,深圳市南山区、龙岗区等为主要的快递物流对外辐射节点;江门市新会区、台山市,惠州市惠城区、惠东县等为主要的快递物流接收节点。珠三角城市群电商快递物流网络形成主要受人均可支配收入和社会消费品零售总额影响,人口因素已不构成其发展优势;网络形成在一定程度上克服了距离因素的负作用力。     

南洞地下河月径流时间序列的混沌特征及预测

利用基于相空间重构技术、混沌识别与预测理论对1993-2013年南洞地下河月径流时间序列的非线性特征进行了分析,由所获得的延迟时间和最佳嵌入维数实现了月径流时间序列的相空间重构,运用饱和关联维数法和小数据量法计算出南洞地下河月径流时间序列的饱和关联维数和最大Lyapunov指数,并运用Volterra模型对南洞地下河月径流时间序列进行了多步预测研究。研究结果表明,南洞地下河月径流时间序列相空间重构的延迟时间和最佳嵌入维数分别为τ=5、m=8,饱和关联维数D和最大Lyapunov指数λ分别为4.63、0.748 9,从定性和定量的角度证明了南洞地下河月径流时间序列具有弱混沌特征。Volterra自适应滤波模型的预测结果能较好地表征南洞地下河月径流的变化趋势和规律,对18个月内的短期预测精度较高,模拟效果较好。      

海量3维数据高效组织及集成研究

随着“数字城市”的推进,3维地理信息系统得到快速发展和广‘泛应用,产生了海量的3维地理空间数据,对3维空间数据的集成管理、并发访问、数据安全研究成为热点．市场对3维仿真系统和地理信息系统融合和统一需求日益迫切。针对“3维数字城市”建设新需求,本文在海缝3维场景组织、空间索引建立和基于关系数据库的存储等方面开展研究．为海量3维空间数据组高效组织和集成管理提供了一条有效途径。     

长波辐射时空序列剖面中震兆特征的研究

做出了３２°～４０°Ｎ,８９°～１０５°Ｅ范围内各经纬度结点１９８９年７月～１９９６年１２月长波辐射（ＯＬＲ）月距平值曲线．将各结点的曲线图按经纬度排列起来,构成ＯＬＲ时空序列剖面图．根据对这些剖面图的分析,研究了强震前ＯＬＲ的变化特征．结果表明,强震前１～４个月震中附近结点ＯＬＲ曲线变化出现异常,表现为反向变化或振荡型．有的地震前异常的空间展布呈条带状．     

22°晕的光强度和颜色分布

本文首次提出了22°晕的折射—衍射理论，计算了几种冰晶大小平均值ā和标准差σ情况下22°晕的径向光强度分布和色品坐标，给出了相对光强度曲线和色品曲线。探讨了冰晶大小及其分布对22°晕光强度和颜色分布的影响。理论计算的22°晕光强度分布与实测结果基本相符。事实上，22°晕是一种折射—衍射晕。     

基于县域分析的山东经济空间差异研究

文章以县城为单元，运用定量方法系统分析了山东省经济空间差异现状及演变趋势。全省经济发展总体水平较高，但尚存在1／3以上的欠发达县域，且地区差距还在不断扩大；经济发展水平宏观上“东高西低”，但微观上错综复杂，城市地区、铁路沿线、沿海地带显著高于内陆县域，点—轴格局比较突出。