Algorithm Studies on How to Obtain a Conditional Nonlinear Optimal Perturbation (CNOP)

The conditional nonlinear optimal perturbation (CNOP), which is a nonlinear generalization of the linear singular vector (LSV), is applied in important problems of atmospheric and oceanic sciences, including ENSO predictability, targeted observations, and ensemble forecast. In this study, we investigate the computational cost of obtaining the CNOP by several methods. Differences and similarities, in terms of the computational error and cost in obtaining the CNOP, are compared among the sequential quadratic programming (SQP) algorithm, the limited memory Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (L-BFGS) algorithm, and the spectral projected gradients (SPG2) algorithm. A theoretical grassland ecosystem model and the classical Lorenz model are used as examples. Numerical results demonstrate that the computational error is acceptable with all three algorithms. The computational cost to obtain the CNOP is reduced by using the SQP algorithm. The experimental results also reveal that the L-BFGS algorithm is the most effective algorithm among the three optimization algorithms for obtaining the CNOP. The numerical results suggest a new approach and algorithm for obtaining the CNOP for a large-scale optimization problem.     

黔西南州气象科技服务发展分析

气象科技服务作为气象事业的重要组成部份,其发展的快慢与否直接影响到气象事业的健康发展。探索总结气象科技服务发展的趋势和方向,充分认识当前所面临的机遇和挑战,对于实现气象事业又好又快地发展有着重要的现实意义。本文通过对近四年来黔西南州气象科技服务工作的开展情况,统计分析各科技服务项目的总服务效益、服务成本,实际效益及所占比重等要素的变化情况,总结得出黔西南州未来气象科技服务的发展趋势和方向。     

水资源全成本定价问题

随着经济的发展,人们对水资源的需求越来越多,水资源的天然供给与人类需求的矛盾越来越突出。在我国一些地区水资源不足已成为制约经济发展的一个主要瓶颈。但是一方面是水资源的不足,一方面又存在水资源的大量浪费,因此,合理配置水资源的使用已成为当务之急。配置资源的方式有2种,一种是计划手段,一种是经济手段,水资源的合理配置应将2种方法结合使用。文章依据马克思的劳动价值论,对水资源全成本定价方法进行了探讨。     

政府在农地适度规模经营中的职能

家庭联产承包责任制因把土地经营权部分交还给了农民,从而极大地调动了农民的劳动投入热情和积极性,相当一段时间内促进并维持了我国农业的稳健发展。但在土地极为有限的基础上推行家庭承包经营后导致农村土地高度分散,在极小规模下的低效甚至负效经营,缺乏基本的维持生产发展的投入,致使土地边际产出     

郑州市市区风环境模拟研究

城市风环境是城市微气候研究的一个重要方向,对分析城市热岛效应、空气流通等具有重要意义。本文以郑州市市区为例,使用1971—2018年气象观测数据、2018年建筑分布数据（OSM）和2016年资源三号卫星数据作为数据源,通过运用气象学和GIS技术结合的方法,探究潜在通风廊道,科学量化城市形态对风环境的影响。研究首先借助WindNinja软件,对城市背景风环境进行模拟分析,该计算方法提高了风道定位的精度。然后利用卫星遥感数据制作了数字高程模型（DSM）,结合OSM计算下垫面地表粗糙度。进一步借助ArcGIS软件,利用最小成本路径法（LCP）确定城市潜在通风廊道的位置。结果表明：① 郑州市近年来平均风速缓慢下降,平均每10年下降0.26 m/s;全年主导风向东北风进入城市后受城市形态影响在京广铁路线附近以西逐渐转为东北偏东风,其中在京广快速路以东风速较高,在京广快速路以西风速较低;② 金水区西部、中原区、二七区以及管城区的地表粗糙度较高,通风环境较差;金水区东部和惠济区的地表粗糙度较低,通风环境较好;③根据盛行风向模拟的潜在通风廊道,其共同特点是趋向于低粗糙度的地区。     

农村宅基地整治潜力和整治成本测算方法——以河南省濮阳市为例

为量化农村宅基地整治潜力价值和整治开发成本,促进农村宅基地有偿退出工作的开展,探索农村宅基地整治潜力测算方法体系,运用人均标准法、户均标准法、闲置率法、层次分析法(AHP)及土地估价中的年收益法、综合基准地价法、土地出让溢价法构建测算模型,测算农村宅基地整治潜力、潜力价值和整治成本。研究表明:农村宅基地综合整治价值与整治成本基本持平,测算模型程序科学,方法简便易于操作,对河南省濮阳市的案例研究结果客观实际,可从定量的角度为农村宅基地整治、有偿退出和新型城镇化建设提供测算方法和数据参考。     

宁蒙沿黄地带最小综合交通时间成本的城市影响区

城镇体系规划已成为区域规划的主要内容之一,城市影响区划分具有现实意义。引力模型已成为城市影响区划分的主流方法,对引力模型进行2个方面的拓展:一是以城市建成区作为"源"实现城市"点"到"面"的拓展;二是综合交通数据和土地利用数据计算最小时间成本,并以此作为时间距离划分城市影响区。将城镇用地作为"面"状城市源,城市影响区轮廓与城镇用地轮廓具有相似性,反映出放大的城镇用地轮廓特征;最小时间成本原则下,城市影响区受道路类型尤其是通行时间成本较低的道路类型分布的影响显著,在两城市间格网通行时间成本相同前提下,两城市影响区分界线将垂直平分城市间通行时间成本最低的道路线;交通格局奠定了城市影响区基本形状,城镇用地作为城市"源"和土地类型格网通行时间成本的引入使得城市影响区轮廓不规则和精细化。     

粮食主产区耕地保护规模研究——基于粮食需求与边际效益双视角

本研究从粮食需求和边际效益两个角度出发,对周口市进行耕地保护规模测算,结果如下:1)周口市2014年保障粮食需求的耕地规模为263645.84公顷,预计2020年会降到225634.75公顷;2)周口市土地效益最大化条件下的耕地保护规模为145758.60公顷;3)周口市2014年所拥有855175.25公顷耕地,远大于粮食需求和土地效益最大化条件下的耕地面积,耕地盈余规模为591529.41公顷;4)考虑到所承担的国家粮食安全任务,周口市耕地保护的最佳规模应不少于83万公顷。粮食主产区为国家粮食安全做出了巨大牺牲,建议从中央和地方两个层面来设计耕地保护补偿机制,满足其经济发展诉求。     

近海多功能混凝土平台选型与优化

提出了一种适合近海边际油田开发的多功能混凝土平台型式,并对其进行了优化设计.分析了各约束对平台造价的影响,确定了平台的应用范围.优化分析中采用了约束单调性分析、初始点自动给定等方法,加快了优化的迭代收敛速度,并对初稳性高度GM值采用了模糊优化方法,考虑了影响GM值的主观因素.