海水硝酸盐跃层深度计算方法研究

硝酸盐是海洋中浮游植物生命活动可利用的主要氮形态,其跃层深度(Z_N)会直接影响硝酸盐垂向输送、海洋初级生产力以及海洋碳循环。随着海洋观测技术的不断发展,硝酸盐剖面数据的采集呈现多样化,包括船基CTD观测和生物地球化学浮标BGC-Argo自动观测等,且垂向采样分辨率差异较大(CTD较低,BGC-Argo较高)。针对不同采样数据,亟需对硝酸盐跃层深度计算方法进行系统且定量化的对比分析研究。本文利用西北太平洋历史船测CTD数据和BGC-Argo浮标数据,采用差值法、梯度法和阈值法分别计算对应硝酸盐跃层深度。研究结果表明：就单一硝酸盐剖面,基于BGC-Argo数据,差值法计算的Z_N与目视解译的Z_N相差仅为0.2 m,阈值法次之为20.0 m,梯度法相差最大为202.8 m;基于CTD数据,差值法计算的Z_N与目视解译的Z_N相差2.0 m,阈值法相差49.0 m,梯度法相差155.0 m。相较于梯度法和阈值法,差值法计算的Z_N与目视解译的Z_N相差...     

流域水系自动提取的方法和应用

讨论由栅格数字高程模型(DEM)自动提取流域水系的原理和方法,并以西苕溪中上游流域为研究区进行了河网生成实验. 研究表明:在山地丘陵区和平均地形坡度不小于3°的区域,所生成河网具有很高的可靠性. 为了解决在平均地形坡度小于3°的平坦区域河网生成中产生的虚拟河网与自然水系偏差较大的问题,提出了利用主干河道和平原水系数字化作为约束条件的生成河网的方法,取得了与实际情况比较接近的结果,从而使水文要素的模拟更具有实际意义.     

Static and dynamic stability analysis using 3D-DDA with incision body scheme

Discontinuous deformation analysis （DDA） provides a powerful numerical tool for the analysis of discontinuous media. This method has been widely applied to the 2D analysis of discontinuous deformation. However, it is hindered from analyzing 3D rock engineering problems mainly due to the lack of reliable 3D contact detection algorithms for polyhedra. Contact detection is a key in 3-D DDA analysis. The limitations and advantages of existing contact detection schemes are discussed in this paper, and a new approach, called the incision body （IB）, is proposed, taking into account the advantages of the existing methods. A computer code 3DIB, which uses the IB scheme as a 3D contact detection algorithm, was programmed with Visual C^＋＋. Static and dynamic stability analysis for three realistic engineering problems has been carried out. Furthermore, the focus is on studying the stability of a gravity dam on jointed rock foundation and dynamic stability of a fractured gravity dam subject to earthquake shaking. The simulation results show that the program 3DIB and incision body scheme are capable of detecting 3D block contacts correctly and hence simulating the open-close and slide process of jointed block masses. In addition, the code 3DIB could provide an effective tool for evaluating the safety of 3D dam structures, which is quite important for engineering problems.     

遥感影像空间分辨率变化对湖泊水体提取精度的影响

湖泊面积是表征湖泊水情变化的重要指示因子,如何从不同空间分辨率遥感数据中获取客观准确的水面信息,是当前遥感应用研究中的难点问题.本文以鄱阳湖为例,通过选用丰水期和枯水期代表性Landsat ETM+遥感影像,采用最邻近法(NN)和像元聚合法(PA)两种重采样方法,分别获取分辨率逐渐降低的不同分辨率的影像数据,结合归一化差异水指数法研究水域面积随遥感影像分辨率降低的变化趋势及其误差变化特征,同时深入分析不同影响因素对水体提取精度的差异.研究结果表明:(1)空间分辨率是影响鄱阳湖水体提取精度的重要因素之一,随着遥感影像空间分辨率的降低,提取水域面积的精度相对30 m分辨率时呈逐渐降低的趋势,但整体精度较高,最低精度在67.64%以上;(2)NN重采样方法对遥感影像波段亮度值的均值影响不大,但PA重采样后影像的均值和标准差随分辨率逐渐降低且变化更有规律;(3)水体阈值在PA重采样后变化较大,NN重采样后变化较小,因而采用30 m分辨率时获取的阈值提取PA重采样后鄱阳湖水体误差较大,提取NN重采样后的湖泊水体误差较小.本研究结果对于全球变化影响下湖泊水体信息遥感精确提取具有重要的参考价值.     

面向交叉路口特征点的矢量数据化简算法

针对现有的算法不能够很好地保留道路交叉路口特征点的问题,该文提出了一种基于道路交叉路口特征点的矢量数据化简算法。把曲线上的特征点分为交叉路口特征点和重要的特征点两类,对两类点分别进行处理得到分段点;利用相邻的分段点作为道格拉斯-普克算法的首尾点,对每段子曲线以基于最小二乘法拟合曲线选定最优距离阈值,进行逐段化简。实验结果表明,该算法能够有效地化简道路矢量数据并保留交叉路口和重要的特征点。     

呼和浩特市雷暴、大风物理量指标判识方法研究

利用1981—2020年呼和浩特地区537例雷暴、大风样本的探空资料、地面观测资料等运用主成分分析法对影响呼和浩特的雷暴、大风天气进行指标判别研究,形成呼和浩特市雷暴、大风的一套指标体系,结果表明：(1)通过对16个物理量的分析计算共得到4个综合指标,通过检验,第一主成分综合指标得分最高,占总样本量的97.02%,共有7个表现显著的物理量指标;(2)利用四分位法分析各显著物理量指标,得到其阈值范围,回代检验命中率均达50%以上;(3)通过2021、2022年发生的雷暴、大风样本检验,发现第一指标综合类的可参考性相对最好,所以采用第一综合类指标及其阈值来判识呼和浩特地区的雷暴、大风。     

长江口细颗粒泥沙絮凝沉降影响因素分析

根据静水和动水条件下的细颗粒泥沙沉降试验结果,应用灰色模型分析中的关联度分析理论,分析了影响细颗粒泥沙絮凝沉降的主要因素.根据关联度的大小指出,影响细颗粒泥沙絮凝沉降的主要因素依次为水温、沉降历时、盐度、粒度、含沙量和流速,其中盐度和粒度是阈值型影响因素,沉降历时、含沙量和流速是连续型影响因素,水温是具有阈值型和连续型双重特性的影响因素.只要阈值型影响因素达到或超过了阈值,细颗粒泥沙就发生絮凝作用,因素值的变化对沉降强度影响不大.连续型影响因素对细颗粒泥沙絮凝沉降的影响是连续的,它们不仅影响絮凝作用发生,而且影响絮凝沉降强度.     

绝对精度自动匹配的图斑椭球面积解算方法

针对传统模拟积分法的图斑椭球面积误差模型构造复杂及绝对精度无法自动匹配问题,以梯形图幅面积理论计算公式为关联纽带,采用纬线等分割补的手段构建了梯形图块面积的通用计算公式.在分析梯形图块面积替代误差数值分布规律的基础上,通过纬度积分步长变量的引入建立了严密的面积替代误差数列模型;阐明了纬度积分步长变量调控下面积替代误差数...     

地震阈值监测技术的研究与应用

阈值监测技术是一种利用地震台站实时数据反映台网监测能力变化的方法。对台站数据进行预处理后,计算短时平均值STA作为信号能量的估计来计算震级,由概率统计方法实现对地震台网监测能力变化的动态监测。文中给出了利用短时平均值STA和震中距计算震级的公式;采用新疆地区部分地震台站的数据,并以新疆地震目录给定的ML为准,对相关的地震台站计算震级所需参数进行了标定;最后结合实例说明定点阈值监测技术的应用,分析了新疆专用地震台网在某一时间段内对定点区域的监测能力。     

缺资料地区泥石流预警雨量阈值研究

合理的雨量阈值指标是保障泥石流预警报准确性的关键,对于研究泥石流形成机制、分析预测未来活动特点以及指导防治工程设计等方面均具有重要意义。由于国内山区大多数泥石流沟均无降雨和灾害资料,目前国内外通行的实证法和频率计算法不能满足其泥石流预警报的需要。通过分析泥石流预警区的降雨条件、水文特征及下垫面条件,提出了基于水力类泥石流起动机制来计算泥石流预警雨量阈值的方法。主要根据流域地形及松散固体物质等特征,计算该流域泥石流起动的临界水深,并结合流域产汇流机制、特征降雨量随海拔变化规律、暴雨雨型特征,进而计算该流域泥石流预警雨量阈值。研究成果在四川省凉山州宁南县城后山史家沟流域进行了应用和验证,结果表明该方法具有合理性和可行性。该方法解决了缺资料地区泥石流预警报的难题,为山区泥石流预警报提供了一种新的思路。