拖曳水池轴线定位测量研究

结合某船舶研究所的拖曳水池轴线定位测量方面的关键技术问题进行了研究,解决了280m长的拖曳水池轨道轴线平行度公差不超过2mm、高程公差不超过1mm的技术问题,为轨道的安装和使用提供了测绘保障。     

嘉黎断裂带两侧晚新生代差异隆升的磷灰石裂变径迹纪录

对嘉黎断裂带两侧的磷灰石裂变径迹年代学测试表明,断裂带北侧的磷灰石裂变径迹年龄在5.6~11.7Ma之间,属中新世晚期;断裂带南侧的磷灰石裂变径迹年龄明显较小,6个样品中有5个样品的磷灰石裂变径迹年龄在4.0~5.9Ma之间,属上新世早期.嘉黎断裂带北侧5.6~11.7Ma期间的隆升速率为0.07~0.09mm/a.5.8Ma以来平均剥露速率为0.50mm/a,平均隆升速率1.33mm/a.断裂带南侧4.7Ma以来平均剥露速率为0.62mm/a,平均隆升速率1.68mm/a.两侧样品都反映上新世以来有较强烈的隆升作用,并且南侧比北侧隆升作用更强烈.     

两种动力控制变量对比分析及其对台风同化和预报的影响

目前常用的流函数-势函数(ψ-χ)和水平风分量(U-V)两种动力控制变量方案分别被认为适用于大尺度同化和对流尺度同化,而两种方案在台风尺度同化中的具体特征及其对台风预报的影响尚未明确。基于WRF-3DVarDA系统,分析不同动力控制变量方案的背景场误差协方差的统计特征,并进行了单点观测同化理想试验和5场台风过程的20组连续循环同化和预报批量试验。两种动力控制变量方案的背景场误差协方差的统计特征分析表明,ψ-χ方案背景场误差更小、长度尺度更大,而U-V方案的局地性特征更明显,方差更大;单点观测试验证实了两种方案的统计特征,也表明ψ-χ作为控制变量会导致虚假负增量的出现;批量试验表明,U-V方案的台风路径、最大风速以及台风强度的整体优于ψ-χ方案;诊断分析表明,U-V方案得到的更合理的热动力结构特征是提高台风预报的主要原因。     

基于单站摄影测量的高铁轨道板检测方法研究

结合国内外高铁轨道板检测技术的研究现状,〖HT5〗〖HT5"〗对比传统的轨道板检测技术、全站仪检测技术、激光跟踪仪检测技术、摄影测量检测技术的发展历程、检测方式的差异、精度和效率,本文通过大量的实验,设计出了最优化的辅助测量棒,通过实验数据分析,得出了具体的外观设计和物理尺寸,设计出了特定的圆形标签,通过相关算法完成中心坐标提取,最终实现了基于单站的摄影测量方法进行高铁轨道板检测。与以往的摄影测量检测技术相比,本文提出的方法不需贴标签点,避免了贴标签花费大量时间,同时绕过了标签编号的问题,节约了大量的检测时间。借助设计的辅助测量棒测量点位可不通视,通过实际的实验,解算点位的精度也能符合轨道板检测的要求,总体性价比较高。结论表明:在高铁轨道板的检测上,对比以往的技术,从精度和检测效率两个方面分析,基于单站的摄影测量方法,不仅节省了大量时间,同时解算结果也符合高铁轨道板检测的精度要求,但是在摄像机主光轴方向上,随着距离的增大,摄像机坐标系下Z值的精度影响较大,X值和Y值受影响较小,精度较好。     

基于TDD的科考船航迹分段方法研究

"雪龙"号极地科考船是推动我国极地科学考察事业发展的重要工具,"雪龙"号在数十次的极地科考过程中累积了大量的航迹数据,其中蕴含的巨大价值亟须挖掘。针对科考船的航迹分段是将科考船移动轨迹分为停留与行驶两部分,合理的分段方法可以分离出信息更丰富的航迹段,有利于航迹知识提取。然而,由于原始航迹信息密度分布不均等原因,现有的航迹分段方法往往会造成分段过多等问题,结果并不理想。本文针对该问题,提出了一种针对科考航迹整体的时域差分(Time Domain Difference, TDD)分段方法。本方法基于时间域对航速进行差分处理,有效降低了因为航速波动频繁对分段结果的影响。同时,考虑到该方法的差分步长在航迹处理过程中的不明确性,本文将差分后航迹的路程损失和航速波动幅值进行归一化处理,提出了航迹差分时间步长的动态确定方法,并以速率阈值对航迹进行分段。最后本文以第29次南极科考航迹数据为例,将本方法与经典的具有噪声的基于密度的聚类方法 DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)进行了比较,实验结果表明本文提出的方法可有效降低航迹分段时分段过多的问题,在分段准确性和时间效率等方面结果更优。     

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近60年永兴岛热带气旋降水的气候特征分析

对1958-2019年期间,进入永兴岛及附近区域(11.5°～21.5°N,101.2°～117.5°E)范围内的热带气旋(Tropical Cyclone,TC)的气候特征进行分析,结果表明:①永兴岛平均每年受9.4个TC影响,TC有显著的下降趋势,以0.68个/10a逐渐减少,趋势系数为-0.406;②永兴岛TC路...     

基于飞机真实轨迹的一次层状云催化的增雨效果及其作用机制的模拟研究

层状云降水效率通常较低,但却具有较高的云水资源开发潜力,是人工增雨作业的重要对象.随着中国南方地区生态改善、水库增蓄、抗旱等社会需求的增加,针对这些地区降水云系的人工增雨研究显得愈发重要.使用三维中尺度冷云催化模式,对2018年10月21日湖北省一次层状云飞机人工增雨作业过程进行了数值模拟研究,并将模拟结果与卫星、降水...     

基于双注意力机制的台风轨迹预测模型

台风轨迹的准确预测对于减少台风灾害及风险评估意义重大。本文提出了一种基于双注意力机制的台风轨迹预测模型(Dual-Attention-Encoder-Decoder),首先根据台风轨迹数据计算台风轨迹的变化曲率,将台风曲率序列与台风轨迹序列一同作为预测模型的特征输入,充分考虑了台风轨迹中隐藏的转向、偏折信息;然后构建双注意力机制增强的编码器-解码器网络(Encoder-Decoder)作为预测模型,利用特征注意力机制和时间注意力机制分别对模型输入和隐藏状态进行权重分配,能够学习输入特征和预测目标之间的关系,并且有效解决编码器-解码器结构对过长序列预测的性能下降问题,编码器和解码器均采用LSTM网络,能够存储长时间依赖并且收敛性好,不易发生梯度消失或爆炸;最后,本文使用1949—2017年中国气象局提供的西北太平洋台风最佳路径数据集,将DA-Encoder-Decoder模型与BP、SVR、LSTM、ELM等模型进行对比,分别对24 h、48 h、72 h台风轨迹进行预测。结果表明:DA-Encoder-Decoder模型的均方根误差和实际误差距离指标均优于其他四种预测方法,验证了本文方法的有效性。     

Hillslope water tracks in the High Arctic: Seasonal flow dynamics with changing water sources in preferential flow paths

Preferential subsurface flow paths known as water tracks are often the principal hydrological pathways of headwater catchments in permafrost areas, exerting an influence on slope physical and biogeochemical processes. In polar deserts, where water resources depend on snow redistribution, water tracks are mostly found in hydrologically active areas downslope from snowdrifts. Here, we measured the flow through seeping water track networks and at the front of a perennial snowdrift, at Ward Hunt Island in the Canadian High Arctic. We also used stable isotope analysis to determine the origin of this water, which ultimately discharges into Ward Hunt Lake. These measurements of water track hydrology indicated a glacio‐nival run‐off regime, with flow production mechanisms that included saturation overland flow (return flow) in a low sloping area, throughflow or pipe‐like flow in most seepage locations, and infiltration excess overland flow at the front of the snowdrift. Each mechanism delivered varying proportions of snowmelt and ground water, and isotopic compositions evolved during the melting season. Unaltered snowmelt water contributed to >90% of total flow from water track networks early in the season, and these values fell to <5% towards the end of the melting season. In contrast, infiltration excess overland flow from snowdrift consisted of a steady percentage of snowmelt water in July (mean of 69%) and August (71%). The water seeping at locations where no snow was left in August 2015 was isotopically enriched, indicating a contribution of the upper, ice‐rich layer of permafrost to late summer discharge during warmer years. Air temperature was the main driver of snowmelt, but the effect of slope aspect on solar radiation best explained the diurnal discharge variation at all sites. The water tracks in this polar desert are part of a patterned ground network, which increases connectivity between the principal water sources (snowdrifts) and the bottom of the slope. This would reduce soil–water interactions and solute release, thereby favouring the low nutrient status of the lake.