Computation of wind-wave spectra in coastal waters with SWAN on unstructured grids

An unstructured-grid procedure for SWAN is presented. It is a vertex-based, fully implicit, finite difference method which can accommodate unstructured meshes with a high variability in geographic resolution suitable for representing complicated bottom topography in shallow areas and irregular shoreline. The numerical solution is found by means of a point-to-point multi-directional Gauss–Seidel iteration method requiring a number of sweeps through the grid. The approach is stable for any time step while permitting local mesh refinements in areas of interest. A number of applications are shown to verify the correctness and numerical accuracy of the unstructured version of SWAN.     

Non-equilibrium flocculation characteristics of fine-grained sediments in grid-generated turbulent flow

Results are presented from a series of settling column experiments investigating temporal variations in the flocculation characteristics of purely cohesive (kaolin clay) sediment suspensions and cohesive (kaolin) and non-cohesive (fine sand) sediment fraction mixtures. Experimental runs were conducted under controlled hydrodynamic conditions generated by a rigid array of in-phase oscillating grids. The results indicated that rapid initial floc aggregation occurred under low turbulent shear rates, with peak maximal and root-mean-square (r.m.s.) floc sizes (∼ 400 μm and ∼ 200 μm, respectively) attained after relatively short time periods, before reducing with time. By contrast, lower aggregation rates and smaller floc sizes were observed under higher shear conditions, with flocs retaining suspended in the settling column for longer time scales due to the increased turbulence. The mud input concentration displayed some correlation with maximal and r.m.s. floc sizes at higher shear rates but no correlation was apparent at low shear rates. This observed floc behaviour may be attributed to the differences in concentration gradients at high and low shear rates that affect both floc settling rate and time required for flocs to attain equilibrium size. The addition of the fine sand fraction to the kaolin clay suspension reduced both the initial floc formation (i.e. aggregation) rate and the maximal and r.m.s. floc sizes attained throughout the experiments. The reduction in maximal floc sizes appeared to be enhanced by an increase in the ratio of fine sand to kaolin clay content within the mixture.     

多波束数据处理系统技术研究

针对当前多波束测深数据成果现状,探讨以Oracle 9i数据库为基础,搭建ArcGIS 8.3的SDE为空间数据引擎的多波束水深空间数据库,结合ComGIS技术开发多波束数据处理系统。系统功能包括测深数据的输入、管理、分析、显示、制图和绘图输出,改变了一般基于文件方式的多波束水深数据处理方式,成功的将空间数据库技术融入系统中,并有效运用了ComGIS开发系统前端平台,丰富了系统功能,具有一定的参考价值。     

利用相关逼近法建立定位与姿态数据的同步模型

根据海道测量精密测量的需求,对姿态与定位数据融合的同步方法进行了研究。通过GPS大地高数据和升沉数据,建立了一种基于相关逼近原理的定位与姿态数据同步模型。该模型能够确定定位与姿态数据的相对延时,实现两类数据在同一时间基准下的同步。实例计算表明,定位与姿态数据的相对延迟时间已成为两类数据融合应用中必须考虑的因素。由同步模型解算后,GPS大地高数据与总升沉数据体现了更好的一致性,由此也验证了模型的有效性。     

内蒙古区域数值预报对探空和地面观测资料的敏感性试验研究

基于内蒙古睿图预报系统的低分辨率版本和WRFDA-FSO诊断工具,评估2021年7月现有探空和地面观测对内蒙古睿图预报系统预报的影响。该方法计算代价相对低廉,并允许根据观测变量、观测类型、气压层次、地理区域等观测的子集对观测影响进行划分。代价函数为以干总能量为度量的背景场和分析场的预报误差之间的差异。结果表明:观测影响的总体总和为负,观测对预报起正贡献作用。对12 h预报误差减小贡献最大的观测来自探空观测的动力变量(U、V风分量)。而单时次单位数量平均观测影响,探空观测的贡献约为地面观测的1/2。探空观测对12 h预报误差减小从近地面层至模式层顶均保持正贡献作用,并在对流层中低层和对流层高空急流层存在两个极大值区域;地面观测在850 hPa以下低层正贡献占比明显。探空观测在被同化系统同化时均总体具有有利的影响,也反映出探空观测数据稳定、质量较高的特征;地面观测对12 h预报误差减小起正贡献作用次数最多的区域在河套地区尤为显著。同时,探讨了需进一步提高地面观测资料同化率的问题。     

基于DBnet和众筹策略的气象纸质表格快速数字化方法及系统

气象纸质表格历史资料有很高的科学研究价值和很重要的历史保留意义。数字档案通过数字化的方式将纸质原始资料进行收集、保存和提供各类数字信息资源。本文提出了一种“纸质表格扫描成像”+“图像碎片化处理”+“众筹识别”的快速数字化方法及系统,利用气象大数据资源,应用DBnet模型、DSCC算法等技术对纸质气象表格扫描图像进行图像碎片处理;通过用户的登录行为实现“众筹录入”,完成气象纸质表格资料的数字化档案工作。经验证,快速数字化系统的一录正确率约为99.7%,高于传统数字化人工键入的一录正确率（95.6%）;录入时效比传统数字化提高了22.2%。该系统保证了数据正确性、提高了工作效率,实现了气象纸质表格资料快速形成数字档案的目标,也为数字档案工作提供了新的思路;在新冠疫情导致传统数字化人工聚集工作模式面临较大风险的背景下,具有一定的现实意义。     

三组火山强迫资料差异及其对模式模拟结果的影响

Gao2008、Crowley2013和Sigl2015火山强迫资料,均基于极地冰芯重建.由于每组重建使用的冰芯数据和分析方法等不同,因此结果存在差异,从而影响气候模式应用.文中详细梳理三组火山强迫资料在原始冰芯数据、信号识别提取和沉积通量计算等方面的差异;介绍重建中涉及的对未知火山事件发生季节、纬度及从极地硫酸盐沉积...     

西南三江南段地球化学数据不同方法处理及应用效果

文章对西南三江南段1∶20万区域地球化学测量数据进行了衬度值、泛克里格、地球化学块体、多重分形(S_A法)、变化及统一背景等多方法处理,计算了Cu、Pb、Zn、Au、Ag等元素异常及相关分析,取得了较好的效果。认为对矿产资源评价靶区的优选和工作部署,多重分形和泛格里格法较为合适,宏观上研究区域地质构造的地球化学特征,宜选择较大半径的衬值异常和泛格里格异常。“变化背景”的异常信息量丰富,对寻找隐伏矿、深埋藏矿有利,对于基性火山岩发育区的高Cu背景,多重分形法不失为一种提取有用信息、压制干扰的有效方法之一。     

GNSS控制网方案优化与数据处理分析

GNSS布设平面控制网已在工程项目中得到广泛应用.获得满意的平差结果的前提条件为:①高质量的基线数据;②约束GNSS控制网的已知点精度足够高,使得GNSS控制网的整体精度不受已知点约束而有明显改变;③优化的平差方案;④科学严密的平差模型.通过对某项目GNSS控制网的布设进行优化设计,并利用不同软件对观测数据进行处理分析...     

基于DTW与K-means算法的河北场雨及雨型分区特征研究

深入挖掘气象站点的观测降雨数据,研究区域降雨的雨型规律,对于洪涝灾害预警和减灾措施制订有重要意义.本文基于河北省2005-2017年3189个站点逐小时降雨观测数据,进行"场雨"的划定,进而提取历史上各场雨的累积雨量、时长指标.采用数据挖掘技术中的DTW相似性算法进行场雨雨型的自动归类,将场雨分成Ⅰ-Ⅶ共7种雨型,包括...