一次江淮气旋的模拟和海洋敏感试验

运用中尺度WRFV3.0模式,对2009年4月19日00时-22日00时期间的一次江淮气旋进行了数值模拟(控制试验CTR)研究,得出在CTR中江淮气旋的路径和发展趋势总体上比较理想,为此进一步设计海洋属性敏感试验,探讨海洋属性对江淮气旋的路径和强度的影响.结果表明:当海洋属性修改成陆地属性后,江淮气旋路径向东南偏移,入海后,偏离程度增大;气旋强度在大别山附近稍有增强,入海后强度减弱.气旋中心南侧的偏南气流、气旋前部的水汽辐合区和强对流有效位能,以及气旋中心附近的强潜热能,均有利于江淮气旋发展.     

不同椭球下较高精度的高斯正反算程序实现

对于高斯正反算来说,首先要计算子午线弧长和底点纬度,从根本上讲,子午线弧长和底点纬度的精度决定着高斯正反算结果的精度。文章参考了一些文献和书籍,借助其成果,实现了不同椭球的较高精度的高斯正反算解算程序。     

System reliability-based analysis of cantilever retaining walls embedded in granular soils

Reliability-based analysis of cantilever retaining walls requires consideration of different failure mechanisms. In this paper, the reliability of soil-wall system is assessed considering two failure modes: rotational and structural stability, and the system reliability is assumed as a series system. The methodology is based on Monte Carlo Simulation (MCS), and it deals with the variability of the design parameters in the limit equilibrium analysis of a wall embedded in granular soil. Results of the MCS indicate that the reliability of the failure components increases exponentially by increasing the variability of design parameters. The results of the system reliability indicate how the system reliability is different from the component reliabilities. The strength of the weakest component influences the reliability of the system. The system reliability index increases with the wall section gradually. However it remains constant for the rotational failure mode.     

CMIP5模式对西太平洋副热带高压的模拟和预估

利用国际耦合模式比较计划第五阶段（CMIP5）26个模式的模拟结果,从空间分布和振幅变化、年际周期及年代际趋势等方面,初步评估了CMIP5模式对西太平洋副热带高压（副高）的模拟能力。在此基础上,还对未来不同典型浓度路径（RCPs）情景下副高的可能变化给出了定性的预估。CMIP5模式历史试验结果显示,大多数模式对500 hPa位势高度气候平均值的模拟有明显误差,这主要是由于模式对热带印度洋和西太平洋地区海表温度（SST）的模拟普遍较观测值低,从而导致模式对副高的模拟能力有限。但大多数模式对高度场和纬向风场变化的空间形态与振幅都有较强的模拟能力。因此,通过用NCEP/NCAR再分析资料的气候平均值替代CMIP5模式气候平均值的简单方法,对CMIP5模拟结果进行了订正。经订正后的模式结果均有能力刻画副高指数的历史时间序列,且能够反映出20世纪70年代末期之后,副高面积增大、强度增强和显著西伸的变化趋势。此外,通过对副高指数的长期趋势、年际周期及标准差等的定量评估,注意到CNRM-CM5、FGOALS-g2、FIO-ESM、MIROC-ESM和MPI-ESM-P这5个模式对副高的模拟能力较强。未来气候预估试验中,副高面积和强度均增大,且显著西伸;其线性增长趋势在RCP8.5情景下最高,RCP4.5情景下次之,RCP2.6情景下最弱。有趣的是副高脊线指数在3种排放情景下都没有明显的长期变化趋势。这些结果为选取和利用CMIP5模式进行东亚地区气候变化的归因分析和未来预估提供了一定的科学依据。     

利用DEM的自适应航线设计方法

由于直升飞机需要在第一时间内获取地震、泥石流灾区高分辨率航空影像数据,因此文章提出了一种新的实时相机曝光点设计方案,它可以根据DEM数据、飞行高度、飞行方向、设计重叠度实时自动根据当前曝光点坐标计算下一曝光点的坐标.该方法不但能实现直升飞机自由飞行路线的影像获取,而且能顾及地形起伏对像片重叠度的影响.通过实验表明,该方法设计的曝光点坐标更加科学、更加合理.     

不同国家坐标系下子午线收敛角计算公式及其精度分析

介绍了子午线收敛角的概念和计算公式,并用C＋＋语言对高斯坐标正反算和子午线收敛角的计算公式进行了编译,提高了计算效率。选取徐州地区14个点进行试算,发现1954国家大地坐标系和1980国家大地坐标系在徐州地区可以互用收敛角计算公式,其误差对于高精度工程测量可以忽略不计。但是,通过运用误差传播定律对子午线收敛角公式分析发现,对于投影带边缘、纬度较高的地区计算子午线收敛角时,要区分使用。     

大功率高频X波欠密加热电离层的理论与数值模拟

基于电离层中电子的加热物理机制,构建了左旋圆极化(X波)欠密加热理论仿真模型,通过对已知实验的模拟验证了模型的正确性.并利用此模型分析和研究了不同加热参数和背景参数对X波欠密加热效果的影响,结果表明,在X波欠密加热中,加热效果随加热功率增加而增强,随加热频率增加而减弱,在相当的加热条件下,背景电子温度越低、电子密度越小,加热效果越强.最后简单分析了X波欠密加热的一些应用.     

Fragility functions of blockwork wharves using artificial neural networks

The use of artificial neural networks in the general framework of a performance-based seismic vulnerability evaluation for earth retaining structures is presented. A blockwork wharf-foundation-backfill complex is modeled with advanced nonlinear 2D finite difference software, wherein liquefaction occurrence is explicitly accounted for. A simulation algorithm is adopted to sample geotechnical input parameters according to their statistical distribution, and extensive time histories analyses are then performed for several earthquake intensity levels. In the process, the seismic input is also considered as a random variable. A large dataset of virtual realizations of the behavior of different configurations under recorded ground motions is thus obtained, and an artificial neural network is implemented in order to find the unknown nonlinear relationships between seismic and geotechnical input data versus the expected performance of the facility. After this process, fragility curves are systematically derived by applying Monte Carlo simulation on the obtained correlations. The novel fragility functions herein proposed for blockwork wharves take into account different geometries, liquefaction occurrence and type of failure mechanism. Results confirm that the detrimental effects of liquefaction increase the probability of failure at all damage states. Moreover, it is also demonstrated that increasing the base width/height ratio results in higher failure probabilities for the horizontal sliding than for the tilting towards the sea.     

基于伪谱和有限差分混合方法的兰州盆地强地面运动二维数值模拟

利用伪谱和有限差分混合方法对兰州盆地进行二维强地面运动模拟.假设3个不同的震源深度5、10、20 km的同一地震下,以一个5层的二维剖面作为模型,以此来研究地震波传播过程并分析复杂的二维非均质路径效应,以及局部地下速度构造对强地面运动振幅加乘的影响,从而了解路径效应对强地面运动最大峰值位移的影响程度.研究结果显示:伪谱和有限差分混合方法模拟地震波场结合了有限差分法和伪谱法的优点,弥补了二者的不足,能较好地处理介质不连续面的计算,同时保证了和伪谱法相当的计算精度.通过地震波场模拟可知沉积盆地的强地面运动较基岩相比具有放大效应,震源深度的不同对兰州盆地垂直分量地面最大峰值位移影响较大,在震源深度为5 km时最小,为0.06 cm;震源深度10 km时在水平剖面30～55 km范围内峰值位移最大,达到0.14 cm;但对水平分量的峰值位移影响较小.     

嫦娥二号探测器在轨运行视景仿真系统的研究与实现

针对嫦娥二号探测器在轨运行阶段的仿真需求,充分发挥视景仿真的优势,利用嫦娥一号探测器获得的地形和影像数据、日地月嫦娥二号探测器星历数据,基于OSG(OpenScene Graph)设计了针对嫦娥二号任务的在轨运行视景仿真系统。论述了该系统的开发平台,系统总体框架,并对系统的实现进行了详细描述。论述了月球模型数据构建,嫦娥二号探测器构建,星历数据库构建与访问,仿真实体空间位置的实时更新,CCD立体相机探测过程的仿真,视点的控制等实现方法。仿真结果表明系统完全能满足嫦娥二号任务在轨运行仿真的要求,并已应用于嫦娥二号任务执行过程中。