High parallelization efficiency in barotropic-mode computation of ocean models based on multi-grid boundary ghost area

In general, barotropic-mode computation requires the largest communication time in ocean models because of its iterative nature, when parallel computation is performed based on regional partitioning. In this study, reduction in the overhead time included in the communication in the parallel computation of the barotropic mode is considered to achieve a high parallelization efficiency of ocean models. We verify that the reduction in the communication frequency based on the multi-grid boundary ghost area reduces the total communication time. We find that this is because the sum of several kinds of overhead time for communication occupies a fairly large part of the total communication time. We discuss the trade-off between the decrease in communication time and the increase in computation time due to increased boundary area in such cases, leading to a determination of a suitable width of the multi-grid boundary that minimizes the total required time. We also discuss the efficiencies of the one- and two-dimensional partitioning of the model domain, when a multi-grid boundary is used. In general, two-dimensional partitioning is more efficient than one-dimensional for large partitioning numbers.     

Numerical Simulation of Non-Linear Wave Propagation in Waters of Mildly Varying Topography with Complicated Boundary

In this paper, the characteristics of different forms of mild slope equations for non-linear wave are analyzed, and new non-linear theoretic models for wave propagation are presented, with non-linear terms added to the mild slope equations for non-stationary linear waves and dissipative effects considered. Numerical simulation models are developed of non-linear wave propagation for waters of mildly varying topography with complicated boundary, and the effects are studied of different non-linear corrections on calculation results of extended mild slope equations. Systematical numerical simulation tests show that the present models can effectively reflect non-linear effects.     

基于MSA特征的遥感图像多目标关联算法

遥感图像中多目标关联存在以下两个问题:一是低时间分辨率观测使得目标状态信息无法准确估计,基于Kalman滤波的多目标关联算法不再适用;二是基于图像特征的目标关联算法又无法处理大场景观测中多个目标关联引起的模糊性.针对上述问题,提出一种基于多尺度自卷积特征匹配和关联代价矩阵最优化的多目标关联算法.实验表明该算法对遥感图像中多目标关联问题具有一定的适用性.     

基于分区的局域神经网络时空建模方法研究

区域数据表现为两种尺度的空间特性:反映全局特征的空间依赖性和反映局域特征的空间波动性.空间波动性表现为空间数据在局部地区的聚集或高低交错现象.在研究区域数据时空预测性建模时,从降低数据的空间波动和不平稳性对模型预测能力的影响角度出发,提出了一种基于分区的局域神经网络时空非线性建模的思路.分区过程由基于空间邻接关系的K-means聚类算法完成.不同的分区方案通过相关性、波动性、紧凑性等指标进行评价和优选.在确定最优分区方案的基础上,对各子区分别采用两层前馈网络进行建模,模型的输入不仅要考虑本区内单元的作用,而且要考虑相邻子区的边界效应.各神经网络模型的时空预测能力通过平均相均差和动态相似率等指标进行衡量.最后,通过对法国94个县每周流感报告病例的时空建模分析表明,与全局神经网络模型相比,基于分区的局域神经网络模型具有更好的预测能力.     

对我国西南地区河谷深厚覆盖层成因机理的新认识

近年来,在我国水能资源开发过程中,发现各河流现代河床以下普遍堆积厚达数十米甚至上百米的松散堆积物。河谷深厚覆盖层的存在,不仅严重制约了工程坝址的选择,影响相关流域水电资源的开发利用,也给坝工设计带来巨大的困难。由于深厚覆盖层埋藏于现代河床之下,其形成年代一般先于一二级阶地,有悖于河流发育演化的常理,其成因一直令人费解。首次将河谷深切和深厚堆积事件与全球气候变化、海平面升降运动、地壳运动等有机地联系起来,并提出冰期、间冰期全球海平面大幅度升降,是导致河流深切成谷并形成深厚堆积的主要原因的新观点。在此基础上,引入层序地层学原理,从理论上较好地解释了全球气候变化导致海平面和河流侵蚀基准面大幅变化,并产生河谷深切和深厚堆积的原因和过程。最后,进一步将沿河大型古滑坡的孕育和发生与河谷深切事件相联系,提出沿河大型古滑坡是在河谷深切期因前缘临空较好而形成的新观点,从而对沿河古滑坡前缘剪出口高程往往低于现代河床数十米的原因给出了较合理的解释。     

江苏固城湖流域1951-2000年农业非点源氮、磷输移的数值模拟研究

选择位于长江下游的固城湖流域作为研究区域,基于分布式流域水文模型SWAT,采用数值模拟的手段,反演了1951～2000年流域农业非点源氮、磷的输移规律。模拟结果与实测值的一致性反映了模型的良好模拟能力。比较两个时段的模拟结果发现,1981～2000年,流域农业非点源氮、磷年平均浓度和输移量分别为:总氮0.82mg/L和411.88×10³kg/a,总磷0.084mg/L和43.04×10³kg/a;远高于1951～1960年的氮、磷年平均浓度和输移量分别为:总氮0.22mg/L和49.55×10³kg/a,总磷0.036mg/L和7.67×10³kg/a。模拟主要反映了流域下垫面条件和农作物耕作模式对农业非点源氮、磷浓度及输移量的影响。     

热液锆石U-Pb定年与石英脉型金矿成矿时代:评述与展望

石英脉型金矿床是最重要的金矿床类型之一,对其成矿时代的精确测定却一直是一道难题.近年来同位素质谱技术的发展使得通过含金石英脉中热液锆石的U-Pb定年来精确限定石英脉型金矿床成矿时代成为可能.但含金石英脉中的锆石组成通常较复杂,除有热液锆石外,还可能出现从围岩中捕获的岩浆锆石和变质锆石.锆石成因和组成的这种复杂性,经常导致所获得的U-Pb年龄数据难以解释或缺乏明确的地质意义.因此石英脉型金矿床锆石U-Pb定年的关键是有效区分从成矿流体中直接生长的热液锆石和从围岩中捕获的岩浆锆石或变质锆石.通过锆石形貌、结构、微量元素组成(含稀土元素)、矿物或流体包裹体特征等的系统分析和综合研究,可以较好地区分含金石英脉中的不同成因锆石.在此基础上利用先进的SHRIMP或LA-ICPMS锆石U-Pb分析技术对石英脉中的热液锆石进行微区原位定年,可以获得石英脉型金矿床可靠的成矿年龄.     

藏南冈底斯带西段麦拉花岗岩锆石SHRIMP定年及地质意义

用SHRIMP测定了冈底斯岩带西段麦拉山口岩体同碰撞黑云母二长花岗岩锆石的U-Pb年龄,黑云母二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为47.1±1.1Ma。这就为前人提出的雅鲁藏布江地区洋盆闭合、板块开始碰撞的时间为50Ma左右提供了同位素年代学的证据。     

信息时代地图集编制特征综述

随着计算机技术的发展,地图集的编制也发生了很大的变化.本文主要从地图集的表示内容、成图方法、资料情况、地图符号、地图整饰5个方面来阐述地图集编制的新特征.对近几年来国家、各省市地图集的编制情况作以概括.     

高地震区公路隧道地震动力响应分析

基于土一结构相互作用理论,对高地震区一实际重大工程的公路隧道洞口段结构进行了抗震计算,得到了衬砌结构各控制点的位移、加速度及内力响应规律。结果表明：在人工合成地震波条件下,衬砌墙脚、拱腰为抗震薄弱位置;结构的加速度波形与输入波形相似;这些结果为抗震设计提供了一些依据。