引大工程供水区水资源优化配置模型及方案研究

引大入秦工程是由大通河向甘肃中部兰州市永登县秦王川地区跨流域引水的以农业灌溉为主要目的大型调水工程。工程建成通水后,对改变当地农业生产条件和贫困面貌、安置贫困山区移民、促进秦王川地区的经济社会发展发挥了重要作用。但是,由于各种因素的综合影响,工程在设计效益的发挥等方面存在一些问题,集中表现在供水能力未能充分发挥、工程水资源配置没有实现最优化。在收集到翔实的第一手资料的基础上,将引大灌区和周边可能的供水范围作为一个统一的研究对象即引大工程供水区,根据供水区的供需水现状和用水发展趋势,采用水资源系统分析理论中的最优化技术,建立以经济效益、社会效益和环境效益最优为目标、以供需水量为约束条件的优化配置模型,通过求解模型,确定近期和远期供水区的水资源在各子区不同用水部门间的最优化配置方案,为富余水源寻找出路,这对最大限度地发挥工程效益,促进区域经济社会的可持续发展具有重要作用。     

整合已有土壤样点的数字土壤制图补样方案

我国多数地区经过两次土壤普查以及科研工作者的野外调查, 积累了一定数量的土壤样点“( 已有样点”)。本文在充分整合已有样点的基础上, 提出了逐次、高效地设计补充样点的方案, 它包括3 个步骤:首先, 确定已有样点集的空间代表范围“( 可推测范围”);然后, 将已有样点集不能代表范围内的每一个栅格都看作一个候选样点, 计算每一个候选样点的可扩推范围, 选择可扩推范围最大的点作为第一个补充样点;最后, 基于已有样点和补充样点更新样点集的空间代表范围图。重复以上过程, 直至新样点集的空间代表范围能够覆盖整个研究区。该方法在充分利用已有样点资源的基础上, 不仅能够确定补充样点的数量、位置, 而且能够给定补充样点的重要性次序, 在采样资源有限的情况下, 为采样者合理地选择样点提供了重要依据。     

一种基于Roe格式的有限体积法在二维溃坝问题中的应用

溃坝属于典型的非恒定含间断的浅水问题。应用有限体积法离散二维浅水控制方程的守恒型方程组,将基于近似黎曼解的Roe格式用于数值计算溃坝问题,并利用MUSCL方法构造二阶空间积分格式和预测-校正二步法构造二阶时间格式,从而使数值解的整体达到二阶,提高了精度。文中算法在一维溃坝的Stoker问题的数值结果与解析解进行对比,结果证明了此方法的可行性。应用此方法在二维溃坝问题上的结果,说明了此算法可有效模拟溃坝水流的演进过程。     

不同边界层参数化方案对台风“利奇马”模拟的影响研究

基于中尺度数值模式WRF,对比分析了六种大气边界层物理过程参数化方案（BouLac、MYJ、UW、YSU、ACM2、SH）对台风“利奇马”模拟结果的影响。结果表明,不同边界层方案对“利奇马”路径的模拟结果影响较小,但对其强度和结构演变的模拟结果影响显著。其中,局地闭合方案UW方案模拟的结果最强,局地闭合方案BouLac次之,而局地闭合方案MYJ和三种非局地闭合方案YSU、ACM2和SH的模拟强度都较弱。这些方案中,BouLac模拟的海平面最低气压与实况最为接近。通过对比这些边界层方案的模拟结果发现,由于台风强度的差异受到热力和动力的共同影响,边界层方案如模拟得到的地表潜热通量和边界层中湍流扩散系数较大,将导致较大的径向风和低层辐合,从而模拟得到较强的台风强度;反之,则台风强度较弱。     

分析研究基于小波分析与谱分析提高重力异常的分辨能力

重力数据是所有地下场源产生的重力场的叠加,探测对象经常被淹没在区域背景场之中,因此剩余异常的分离对于重力资料研究至关重要,而近来被引入位场领域的小波算子作为了滤波器和场源分析工具,在这里我们分析研究基于小波分析与谱分析的二维离散小波变换用于提高重力异常的分辨能力,再现出由简单形状场源描述密度不均匀的几何特征.本文先介绍二维多分辨率分析小波的基本理论及其提升算法,利用对数功率谱估计平均深度方法理论,接着对理论模型数据进行多尺度异常分解,估计地质体的形状、大小和深度,最后又对实测重力数据进行分析,并与传统常规方法进行比较分析,结果表明对于实际数据分析其方法也是具有可行性的.     

A layered numerical model for simulating the generation and propagation of internal tides over continental slope II stability analysis

INTRODUCTIONAsoneofthemethodsenablingnumericalsolutionofdifferentialequations,thefinite differ encemethodiswidelyacceptedinthestudyofphysicaloceanography.Afinite differenceschememusthavepropertiesofconvergence ,consistencyandstabilitytoyieldusefulapproximatesolutionoftherelevantdifferentialequations.However,thepropertiesneednotbeverifiedonebyonebecausethewell knownLaxLawassuresthattheconvergenceisequivalenttothestabilityforafinitediffer enceschemewithconsistence .Twomainmethodsforstudyin…     

大气激光雷达气溶胶光学参数质量可信度评估算法

气溶胶激光雷达由于系统设计、观测场地气候条件、反演过程中参数选取等因素不同,每次测量反演得到的气溶胶光学参数质量不一致,可信度难以评估,进而极大地影响了其在气象、环保等领域业务化应用。为了解决该难题,本文分析了影响激光雷达气溶胶光学参数质量的因素,开发了一套气溶胶光学参数质量可信度评估算法。采用科学、合理的评分和权重分配方案对激光雷达每次测量反演得到的气溶胶光学参数质量可信度进行评估。本文主要讨论对偏振、米散射激光雷达气溶胶光学参数的质量评估,以中国气象局气象探测中心的波长为532 nm的偏振、米散射激光雷达为例,对所提出的质量可信度评估算法进行验证和分析。结果表明:该算法能够有效地区分出不同激光雷达在不同观测场景下每次测量反演得到的气溶胶光学参数质量可信度,具备为气溶胶激光雷达业务化应用提供可靠性评估的能力。     

水动力与生态耦合的赤潮藻类生长模型研究

针对近岸海域赤潮藻类生长及分布的特点,将简化了的赤潮藻类模型与水动力学中的对流扩散方程相耦合,建立了一个水动力与生态耦合的赤潮藻类生长的深度模型。模型中用一个积分形式的指数函数模拟了藻类生长过程,用一个一阶线性函数近似模拟了藻类的死亡过程,用藻类浓度的一阶导数项模拟藻类的输运过程,用浓度的二阶导数模拟了藻类的扩散过程,并用高精度的三阶迎风格式对模型进行了数值模拟,结果表明,该模型能正确的反映藻类的生长特点,与实际情况吻合良好。     

Numerical storm surge model with higher order finite difference method of lines for the coast of Bangladesh

In this study, the method of lines (MOLs) with higher order central difference approximation method coupled with the classical fourth order Runge-Kutta (RK(4,4)) method is used in solving shallow water equations (SWEs) in Cartesian coordinates to foresee water levels associated with a storm accurately along the coast of Bangladesh. In doing so, the partial derivatives of the SWEs with respect to the space variables were discretized with 5-point central difference, as a test case, to obtain a system of ordinary differential equations with time as an independent variable for every spatial grid point, which with initial conditions were solved by the RK(4,4) method. The complex land-sea interface and bottom topographic details were incorporated closely using nested schemes. The coastal and island boundaries were rectangularized through proper stair step representation, and the storing positions of the scalar and momentum variables were specified according to the rules of structured C-grid. A stable tidal regime was made over the model domain considering the effect of the major tidal constituent, M₂ along the southern open boundary of the outermost parent scheme. The Meghna River fresh water discharge was taken into account for the inner most child scheme. To take into account the dynamic interaction of tide and surge, the generated tidal regime was introduced as the initial state of the sea, and the surge was then made to come over it through computer simulation. Numerical experiments were performed with the cyclone April 1991 to simulate water levels due to tide, surge, and their interaction at different stations along the coast of Bangladesh. Our computed results were found to compare reasonable well with the limited observed data obtained from Bangladesh Inland Water Transport Authority (BIWTA) and were found to be better in comparison with the results obtained through the regular finite difference method and the 3-point central difference MOLs coupled with the RK(4,4) method with regard to the root mean square error values.     

大类培养模式下遥感概论课程的教学内容设计

大类培养已成为我国高校人才培养模式改革的重要方向,遥感概论课程作为武汉大学"资源与环境"大类的六大平台课之一,迫切需要综合考虑各专业的具体情况,建立全面完善的教学内容.本文调研了国内多个遥感基础类课程教学内容,从内容、体系、逻辑和实践4个方面出发,提出了对遥感概论课程教学内容进行重新设计的原则,在此基础上,贯穿遥感数据...