PolarGlobe: A web-wide virtual globe system for visualizing multidimensional,time-varying,big climate data

The increasing research interest in global climate change and the rise of the public awareness have generated a significant demand for new tools to support effective visualization of big climate data in a cyber environment such that anyone from any location with an Internet connection and a web browser can easily view and comprehend the data. In response to the demand, this paper introduces a new web-based platform for visualizing multidimensional, time-varying climate data on a virtual globe. The web-based platform is built upon a virtual globe system Cesium, which is open-source, highly extendable and capable of being easily integrated into a web environment. The emerging WebGL technique is adapted to support interactive rendering of 3D graphics with hardware graphics acceleration. To address the challenges of transmitting and visualizing voluminous, complex climate data over the Internet to support real-time visualization, we develop a stream encoding and transmission strategy based on video-compression techniques. This strategy allows dynamic provision of scientific data in different precisions to balance the needs for scientific analysis and visualization cost. Approaches to represent, encode and decode processed data are also introduced in detail to show the operational workflow. Finally, we conduct several experiments to demonstrate the performance of the proposed strategy under different network conditions. A prototype, PolarGlobe, has been developed to visualize climate data in the Arctic regions from multiple angles.     

复杂条件陆-气相互作用研究领域有关科学问题探讨

实际大气都是在复杂条件之下,所以复杂条件带来的问题已成为陆-气相互作用研究领域面临的最大科学挑战,严重制约了该领域研究成果在解决实际天气气候问题中的应用。在概要总结近年来中国复杂条件陆-气作用研究领域进展的基础上,对复杂条件下陆-气相互作用有关的科学问题进行了探讨。从陆面过程和大气边界层这两个陆-气相互作用的关键环节分析了影响陆-气相互作用复杂条件的机制,归纳了复杂条件下陆-气相互作用研究领域面临的关键科学问题。同时,以复杂下垫面陆面过程和非均匀大气边界层问题为重点讨论了突破复杂条件陆-气相互作用关键科学问题的基本思路,并对进一步开展复杂条件陆-气相互作用研究提出了初步的科学建议。      

广西前汛期大涝年预报因子分析

通过对高原地面气温,热带海表面温度和南半球气旋资料的普查分析,经验性地挑选并提出１月份拉萨地面气温距平４月份赤道东西太平洋海表温度梯度,４月份赤道印度洋海表升温幅度,１月份南半球低纬气旋数等４种能提前１－２个月比较准确地预警广西前汛期大涝的因子,指出高原热状况,热带海洋行为,南半球低纬大气的斜压性是影响广西前汛期雨量的重要因素。     

恢复沉积构造原始产状要素的微机程序

由于构造变动,改变了沉积岩层的原始水平状态,其中的沉积构造（砾石群或斜层理）的产状也随之发生了变化。因此,恢复其原始产状,是古水流分析的一项重要环节。以往是用吴氏（吴尔福,１９０２）网投影法完成的。现在提供设计的一微机程序,以快速、准确、批量及高效等优点弥补了旧法的诸多不足,为拟创新法的尝试。     

开拓进取的四川省旅游地学研究会

简单介绍了旅游地学学科的产生及研究会的创立,并从开展学术活动、学科理论建设、科技服务及人才培养等几方面详细阐述了四川省旅游地学研究会的突出成就,最后还对研究会未来发展进行了探讨。     

湖泊环境科学钻探施工技术

针对内蒙古岱涨的施工条件和湖底沉积物的类型,对湖泊环境科学钻探技术进行了讨论,从钻探取心角度,将岱海沉积物分为４种有代表性的地层;提出了每种地层中可能遇到的技术问题对使用的取心钻具的效果进行了评价,并提出了合理化改进意见,总结了湖泊钻进工艺方法;给出了简易钻探平台的拼装方式和主要钻探设备的性能;探讨了湖泊钻探的发展前景和进一步工作计划。     

基于海洋机器人的科学观测与实验系统研究现状与展望

海洋机器人具有观测范围大、作业灵活、机动性好、可控性强等突出优点,在海洋科学观测与海洋科学实验中发挥了重要作用,促进了物理海洋和海洋生物地球化学的发展。为阐明海洋机器人在海洋科学观测和实验中的应用情况,以水下滑翔机、自主水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）和无人帆船3种典型的观测型海洋机器人为例介绍了海洋机器人在海洋科学观测中的应用现状;以原位采样与固定、原位培养与分析海洋机器人为例介绍了海洋机器人在海洋科学实验中的应用现状;最后结合未来海洋科学研究需求,从需求牵引的角度对基于机器人的科学观测与实验系统的发展趋势进行了展望。     

西南煤系地层山区采动型崩滑灾害研究关键问题

文章在分析采矿型崩滑灾害发育特征的基础上,得出西南煤系地层山区地下采动型崩滑灾害常发生在层状碳酸盐岩与碎屑岩地层组成的褶皱翼部和核部的陡崖带上,与地形地貌、地层结构与地下采矿工程活动等因素关系密切,并指出薄矿层开采诱发大型山体崩滑灾害的具体过程:①采空后覆岩顶板塌落—覆岩顶板离层,采空区上覆岩层内部及层间自下而上应力传递;②地下水运移通道形成,并加快更大范围岩体结构破坏及扩展,加速了岩体结构面的松动与破坏;③上覆岩层不均匀沉降导致坡脚压裂,山体大型岩体结构面逐渐拉剪或压剪变形扩展,最终山体发生累积损伤与大规模崩滑灾害。此外,传统经验公式的计算方法对此类采矿型崩滑灾害已不适用,建议开展西南煤系地层山区地质结构与地下采动诱发崩滑灾害的相互作用关系、薄矿层采空区上部山体累积断裂损伤—岩体松动、裂隙扩展-岩溶管道流、裂隙流变化的链式响应机制、地下采动型崩滑灾害评价方法等关键科学问题的研究,以推动采矿型地质灾害防灾减灾工作的发展。      

地质文化村:科学内涵、建设内容与实施路径

伴随着"生态文明"、"乡村振兴"等国家战略的提出,地质文化村成为拓展服务领域、促进地质工作与社会经济发展融合的重要抓手。本文以地质文化村的六维属性为切入点,探讨了地质文化村的空间载体、建设主题、利益主体、主要功能、行为准则、价值导向等内涵,提出地质文化村是以村域为空间载体,以突出"地质+"或"+地质"文化为主题,以共建共享为发展模式,以多元化功能为特征,以"轻质建设"和"生态旅游"为基准,以人地关系和谐为目标的特色村落。建设重点应以乡村五大振兴为总纲,围绕基础设施和公共服务体系、地质文化产品IP、高效产业及项目、多元人才体系、地质保护措施、文化村管理机构等方面开展;未来应通过强化规划衔接、制定行业标准、开展全国试点、加大资金投入、搭建宣传营销平台和进行系统培训等路径,促进地质文化村的健康持续发展。     

线阵CCD指向角解算方法的模拟实验研究

本文根据卫星线阵CCD指向角的特点提出简化解算模型,用单位四元数来描述旋转角,以几乎无偏估计作为平差方法。通过一系列模拟实验证实在外方位元素初值比较准确的前提下可以以较高精度求得设计的参数。模拟了不同的姿态稳定度、控制点精度、控制点密度、岭参数及航线长度对解算结果的影响。