Causes of systematic over‐ or underestimation of low streamflows by use of index‐streamgage approaches in the United States

Low‐flow characteristics can be estimated by multiple linear regressions or the index‐streamgage approach. The latter transfers streamflow information from a hydrologically similar, continuously gaged basin (‘index streamgage’) to one with a very limited streamflow record, but often results in biased estimates. The application of the index‐streamgage approach can be generalized into three steps: (1) selection of streamflow information of interest, (2) definition of hydrologic similarity and selection of index streamgage, and (3) application of an information‐transfer approach. Here, we explore the effects of (1) the range of streamflow values, (2) the areal density of streamgages, and (3) index‐streamgage selection criteria on the bias of three information‐transfer approaches on estimates of the 7‐day, 10‐year minimum streamflow (Q_{7, 10}). The three information‐transfer approaches considered are maintenance of variance extension, base‐flow correlation, and ratio of measured to concurrent gaged streamflow (Q‐ratio invariance). Our results for 1120 streamgages throughout the United States suggest that only a small portion of the total bias in estimated streamflow values is explained by the areal density of the streamgages and the hydrologic similarity between the two basins. However, restricting the range of streamflow values used in the index‐streamgage approach reduces the bias of estimated Q_{7, 10} values substantially. Importantly, estimated Q_{7, 10} values are heavily biased when the observed Q_{7, 10} values are near zero. Results of the analysis also showed that Q_{7, 10} estimates from two of the three index‐streamgage approaches have lower root‐mean‐square error values than estimates derived from multiple regressions for the large regions considered in this study. Published in 2011 by John Wiley & Sons, Ltd.     

广西西江黄金水道开发与西江经济带城镇体系空间结构重构

以广西西江黄金水道开发规划为例,采用层次(AHP)分析法,提出了由经济区位、水运能力、综合交通条件和产业发展潜力等4个方面13个因素所构成的评估指标体系,预估西江黄金水道开发规划对区域内各城镇的差异性影响,发现其具有轴向集聚性和轴线分异性,因而不同次区域应因地制宜地采用不同的城镇化发展战略。同时,本文对反映不同的城镇发展战略与重点的"金三角"、"倒T字型"和"中心辐射型"等三种空间结构进行综合比较,认为广西城镇体系规划原来所提出的"中心辐射型"空间结构已不适宜,而"倒T字型"模式和"金三角"模式各有优缺点,可将它们进行组合集成,构建特色鲜明、疏密有致的城镇体系。     

北斗导航卫星系统测距信号的精度分析

基于单测站和短基线实验的伪距相位差值 (Code-minus-phase Combination, CC)和多路径(Multipath, MP)两类组合观测值,对比分析了北斗（BD）和GPS测距信号质量,并检验了多路径误差对CC模糊度固定的影响。结果表明：BD GEO卫星(Geostationary Earth Orbit)的测距信号质量优于IGSO卫星(Inclined Geosynchronous Satellite Orbit),且两类测距信号的多路径误差分别包含长、短期的变化趋势。针对CC模糊度固定,当采用较长时间段（如本文中的600s）时,GPS L1/L2和BD B1/B2四个频段上的成功率均超90%;而对于快速模糊度固定（如仅采用120秒）,由于受强多路径误差影响,BD IGSO卫星的固定成功率最低,不超过50%。     

考虑地球扁率摄动影响的初轨计算方法

在二体问题意义下的短弧定轨,Laplace型方法是最主要最典型的一种初轨计算方法。若测角资料达到10^-4-10^-5精度(相当于2″—20″之间),那么要使定轨精度达到与其相应的程度,地球非球形引力位中的扁率项摄动应该考虑,在此前提下,同样可以采用相应的Laplace型定轨方法。即给出这种严格包含扁率摄动的初轨计算方法的原理和具体计算过程以及计算实例,除采用多资料定轨方法外,这种方法也是提高初轨计算精度的一种途径,它同样可用于多资料的情况,这种方法对于大扁率主天体(即中心天体)的卫星定轨将更有实用价值。     

水平轴海流能发电机叶片设计与性能分析

全球海洋蕴藏着丰富的海流能,合理利用海流能可以有效缓解能源危机。以额定工况下获能系数达到最大值为目标,利用叶素-动量理论设计了150 kW水平轴海流能发电机的叶片。使用叶素-动量理论结合普朗特修正和葛劳渥修正的方法,预测了海流机在不同尖速比以及不同桨距角下的水动力性能,分析了攻角和载荷沿着叶片径向的分布规律。使用CFD方法计算了海流机在不同尖速比下的水动力性能,并与理论方法的计算结果进行了比较。理论方法和CFD方法的结果均表明,所设计的海流机最大获能系数位于设计尖速比处,证明基于叶素-动量理论的水平轴海流机叶片设计方法是有效的。     

晚春初夏西太平洋副热带高压南撤过程的气候学特征

利用1979—2006年多年平均逐日NCEP/NCAR再分析资料、NOAA的OLR和逐候CAMP降水资料,从气候学角度探讨了晚春初夏季节转换时期,西太平洋副热带高压(副高)脊线位置变化及其与亚洲夏季风爆发的关系。发现晚春初夏时期西太平洋副高在向北移动过程中存在一次显著的南撤过程,之后西太平洋副高发生第一次北跳,南撤主要发生在对流层高层和低层,南撤生命期可达2周,且高层的南撤过程结束时间比低层的南撤过程开始时间早约1旬,这为预测低层副高南撤及其第一次北跳提供了有意义的前期信号。低层西太平洋副高南撤的同时伴随着一次显著东退过程。在低层副高南撤结束后(约5月底),由于气温经向梯度的变化使副高脊轴倾斜发生反转。晚春初夏的西太平洋副高南撤过程与亚州夏季风爆发、强对流活动和降雨带的移动变化关系密切。在对流层高层西太平洋副高南撤过程的中后期(约4月底),夏季风在安达曼海和临近孟加拉湾爆发。在对流层低层西太平洋副高南撤过程开始后,南海夏季风开始爆发(5月14—15日);南撤过程结束后(6月初),印度夏季风爆发;在副高脊线返回日后(6月中),东亚夏季风爆发。西太平洋副高南撤过程不同阶段的建立时间为预知亚洲不同地区夏季风的爆发时间提供了非常有用的信息。此外,在西太平洋副高主体南北两侧存在两支强的雨带,与副高主体控制的少雨带构成一个典型的"湿干湿"三明治雨型,这个雨型的变化与西太平洋副高脊线移动有关。     

自动站风能参数的短序列订正方法及其应用研究

利用江苏省2005年自动站与基本气象站测风资料, 以及基本站1971—2000年测风资料, 探讨了风速及风功率密度的短序列订正方法, 并将各自动站数据分别订正到3个代表年。结果表明:应用该订正方法订正年平均风速, 其平均误差百分率为3.38%;用基本站作为假设自动站对其作平均气候状况下的订正, 再与自身观测值比较, 得到年平均风速订正的平均误差百分率为7.13%, 风功率密度订正的平均误差百分率为13.26%, 最大误差百分率为21.98%, 最小误差百分率为4.46%, 订正效果较为理想。     

存储过程在天气预警短信监控系统中的应用

为保障天气预警短信接收覆盖面,对预警短信用户短信状态报告的接收情况进行监控,应用存储过程方法设计了状态报告查询模块,实现了预警短信监控系统中短信状态报告的查询、解析功能。利用存储过程设计的查询模块可有效地降低网络负载,平均查询速度提高30%,并能够调取不同的数据结果为后续预警短信操作提供依据。     

指向式旋转导向钻井系统旋转轴力学模型

在对指向式旋转导向钻井系统旋转轴结构和支承进行简化的基础上,建立了力学模型,给出了旋转轴在静态偏置状态下的转角方程、挠曲线方程、支撑反力及弯矩方程,对偏置力F作用点的位置进行了优化,为指向式旋转导向系统的工程设计和结构优化提供了理论计算依据。     

Determination of strain ellipsoid according to two-dimensional data on three or more intersection planes

The eigenvalue method (Gendzwill and Stauffer, 1981) is adopted to determine three-dimensional deformation of geological bodies from two-dimensional data on three or more nonparallel sections. A least-squares method is employed to fit an overdetermined system for uniquely determining an ellipsoid. The inverse problem is treated more directly. Calculated examples show that the errors are caused mainly from inaccuracy of the procedures used to obtain two-dimensional data.