极轨卫星高层通道在GRAPES同化系统中的应用

针对GRAPES(Global/Regional Assimilation and Prediction System)模式三维变分系统高层背景场温湿廓线外推方案的局限性,提出以气候垂直廓线重新构造高层温湿垂直结构,以减小外推方案的偏差。首先采用一维变分同化系统,展开模拟实验:分析目前模式中使用的外推方案误差及其对反演结果的影响,利用高层大气气候廓线构造垂直结构并分析同化偏差。最后,运用GRAPES全球分析预报系统进行同化实验并分析改进程度。结果显示:模拟研究表明采用高层背景场温湿廓线外推方案与实际观测相比最大偏差在1 h Pa附近可达数十度以上,不仅影响平流层,而且对对流层也有影响;用气候温度数据修正GRAPES高层温度数据,可以减少50%以上的偏差,证明了用气候值高层数据优化现行GRAPES模式中同化系统高层插值方案的可行性。全球GRAPES三维变分同化试验结果显示,改进方案不仅显著的改善平流层分析质量,对对流层中高层也有改进。     

兰坪铅锌矿架崖山矿段三维模型研究

兰坪铅锌矿是我国最大铅锌矿,对该矿山进行数字化意义重大。本文通过对兰坪铅锌矿架崖山矿段的各类数据进行分析研究,依据地质统计学原理和方法,采用自行编制的"矿床数学-经济模型"软件包和国外矿业软件Surpac,建立了该矿段的三维立体空间模型。实现了资料数据的动态查询、图形绘制、储量计算和矿体三维可视化等多项功能,极大地方便了矿山的生产管理。同时,三维模型直观地反映了矿体空间形态及分布特征,为矿山的探矿和采矿设计以及经济评价提供了科学的依据。     

加利福尼亚流系流场的季节性演变

本文利用三维数值模型(ROMS-Co Si NE)分析了整个加利福尼亚流系水平流场的季节性演变过程,研究了美国加州中部海域流场垂直结构的季节性变化特征,并探讨了其动力学机制。研究发现:(1)数值模型能够较为准确的模拟流场的季节性变化,与浮标观测数据以及前人的研究结果符合良好;(2)从表层到200m,加利福尼亚潜流向高纬度扩张,近岸上升流急流则向高纬度撤退,加州南部海域的中尺度涡更显著;(3)在加州中部海域,近岸急流的最大值(约15cm/s)发生在夏季,位于近岸的表层海域;加利福尼亚潜流最大值(约4cm/s)发生于冬季,出现在离岸100km的125m处;加利福尼亚流在春季达到全年最大值(约5cm/s),流轴位于离岸(400—600km)的表层海水。加利福尼亚流系的流场具有显著的季节性变化,研究进一步表明这主要受地转关系调控。     

A Model Test on the Behavior of a Static Drill Rooted Nodular Pile Under Compression

A static drill rooted nodular pile is a new type of composite pile foundation with high bearing capacity, and mud emissions can be largely reduced using the static drill rooted method. This report presents a model test on the behavior of this composite pile in a test box. The load-displacement response, axial force, skin friction, and mobilized base load are discussed in the report; in particular, the force in the cemented soil was investigated based on the measured data. Moreover, the finite element software ABAQUS was used to help investigate this behavior more thoroughly. It was determined that the function of the cemented soil around the pile shaft was different from that at the enlarged pile base; the stress in the cemented soil around the shaft increased suddenly when nearing the pile base; the ultimate skin friction obtained in the model test was larger than that estimated in the field test; and the relative displacement between the precast nodular pile and the cemented soil could be ignored during the loading process, which corresponded to the result of the field test and demonstrated that the nodular pile and cemented soil act as one entity during the loading process.     

面向服务架构的城市三维规划决策平台构建

针对目前城市建设部门所管理的数据量大、管理应用方式落后的问题,该文以唐山市为例,采用面向服务架构技术、海量空间数据网格化管理技术、三维空间数据模型组织技术、大数据可视化等关键技术,设计并实现了唐山市三维城市规划决策系统平台。该系统充分考虑城市建设中海量数据的管理及应用,以数字正射影像图、数字高程模型、城市三维模型、地形图等基础地理数据为基础,结合地下管线、规划等行业信息建立地理信息数据库,在此基础上进行系统开发,实现了海量三维数据浏览、管理、三维空间分析与辅助决策等功能。     

三维插值方法在2 m温度评估中的应用

模式地形与实况站点地形高度间固有差异严重影响了2 m温度检验评估精度,传统二维插值方法仅满足预报要素与实况观测间经纬度二维空间上的一致性,而忽略了垂直方向的一致性问题,使得检验评估中预报与观测不在同一三维空间上进行检验,从而引起严重的评估误导.利用模式三维预报变量,结合近地面要素预报产品,建立新的近地面要素三维插值方法,以确保预报与观测在三维空间上保持一致性.利用2013年7月整月24 h预报产品与观测的对比分析发现,新插值方法有效地改进了由于地形误差引起的评估误导问题,在不同地形高度条件下均保持了较为一致的误差分布趋势,显示其评估结论不受地形因素影响,具有更好的实际应用价值.进一步关注新插值方法在复杂地形区不同模拟分辨率条件下的评估改进效果,采用GRAPES区域预报模式（GRAPES-MESO4.0）针对2012年7月个例,对青藏高原复杂地形区进行了不同分辨率（45、15、5和2 km）条件下的60 h模拟敏感分析,结果表明新插值方法在高分辨率条件下（2 km）依然显示出明显的改进优势.     

天宝GX200地面三维激光扫描仪鉴别率检定

三维激光扫描技术是一种新兴的全自动、高精度测量技术。三维激光扫描仪能够在短时间内大面积、高密度地获取目标的空间点云数据,逼真细腻地描述目标表面。三维激光扫描仪作为一种测量仪器,本身也存在误差。目前,我国三维激光扫描仪检定技术较为薄弱且尚未制定系统的技术规范。本文结合国内外对三维激光扫描仪性能检定的理论方法,设计相应的实验方案,对所用Trimble GX200扫描仪的鉴别率进行检定。     

移动道路测量技术在数字城管建设中的应用

研究采用移动道路测量技术与传统手段相结合,普查并建立完整的城市基础设施部件数据库。基于直观的城市实景影像成果,构建二、三维一体化的数字城管综合管理及展示平台,全面掌握城市部件设施的分布和运行状况,为广州市数字城管深化建设提供科学的数据及平台支撑。     

一种基于投影变换的深度图像生成算法

深度图像的表示是实现三维目标识别、配准等工作的前提。针对地面三维激光扫描得到的点云数据,提出一种基于投影变换的深度图像生成算法。采用投影变换将三维点沿观察坐标系的法向量投影到观察平面上,使投影向量和观察平面垂直,这样观察点和观察平面间的距离就不会影响物体的投影大小和形状,有效避免了"失真"现象的发生。利用灰度图像生成深度图像,使用方案对地面激光扫描系统获取的建筑物实验数据进行具体处理。结果表明,文中基于投影变换的图像生成方法更能直观地反映建筑物表面的几何分布特征,为后续特征的提取奠定基础。     

用广义随底坐标海洋模式研究南海2000年夏季环流

基于2000年8月在南海调查航次得到的水文资料,首次采用广义随底坐标形式的改进POM模式对南海夏季环流进行了数值研究.用正交曲线性水平网格覆盖观测区域,在垂向上对近表海面层次采用近似z坐标,而近底层则为随底坐标.在计算海区实际地形及假设的水平均匀而垂直层化的密度分布下,实施的两个数值计算试验表明,本模式采用的垂直坐标方案比传统的σ坐标方案优越,随底坐标模式因压力梯度项在起伏地形下产生的系统计算误差将变得十分的微小.在南海2000年夏季环流的实际计算中,首先对观测资料进行了60d的诊断计算,然后在诊断已得到的动力场结果基础上,又进行了10d左右的预报运行得到半诊断结果.从计算结果来看,它依赖于参数C_vis与C_dif的选择,特别是参数C_vis,文中取值为C_vis=C_dif=008.比较诊断与半诊断两个计算过程的结果,它们在定性上较为一致,在定量上有些差别.这是因为半诊断计算的方法对密度场作适当的动力调整,使其与地形、风场等更加匹配.在大尺度环流结构不受影响的情况下,尽可能地消除了小尺度噪声,可使计算得到的流场更为清晰.2000年8月南海计算区域环流的最大特点是多涡结构,其中有些反气旋暖涡和气旋式冷涡相间分布.在越南东南海域自表层至1000m水层稳定存在着一个显著的反气旋暖涡,其中心位置在11°51'N,112°07'E(诊断计算),水平尺度约为300km.此暖涡以东存在一个气旋式冷涡,这两个冷、暖涡是研究海区夏季环流的重要环流特征之一.在计算区域东北部夏季环流以反气旋环流系统为主;在计算区域东南部夏季环流以气旋系统为主;南海夏季环流分布,明显出现西部强化特征.