The application of satellite differential SAR interferometry-derived ground displacements in hydrogeology

The application of satellite differential synthetic aperture radar (SAR) interferometry, principally coherent (InSAR) and to a lesser extent, persistent-scatterer (PSI) techniques to hydrogeologic studies has improved capabilities to map, monitor, analyze, and simulate groundwater flow, aquifer-system compaction and land subsidence. A number of investigations over the previous decade show how the spatially detailed images of ground displacements measured with InSAR have advanced hydrogeologic understanding, especially when a time series of images is used in conjunction with histories of changes in water levels and management practices. Important advances include: (1) identifying structural or lithostratigraphic boundaries (e.g. faults or transitional facies) of groundwater flow and deformation; (2) defining the material and hydraulic heterogeneity of deforming aquifer-systems; (3) estimating system properties (e.g. storage coefficients and hydraulic conductivities); and (4) constraining numerical models of groundwater flow, aquifer-system compaction, and land subsidence. As a component of an integrated approach to hydrogeologic monitoring and characterization of unconsolidated alluvial groundwater basins differential SAR interferometry contributes unique information that can facilitate improved management of groundwater resources. Future satellite SAR missions specifically designed for differential interferometry will enhance these contributions.     

基于自适应时序剖分与KNN的短时交通流量预测

在智能交通系统中,准确和高效的短时交通流量预测是交通诱导、管理和控制的前提。由于交通流量动态变化中表现出的时变性和非平稳性特征,其预测难度较大,是交通领域中亟待解决的难题。为提高短时交通流量的预测精度,本文设计与实现了基于自适应时序剖分与KNN（A-TS-KNN）的短时交通流量预测算法。① 基于动态时间规整（Dynamic Time Warping,DTW）动态剖分单日时序为不同的交通模式;② 在不同交通模式,采用互信息法求解每个预测时刻时间延迟的最大阈值,构造不同时间延迟的状态向量,生成交通流量历史数据库;③ 采用十次十折交叉验证的方法求解每个时刻不同时间延迟与不同K值的正交误差结果分布,提取误差最小的正交结果,得到自适应时间延迟与K值的参数组合;④ 采用K个最相似的近邻的距离倒数加权值作为预测结果。对比K近邻（K-nearest neighbors, KNN）、支持向量回归（Support vector regression,SVR）、长短期记忆神经网络（Long-short term memory neural network,LSTM）以及门控递归单元神经网络（Gate recurrent unit neural network,GRU）共4种主流预测模型,A-TS-KNN算法预测精度显著提升;将A-TS-KNN算法用于福州市城市路网中其他交叉路口的短时交通流量预测,结果表现出良好的泛化能力。     

泥石流源地松散体起动人工降雨模拟及放水冲刷实验

以神府－东胜矿区人为泥石流及云南东川蒋家沟自然泥石流为研究对象,采用人工降雨及放水冲刷模拟实验方法,分析了不同类型,不同地区泥石流源地松散体起动条件及泥石流过程,得出一些有意义的结论。     

海岸沙丘沙运动特征若干问题的研究——以闽江口南岸为例

在海岸带,沙粒粒径和水分含量是决定沙粒起动风速的最主要因素。闽江口南岸海滩沙的平均粒径为2.0Φ,水分含量多在0.3%~1.0%之间。运用Johnson的经验公式,可计算出海滩沙的起动风速为6~7m/s。这一结果与实际观测值十分吻合。由于海岸环境因素的影响,使得同等条件下海岸带沙粒的起动风速明显大于内陆沙漠沙,而风沙流的输沙率明显小于内陆沙漠沙。海岸带是风速剧变带,在引用陆地气象台站的风速记录分析海岸风况和研究风沙运动规律时,必须对风速进行订正。     

台风移动规律的研究 Ⅰ.非绝热加热与水平温度分布的影响

根据大气运动原始方程组导出一个支配台风中心移动的基本方程。方程中包括了非绝热加热、温度场分布、地形与摩擦等各种可能影响台风移动的强迫因子。对非绝热加热与水平温度分布的作用所作分析表明,非轴对称的非绝热引导作用可使台风加速、减速或转向运动;温度场上的冷区对台风有吸引作用。      

煤层瓦斯流动方程补正

瓦斯流动方程是煤层瓦斯流动理论的基石,它反映了煤层内瓦斯流动的机理。本文在达西定律基础上,修正了一类煤层瓦斯流动方程。      

虾池生态系能流结构分析

阐述虾池生态系的能流结构,将虾池生态系分为两个亚系统：浮游亚系统与底栖亚系统,在浮游亚系统中有３个功能群,底栖亚系统中有５个功能群。系统的能量来源为人工投饵和太阳光。研究分析两个亚系统中各个生物状态变量的公式表达及其在系统中的功能,阐明了能量在系统中的流动方向和公式表达。浮游亚系统与底栖亚系统通过ＰＯＣ的沉降过程以及营养盐在沉积物中的生物地化循环再生后,经由水／底界面进入水体而耦合。     

冬季大尺度流型与夏季中国降水量

对近45年（1951—1995年）前期冬季北半球500 hPa高度距平场和夏季中国降水量进行旋转奇异值分解（RSVD）,研究了耦合相关空间分布的区域特性,同时分析了相关型的时间演变。结果表明,旋转奇异值分解有效地揭示了前期冬季北半球500 hPa大尺度流型与夏季中国降水耦合相关型的区域分布特征,并且物理意义明确。利用Galerkin有限元集中质量法,讨论了非饱和土壤水流动的数值计算模型,用以模拟均质土壤,地下水埋藏很深且在不同的初始和边界条件下的水分运动。通过将第一类边界条件齐次化,而对于第二类非线性边界条件采用变分的办法将其直接转化为已知边界通量的计算,从而容易且较好地处理了带通量约束边界条件。对于入渗或蒸发问题,用通常的在分析比较不同地区降水化学特性时,如果列出各种离子的具体数值,既显得繁琐又不容易得出结论。现提出一种简便方法,即先概括出几种最重要的降水化学特性,分别以字母代表,再把这些特性分成几个等级以数字表示,就能很直观方便地比较这些地区的降水化学特性。还利用权威观测资料,以上述方法具体比较了世界主要酸雨地区的降水化学特性。       

地壳中流体的大规模流动系统及其成矿意义

地壳中的水量相当于海洋体积的水量,已确定的水溶液活动深度可达２０ｋｍ,根据驱动力的不同,地壳中主要存在三大流动系统,即重力,浮力和应力驱动系统。本文评述了当前国际上有关大规模流体运移研究扩要进展和发展趋势,介绍了有关流动系统的模式和运动机制,并简要论述了其成矿意义。文章指出,目前区域古流体场地球化学背景问题已成为区域规律和热液成矿理论中一个不容回避的关键课题,地壳中大规模流动系统将成为今后地质流体研究的重要方向之一。     

Elastic response of catamaran wetdeck to liquid impact

The impact of an elastic plate onto the compressible fluid without free surface deformation is considered. The ability of the liquid volume to be deformed is geometrically limited which leads to severe impact conditions. The present analysis is focused on the stresses in the plate and the hydrodynamic loads under the impact. The motivation for this research comes from ship hydrodynamics, where the hulls of a catamaran restrict the liquid outflow and the water impacts onto the wetdeck. The influence of the air on the impact process is investigated. The analysis did not reveal any great advantage of utilizing the air-cushion effect or ejection of air into the water near the impact region to prevent high stresses in the elastic plate. It was found that in the problem considered, the stress peaks far from the plate centre and the one-mode approximation does not provide correct information about the stress level.