地理空间信息网格特征解析

地理空间信息网格这一重要的基础设施具有物理特征、基本特征和多方参与性等若干特征。详细分析、讨论地理空间信息网格的这些特征,对地理空间信息网格技术研究、地理空间信息资源共享、更加广泛地应用以及地理空间信息网格建设具有重要意义。     

地理信息技术发展的新方向——网格GIS初探

网格GIS是网格及网格计算技术与GIS相结合而形成的新的GIS发展方向,具有空间资源共享、海量空间数据存储与处理、异地协同工作与异构系统支持等功能,在城市管理、房地产管理、资源勘测与调查等方面具有十分重要的作用。本文在分析网格GIS的概念及其特征的基础上,提出了网格GIS的四层结构体系,并简要介绍了网格GIS实现的关键技术。     

Benchmark computations for flows around a stationary cylinder with high Reynolds numbers by RANS-overset grid approach

The aim of this paper is to evaluate the accuracy, stability and efficiency of the overset grid approach coupled with the RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) model via the benchmark computations of flows around a stationary smooth circular cylinder. Two dimensional numerical results are presented within a wide range of Reynolds numbers (6.31 × 10⁴ ∼ 7.57 × 10⁵) including the critical flow regime. All the simulations are carried out using the RANS solver pimpleFoam provided by OpenFOAM, an open source CFD (Computational Fluid Dynamics) toolkit. Firstly, a grid convergence study is performed. The results of the time-averaged drag and lift force coefficients, root-mean square value of lift force coefficient and Strouhal number (St number) are then compared with the experimental data. The velocity, vorticity fields and pressure distribution are also given. One main conclusion is that the numerical solutions in regard to a fixed cylinderare not deteriorated due to the implementation of the overset grid. Furthermore, it can be an appealing approach to facilitate simulations of Vortex Induced Vibrations (VIV), which involves grid deformation. The present study is a good start to implement the overset grid to solve VIV problems in the future.     

利用三维高斯射线束成像进行地震定位

常规的地震定位方法通常需要拾取地震记录的初至,当初至不明显或被较高水平的噪声淹没时精度较低.本文采用基于三维高斯射线束的偏移成像方法对震源进行定位,较好地解决了该问题.通过三维高斯射线束对台站记录进行偏移归位,并将各台站成像结果的交点作为地震能量释放的中心位置;当各台站成像结果不能交于一点时,采用三维空间高斯滤波方法可实现震源位置的自动获取.提出的变网格计算方案极大地减少了计算量,显著地提高了成像精度和计算效率.利用首都圈地震台网数据,对涿鹿、滦县以及房山三个地震事件进行试算,结果表明:基于变网格三维高斯束偏移成像的地震定位方法自动化程度很高,而且具有较好的抗噪能力,特别适合处理低信噪比资料的地震定位问题.     

一种基于全局优化的交错网格有限差分法

在地震波场数值模拟中, 交错网格有限差分技术得到了广泛的应用, 但是在弹性模量变化较大时, 通常会因插值而导致模拟误差增大. 旋转交错网格可以很好地克服这个缺点, 因而适合于各向异性介质正演模拟. 但是对于同样大小的网格单元, 旋转交错网格需要的步长比常规交错网格要大, 这会使梯度和散度算子的误差增大因而更易产生空间数值频散. 针对这些问题, 本文提出了旋转交错网格与紧致有限差分相结合的方法, 并基于模拟退火算法进行全局优化, 压制数值频散, 拓宽波数范围. 数值模拟结果表明, 此方法可以有效地压制数值频散, 且具有较高的模拟精度.      

2015年4月25日尼泊尔MW7.9地震的震源机制

<正>据中国地震台网测定,北京时间2015年4月25日14时11分尼泊尔发生MW7.9(MS8.1)强烈地震,震中位置为(28.2°N、84.7°E),震源深度为20km.这次地震位于尼泊尔首都西北部,距加德满都大约80km.截至2015年5月13日,该地震已造成8 219人死亡,17 866人受伤,尼泊尔、印度、孟加拉、不丹和我国西藏等地均有人员伤亡.为增进对尼泊尔MW7.9发震机制的认识,并对震害评估、震后趋势判定     

最大准则优化技术在贴体网格中的应用

贴体网格在地质数值模拟中具有广阔的应用前景,为解决贴体网格生成时边界离散问题,提出了最大长度准则和最大面积准则,把曲线逼近和曲面网格优化问题转化为数学优化问题,为求解该问题,提出了改进的单粒子优化算法.试验表明,最大长度准则和最大面积准则的优化效果好于常规方法;以改进的单粒子优化算法求解该问题时,计算效率是智能单粒子优化算法的30倍左右（节点量为200）,从而实现最大长度准则和最大面积准则在贴体网格生成中的应用.针对最大面积准则优化曲面网格不能控制网格步长的情况,提出了限定步长的网格优化算法,使网格步长合理化,并通过实例验证了该算法的有效性.研究成果提供了生成贴体网格时边界优化准则和求解方法,对今后复杂边界的贴体网格生成具有重要意义.     

A study on low strain integrity testing of platform-pile system using staggered grid finite difference method

To study the three-dimensional characteristics of wave propagation in platform-pile system, a three-dimensional computation model for transient vibration of platform-pile-soil system is established. Based on initial and boundary conditions, the numerical solution of this model is obtained. A MATLAB program is compiled through using staggered grid finite difference method. The dynamic response of the integrate pile in platform-pile-soil system is got under vertical impact force, and the reliability and feasibility of the numerical simulation are corroborated by comparing calculation result with measured data of low strain integrity testing of platform-pile system. The optimal sensor location at platform top is studied. The results show the position distancing the pile center 0.5R~0.6R (R is pile radius) is the optimal sensor location, which the line between sensor location and pile center parallels the short side. It plays a certain role in reducing three-dimensional interference through increasing shear wave velocity of surrounding soil and appropriately increasing the ratio of characteristic wavelength to pile radius. In addition, contact area has less influence on low strain integrity testing of platform-pile system.     

广州城市通达性综合评价及空间差异

广州市在2000 年提出“东进、西联、南拓、北优”的城市空间发展战略,2010 年初步形成“两心四城”城市空间格局,随后在发展战略中加入“中调”,以进一步优化城市发展布局,谋求在2020 年形成多中心、组团式、网络型的城市空间架构。城市空间发展战略调整有赖于城市交通基础设施建设的支撑,同时交通基础设施的完备程度与密度也是进行城市通达性差异研究的重要基础。近年来,广州的城市交通通达性发生了深刻变化,对城市空间结构布局产生了深远影响。在此背景下,借助地理信息系统,运用网格分区法对广州市交通基础设施进行区域划分和密度计算;进一步结合快速轨道交通（地铁）网络的时间通达性度量,对广州市的城区通达性进行综合评价,并分析其空间特征。研究结果表明,广州市城区的通达性呈现同心环状的空间分布格局,区域差异性较大,城市空间布局有待进一步完善和优化。在此基础上,基于地铁网络时间通达性和区域交通基础设施密度值进行区位等级划分,探讨区位因素与交通通达性的相互关系;并结合城市公共、商业服务设施和住宅区的空间特征差异,进一步甄别广州城市通达性空间格局特征和区域差异,从而为城市建设和空间发展提供科学参考。     

网格计算的应用--构建随需应变的IT基础架构

随着网络和分布式计算技术的发展,网格作为一种新型的IT基础架构在企业得到了越来越多的应用。本文介绍了网格计算的基本架构,并通过一组实际应用的案例说明了如何构建数据网格、计算网格和服务网格。