混合式全球网格划分方法及编码研究

根据基于多面体剖分的球面网格划分方案和基于地理坐标的等间隔网格划分方案的优缺点及地图投影的特点,提出了一种混合式全球网格划分方法。这种划分方法将全球分成了六个面片,每个面片的每一边都是90°,其中四个面片处于南北纬45°之间,以等距离圆柱投影为基础,采用矩形网格覆盖;两个面片处于高纬地区,以极地正方形变换为基础,采用不规则四边形网格覆盖。详细地阐述了网格的编码策略及存储方式,并给出了网格编码与地理坐标之间的相互转换方法。     

村镇空间结构特征分析

以平原村镇香河县、山地村镇密云县和水乡村镇昆山市为研究区, 分析了村镇空间结构的特征。建立基于网格的村镇选址及空间范围模型, 采用GIS空间分析和建模技术实现; 此外, 空间范围模型根据泰森多边形模型的思想, 提出用土地效益的概念代替距离来确定村镇的空间范围。由于考虑因素更全面, 更具体, 这两个模型可以更好地为村镇的选址与空间范围的确定提供参考。此研究为村镇规划工作提供帮助。     

基于等角比例投影的球面三角四叉树剖分模型

将人不可及的观测统称为遥感,使地面传感器成为遥感的一部分.提出遥感科学与技术的基本内容,包括传感器研制、遥感数据获取、数据处理、信息提取和应用5个部分.其理论基础是辐射传输过程模拟与反演,贯穿于各个组成部分.数据的可视化及传输发布存在于从数据获取到应用的各个环节.遥感科学与技术正处于快速发展时期,各个方面都有前沿问题.辐射传输理论中的尺度和多角度问题,地形对辐射和图像几何影响及相应的多源多时相数据的匹配问题,遥感信息提取中自动化和目视解译的结合以及信息提取新策略问题,遥感与基于过程模拟的气候一水文-生态模式相结合的四维数据同化技术等是当前遥感科学与技术发展中的重要学科前沿.四维数据同化技术是突破遥感瞬时信息获取、实现图像与机理模型有机结合、改善自身数据产品质量和促进地学大范围模拟准确性的重要发展方向,能增强遥感对全球变化科学的贡献.     

基于MapObject的规则格网DEM显示及其应用研究

主要研究了基于MapObject的规则格网DEM的显示以及其应用。提出了一种将国家标准交换格式的DEM模型数据转换为Shape格式的空间数据的方法,并且用VB．NET语言结合MapObject可视化组件实现了对佛山地形的数字地形分析。该方法不需要大型的专业地理信息软件作支持,直接从底层开发,灵活性高,成本低,比较适合面向特定用户小型地理信息系统,为地理信息系统软件开发人员提供一种新思路。     

网格环境下缓冲区分析的并行计算

提出了基于网格环境下缓冲区分析的并行计算方法,用以提高缓冲区分析的效率。考虑到大多数地理信息系统中缓冲区分析数据的特点,提出了基于图层和地理空间区域的任务分解方法。利用已经构建的网格计算环境,实现了武汉城市地图中一条道路缓冲区分析的图层式并行计算,从实验结果的分析,可以看出网格环境下缓冲区分析的并行计算在效率方面具有明显的优势。     

一种基于信息网格的空间数据分解算法

针对空间数据库数据海量且分布的特点,为了能从这些空间数据中更加有效的收集信息和发现知识,介绍了基于信息网格的空间数据挖掘计算模型,在分析空间数据划分一般原则和方法的基础上,针对该计算模型给出了一个数据划分的初步算法,并通过模拟实验对算法的时间性能进行了评价与分析。     

球面退化四叉树格网的剖分及变形分析

为有效解决经纬度格网与四元三角网(QTM)在全球空间数据管理与操作中存在的不足,提出一种新的全球离散格网剖分方法——球面退化四叉树格网(DQG),给出该格网的剖分原理与编码规则,并对其进行几何变形计算与分析。结果表明:DQG既具有经纬度格网结构简单的特征,又具有QTM几何变形稳定等优点。     

非结构化网格下近岸波生流数值模拟

波浪破碎产生的近岸流是近岸海域关键的水动力因素之一。基于近岸波浪的椭圆型缓坡方程和二维近岸波生流方程,建立了非结构化网格下近岸波浪破碎形成的近岸流数值模型。数值模型中,在空间上采用有限体积法进行数值离散,在时间上采用欧拉向前格式数值离散。数值计算结果表明,该数值模型可以有效地模拟近岸波浪破碎产生的近岸流。     

Computation of wind-wave spectra in coastal waters with SWAN on unstructured grids

An unstructured-grid procedure for SWAN is presented. It is a vertex-based, fully implicit, finite difference method which can accommodate unstructured meshes with a high variability in geographic resolution suitable for representing complicated bottom topography in shallow areas and irregular shoreline. The numerical solution is found by means of a point-to-point multi-directional Gauss–Seidel iteration method requiring a number of sweeps through the grid. The approach is stable for any time step while permitting local mesh refinements in areas of interest. A number of applications are shown to verify the correctness and numerical accuracy of the unstructured version of SWAN.     

Non-equilibrium flocculation characteristics of fine-grained sediments in grid-generated turbulent flow

Results are presented from a series of settling column experiments investigating temporal variations in the flocculation characteristics of purely cohesive (kaolin clay) sediment suspensions and cohesive (kaolin) and non-cohesive (fine sand) sediment fraction mixtures. Experimental runs were conducted under controlled hydrodynamic conditions generated by a rigid array of in-phase oscillating grids. The results indicated that rapid initial floc aggregation occurred under low turbulent shear rates, with peak maximal and root-mean-square (r.m.s.) floc sizes (∼ 400 μm and ∼ 200 μm, respectively) attained after relatively short time periods, before reducing with time. By contrast, lower aggregation rates and smaller floc sizes were observed under higher shear conditions, with flocs retaining suspended in the settling column for longer time scales due to the increased turbulence. The mud input concentration displayed some correlation with maximal and r.m.s. floc sizes at higher shear rates but no correlation was apparent at low shear rates. This observed floc behaviour may be attributed to the differences in concentration gradients at high and low shear rates that affect both floc settling rate and time required for flocs to attain equilibrium size. The addition of the fine sand fraction to the kaolin clay suspension reduced both the initial floc formation (i.e. aggregation) rate and the maximal and r.m.s. floc sizes attained throughout the experiments. The reduction in maximal floc sizes appeared to be enhanced by an increase in the ratio of fine sand to kaolin clay content within the mixture.