天气概率预报的科学性及其应用前景

介绍了天气概率预报的科学性、对象、方法及应用前景，指出天然概率预报是我国天气预报技术的发展，它是适应社会需求，提高天气预报效益的重要手段。     

地应力测量的非弹性应变恢复法及应用实例

岩芯非弹性应变恢复法是近年来发展起来的比较经济有效的深部地应力测量方法,汶川5.12地震后,我国大陆首次将该方法应用于汶川地震断裂带科学钻的地应力测量.本文简述了该方法的原理、计算方法和汶川地震科学钻—号孔的典型结果.给出了一号孔在所测深度之处的三个主应力的大小和方向.三个主应力中,最大主应力和中间主应力近于水平,最小主应力近于直立.最大主应力方向为北西.在746m深度,三个主应力的大小为25.2MPa,21.5MPa,18.5 MPa.这种应力状态可使龙门山断层产生逆冲兼右行走滑运动,与汶川5.12地震的断层运动一致.该方法得到的结果与震源机制解及其他地应力测量方法得到的结果吻合.测量结果表明,非弹性应变恢复法具有较大的实用价值.特别是在较大深度的钻孔和地层较破碎的复杂地质条件下,应力解除法、水压致裂法等难以实施时,此方法仍有可能获得较可靠的地应力数据,适应性更强.     

A hierarchical indexing strategy for optimizing Apache Spark with HDFS to efficiently query big geospatial raster data

ABSTRACT

Earth observations and model simulations are generating big multidimensional array-based raster data. However, it is difficult to efficiently query these big raster data due to the inconsistency among the geospatial raster data model, distributed physical data storage model, and the data pipeline in distributed computing frameworks. To efficiently process big geospatial data, this paper proposes a three-layer hierarchical indexing strategy to optimize Apache Spark with Hadoop Distributed File System (HDFS) from the following aspects: (1) improve I/O efficiency by adopting the chunking data structure; (2) keep the workload balance and high data locality by building the global index (k-d tree); (3) enable Spark and HDFS to natively support geospatial raster data formats (e.g., HDF4, NetCDF4, GeoTiff) by building the local index (hash table); (4) index the in-memory data to further improve geospatial data queries; (5) develop a data repartition strategy to tune the query parallelism while keeping high data locality. The above strategies are implemented by developing the customized RDDs, and evaluated by comparing the performance with that of Spark SQL and SciSpark. The proposed indexing strategy can be applied to other distributed frameworks or cloud-based computing systems to natively support big geospatial data query with high efficiency.     

天宫一号高光谱数据辐射校正的CUDA并行优化

高光谱图像经过辐射校正后,消除了探测元的响应差异,能更好地满足专题信息提取的数据要求.利用探测元的列均值、列标准差等统计信息对天宫一号高光谱短波红外数据进行辐射校正检验,并基于GPU CUDA计算模型对均值归一化、矩匹配、相邻列均衡等3种相对辐射校正算法进行了并行计算优化.通过辐射校正计算流程拆分,CPU控制流程逻辑,GPU执行数据级并行计算,并建立CUDA的计算单元与数据单元的映射关系,获得5—7倍的计算加速比,这些辐射校正算法依据图像自身统计信息,且易于进行并行计算优化,满足实时校正的处理时效要求,为未来高光谱数据在轨实时辐射校正提供了新思路.     

地理学的主要任务与研究方法——从整个科学体系的视角看地理科学的发展

所有科学的主要任务都是建立数学模型,如果地理学想要发展成为一门标准科学——而不是走"例外主义"的道路,根据简单的逻辑法则可以判断,地理学的主要任务也是建立数学模型。现代科学研究的方法包括数学理论、实验室实验和计算机模拟,其中数学方法和模拟实验必将是地理学研究的主要方法;至于实验室实验,可用调查取证进行有限度的补充。未来地理研究的数学规范化和定量分析主要借助后现代数学工具(分形几何学和混沌数学等),而模拟实验则需要倚重仿生数学理论和模型。     

粤东河源盆地的深部构造、沉积序列与盆地演化

粤东河源盆地是东南沿海规模较大的晚中生代—新生代陆相盆地之一,发育有较为完整的晚白垩世—新近纪地层。研究该盆地的深部构造、控盆断裂、沉积序列和盆地的形成发展,对于认识东南沿海晚中生代—新近纪的大地构造演化有重要意义。通过对野外地质调查、地球物理反射剖面和约两千米的地质科学钻探等数据资料的综合研究,查明了河源盆地为中生代—新生代沉积断陷盆地,地层结构清晰,沉积基底为早古生代地层,并建立了该盆地晚白垩世—新近纪的三阶段沉积序列;该盆地发育渐新世的火山岩,揭示了控盆边界断裂及内部构造发育特征,暗示了原型盆地的破坏发生于晚新生代:即盆地南北两侧紫金—博罗逆冲断层和河源断裂带在晚古近纪—新近纪强烈地改造了原型盆地;基于以上认识,初步恢复了河源盆地的形成演化历史,构建了河源盆地沉积序列-构造演化模式。     

兰州市地质灾害特征与防治对策研究

从地质环境条件、地质灾害特征和城市发展建设方面,分析兰州市地质灾害的成因。从科学技术和社会管理方面,结合国内外的经验和兰州的实际,提出兰州市地质灾害防治的对策和建议。该研究的突破在于把地质灾害防治的科技支撑与社会管理相结合。     

中国西北地区干旱气侯学的新进展及其主要科学问题

回顾了“十五”期间中国西北地区干旱气侯学的进展。就遥感监测、西北干旱形成机制、西北地区年代际的气候变化、西北干旱新的强讯号、高原干旱气候生态作物适应性和西北干旱监测预测业务服务综合系统等方面所取得重要研究进展和学术成就,作了系统的回顾;并对21世纪初干旱气侯学的主要科学问题作了展望。     

我国生态城市建设的时代意义、科学理念和准则

生态城市建设是顺应世界生态潮流,促进我国城市可持续发展的必然道路,具有重大的时代意义。应树立生态城市建设是实现城市可持续发展的唯一战略选择的科学理念,明确生态城市建设的宗旨和要务,抓住城市地域空间这个关键,实施城市开放空间系统的优化。我国生态城市建设应遵循城市-区域生态系统整体优化、生态城市建设与经济社会发展相协调、社会生产力的发展推动生态城市建设、以人为本和利益公平,以及坚持区域创新等科学准则。     

汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目钻探和测井课题组织实施经验与体会

简要介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目的组织管理机构及管理方式,重点介绍了其中的钻探与测井课题的组织实施方式。本课题在龙门山断裂带上实施了5口钻孔,历时6年。钻探施工经历了从承包制到日费制的变化,后来在日费制中引入了激励机制。总结了现场管理的有效做法,探讨了适合于复杂地层科学钻探的管理模式,其经验和体会对类似项目具有借鉴意义。