Matlab程序计算反应谱的误差分析

基于反应谱计算的基本原理,对于单自由度弹性体系在水平地震运动xg(t)作用下的动力平衡微分方程,分别使用gradient和diff进行计算,并与使用cumtrapz命令积分计算的精确计算反应谱积分公式和简化的反应谱计算积分公式值进行了比较,xg(t)分别选取了实测的爆炸震动数据和天然地震数据,经过计算发现,对于高频比较显著的爆炸震动波,用上述方法计算出的反应谱在低频部分有小的差别,对反应谱的整体特征影响不大.但对于低频比较显著的天然地震波,用cumtrapz积分计算的积分公式与用diff命令计算的微分方程结果接近,用gradient命令计算的结果误差较大,因此在计算富于低频的震动波的反应谱时,用gradient命令求微分方程是不合适的.     

基于GPU加速技术的非结构流域雨洪数值模型

为高效高精度地模拟流域雨洪过程,应用动力波法求解二维圣维南方程,并耦合水文过程,建立了包含流域降雨产流、汇流、下渗以及洪水演进等过程的高性能流域雨洪数值模型。该模型的优势在于使用非结构网格,可较好地处理不规则边界,准确贴合复杂地形表面,使得模型能精确计算模拟流域雨洪过程,同时引入GPU技术加速计算,使得大尺度流域雨洪计算成为可能。最后,将模型应用于V型经典算例及2个实际流域雨洪算例,所得结果与实测吻合较好,计算所用时间较短,表明该模型可以快速且精确模拟流域雨洪过程。研究结果有助于实现对实际流域雨洪灾害进行合理高效的预测,为应急抢险工作提供有力支撑。     

北塔山牧场大石头地下水库成库条件及库容计算方法研究

基于新疆生产建设兵团第6师北塔山牧场大石头洼地区的自然地理、气象、水文、水资源、地下水补给、径流、排泄等水文地质条件,从大石头洼地地形地貌、储水空间、地下水的赋存与分布规律和圈闭性角度,对大石头地下水库成库条件的可行性进行论证研究,并在考虑区域水文特征条件下,选取库区面积为23.5 km2,对地下水库的库容进行分析计算...     

重庆小南海滑坡原始地形恢复及滑坡体体积计算

重庆黔江小南海崩塌滑坡发生于1856年,属于历史地震诱发滑坡。由于无法获取震前的遥感影像及DEM数据,只能依据相邻地区地貌类比、数值模拟等推测滑坡发生前的原始地貌形态。文中通过野外实地调查和无人机航拍、水域密集人工测深等方法获取了小南海崩塌滑坡体及相邻地区的高精度DOM影像(数字正射影像图)和DEM数据。选取相邻地区未发生崩塌滑坡的2类地貌形态作为参考,利用MATLAB软件进行高程曲面拟合,对崩塌滑坡的原始形态进行恢复;采用Geostudio软件判断在地震动作用下2类山体原始形态的边坡稳定性,推测崩塌滑坡前山体的原始形态为高耸陡立、坡度为70°～80°的陡坡;并收集整理小南海堰塞坝2条测线、11个钻孔的钻井资料,通过钻井资料显示的谷底地形对恢复的河谷原始地形的可信度进行验证。最后,对拟合恢复的小南海山体原始DEM数据与滑坡后当前DEM数据进行填挖方计算,以估算崩塌滑坡体的体积,并对分析结果进行探讨,最终认为挖方计算的结果较为可信,滑坡体的体积为4. 3×107m3。     

GRAPES＿GFS中三维参考大气的研究：参考态构造和实际预报试验

GRAPES GFS(Global Regional Assimilation and PrEdiction System,Global Forecast System)采用基于等温大气构造的一维参考大气,前期的研究工作已在GRAPES_GFS的动力框架中引入了三维参考大气,并通过一系列理想试验检验了新方法的正确性以及计算精度。本部分研究工作,主要针对实际资料的预报试验,对比分析了不同三维参考态给定方法的优劣,并采用气候平均法,进行夏季两个月的四维变分循环预报试验。检验结果显示,使用三维参考大气后,模式的综合预报性能得到了提升,对流层高度场、温度场的预报偏差有所减小,长期积分过程中模式质量损失较为严重的问题也得到了明显的缓解。另外,通过动能谱的对比也可以看到使用三维参考大气后,模式在高层的能量耗散明显较小,能谱变化与观测更加吻合。     

加权总体最小二乘的效率优化算法

加权总体最小二乘法是理论上估计EIV模型参数相对严密的方法,其迭代过程中涉及的矩阵运算较为耗时,在处理大量级数据时尤其明显。PEIV模型有助于提高加权总体最小二乘法的计算效率。本文基于PEIV模型和经典最小二乘准则给出了一种加权总体最小二乘法算法,算法的推导过程简洁,易于理解,迭代过程中无需重构矩阵,减少了矩阵运算量。最后通过仿真试验验证了算法的可靠性。试验结果表明,本文算法可以取得与现有算法相同的参数估计精度且计算效率更高。     

利用VC++封装MATLAB 6.5 C++数学库探讨测量平差软件的开发

根据测量数据处理的特点：常常要面对大量的矩阵运算和海量的数据处理,尤其是矩阵的相乘和求逆。通过对vc＋＋6．0和MATLAB6．5特点的分析,探讨了利用Vc＋＋调用MATLAB6．5C／C＋＋数学库快速开发测量平差软件的必要性和可行性,简要地总结和分析了两者联合编程的实现方法。较详细地介绍了作者用VC＋＋调用MATLAB6．5C／C＋＋数学库开发测量平差软件的过程,解决了高程网间接平差的计算。     

Low-temperature alteration of oceanic island basalts and their contribution to transition metal circulation of the ocean

The major elements, rare earth elements （REE） and trace elements of four basalt samples from central and western Pacific ferro- manganese crust provinces have been analyzed using chemical methods and ICP - MS, respectively. The results indicate that the samples have been extensively altered and that the contents of their major elements have changed significantly. However, the similarity of REE partition patterns and trace element contents of basalt samples to those of fresh oceanic island basalts （OIB） indicate that the basalt samples originated as OIB. Because of low-temperature alteration, the contents of A1203 , Fe203 , MnO, K20 and P205 increased, while MgO and FeO decreased. Active components, such as magnesium and iron, were leached from OIB resulting in the relative enrichment of SiO2. The leaching of active components can cause the relative enrichment of REE, while the precipitation of LREE-rich ferromanganese oxides in vesicles and fissures not only causes an increase of REE contents, but also induces ＂fractionation＂ of LREE and HREE. Based on the enrichment mechanism of REE contents, the theoretical quantities of precipitated ferromanganese oxides and the depleted quantities of active components are calculated ： the depleted quantities of active components for the unit mass of fresh basalts vary in the range of 0.15 ～ 0. 657, and the precipitated quantities of ferromanganese oxides for the unit mass of fresh basahs vary in the range of 0. 006 ～ 0. 042. Of the major elements, the two most depleted are iron, and magnesium, with 18.28% ～ 70.95% of iron and 44.50% ～ 93.94% of magnesium in the fresh basalts was leached out. Theoretical calculation and geochemistry results both indicate that low-temperature alteration of basalts can supply abundant amount of metals to seawater, and may play an important role in ocean metal circulation.     

黄河刁口废弃流路冲淤演化及其影响因素

刁口流路是黄河1964年至1976年期间的行水流路,在1976年黄河人为改道清水沟后废弃,在1992年将其作为备用流路。依据不同年份刁口废弃流路的高程测量数据,计算了不同时期刁口废弃流路的冲淤量,分析了刁口废弃流路不同时段的冲淤变化特征,探讨了刁口废弃流路冲淤变化的受控机制。研究结果表明,1976—2000年,刁口废弃流路河道整体处于冲刷状态,冲刷速率约为1.92×106 t/a;2000—2016年,河道整体处于淤积状态,淤积速率约为7.99×106 t/a。刁口废弃河道的冲淤在空间上存在明显的差异,2000—2016年,以断面D20为分界线,向海一侧的河段呈现冲刷状态,河道槽蓄量增加;而向陆一侧的河段呈现淤积状态,河道槽蓄量减少。废弃河道的冲淤演化除受生态调水、海洋动力侵蚀等影响外,更多地受到河道周边油田开发以及两岸的农田和林业发展等因素的影响。因此,从维持河道行水能力的角度来看,亟需对河道开展维护修缮,以保证刁口流路作为黄河入海备用流路的适宜性。     

智慧城市中的大数据

智慧城市的功能之一是构建可智能感知的、泛在化的空间信息服务,并将这些服务按需求进行组合提供灵活的服务,这就要求空间信息服务能更好地适应不断变化的地理上下文环境。设计了上下文感知的空间信息服务的语义模型,该模型扩展了OWL-S本体,增加了地理上下文类、上下文前提条件类、上下文效果类和上下文绑定类以支持地理上下文和地理上下文适应性,并使用智能规划技术和语义增强技术,将上下文感知的空间信息服务组合转化为智能规划的求解过程,提高了服务组合精度。最后通过智慧旅游验证了上下文感知的空间信息服务组合方法的可行性和有效性。