开源GIS支持下的气象灾害风险区划分析

近年来气象灾害频繁发生,给我国人民生活、经济发展带来严重威胁。灾害风险区划分析作为防灾减灾的基础工作,在我国逐渐展开。为探索一种基于开源GIS的县级区域气象灾害风险区划分析技术方案,首先分析开源GIS的发展状况,探讨了开源GIS的质量、性能及应用中需注意的法律因素等,而后以东营市河口区为例,选择QGIS、ILWIS等开源软件,基于区域灾害系统论构建不同气象灾害的分析模型及综合气象灾害分析模型,进行县级区域气象灾害风险区划分析,最终编制实验区气象灾害风险区划分级图。     

利用“L-R”剖分及三角形聚合的近似等面积菱形格网建模

球面菱形格网因其几何结构简单、方向一致、径向对称等特性,在空间操作和数据集成方面有着广泛的应用。本文基于“纬线环法”构建了球面四元三角剖分模型,分析了该方法带来的格网单元面积变形及其位置分布,发现该模型的三角单元面积变形具有“锯齿状”分布特征,即相邻的上下两个格网单元总是一大一小交替分布,而且变形方向一致。据此通过合并上下两个相邻三角形格网单元,构建了一种近似等面积的菱形剖分模型。结果表明,相比较于其他球面菱形格网生成方法,该方法计算简单、格网单元方向一致（长轴沿南北向分布）;同时,格网单元的面积变形更小、分布更加均匀。     

基于地理格网分级法提取的中国传统村落空间分布

中国传统村落真实地记录了建筑、民俗民风和较原始的民居空间形态,是千百年来人类与自然和谐共存的生活基础。随着城市化进程加快,传统村落的存续受到了很大的挑战,为了更好地保护利用传统村落,对其进行多视角的研究尤为重要,除了微观层面的具体保护措施外,还应加强宏观层面的空间分布研究。地理格网是表达复杂地理现象、综合分析自然与人文数据、模拟地理系统功能与行为的基本方法。本文从百度影像地图提取村落坐标,并截取遥感影像作为村落点数据的判断补充,在此基础上,运用地理格网的分级法,对国家公布的三批中国传统村落(2555个)数据进行空间格局分析,结果表明：这些村落主要分布在中国东南部,如落在一级格网Ⅰ18、Ⅰ19就分别有586、781个村落,占三批传统村落总数的96.6%。通过对二级和三级格网的村落分布离散性进行分析,使传统村落的空间分布数据结构更加系统和清晰有序,为合理构建其数据库提供了框架基础。     

栅格化属性精度损失的评估方法及其尺度效应分析——以四川省1:25 万土地覆被数据为例

选择在600 m~30 km 16 个尺度上,在ArcGIS 中利用常用的面积最大值法(Rule ofMaximum Area,RMA) 对2005 年四川省1:25 万土地覆被矢量数据进行栅格化,并采用两种属性精度损失评估方法：传统的常规分析方法和一种新的基于栅格单元分析方法,来对比分析在这两种评估方法下RMA栅格化的属性(这里是指面积) 精度损失随尺度的变化特征。结果表明：(1) 在同一尺度下采用基于栅格单元方法分析所得的研究区平均属性精度损失大于常规分析方法分析得到的平均属性精度损失,且二者之间的差异在1~10 km内很明显,当栅格单元大于10km时,两种方法得到的平均属性精度损失的差值稳定,且其随尺度的变化曲线趋于平行;(2) 基于栅格单元分析方法不仅能够准确地定量估计RMA栅格化的属性精度损失,而且能客观地反映属性精度损失的空间分布规律;(3) 对四川省1:25 万土地覆被数据进行面积最大值法(RMA)栅格化的适宜尺度域最好不要超过800 m,在该尺度域内数据工作量适宜,且RMA栅格化属性精度损失小于2.5%。     

长江口南支潮流的一个数值模拟

为了能够精确地拟合天然水域不规则的水陆边界,并能保持有限差分数值计算在矩形网格中进行,本文利用Thompson的数值网格生成技术,在长江口南支七丫口至横沙河段设计了一个椭圆型边界拟合坐标系,并在这个坐标系下建立了平面二维潮流数学模型。通过数值求解此数学模型,实现了计算区域内现状潮流的一个数值模拟,模拟结果表明,模式的设计是成功的。     

几何地理要素的相似性度量方法研究

几何地理数据相似性是地理数据匹配处理的基础,决定着地理数据匹配结果的成功率和准确率。本文分别从点、线、面3个角度对几何地理数据的相似性进行深入分析,通过对点、线、面三种地理要素特点的深入研究,给出了几何地理数据的相似性算法和度量模型。通过实验,初步验证了所提算法的可行性,为地理数据的相似性匹配研究奠定了基础。     

自适应网格技术在数值模式中的应用研究 I.一维问题

利用变分原理的自适应网格技术被应用到三个有解析解的问题上,它能根据问题 的求解、在解的大梯度区自动加密网格,从而非常成功地算出了激波。通过分析发现自适应 网格技术在提高精度、减少运行时间方面显示了优良的性能。     

基于GIS城市洪水淹没模拟分析

城市洪水淹没范围动态模拟分析是城市防洪规划与防治决策的一个重要基础工作。本文主要研究洪水从翻堤口出发在地理空间蔓延、扩散、动态行进及确定淹没范围的数字模拟方法。为此,根据数学形态学及测地圆概念,研究设计了洪水扩散范围的“膨胀”模拟算法和淹没范围搜索算法,用于查询淹没通块中从翻堤处到任一点之间的淹没路径和ｔ时刻洪水扩散范围。     

GIS气象数据的管理与表达方法

将气象数据分为离散数据、格网数据和要素数据,在此基础上,建立了气象数据库,包括气象资料信息数据库、社会资料信息库、基础地理数据库和气象空间数据库,并详细分析了气象数据的组织结构、表达和处理方法,最后提出了基于GIS的气象数据管理与表达的处理方法.     

智能网格预报产品在大兴安岭暴雪天气中的释用分析

本文利用MICAPS4.1平台上的高空、地面、智能网格预报、集合预报等数值预报产品,对2018年10月26-28日发生在黑龙江省大兴安岭地区的一次区域性暴雪天气过程形成机制进行探讨。结果表明:高空槽后强冷空气与槽前西南暖湿气流在大兴安岭上空交汇,导致暖锋锋生,地面暖锋与低空暖式切变相互作用形成暴雪天气。暴雪的主要触发系统就是超极地冷空气促使高空槽强烈发展切涡,≥20m·s^-1的西南低空急流作为水汽输送带,为暴雪区提供了充足的水汽来源;垂直上升运动中心和散度辐合辐散中心耦合且加强,为暴雪提供了强有力的动力抬升条件,有利于上升运动的增强发展。智能网格预报产品对这次大兴安岭暴雪天气的落区、降水量级以及强降雪的时段,都预报的比较准确。