Compared performance of a conceptual and a mechanistic hydrologic models of a green roof

In order to investigate the hydrologic response of a green roof system within the urban environment, a monitoring campaign is carried out at the green roof site of the University of Genova (Italy). Experimental data confirm that the green roof is able to significantly mitigate the generation of runoff with median values of retained volume and peak reduction, respectively, equal to 94 and 98%. A conceptual linear reservoir and a simple mechanistic (Hydrus‐1D) models are implemented to simulate the hydrologic behaviour of the system; each model is calibrated and validated based on experimental data collected at the green roof site. The hydrographs simulated with both hydrologic models reproduce with acceptable matching capabilities the experimental measurements, as confirmed by the Nash‐Sutcliffe Efficiency index generally greater than 0·60. Although the relative percentage differences evaluated for the selected hydrograph variables (the total effluent volume, the peak flow rate and the hydrograph centroid) demonstrate that the mechanistic model is more accurate, prediction errors of the conceptual model are generally limited when compared with the observed hydrologic performance. Results of the present comparison are useful in supporting conceptual model selection in case the hydrologic response is addressed for hydrologic performance assessment. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于本体的网络地理空间数据集成

 随着地理数据深度、广度和复杂度的不断增加,如何集成这些在结构、语法及语义上高度异质性的需求越来越迫切。尽管XML在一定程度上解决了结构异质性问题,OGC标准规范解决了语法异质性问题,但语义异质性问题仍然成为分布式环境下地理空间数据集成与互操作的最大障碍。本文提出了一种基于本体的网络地理空间数据集成方法:以本体思想对数据进行语义组织;结合OGC网络服务标准规范对数据进行服务语义发布;利用支持双向映射的混合本体模式来解决全局本体与各应用本体之间的冲突,实现数据的语义集成。通过海洋海岸带土地利用数据集成试验表明,本文方法不仅能够克服数据间语义异质性问题,并在很大程度上屏蔽了数据底层集成的复杂环节,使得数据集成过程简单、高效。     

Effects of elevated air temperatures on soil thermal and hydrologic processes in the active layer in an alpine meadow ecosystem of the Qinghai-Tibet Plateau

In this study,effects of elevated air temperatures on thermal and hydrologic process of the shallow soil in the active layer were investigated. Open-top chambers(OTCs)were utilized to increase air temperatures 1-2℃ in OTC-1 and 3-5℃ in OTC-2 in the alpine meadow ecosystem on the Qinghai- Tibetan Plateau.Results show that the annual air temperatures under OTC-1 and OTC-2 were 1.21℃ and 3.62℃ higher than the Control,respectively.The entirely-frozen period of shallow soil in the active layer was shortened and the fully thawed period was prolonged with temperature increase.The maximum penetration depth and duration of the negative isotherm during the entirely-frozen period decreased, and soil freezing was retarded in the local scope of the soil profile when temperature increased.Meanwhile, the positive isotherm during the fully-thawed period increased,and the soil thawing was accelerated.Soil moisture under different manipulations decreased with the temperature increase at the same depth. During the early freezing period and the early fully- thawed period,the maximum soil moisture under the Control manipulation was at 0.2 m deep,whereas under OTC-1 and OTC-2 manipulations,the maximum soil moisture were at 0.4-0.5 m deep. These results indicate that elevated temperatures led to a decrease of the moisture in the surface soil.The coupled relationship between soil temperature and moisture was significantly affected by the temperature increase.During the freezing and thawing processes, the soil temperature and moisture under different manipulations fit the regression model given by the equationθV=a/{1+exp[b(TS+c)]}+d.     

森林冠层影响降雪截留过程的研究进展

森林冠层对降雪的截留和冠层截留雪的蒸发/升华、散落释放、融化滴落等过程显著影响了北方森林区域的水文循环,开展森林冠层对降雪截留过程影响的研究对于季节性积雪森林区域的气候变化、森林经营、森林火灾以及植被演替具有重要的科学意义。对当前的森林冠层影响降雪截留过程的观测方法和理论机制进行了深入探讨和总结,并针对现有研究中缺乏林分尺度和水平过程的研究等问题,提出了引入遥感技术等先进的研究方法以及开展多尺度、多过程和多因素的交叉研究是今后研究中的重点方向。     

水文实验研究进展

阐述了水文实验的概念与内涵,归纳了水文实验的研究方法及其特点,系统地回顾了国内外流域水文实验的发展历程,梳理了应用实验方法进行植被截留与阻滞作用、降水径流关系、非饱和带水分运移以及气候变化和人类活动影响下的水文过程研究的进展,分析了当前水文实验发展的不足,提出未来水文实验的发展方向:传统的实验流域着重于地表水研究,没有深入水文循环系统的内部,应将水文实验的研究范围从地表扩展为关键带部分,并加强跨流域的补给、径流与排泄关系研究;多学科交叉的综合观测实验与协同研究是水文实验的发展趋势;当前水文实验的系统性与规范性仍显不足,应重视水文实验站网建设,加强水文实验的规范性,以促进实验数据交换和研究成果对比。     

TRMM卫星降水反演数据在珠江流域的适用性研究——以东江和北江为例

为评估最新一代TRMM 3B42-V7卫星降水反演数据产品在珠江流域的精度和适用性,选取位于珠江流域下游的东江和北江流域为研究区域,基于地面雨量站点数据评估了该产品的精度和适用性,并结合可变下渗容量（Variable Infiltration Capacity,VIC）水文模型进行了水文模拟验证。对比分析结果表明,在网格尺度上,大多数网格日尺度相关系数达到0.60以上,月尺度相关系数达到0.90以上,3B42-V7产品表现出较好的精度,在区域尺度上精度得到了进一步提高;水文模拟验证分两种情景下进行,情景Ⅰ的结果表明,当水文模型由地面雨量站点数据率定时,3B42-V7产品数据的水文模拟效果不佳,个别区间内存在对洪峰流量明显的低估;情景Ⅱ的结果表明,由3B42-V7产品数据重新率定水文模型时径流模拟效果有了较大改善,说明该产品可在一定程度上作为资料缺乏地区的降水数据来源。     

“水资源域”概念在美国五大湖的应用(英文)

"水资源域"为在某一时段向河口或某一地点,传送水、水中营养物、泥沙或其它物质的空间范围。这一新概念与"流域"概念既相似又不同:1)流域边界以地貌特征来确定,相对稳定。而水资源域的边界以水文事件中的水和物质传播范围来确定,随时空而变化;2)流域强调给定空间范围内水和物质的时间分布,而水资源域强调水和物质随时间和空间二者相互变化的动态分布;3)水资源域综合考虑了不同尺度的时空即时变化对水资源及物质传播的影响。这一新概念应用遥感、空间分析、追踪及模拟技术分析流域空间模式与过程,为水资源探索、分析、模拟及预测提供了一种全新的方法与途径。该文以美国伊利湖茅密河为例,应用分布式大流域模型计算了水资源域的分布。     

新疆主要河流水文极值变化趋势

水文极值是工程水文计算的基础资料,实测样本资料的变化直接影响水文设计值。基于1956-2006年的实测洪峰、洪量、年最小流量、最枯月径流量等资料,分析了各水文要素的变化及其趋势。结果表明:20世纪80年代中期以来超标准洪峰、洪量的频次增加,大多数河流洪水峰、量都呈增大变化趋势,说明新疆洪水又进入活跃期,在工程水文设计洪水计算中要应尽可能搜集和利用近期暴雨和洪水资料,在洪水系列中增加更多大洪水信息,提高设计洪水计算成果的稳定性。年最小流量和最枯月径流量是维持河流生命和河道两岸自然生态的基础流量,基流量增大有利于对生态补给、水利发电,水库蓄水,径流年内分配趋于均匀有利于水量年内调节。但在枯水径流分析计算中应充分重视不同年份最枯水量出现时间有明显推迟的迹象。     

基于语义描述的制造业Web服务合成研究

在因特网环境下,如何对服务描述是基于web服务的应用集成的关键问题之一。Web服务合成技术为这一问题提供了很好的解决方案。以基于语义的web服务合成理论为基础,在分析制造业信息资源特点的基础之上,以库存管理领域为应用实例,选取面向服务的网络本体语言提出了制造业web服务合成语义描述的一种方法。