生物完整性在时间尺度趋势分析中的偏差和校正研究——以松花江流域为例

以松花江流域为对象,利用2012-2015年底栖动物调查数据及生物完整性指数(index of biotic integrity,IBI)评价结果,定量分析并阐释了IBI(基于参照位点法)在时间尺度趋势分析中产生的偏差和影响,提出采用校正系数r(r表示参数赋分计算中,比较年参数基础值相对初始年参数基础值的倍数)及初始年数据对IBI结果进行校正的方法.研究表明,正向参数(干扰越大分值越低的参数)参照组2013-2015比较年的值较初始年(2012年)呈现不同程度升高,反向参数(干扰越大分值越高的参数)受损组值呈现下降.同时,正向参数和反向参数的r值分别分布在1.1～4.9和0.7～0.8之间,参照组/受损组参数的95th年度间变化显著,参数赋分环节的记分偏差不可忽略.在评价标准划分环节中,最差及优良区域占比的差异达10.0%～13.4%,偏差对趋势分析的干扰显著.2012-2015各年度IBI经校正后,评价达良好-优状态的区域占比较校正前高4.3%～13.3%,评价为很差状态的区域占比较校正前低6.7%～30.0%.完整性评价中关键环节产生的偏差可显著影响时间尺度趋势的分析和判定,基于校正的评价方法可以初步解决完整性评价在趋势分析中产生的偏差干扰问题.     

基于NPP-VIIRS数据的夜间灯光指数变化分析——以夏河MS5.7地震为例

夜间灯光数据具有反映人类活动的特点,其数据变化与电力设施运行情况、建筑物和其他发光物体息息相关,因此近年来被广泛应用于各类科学研究中。本文从夜间灯光数据特点出发,以夏河M_S5.7地震灾区为研究区,利用多时相NPP-VIIRS夜间灯光数据,经过数据预处理后获得三种灯光指数,从而分析灾区的夜间灯光变化,为地震应急救援工作提供一种震后灾情信息获取的途径和方法,为甘肃县级尺度的地震应急工作提供另一种思路。     

中小学避难建筑规划建设标准与容灾能力研究

已知避难建筑相较于场地型避难场所更有利于中长期避难,而目前我国城镇避难场所建设以场地型为主,建筑型避难场所存在严重不足。基于此,首先提出将中小学校舍建设为建筑型避难场所的重要性及可行性,并从空间利用角度对其可作为避难建筑的类型进行分析研究,指出中小学体育馆、食堂、宿舍和教室可建设为避难建筑;其次对我国城镇地区现状中小学校舍能够作为避难建筑的容灾能力进行分析,结果表明:现状满足100%的短期灾时避难人口的避难需求,以及满足60%的中长期灾时避难人口的避难需求;最后通过计算进行预测,可知随着城镇人口的增长,其所需的避难规模能够在日常城镇中小学校舍建设更新中逐步实现,大约需要未来20年时间基本可以实现中等规模灾害建筑型避难,大灾害长期避难能够满足100%的中长期灾时避难人口的避难需求,具有规划规模可实现性和可行性。     

一种面向对象的最优分割尺度计算模型

作为信息提取和分类的前提,面向对象的影像分割尺度参数的设置直接影响到提取和分类的精度。本文以GF-2影像数据为例,在已有分割理论和方法的基础上提出一种基于最优分割尺度的计算模型（OS模型）。该模型以主成分分析所得的主成分以及新建的归一化植被指数（normalized vegetation index,NDVI）特征层作为分割参考层,综合考虑均质因子的影响,构建加权尺度评价指数,插值拟合最优分割尺度。构建误差系数（E_c）对模型进行评价,结果表明：OS模型误差系数（E_c=1.15%）小于传统模型（E_c=3.28%）,且分割对象更均匀、与实际地物更接近。     

非物质文化系列专题制图方法探讨

针对传统制图方法在动态制图、数据更新和地图服务等方面的不足,该文提出了一套较为系统的非物质文化专题制图设计模式:引入建库与制图一体化思想,通过建立完整的非物质文化数据库,实现了数据入库、存储与管理的一体化控制;建库数据动态派生制图数据,不仅避免了数据冗余,而且达到了一库两用的目的;基于数据库设计,运用GIS地图表达功能,实现了非物质文化专题信息可视化,并总结了可视化过程中空间尺度变换时各类地图要素的选择或约束方法。最后通过实例证明了本文方法的可行性和有效性。     

热带气旋对副热带高压短期时间尺度变化的影响

文中用NCEP/NCAR逐日资料对西太平洋副热带高压的短期时间尺度演化进行了诊断研究,接着对诊断结果进行了理论分析,并用一个正压原始方程模式实施数值试验。结果表明,副热带高压南侧东风气流中的热带气旋及其频散生成高值系统与副热带高压的相互作用,可以形成台风北上副热带高压断裂后的纬向非对称流型和脊线与纬圈斜交的现象;同时讨论了存在这种相互作用的约束条件。     

1991年江淮早梅及其与过赤道气流异常的关系

讨论了1991年江淮早梅现象及其形成机制。结果表明:5月第4候西太平洋副热带高压脊线出现第一次北跳,夏季风影响到江南,江淮地区入梅,比常年早二十多天;这与120—130°E间异常地出现较强的过赤道气流有关。     

1998年5～6月区域大气角动量收支与东亚天气尺度系统变化

利用NCEP/NCAR再分析资料计算了1998年5～6月区域角动量收支的主要分量,对比分析了范围较大的欧亚区域角动量矩和限制在欧亚大陆范围内的喜马拉雅山角动量矩的差异,发现两者有很好的相关,限制较小范围的计算表明,喜马拉雅山山脉力矩的作用显著。角动量收支项占较大量级的山脉力矩和摩擦力矩,并与梅雨锋区域的700hPa高度...     

Linearly Organized Turbulence Structures Observed Over a Suburban Area by Dual-Doppler Lidar

Dual-Doppler lidar observations are used to investigate the structure and evolution of surface-layer flow over a suburban area. The observations were made during the Joint Urban 2003 (JU2003) field experiment in Oklahoma City, U.S.A. in the summer of 2003. This study focuses specifically on a 10-h sequence of scan data beginning shortly after noon local time on 7 July 2003. During this period two coherent Doppler lidars performed overlapping low elevation angle sector scans upwind and south of Oklahoma City’s central business district. Radial velocity data from the two lidars are processed to reveal the structure and evolution of the horizontal velocity field in the surface layer throughout the afternoon and during the evening transition period. The retrieved velocity fields clearly show a tendency for turbulence structures to be elongated in the direction of the mean flow throughout the entire 10-h study period. In order to quantify the observed anisotropy and its dependence on stability, integral length scales are estimated directly from the spatially resolved velocity retrievals. As the flow became more stably stratified the characteristic cross-stream dimension of the linear structures decreased. The streamwise component was consistently more anisotropic than the cross-stream component, and both velocity components exhibited maximum anisotropy under neutral conditions. The ratio of the streamwise to cross-stream length scale was estimated to be about eight for the streamwise component, and four for the cross-stream component under neutral conditions.     

WRF模式中QNSE方案的湍流长度尺度系数的调整试验研究

边界层参数化方案中湍流混合对数值模拟起着重要的作用,湍流混合作用的恰当描述对于温度、湿度、风场以及降水的准确模拟至关重要。我国长江中下游流域人口密集,暴雨灾害频发,很有必要寻找一种适合该地区降水模拟的边界层参数化方案。本文运用WRF（Weather Research and Forecasting）中尺度数值模式,以QNSE（Quasi-Normal Scale Elimination）边界层参数化方案为基础,将其中湍流混合长度尺度系数调整为可变参数。本文将Noh et al.（2003）提出的Prandtl公式与Janji?提出的修正湍流长度尺度系数的方法相结合,通过考虑非局地项的强迫、地表稳定度与边界层高度对湍流长度尺度系数的影响,强调大气的动力结构特征与热力结构特征对湍流混合的共同影响,从而提高QNSE边界层参数化方案在不同地理环境下的模拟能力。文章通过进行长江中下游地区的典型暴雨试验,将调整参数后的QNSE方案与原方案进行比较,重点分析调整参数后的方案与原方案对关键基本气象要素场、边界层结构特征以及降水的模拟能力,并将模拟结果与观测结果进行对比,结果表明:调整参数后的方案一定程度上改进了地表温度、边界层结构以及降水的模拟效果。进一步研究表明,调整参数后的方案主要通过改变边界层混合缓解水汽混合比、位温模拟方面的误差。