西北太平洋海区年际至十年际海面变化尺度耦合与波动转型

利用多通道奇异谱分析(MSSA)等多尺度分析方法,对西北太平洋海区14个站位验潮序列的年际到十年际尺度海面波动的时空特征进行探讨.结果表明:2.5a周期和4.5a周期在振幅与相位上表现出与ENSO指数波动的尺度耦合,并存在显著的由低纬向高纬的振幅、能量递减的纬向传递特征.4.5a周期和8a周期与PDO变化同样表现出一定的尺度耦合波动,高纬各站位海面波动也表现出一定的自东向西的径向传递.在空间维上,PDO作用下的传播型波动的响应范围明显小于ENSO事件,反映了二者驱动机制的差异.该海区约在1973年和1998年左右发生过两次明显的海面波动转型,并与太平洋年代际涛动(PDO)存在一定关联.     

多维时空场数据的多模式张量表达模型

对数据量及复杂度日益激增的多维时空场数据进行有效的管理与分析是当前GIS必须解决的重要瓶颈。本文通过引入具有多维统一与坐标无关特性的张量数学结构,研究了多维时空场数据的多模式表达模型,实现了地学数据的张量表达以及面向分析的多维张量数据流与任务流构建。针对不同类型的数据管理与分析需求,通过定义基于原始张量、张量分解以及层次张量分解的三类张量数据表达及应用模式,实现了面向不同应用场景的多维时空场数据的管理与分析。在此基础上,设计了基于张量的多模式数据分析框架以及应用分析业务流模板。对上述关键技术进行算法实现并基于卫星测高数据对相关性能进行了测试与验证。结果显示,基于张量的新型海量时空场数据的多模式表达模型可以很好地支撑海量时空场数据的管理、分析与存储,并在存储空间占用,检索与分析效率上具有明显优势。     

“一带一路”贸易网络连通性演化

贸易畅通是“一带一路”建设的重点内容和核心环节。基于“一带一路”贸易网络数据库,论文综合集成组团识别、核心—边缘轮廓、视差滤波等网络中尺度分析方法,构建探索贸易网络连通性的分析框架,从节点和连边双维度揭示“一带一路”贸易网络的时空格局、拓扑关系以及连通性演化,以期能为新时期“一带一路”框架下经贸合作高质量发展提供科学参考。研究发现：(1)“一带一路”贸易网络联系持续增加、网络密度不断提升、贸易规模分布空间异质性突出,逐步形成了联系日益紧密、层级结构明显、空间上非均衡分布的贸易网络格局;(2)“一带一路”贸易网络形成了5个贸易组团,组团结构存在地理邻近效应,地理距离在全球及区域尺度的国际贸易分工体系演化中依然扮演着重要角色;(3)“一带一路”贸易网络的核心—边缘结构正在经历结构性调整,核心结构和边缘结构呈现出明显分化,极化效应凸显;(4)“一带一路”贸易骨干结构不断拓展和丰富,呈现出向核心国家集聚的变化趋势,形成了以中国为绝对核心,印度、俄罗斯和土耳其为次核心的骨干网络格局。研究结果对于理解“一带一路”贸易网络结构、优化贸易发展格局以及提升贸易网络韧性具有重要启示意义。     

江苏县域经济要素关系及演化过程的分位数回归

针对经典回归模型的“两难问题”,引入非参数的分位数回归构建了要素关系模型,并以江苏县域经济为案例分析.结果表明:1)相比OLS回归,分位数回归对县域经济总体模拟效果和刻画演化特征能力更优;2)根据变量关系结构,将县域经济发展驱动机制划分为产业结构占优型、一般均衡驱动型和高效均衡驱动型;3)苏锡常各县市受因子波动影响而使得驱动机制发生改变导致演化过程的分位点跃迁,表现出发展路径选择具有多样化的特点.     

顾及V-邻域结构的局部保形插值算法

针对现有空间插值方法局部保形性差、边界处理困难等问题,利用Voronoi空间剖分的结构特性,提出了一种多维统一的局部保形空间插值算法。利用随机模拟数据及中国城市平均气温数据进行了实例验证,结果显示,本插值算法可支撑不规则边界数据,在兼顾精度的同时,具有很好的局部保形性。     

洞庭湖流域气候变化特征(1961-2003年)

以22个气象站1961-2003年的气象观测数据为基础,对洞庭湖流域的气温、降水和参照蒸散量进行趋势与突变分析．从1970年开始,洞庭湖流域经历了一个缓慢而稳定的增温过程,1990s发生突变进入快速增温时期;尤其是是在春、冬季节,这种突变式的增温特征非常显著;秋季持续而稳定增温,而夏季气温并无明显变化．进入1990s,洞庭湖流域降水有明显增多,尤其是夏季降水突变式增加;与此同时,夏季暴雨频率也突变式增大,但是暴雨强度并无明显变化．1900s迄今,参照蒸散量持续而稳定的减少,夏季减少量尤为显著．全球变暖的区域响应,驱动洞庭湖流域水循环速度加快,夏季降水增多,而蒸发能力减弱,这是1990s洞庭湖流域洪水频发的主要气候因子．     

基于SSA和MGF的海面变化长期预测及对比

海面变化预测受到建模思路、方法选择、数据长度及数据质量等因素的影响,导致了海面变化预测的不确定性。本文以国内6个验潮站自20世纪50年代以来的月平均潮位序列为基础,采用奇异谱分析(SSA)与均值生成函数(MGF)模型相结合的方案,以各站位最初20余年数据为基础建立预测模型,以后续年份的实测数据进行了多方案对比验证及检验。预测试验显示MGF模型具有较高的预测精度,并表现出较好的长期预测的稳定性特点。以SSA去噪序列为基础,应用MGF模型预测了各站位至2050年的月尺度海面值,年均值计算结果表明至2050年海面波动上升的幅度不超过20cm,海面变化速率同样表现出阶段性和波动性。与前人相关研究成果对比表明,本文所采用的SSA与MGF相结合的预测结果具有可比性,在方法原理和验证结果上看具有较好的长期预测潜力。     

三角网求交的共形几何代数算法

针对传统三角网求交计算方法逻辑结构复杂,维度上不统一等不足,本文基于几何代数理论,从对象表达、关系运算相统一的角度,构建了基于meet算子的自适应三角网求交算法。利用共形几何代数中与Grassmann分级结构一致的对象外积表达,建立了三角网的几何代数表达;基于meet算子构建空间三角网求交算法,探讨了该算法对几何对象及维度的自适应性;最后基于南极冰盖模拟数据对上述算法进行案例验证。结果显示,本文算法可以很好的支撑三角网的求交运算,在简化了算法结构的同时提升了算法的多维适用性,可为基于几何代数的多维融合空间分析算法构建提供借鉴。     

基于Bayes网络的多粒度时空对象地理过程演化建模——以新安江模型为例

多粒度时空对象具有多粒度、多类型、多形态、多参照系、多元关联、多维动态、多能自主特点,可用于直接描述从微观到宏观的现实世界.基于时空对象建模理论构建多尺度地理对象耦合演化的集成表达是多粒度时空对象模型支撑地理分析与建模的关键.本文基于多粒度时空对象建模理论,在概率图和条件概率表的基础上发展了一种基于Bayes网络的地理...     

DEM坡向提取的向量场模板匹配方法

利用几何代数的多维统一性与运动表达的简明性特征,设计了用几何代数向量场拟合进行地表坡向表达和提取的新算法。基于高斯合成曲面模型模拟的多尺度格网DEM数据,对坡向计算的正确性、抗噪性及空间整体性进行验证和统计分析,显示几何代数向量场拟合方法能正确提取地表坡向,且较之三阶反距离平方权算法具有更强的抗噪性;选取5类典型的不同地貌类型数据进行最优窗口和坡向提取试验,黄土丘陵,梁、峁、塬和风沙地貌的最优窗口大小分别为13、11、11、11、17,所提取的坡向可以较好地反映不同地貌类型的结构特征。