基于混合模板改进的五阶WENO格式在求解双曲守恒律方程中的应用

本文在WENO-MZQ3格式的基础上,将其模板推广到五阶WENO,即在经典五阶WENO格式的三个三点模板的基础上引入五点模板,并引入新的改进的全局光滑因子,对其进行加权处理得到新的五阶WENO格式.理论分析表明新的五阶WENO格式在光滑区域比五阶WENO-JS格式具有更高阶的计算精度,通过一系列一维和二维数值算例也验证了新的五阶WENO格式具有更高的精度和分辨率.

物流信息系统的分布式数据库设计

结合物流信息系统的研究,提出了系统分布式数据库的结构,并详细叙述了分布式数据库的设计内容、设计原则和设计步骤,分析并讨论了数据存储机制的选择。

积云参数化方案对热带降水年循环模态模拟的影响

本文利用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)发展的大气环流模式(SAMIL),采用Zhang-McFarlane(ZM)和Tiedtke(TDK)两种积云对流参数化方案,讨论了积云对流参数化方案对热带降水年循环模态模拟的影响。结果表明,两种积云对流参数化方案均能合理再现热带降水年循环模态的基本分布特征。SAMIL两种对流方案中热带太平洋地区的春秋非对称模态偏差较大,印度季风以及北澳季风区季风模拟强度偏弱,西北太平洋季风以及非洲季风、美洲季风模态偏强。SAMIL两种参数化方案模拟的季风模态偏差主要来自于模式对北半球夏季西北太平洋降水的模拟。西北太平洋夏季,SAMIL两种参数化方案的对流层温度低层偏暖,高层偏冷,如此造成的对流不稳定是西北太平洋对流异常偏强,降水偏多的原因之一,同时模式中经向温度梯度模拟偏低,直接影响到东亚副热带西风急流偏弱,是急流出口区右侧的西北太平洋对流异常的动力条件。两种参数化方案的差异主要体现在ZM方案中的西北太平洋地区季风模态降水强于TDK方案,ZM方案低层比湿明显强于TDK方案与观测,是ZM方案夏季西北太平洋季风降水强于TDK方案与观测的重要因子之一。西北太平洋地区温度和湿度场的改进是SAMIL后续发展过程中需要重点解决的问题之一。

夏季亚洲季风区对流层向平流层输送的源区、路径及其时间尺度的模拟研究

基于NCEP/NCAR分析资料和拉格朗日轨迹输送模式FLEXPART,通过气块轨迹计算,对2005年夏季亚洲季风区对流层向平流层输送(Troposphere to Stratosphere Transport,简称TST)的近地层源区、输送路径及其时间尺度问题进行了一些初步探讨。结果表明:(1)夏季亚洲季风区TST两个主要的边界层源区,一个是热带西太平洋地区;另一个是青藏高原南部、孟加拉湾以及印度半岛中北部等地区,上述两个区域与夏季强对流的分布相一致。在对流层顶高度附近(约16km高度),两个近地层源区的垂直输送贡献相当。但进一步分析发现,穿越对流层顶高度的质量输送只有约10%能够进入20～22km高度的平流层中,且主要源于以青藏高原南侧为代表的南亚季风区(约贡献75%),这进一步强调了青藏高原及其周边区域在全球TST过程中的重要地位。(2)轨迹分析显示,夏季亚洲季风区对流层进入平流层的"入口区"主要在(25°N～35°N,90°E～110°E)区域的青藏高原及其周边区域。TST路径受对流层上层南亚高压闭合环流、北半球副热带西风急流和赤道东风急流的共同控制。(3)亚洲季风区TST两个主要的过程,一个是和夏季湿对流抬升直接联系的快速输送过程,它可以使近地层大气在1～2天内输送到平流层中,贡献了整个TST的10%～30%;另一个是大气辐射加热所致的大尺度垂直输送,该输送是一个相对的慢过程,时间尺度一般为5～30天。此结果意味着,源于地表的短生命周期的大气污染物可通过光化学反应过程对该区域平流层臭氧及其他大气痕量成分平衡产生重要影响。

三维球坐标系下波包非线性传播过程的一种数值求解方法

采用全隐欧拉（ＦＩＣＥ）格式，将三维球坐标系下的大气基本运动方程作为控制方程，建立起了三维球坐标系下可压大气中的全非线性数值模式；对纬向边界也进行了合理的处理，并对该模式进行了数值检验．计算结果显示出重力波波包在大气中非线性传播的三维图像：波包整体向上传播，波相关扰动速度随高度增加而增长．

基于样点的数字土壤属性制图方法及样点设计综述

土壤剖面数据与土壤类型图按照某种原则进行连接是目前获取土壤属性空间分布信息的主要方法,这种传统的土壤属性制图方法以土壤专家的"经验"和手工描绘为基础,耗费资本高、生产周期长。数字土壤制图通过借鉴先进的空间信息处理技术和高分辨率地形数据的优势,能够快速地获取高精度、高分辨率的土壤属性空间变化信息,是一种精细、高效、经济的土壤属性制图技术。本文详细介绍了基于样点进行数字土壤属性制图的3种方法:①基于空间自相关的方法;②基于空间自相关和土壤-环境关系混合相关的方法;③基于土壤-环境关系的方法。同时,为保证样点能够全面地捕捉到研究区内土壤属性空间变异特征,以上3种方法都对样点的数量、分布或典型性提出了较为严格的要求,即样点应具有全局代表性。因此,如何设计样点成为数字土壤属性制图中的一个重要问题。依据样点设计过程中是否能够整合已有样点,本文将样点设计方案分为采样设计方案和补样设计方案两种,并对其分别进行了详细的综述。

城市策划中的城市特色探微

城市策划对于城市发展理念、城市定位、战略结构、动态过程,以及形态、文态、生态等多方面的分析,是勾勒和生发城市特色的重要前提和框架。城市策划视野下的城市特色研究,一方面应立足地域和城市本身资源基础的内部性精深分析,另一方面应结合区域乃至全球化的动态多维外部性条件,进行宏观视野下的综合比对。

解非线性方程的一种新的全局快速算法

文章提出了一种求解非线性方程f(x)=0全局收敛的数值方法,该方法通过选择最优参数,使算法达到最快收敛速度;给出一个调节参数,进而保证算法是全局收敛的,在初值和精度要求相同的情况下,比牛顿法有更快的收敛速度;通过数值算例验证了该方法的有效性。

基于GLDAS的中国区地表能量平衡数值试验

利用全球陆面数据同化系统(GLDAS)的软件平台—陆面信息系统(LIS)模拟了中国区域2003年能量平衡方程的各个分量,在此基础上进行了残差分析和地表温度的对比验证。残差的分布具有一定的时空分布特征,残差的时间分布特征表明LIS对春秋两季的模拟效果要好于其它季节,残差的空间分布特征表明LIS对纬度较高和海拔较高地区的模拟效果要逊于其他地区。对比了模拟的GLDAS地表温度与MODIS地表温度产品,结果显示两者之间的差值介于-5～5K之间,两者的散点图和标准离差显示模拟的夜间地表温度要比模拟的白天地表温度精确2～3K。

直线驱动型并联机器人误差模型与灵敏度分析

为提高直线驱动型并联机器人动平台末端执行器位置精度,根据并联机构结构和运动学模型,对影响末端位置精度的各项误差源进行了分析,利用解析法建立动平台末端操作空间与关节空间之间的误差映射模型;在灵敏度误差模型的基础上,依据全域灵敏度评价指标,提出了一种误差源筛选方案,筛选影响位置精度的主要误差源,利用蒙特卡洛法随机模拟并联机器人中各零部件的尺寸误差、驱动误差和装配误差,得知筛选前后动平台位置误差基本一致,验证了评价指标的正确性。以激光跟踪仪为测量工具在任务空间中取点测量,对筛选后的主要误差源进行辨识,修正并联机构的正向运动学模型后,并联机构末端位置精度改善显著,验证了误差源筛选方案的有效性和可行性,减轻了误差参数辨识的复杂程度和计算量,对结构较复杂的机构误差补偿具有一定的指导意义。

新农合住院总额预付制对住院补偿的影响——基于陕西省县级公立医院的研究

目的:分析新农合总额预付制对次均自付住院费用、自付比例、次均住院补偿和补偿比例的影响。方法:采用倍差法控制非干预因素,测算总额预付制的净影响。结果:次均自付住院费用、自付比例及次均住院补偿有所下降,补偿比例有所上升。结论:总额预付降低了住院患者的疾病经济负担,但仍需完善补偿方案;实施精细化的医疗成本核算,确保总额预算标准的科学性与合理性;建立谈判协商机制,适时调整支付标准。

简化CH_4/O_2/N_2基元反应模型在爆轰模拟中的应用

基于改进的全耦合TVD格式和简化的基元化学反应模型,建立了二维可燃预混合气爆轰波传播过程的模型并编制了相应的CFD程序,对CH4/O2/N2预混气爆轰波的形成和传播进行了数值模拟。使用不同的计算初始条件来考察模型的计算模拟能力,计算结果表明,该模型能够精确捕捉爆轰波及其波后的反射过程,同时,也能够预测不同计算初始条件下爆轰波的传播轨迹。计算结果与相同条件下CJ爆轰理论模型的计算结果进行了比较,两者符合较好,这表明简化的CH4/O2/N2机理能够较好地应用于可燃气爆轰过程的数值计算中。

一种三阶WENO-Z格式改进方法

高分辨率激波捕捉格式对含激波流场的数值模拟具有重要意义。在三阶WENO-Z格式(WENO-Z3)基础上,通过构造不同形式的全局光滑因子得到WENO-Z3N1、WENO-Z3N2、WENO-Z3N3格式。选取Sod激波管、双爆轰波碰撞、激波与熵波相互作用等经典算例,考察了3种格式(WENO-Z3N1、WENO-Z3N2、WENO-Z3N3)的计算性能。根据泰勒级数展开,理论推导给出3种格式的精度分析。通过探讨各格式理论精度与实际计算精度之间的关系得到如下结论:3种格式在连续解非极值点处的理论精度对实际计算性能起决定性的作用,并通过双马赫反射问题进一步验证该结论的可靠性。本文的研究给出一种三阶WENO-Z格式的改进方法,合理构造全局光滑因子使得格式在连续解非极值点处满足设计精度的要求。

1000MW超超临界机组自启停控制系统总体方案设计与应用

介绍了海门电厂1000MW超超临界机组自启停控制系统(APS)的总体设计方案,采用分层控制方式,减轻了机组控制级统筹全厂控制的压力;采用断点控制手段,适合火电机组多种运行方式。介绍了启动和停止过程断点设置及各断点实现的功能,阐述了机组升温升压过程中主要模拟量控制系统的全程控制策略。该总体设计方案和模拟量控制系统全程控制策略已成功应用于海门电厂1、2号机组的启停过程,实现了机组启停过程中各系统的自动投入和退出,尤其是顺利实现干湿态转换及湿态转干态后协调控制系统无扰切换顺利投入,验证了提出的总体方案设计和全程控制策略的合理性,对其他机组APS的设计和调试具有重要的参考价值。

PRM标量平流方案在GRAPES全球预报系统中的应用

如何更好地模拟水物质的分布,对于数值天气预报效果的改进,特别是对于更好地模拟降水过程,具有重要的意义。半拉格朗日模式中的标量平流计算要求做到高精度、守恒、正定和保形,但GRAPES_GFS(Global-Regional Assimilation and PrEdiction System,Global Forecast System)中采用的QMSL(Quasi-Monotone Semi-Lagrangian)平流方案在水汽的强梯度、不连续区域计算精度较低,且不能做到严格守恒。本研究借鉴计算流体力学领域的研究进展,将一个基于分段有理函数的物质平流方案PRM(Piecewise Rational Method)引入GRAPES_GFS中,按照通量形式求解水汽方程,并对极区进行了混合等技术处理。通过一系列理想试验对两种平流方案进行了对比,证明了PRM方案精度较高,特别是在水汽梯度大的区域优势明显,频散、耗散误差较小,守恒、保形性也要好于QMSL方案。通过对GRAPES_GFS中批量预报试验效果的检验,验证了PRM方案可以有效地改进模式对水物质分布的模拟,提高了降水的预报效果,对模式综合预报性能的提升也有明显作用。

广义非线性Sin-Gordon方程的整体解及数值计算

本文考察了一类广义非线性Sin Gordon方程的周期初值问题 ,利用非线性Galerkin方法 ,证明了其整体解的存在性和唯一性 ,并给出了其有界吸引集的存在性 .构造了全离散的Fourier拟谱显格式 ,利用有界延拓法证明了其格式的收敛性与稳定性 ,并给出了误差估计、算法分析及计算复杂度 ,最后 ,通过数值例子 ,检验了理论结果的可信性 .为对此模型的数值分析提供了理论基础和一个有效的算法 .

全球(Z)双三次数值模式的设计与个例模拟(Ⅱ):个例模拟结果分析

引入双三次数值模式:通过"双三次曲面拟合—时间步长积分—双三次曲面拟合—……",实现成为一种新算法的数值模式。在球面Z坐标系上,给出全球经纬网格双三次数值模式的一个设计。全球(Z)双三次数值模式采用非静力、全可压、干/湿绝热大气运动动力框架,并采用显式水平方向准拉格朗日/垂直方向欧拉时间积分方案,用NCEP再分析资料做初值场,初步模拟出从极地到热带的基本大气环流。模拟试验表明:因大气运动本质上是非线性的,当限定模式大气作线性"一次运动"时,个例模拟无须任何平滑;但限定模式大气作"三次运动"时,必须有适当平滑。本文认为,未来双三次数值模式可按场变量双三次曲面曲率,以判断采用符合物理诠释的局域(或单点)平滑;又若大气非线性运动不稳定区恰是天气系统发源地,则全球多重/时变套网格双三次数值模式是今后研究的方向。

基于点对特征的三维点云匹配算法

针对现有的基于全局特征的三维物体识别方法和基于局部特征的三维物体识别方法在有遮挡和混叠场景中识别效果均不理想的问题,提出了一种基于点对特征的三维点云匹配算法。利用模型上的所有点对特征来完成全局模型描述构建,并在减少的二维空间上,利用快速投票方案,在局部对模型点云和场景点云进行匹配,从而恢复模型在场景中的全局姿态。实验结果表明:该算法在有遮挡和混叠的场景中识别效果比较理想。

部分国家碳减排方案及其基本依据

二氧化碳是导致全球气候变暖最重要的温室气体,碳减排是缓解温室效应的一项重要措施,因而成为全球变化研究中的热点。在分析国际上主要利益集团中主要代表国家的碳减排方案的基础上,分析各个集团不同减排方案的基本依据。欧盟主张对灵活性机制的运用予以严格限制,强调发达国家应将主要精力放在本土的减排上,强烈反对允许以参与灵活机制来替代降低排放指标。伞形集团要求实施自由的排放权交易和灵活执行KP,主张对其应用不加任何限制,这是伞型国家的主要利益交合点。发展中国家共有的主要观点为:支持严格执行京都议定书,强调“共有但有区别的责任”的减排原则,认为发达国家应对温室气体排放负最大的责任并应率先减排。

改进《中图法》第四版世界地区表之探讨

本文借鉴DDC、UDC、LCC模式,对《中图法》第四版世界地区表的国家类目划分粗略,专指度低的问题提出了三种改进方案。