在EBEX-2000实验资料中湍流耗散率、长度尺度和结构参数特征

采用2000年8月在美国加州棉花地两个高度上应用超声三分量仪、快速响应温度和湿度仪进行的EBEX2000(InternationalEnergyBalanceExperiment,2000,简称EBEX2000)风速三分量、温度和湿度湍流实验观测数据,计算分析了在不同稳定度下的湍流能量和热量耗散率和湍流结构参数特征。并与Kansas和长白山原始森林湍流实验得到的结果进行了比较,得到了一些湍流特征量在不同下垫面情况下的一些有意义的特征。

基于DEM的河流长度尺度转换与不确定性分析

空间尺度是地学研究的基础性问题,河流长度的提取依赖于空间尺度,遥感与地理信息系统技术为河流长度的空间尺度研究提供了强有力的工具。以SRTM DEM为数据源,应用最近邻方法对原始数据重采样得到不同分辨率的DEM数据,利用D8算法对不同尺度数据分别提取了钱塘江水系,并利用分形几何方法研究了河流长度的空间尺度。结果表明,D8算法准确地提取出了不同尺度下的钱塘江水系,且钱塘江及其支流具有明显的分形特征,钱塘江及其支流的提取长度,与以往的文献长度基本吻合,最后对误差来源及不确定性因素进行了分析。

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。

湍流外尺度对大气相干长度和等晕角的影响

根据实测的湍流结构常数的高度分布资料，分析了大孔径和小孔径两种情况下湍流外尺度Ｌ＿０对大气相干长度ｒ＿０和等晕角θ＿０的影响。计算结果表明，在Ｌ＿０为有限值情况下，ｒ＿０和θ＿０明显地增大了，对于大孔径望远镜，在红外波段，如波长为２．２μｍ，ｒ＿０和θ＿０更大，θ＿０甚至可达０．５ｍｒａｄ。

滤波长度为4的双正交多尺度分析的构造

该文研究了滤波长度为4的双正交多尺度分析的一般构造.依据Lawton条件,通过解决一个线性代数问题,求出了其实滤波系数所在的范围,给出了一些构造的例子,并通过计算和分析这些小波用于图像压缩的熵和信噪比数据,研究了它们用于图像压缩的性能.

桥洞纵深长度等对通航净宽尺度的影响

由于桥群的出现,现有的标准及规范不能涵盖通航净宽尺度的计算,因此引入桥洞纵深长度概念结合航道轴线夹角、水流夹角等提出桥洞通航净宽尺度的计算方法。该法已在工程中应用。

表面张力的尺度效应与托尔曼长度

介绍了表面张力的尺度效应、托尔曼长度、分子动力学和密度泛函方法.由于文献中所得结论有一定的分歧,所以表面张力尺度效应的研究有理论和实践意义.

双向加载下不同因素对H型钢构件板壳节段损伤域长度的影响

为研究双向加载条件下,轴压比、长细比、腹板高厚和翼缘宽厚比4个主要参数对H型钢构件损伤域长度的影响,利用有限元软件ABAQUS建立板壳模型进行有限元分析,并给出了双向加载下板壳节段损伤域长度的计算公式。分析结果表明:双向加载更加符合实际情况,所得损伤域长度偏大,提高了板壳节段取值的准确性;在一定区域内,损伤域长度与轴压比和腹板高厚比呈正相关,且增长幅度可达初始值的1倍以上,与翼缘宽厚比呈负相关,最大降幅可达50%以上。当长细比小于临界值时,两者呈负相关,最大降幅达34.28%;反之,两者呈正相关,最大增幅达58.26%。

融合多尺度跨度特征的谓语中心词识别模型

针对谓语中心词识别模型中存在缺失跨度长度信息和多尺度跨度关联信息等问题,提出一种融合多尺度跨度特征的汉语谓语中心词识别模型。首先,使用ChineseBERT预训练语言模型和双向长短期记忆(BiLSTM)网络提取文本中包含上下文信息的字符向量序列;其次,利用线性神经网络对字符向量进行初步识别,形成跨度遮蔽矩阵;然后,将字符向量序列二维化表示为跨度信息矩阵,使用多尺度卷积神经网络(MSCNN)对跨度信息矩阵进行运算,提取跨度的多尺度关联信息;最后,采用特征嵌入神经网络嵌入跨度的长度信息,丰富跨度的特征向量以识别谓语中心词。实验结果表明,该模型能够有效融合跨度的多尺度关联信息和长度信息,提升谓语中心词识别的性能,相比于同类模型中性能最优的谓语中心词识别模型的F1值提升了0.43个百分点。

森林冠层上湍流尺度、耗散率和湍流结构参数

利用新型三维超声风速 温度仪 ,在中国东北长白山原始森林冠层以上观测的湍流资料 ,计算并分析了森林冠层上的湍涡特征长度尺度、湍流动量和热量耗散率、湍流动量和热量结构参数的特征。结果表明 :湍流动量湍涡特征长度尺度与稳定度参数Z L成正相关 ;湍流热量特征长度尺度与稳定度参数Z L在不稳定层结时 ,成正相关 ,在稳定层结时近似成负相关 ;在不稳定和稳定层结大气中 ,利用湍流谱方法和利用风速垂直分量方差、温度脉动方差和Richardson数计算的湍流动量、热量耗散率和湍流动量、热量结构参数有较好的一致性 ;无量纲湍流结构参数C2vz2 3 σ-2w和C2Tz2 3 σ-2T 是Richardson数的函数 ;湍流热力结构参数C2T 与感热通量w′T′具有较好的线性关系。

Von Karman型自相关函数模拟随机介质

利用Von Karman型自相关函数建立了随机介质模型,对自相关长度、谱指数两个参量分别讨论了模型的特征,分析了不同扰动标准差下模型中速度的分布和变化情况。结果显示:改变自相关长度及横纵向谱指数,都可以产生横向和纵向上非均匀体尺度改变的随机介质模型;扰动标准差不同,得到的随机扰动的范围就不同,从而引起模型中速度围绕背景速度上下波动。从模拟结果图显示,随机介质模型能灵活地描述实际介质。

多尺度科学:面向21世纪的挑战

多尺度科学是一门研究各种不同长度尺度或时间尺度相互耦合现象的科学．多尺度科学的研究领域十分宽广，涵盖的学科之多难以一一罗列．对于诸如流体动力学、材料科学、生物学、环境科学、化学、地质学、气象学和高能物理之类的各门科学，多尺度科学是它们的核心．多尺度科学目前在国际上处于刚刚起步的阶段．正如非线性现象和随机现象被认为是属于交叉学科并得到广泛重视一样，多尺度科学因其处于当代科学的许多极富挑战性问题的核心地位，发展前途未可限量．因此，在我国有必要抓住机遇，大力开展多尺度科学及其方法的研究．

基于卫星数据与GIS技术的北京地区粗糙度长度估算研究

基于卫星数据与GIS技术,利用形态学模型,建立了以植被类型、冠层叶面积指数和植被高度为主要输入参数的植被粗糙度长度Z0估算模型和以建筑物覆盖率和建筑物高度为主要输入参数的城市Z0估算模型;并以北京地区为例,分别利用2012年MODIS（中分辨率成像光谱仪）卫星资料和2005年GLAS（地球科学激光测高系统）卫星资料估算得到1 km空间分辨率北京主要植被地区Z0,利用2009年1∶2000北京城市基础地理信息和GIS技术估算得到北京城市地区100 m空间分辨率的Z0,并利用植被相关研究结果与北京城市地区大气所铁塔（高325 m）研究结果进行了比较和验证分析。结果表明,2012年北京主要植被地区Z0为0～1.3 m,存在着明显的季节变化,山区森林的Z0一般为0.6～1.3 m,冬季高于夏季;平原农田的Z0一般为0～0.4 m,夏季高于冬季。北京城市地区Z0存在明显的空间变化,一般为0.1～8.0 m,显示北京城市下垫面的高度非均匀特征;其中Z0值在1.0 m以上的地区主要分布于北京四环区域内及四环外大型居民社区、经济开发区和郊区县城中心,在二环区域内存在一个Z0低值区,大部分Z0在0.5 m以下;大气所铁塔周围Z0值为4.0～9.0 m,与采用气象学方法的研究结果具有较好一致性。比较和验证分析显示本文Z0估算方法较为合理可信,表明在区域范围内,遥感和GIS技术是未来估算区域尺度复杂下垫面空气动力学参数的一种有效途径。

“区域-时间-长度算法”及其在华北中强地震中短期前兆特征研究中的应用

引入并改进了“区域 时间 长度算法”(region time lengthalgorithm) ,较之原来的定义更加强调了地震破裂尺度函数对VRTL的贡献 ,同时保证了震中距函数、时间函数及破裂尺度函数对VRTL影响的权系数相等 .华北 5级以上地震的回顾性预测研究结果表明 ,改进的RTL算法所得到的异常大多具有短期或中短期特征 .震前VRTL变化型态可分为两类 :Ⅰ类具有相对完整的变化形态 ,大多呈现从 0开始的“上升—转折下降”或“下降—转折上升”形态 ;Ⅱ类变化形态不完整 ,一般从 0开始急剧上升或下降 ,无明显转折 ,主震发生在VRTL极值附近 .VRTL上升表征地震活动水平相对于背景变化率的增高 ,意味着地震活动增强 ;VRTL下降则意味着地震活动相对于背景变化率的降低 ,在一定程度上表征了地震活动的平静 .据此给出由RTL算法进行中、短期异常识别并粗略估计发震时间的方法 .该方法Ⅰ ,Ⅱ类异常 3个月内发震的R值评分分别为 0 .6及 0 .3左右 ,6个月内的R评分分别为 0 .7及 0 .4左右 .对特征时间跨度、特征距离、震级下限等对VRTL的影响 ,以及其它一些实际应用中的重要问题进行了初步讨论 .

太阳活动百年尺度的跃变与气候跃变的相关分析

讨论了２５００多年来太阳黑子周期长度（ＳＣＬ）的跃变特征，发现在百年尺度上ＳＣＬ基本在平均值附近变化，而其变率则存在明显的跃变现象，当ＳＣＬ的变率增大时，气候随之发生冷跃变，反之，则发生暖跃变。小冰期时，太阳活动弱且不稳定，与地球气候冷且不稳定具有同时性。

限制GPS边长综合投影变形加权尺度比算法

高斯投影变形量是一个以至中央子午线距离为自变量的二次幂函数,其投影后的边长变形量沿横向呈二次曲线变化,理论上,横向不同位置的尺度比不一样,采用常规算数方法求定的平均尺度比一般情况下并不能理想地代表测区的整体尺度。尺度比计算时应顾及参与计算实测边长的高斯投影变形量及横向的最优代表范围,通过综合考虑高斯投影变形因素的影响来确定各个边长参与尺度比计算的权重。为了保持平差后GPS网的相对构型,以减少平差约束条件,宜将求定的加权尺度残差采用高程抵偿投影的方法予以处理。

应变梯度塑性理论下超薄梁弯曲中尺度效应的数值研究

构造了一个在物理空间二次完备的应变梯度非协调单元,在验证了单元数值可靠性后,采用该单元详细研究了均布载荷作用下超薄梁弯曲中的尺度效应现象。计算结果与实验观测一致,即随着梁厚度的减小,其尺度效应增强。并发现在平面应力状态下,梁的梯度效应略强于平面应变状态。最后指出,尽管梁越薄,其梯度效应越强,但梁抗弯刚度仍随厚度的增加而增大。

利用小波变换分析随机-均匀介质尺度特征

为研究复杂非均匀介质中非均匀体的尺度特征,建立了随机-均匀介质模型,利用小波变换方法,对随机-均匀介质3种地震波(直达波、散射波和反射波)的尺度特征进行了分析和研究。结果表明:3种地震波表现出不同的尺度特征,直达波表现出大尺度特征,散射波次之,反射波具有小尺度特征;随着模型参量横向自相关长度的增大,直达波的最佳尺度呈下降趋势,散射波和反射波的最佳尺度呈上升趋势。研究结果为利用小波变换分析地震剖面中地震波以及非均匀体的尺度特征提供了参考。

生物检测机器人操作臂工作空间分析与尺度优化

研究一种具有正交关节轴的6R操作臂工作空间分析与尺度优化方法,用于指导危险环境下生物检测机器人上装机械臂的工作范围和结构尺度优化。分析6R操作臂拓扑结构并建立其位移逆解模型,通过考察各关节尺度参数与转角变化范围的组合,揭示出可达工作空间随操作臂主要构件尺度参数与关节转角范围的变化规律,从而得到一种最佳的关节转角范围组合,进而建立一种操作臂任务空间的快速计算方法。在此基础上,以特征长度法和计权Frobenius范数构造的归一化速度雅可比矩阵条件数的倒数为性能评价指标,综合出一组最优操作臂结构尺度参数,并得到该条件下操作臂末端的可达工作空间和任务空间。该方法具有工作空间分析直观,结构参数优化快速等优点,可使这类操作臂获得良好的运动学性能。

基于多尺度空间特征PSPNet模型的尾矿坝干滩监测

干滩长度是尾矿库安全管理的重要指标之一,针对传统干滩图像分割方法存在的工作量大、分割边界粗糙等问题,提出了一种基于多尺度空间特征PSPNet的干滩分割检测模型,模型总体分为预处理—特征提取—目标分割3个阶段。在预处理阶段,采用暗通道先验方法对采集到的有雾图像进行去雾处理;在特征提取阶段,采用DenseNet169作为骨干架构网络提取干滩的多尺度特征;在干滩目标分割阶段,首先引入密集空洞金字塔卷积和金字塔池化结构以增大感受野,然后利用高分辨率特征图将干滩图像恢复至原尺寸,最后对生成的干滩掩膜图像进行边界提取,以实现对干滩长度的测定。结果表明,相对于传统图像分割算法,该模型简化了前期预处理工作量,相比传统的语义分割精度MIoU提高了7.89%,PA提高了8.11%。因此该模型在复杂环境下对干滩长度数据提取具有较好的监测能力和泛化能力,能够为利用机器视觉监测尾矿坝干滩长度提供新的思路。