GIS支持下的洪水淹没范围模拟

洪水淹没范围的确定是洪灾损失评估的核心环节。采用地理信息系统 (GIS)与水力演进模型 ,结合三维模拟技术和对象关系模型数据库 ,对浙江奉化江流域洪水淹没范围进行模拟。该方法能够准确地模拟洪水淹没范围 。

用有限区域风速场准确求解流函数和速度势场的方法

流函数和速度势是气象业务和研究中常用于表述风速的一组变量。用有限区域风速场,使用有限差分方法求解得到的流函数和速度势场重建初始风速场,由于受区域边界的限制往往有明显的偏差。虽然有许多求解方法的研究,但是,至今仍尚未见到一种真正准确的求解计算方案。首先,介绍用Arakawa A网格和D网格分布的有限区域风速场求解流函数和速度势场的一般有限差分计算方法,探讨用它们的解重建风速场产生误差的原因。然后,针对这些原因,对给定的有限区域,通过线性外推初始风速场,扩展求解计算区域,使用协调、一致的有限差分格式方案,准确计算求解区域的边界有旋风速、散度风速和速度势的定解边界条件,以及恰当选择流函数、速度势、涡度和散度等变量的分布网格,设计了用上述两种网格分布的风速场准确求解流函数、速度势场的方案,并对其正确性加以证明,它们可以推广应用于其他Arakawa网格。用实际资料试验同样显示,方案避免了重建风速场误差的出现,与初始风速场相比,全场风速最大偏差精度达到10-12m/s或以上,在计算机精度造成的计算误差影响范围内。本文的研究很好解决了长期以来用有限区域风速场、使用有限差分方法无法准确求解流函数和速度势场的问题。

海域流动点外部扰动引力无奇异计算模型

针对海域重力场变化特征和远程飞行器机动发射保障应用需求,本文分析研究了地球外部空间扰动引力三类传统计算模型的技术特点及其适用性,指出了采用表层法作为海域流动点扰动引力计算模型的合理性及需要解决的关键问题,分析论证了空中扰动引力计算对地面观测数据的分辨率和精度要求,提出通过引入局部积分域恒等式变换、局域泰勒级数展开和非网格点内插方法,消除表层法计算模型积分奇异性固有缺陷的研究思路,进而推出了适合于海域流动点应用的扰动引力无奇异计算模型,较好地满足了全海域和全高度段对局部扰动重力场快速赋值的实际需求.以超高阶全球位模型EGM2008作为标准场,通过数值计算验证了无奇异计算模型的可行性和有效性,在重力场变化比较剧烈的海沟区,该模型的计算精度优于2×10^-5m·s^-2.

地球化学测量数据整合方法的探索

不同来源的地球化学数据综合利用中,数据整合为工作基础,采用不同的整合方法,对后续开展数理统计、图件制作及成矿预测等方面会产生不同影响。文章以“哈日扎地区”所属1∶5万标准图幅水系沉积物测量数据和其所包含的4个1∶2.5万标准图幅的地球化学测量数据作为基础,提出“汇水域网格均值法”,并通过数据统计、图件编制等,从“数据真实程度-数据台阶(拼接痕迹)-成图效果-信息反映程度”等方面与传统的常规拼接法、离散网格数据法、标准网格均值法展开对比,认为“汇水域网格均值法”虽然仍存在一定问题,但成图效果更佳,信息反映更全,在使用方面能够实现全域一张图的设想,在数据量较大、数据来源较多、数据间偏差较大的综合研究中,其作用更加明显。

西北五省城乡一体化发展水平和效率分析

运用均方差决策法对西北五省2013年的城乡一体化发展水平进行静态分析,运用数据包络分析方法(DEA)对西北五省2013的城乡一体化发展效率进行动态分析,最终还将综合两种方法将西北五省通过均方差决策法的得分和通过数据包络分析法(DEA)的得分各占百分之五十,最终得到一个综合得分,并进行综合分析。实证分析结果表明,宁夏城乡一体化发展第一,且城乡一体化发展效率属于DEA有效;甘肃城乡一体化发展水平排最后,但是城乡一体化发展效率属于DEA有效;陕西发展水平相当较高却属于DEA弱有效;青海发展水平一般且属于DEA有效;新疆发展水平低且属于DEA弱有效。

基于四边形面积坐标的自然单元法

自然单元法是一种基于自然邻接点插值求解偏微分方程的无网格数值方法。它使用Voronoi图或Delau-nay三角形作为背景积分网格。面积坐标是一种自然坐标,具有任意不变性,在求解离散点集刚度矩阵时可直接得到积分显式而不需依赖于数值积分。基于四边形面积坐标的自然单元法使用平均值定理将求解域内平均应变值由散度定理转化为区域周界上的环路显示积分,改进传统的积分格式。算例表明,这一积分方案能进一步精简计算量,提高计算效率,是一种自适应的数值计算方法。