正二十面体球面菱形离散格网的编码模型及其映射方法

全球离散格网为全球尺度的空间数据组织与管理提供了基础环境,而全球离散格网的编码体系,则可屏蔽不同坐标参考框架下的坐标转换,减少空间分析的复杂度,有利于数据的多尺度表达和统一建模。相对于其他类型的全球离散格网,基于正二十面体所构建的球面菱形离散格网具有更均匀的几何性质,有利于球面空间数据的集成与表达。但基于正二十面体的球面菱形离散格网的初始菱形边线并不贴合经纬线,这导致相对于基于正八面体的球面菱形离散格网,其格网结构更为复杂。这对构建正二十面体球面菱形离散格网的层次编码模型和建立其与地理坐标间的映射关系转换带来了新的挑战。针对这一问题,本文基于Hilbert曲线构建了正二十面体球面菱形离散格网编码模型,并在此基础上设计了格网编码与地理坐标的相互转换方法。研究表明,利用球面菱形离散格网与平面规则格网的相似性,基于Hilbert曲线构建的正二十面体球面菱形离散格网编码模型能够隐式表达空间尺度与位置信息,且在地理坐标与格网编码转换方面兼具效率与精度,可以支持全球海量空间数据建模、集成管理以及各类空间分析。

一种抗拼接的瓦片遥感数据水印算法

针对目前遥感数据水印技术难以抵抗拼接攻击,无法有效保护瓦片遥感数据的版权问题,提出一种基于黄金分割法搜索定位机制的抗拼接遥感数据水印算法。试验结果表明,该算法在保持抗几何攻击的基础上,能有效抵抗瓦片遥感数据的拼接攻击。

k-kl模型在风生混合流中的应用

为了考察k-kl模型在风生混合流的应用效果,将影响其紊动扩散模拟结果的因素归结为3类:一是稳定函数的不同;二是壁函数的不同;三是稳态里查德森数Rist的不同.从这3个方面着手对k-kl模型进行分析,比较各种不同方法对混合层及紊动扩散的影响,并采用国外试验结果来检验数值模拟结果.结果表明:稳定函数的选取对计算结果会有影响,相比之下,较新的模型如CA,CB,CH能得出比传统的MY,KC更精确的结果;抛物改进型的壁函数的结果稍好于抛物线型和对称型壁函数;稳态里查德森数对混合层的发展有重要影响,当它的值增大时,同时刻混合层深度也会增加.

过去千年东亚与全球百年尺度温度同步性变化的模拟研究

利用美国国家大气研究中心(NCAR)提供的过去千年(850~2005年)集合模拟试验(CESM-LME)资料,在与重建资料、现代观测/再分析资料进行对比验证的基础上,分析了过去千年不同世纪东亚与全球地表温度变化的同步性,并结合单因子敏感性试验结果,分析了造成东亚与全球地表温度各个世纪同步性及变化幅度差异的原因。结果表明:过去千年里,在20世纪以前,东亚地区与全球均经历了中世纪暖期与小冰期,温度变化在百年尺度上整体一致,10世纪、 11世纪、 13世纪、 18世纪和19世纪东亚与全球温度变化同步性较高,差异较小;但在12世纪、 14~17世纪中,其变化振幅存在显著差异,东亚地区温度变化幅度总体上小于全球,太阳辐射和火山活动等自然外强迫及内部变率对差异的形成可能起到了主导作用;而20世纪以来,两者变化显示出较大的不同步性,东亚地区温度增长没有全球温度增长剧烈,甚至出现了降温,人为外强迫在这一时期起主导作用。温室气体浓度变化对温度的影响在两极有明显的放大效应,是东亚与全球温度变化差异形成的主要原因,同时,人为气溶胶排放使得东亚地区温度降低也是东亚与全球温度变化不同步的原因之一。

过去千年东亚季风环流与内部变率对中国东部年代际降水分型的影响研究

利用美国大气研究中心开展的过去千年集合模拟试验数据(CESM-LME),研究了过去千年(851~2005年)年代尺度上中国东部夏季降水空间分布格局与东亚季风环流及海温内部变率的关系。过去千年年代尺度上,中国东部夏季降水主要包括两种模态分别是:经向偶极型和经向三极型。研究发现,内部变率是影响年代尺度上中国东部夏季降水分型的主要因素,局地季风环流的强弱对降水模态出现的概率影响较小,即在内部变率的作用下,无论季风环流强年还是弱年,偶极型降水模态出现的概率都大于三极型。与前人发现一致的是,年代际降水模态变化主要由太平洋年代际振荡(PDO)和大西洋多年代际振荡(AMO)位相组合通过遥相关波列影响,当PDO和AMO处于相同位相时,增强了偶极型降水模态;当PDO和AMO处于相反位相时,增强了三极型降水模态。进一步分析发现PDO的变化在偶极型模态的形成中起主要作用,而AMO的变化在三极型模态的形成中起主要作用,即二者对应的“环球遥相关”波列和“丝绸之路遥相关”波列各自在偶极型和三极型模态形成中起着主导作用。