基于双EnKF的土壤水分与土壤属性参数同时估计

为提高土壤水分数据同化结果的精度,将基于双集合卡尔曼滤波(Dual Ensemble Kalman Filter,DEnKF)的状态-参数估计方案与简单生物圈模型(simple biosphere model 2,SiB2)相结合,同时更新土壤水分和优化模型参数(土壤属性参数)。选用2008年6月1日~10月29日黑河上游阿柔冻融观测站为参考站,开展了同化表层土壤水分观测数据的实验。研究结果表明:DEnKF可同时优化土壤属性参数和改进土壤水分估计,该方法对表层土壤水分估计的精度0.04高于EnKF算法的精度0.05。当观测数据稀少时,DEnKF算法仍然可以得到较高精度的土壤水分估计,3层土壤水分的估计精度在0.02~0.05之间。     

纳子峡面板沙砾石坝应力变形三维有限元分析

采用三维非线性有限元法建立纳子峡水电站面板砂砾石坝的三维有限元分析模型,对大坝填筑施工过程和水库蓄水过程进行仿真研究,计算分析施工期和蓄水期大坝、面板及周边缝的变形特性.计算结果表明:施工期和蓄水期坝体的最大沉降分别为0.74 m和0.76 m,占最大坝高的0.61%和0.63%;第一主应力最大值分别为2 321 kPa和2 478 kPa,第三主应力最大值分别为588 kPa和626 kPa,应力水平在0.3-0.85之间;周边缝和面板缝法向拉伸变形最大值分别为29 nun和34 mm,垂直剪切变形最大值分别为25 mm和0,顺缝剪切变形分别为27 nun和29mm.从静力分析结果看,纳子峡面板坝的设计方案是合理的.     

强腐蚀环境下锚索强度指标及表观特性试验研究

利用自行制做的试验装置,以配制出的强腐蚀环境土为介质,对非预应力锚索和预应力锚索的裸筋以及对有注浆缺陷的锚索试件进行了腐蚀试验,从外观腐蚀状况和腐蚀后的钢绞线力学性能的改变特性进行了研究.结果表明:从外观上看,预应力锚索试件的腐蚀程度总体上比非预应力试件的腐蚀程度要重,含注浆缺陷的锚索试件的腐蚀程度比裸筋的腐蚀程度要重...     

黑河综合遥感联合试验涡动相关通量数据处理及产品分析黑河综合遥感联合试验涡动相关通量数据处理及产品分析

涡动相关通量数据的处理及质量控制是保证各涡动观测台站数据质量的重要步骤。“黑河综合遥感联合试验”(Watershed Allied Telemetry Experimental Research,WATER)从2007年底到现在连续观测积累了大量涡动相关通量观测资料。使用经过改进的EdiRe软件对盈科站、阿柔站和关滩站3个站点的原始涡动数据进行预处理和质量控制。通过异常值及野值点剔除、倾斜修正、超声虚温修正、时间滞后校正、频率响应修正和空气密度效应修正（WPL修正）等基本处理生成Level\|1数据产品;再通过大气状态平稳性检验、总体湍流特征检验以及湍流通量统计特征分析等初步质量控制,生成Level\|2数据产品。以盈科绿洲站2009年7月份涡动相关数据为例,着重介绍涡动相关数据处理过程中各校正方法的重要性及不同校正方法对湍流通量计算的贡献。结果表明：超声虚温修正后感热通量比修正前减少约7.7%;时间滞后校正后潜热通量和CO²通量分别增加了3.9%、2.7%;频率响应修正后感热通量、潜热通量及CO2通量分别增加了2.7%、10.5%、11.6%;WPL修正后潜热通量增加了1.7%,CO²通量减少了9.8%。最后将Campbell实时处理结果与Level\|1产品及Level\|2产品进行对比分析,并对黑河流域各涡动站做了总体数据精度评价,阿柔站数据质量最好,盈科站次之,关滩站较差。
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基于Web Service的在线水文模型服务研究

通过分析目前水文模型本地服务模式的不足,针对当前国内外Web Service技术在水文信息系统中的应用现状,设计并实现了一个基于Web Service技术的在线水文模型服务系统,示范了基于Web Service技术的网络数据获取、水文模型运行模拟等过程,说明基于Web Service技术的在线水文模型服务较好地实现了水文模型网络共享,支持异地模型访问。建议在线水文模型服务结构从网络数据库/数据中心获取数据,一定程度上解决了传统模式从本机上传海量数据等问题。这种在线水文模型服务模式节约了模型运行成本、降低了用户要求,在具体水文水资源管理事务中具有较好的应用和拓展前景。     

将局部二进制模式应用于动态纹理识别的新方法

动态纹理的处理、描述与识别是纹理分析的热门领域。动态纹理是对普通纹理在时间域方面的扩展,包括动态特征和静态特征。基于LBP算法的扩展提出的VLBP算法较好的描述了动态纹理特征,但是计算量过大,模板过多。本文提出了一种由VLBP算法改进的基于局部二进制运动模式的特征提取方法用以动态纹理的描述和识别,它包括提取动态特征和提取静态特征两部分。将LBP算子做为块匹配准则提取局部二进制运动模式柱状图做为动态特征的描述,提取LBP柱状图做为静态特征的描述,并将二者连接得出描述动态纹理特征的联合的局部二进制运动模式柱状图。通过对DynTex集实验的结果表明,本文提出的方法在性能和识别率方面均要优于VLBP。     

Retrieving soil temperature profile by assimilating MODIS LST products with ensemble Kalman filter

Proper estimation of initial state variables and model parameters are vital importance for determining the accuracy of numerical model prediction. In this work, we develop a one-dimensional land data assimilation scheme based on ensemble Kalman filter and Common Land Model version 3.0 (CoLM). This scheme is used to improve the estimation of soil temperature profile. The leaf area index (LAI) is also updated dynamically by MODIS LAI production and the MODIS land surface temperature (LST) products are assimilated into CoLM. The scheme was tested and validated by observations from four automatic weather stations (BTS, DRS, MGS, and DGS) in Mongolian Reference Site of CEOP during the period of October 1, 2002 to September 30, 2003. Results indicate that data assimilation improves the estimation of soil temperature profile about 1 K. In comparison with simulation, the assimilation results of soil heat fluxes also have much improvement about 13 W m^− 2 at BTS and DGS and 2 W m^− 2 at DRS and MGS, respectively. In addition, assimilation of MODIS land products into land surface model is a practical and effective way to improve the estimation of land surface variables and fluxes.     

Numerical approximation of solution of nonhomogeneous backward heat conduction problem in bounded region

In this paper we consider a numerical approximation of solution of nonhomogeneous backward heat conduction problem (BHCP) in bounded region based on Tikhonov regularization method. Error estimate at t=0$t=0$ for this method is provided. According to the error estimate, a selection of regularization parameter is given. Meanwhile, a numerical implementation is described and the numerical results show that our algorithm is effective.     

一种有效的图像口令身份认证方案

分析和比较一次性口令和图像口令的相关技术,指出在开放网络环境下进行身份认证时,图像口令存在的缺陷,并论证采用一次性口令弥补该缺陷的可行性和可靠性。基于一次性口令产生的会话密钥,设计一种有效的图像口令身份认证方案。该方案提高口令的安全性,能够防止窥探攻击和重放攻击。类似技术被应用于更加灵活的实际环境中,并增强了应用系统的安全性。