基于数值模拟的再生水对地下水质影响实例     

崔瑜  吴泰然  周磊  周瑞静  杨巧凤 《地质通报》2018,37(7):1365-1373

为了探讨在再生水地表回灌条件下,再生水对地下水中氨素和主要盐分浓度变化的影响,选取现实存在的清河再生水湿地公园为例,以氨氮、Cl-离子为主要研究对象,利用Hydrus-1D溶质运移模型和Modflow、MT3DMSD耦合地下水模型,模拟了再生水长期利用后的地下水氨氮和Cl-指标变化情况。研究结果显示,再生水到达包气带底部时,水中氮氨、Cl-离子含量高于研究区潜水地下水中的相应指标含量,氨氮超出地下水质量Ⅲ类标准。预测5~20年后,潜水中氨氮超标面积不断扩展,20年后将达14km2,氨氮超标垂向延伸至第一层弱透水层;Cl-离子在潜水中不超标,但在湿地公园周边浓度有所增加。湿地公园再生水的长期地表回灌将给当地地下水质量带来负面影响。  相似文献   

顾及地理-语义动态的城市热点预测框架     

沙恒宇  金广垠  程光权  黄金才  吴克宇 《地球信息科学学报》2022,24(1):25-37

城市热点时空预测是城市管理和智慧城市建设的一项长期而富有挑战性的任务。准确地进行城市热点时空预测可以提高城市规划、调度和安全保障能力并降低资源消耗。现有的区域级深度时空预测方法主要利用基于地理网格的图像、给定的网络结构或额外的数据来获取时空动态。通过从原始数据中挖掘出潜在的自语义信息,并将其与基于地理空间的网格图像融合,也可以提高时空预测的性能,基于此,本文提出了一种新的深度学习方法地理语义集成神经网络(GSEN),将地理预测神经网络和语义预测神经网络相叠加。GSEN模型综合了预测递归神经网络（PredRNN）、图卷积预测递归神经网络（GC-PredRNN）和集成层的结构,从不同的角度捕捉时空动态。并且该模型还可以与现实世界中一些潜在的高层动态进行关联,而不需要任何额外的数据。最终在3个不同领域的实际数据集上对本文提出的模型进行了评估,均取得了很好的预测效果,实验结果表明GSEN模型在不同城市热点时空预测任务中的推广性和有效性,利用该模型可以更好地进行城市热点时空预测,解决一系列如犯罪、火灾、网约车预订等等现代城市发展中亟需解决的相关问题。  相似文献   

面向大规模空间Agent建模的分布式地理模拟框架     

曾梦熊  华一新  张政  张江水  杨振凯  韦原原 《地球信息科学学报》2022,24(5):815-826

基于Agent建模的地理模拟是认识和理解动态地理现象的有效方法,但随着地理模拟的规模和复杂性不断增加,模型的计算问题开始凸显。分布式并行仿真是解决大规模Agent复杂模拟计算的途径,然而已有研究基于Agent建模/仿真软件构建并行仿真系统的方式并不适用于具有高移动与行为交互的空间Agent建模及其模拟过程的实时可视化。为解决这个问题, 本文提出了一个分布式地理模拟框架DGSimF,用于大规模动态空间Agent模拟,支持模拟过程的实时表示与分析。设计了一个简单但高效的时空数据模型建模空间Agent,支持直接基于Agent行为建模集成地学模型,采用了时间微分方法协同各计算节点行为的执行,实现以“任务并行”的方式进行分布式计算以提高仿真性能,构建了基于三维地球渲染引擎的虚拟地理环境,提供模拟过程的实时可视化。最后,以“红蓝对抗”案例进行了实验验证,对不同模拟计算量和不同客户端数量下的仿真性能进行了分析,结果表明DGSimF可以为具有时空特征变化与行为交互的大规模空间Agent模拟提供一个有效的平台。通过扩展计算节点,DGSimF可以有效地缓解复杂模拟计算的压力问题,并且仿真性能较高,在实验中并行效率保持在0.7以上。  相似文献   

胶东金矿区夏甸金矿床矿化分布规律及构造控矿分析          下载免费PDF全文

刘玉桥  李寿磊  牟志军 《山东国土资源》2022,38(10)

夏甸金矿床是胶西北地区典型的蚀变岩型金矿床,金矿化主要受招平断裂带控制。本文对夏甸金矿床进行了野外地质调查,三维地质建模和构造空间分析,以期从三维空间和勘查数据中厘清矿化分布规律、探明构造控矿作用。研究结果显示,夏甸金矿床矿化主要为蚀变岩型和硫化物脉型,主要受招平断裂带及其次级构造控制,在空间中呈现出不均一分布的特征。夏甸金矿床的矿化侧伏规律,在空间中存在差异性,其中南部为NE侧伏,中段侧伏规律不明显但分支复合特征明显,而北段呈SE侧伏。这种侧伏规律与招平断裂带主裂面在走向方向的转折密切相关。进一步的空间分析显示,夏甸金矿床不同类型的矿体是不同空间范围内构造变形差异的结果。  相似文献   

遥感及再分析降水产品在缺资料干旱内陆盆地的适用性评估     

吕爱锋  亓珊珊 《地球信息科学学报》2022,24(9):1817-1834

山区降水较集中,但降水测站多位于山谷或人口密集区,代表性差。遥感和再分析降水产品能提供时空分布连续的数据,不受地形条件限制。柴达木盆地中心属干旱荒漠区,水是制约该区开发的首要条件,其四周属高寒山区,降水相对较多,但降水监测十分薄弱。为获取该区相对精确的降水时空分布信息,本文评估了4套高分辨率降水产品（CMADS、TRMM、GPM和MSWEP）的适用性。首先基于地面站点数据评估它们在不同时空尺度上的精度,并分析它们在柴达木盆地的空间分布和年内分配特征。然后,以盆地东南隅的无测站山区香日德河流域为研究区,利用降水产品驱动SWAT模型来评估它们的分布式水文模拟适用性。结果表明：① MSWEP在年、月尺度上与站点降水的吻合程度最高（R ≥ 0.79,PBIAS = 0.5%）,其次是GPM和TRMM,CMADS精度最低（R ≥ 0.64,PBIAS = 5.8%）;② 从降水精度与站点高程的关系来看,降水产品在相对低海拔区容易高估站点降水,而在相对高海拔区常低估实际降水;③ 在香日德河流域,MSWEP（NSE = 0.64）在基准期（2009—2012年）的径流模拟表现明显好于其它降水产品（NSE = 0.36~0.59）,变化期（2013—2016年）表现最好的是CMADS（NSE = 0.75,其余产品NSE = 0.53~0.68）。本研究可为缺资料干旱山区获取精确的降水时空信息和后续水资源的科学管理与规划提供重要支撑。  相似文献   

山东省日照市蓝色经济区城市三维地质结构调查及三维建模          下载免费PDF全文

秦泗伟  吉烜莹  姜洪胜  廉永彪 《山东国土资源》2022,38(4)

针对日照市城市可持续发展中面临的地质环境和地质资源问题,开展蓝色经济区城市三维地质结构调查。运用先进的勘察技术、地理信息系统技术、三维地质建模技术,开展城市三维地质结构填图,建立了日照市钻孔三维实体、第四系结构、基岩结构三维模型。通过数字曲面拟合和计算机图形学的方法,把空间分布不均匀、不连续、散乱的地质信息变成可视的、连续的、形象直观的三维地质模型,以三维图象的形式形象地表达了各种地质结构的真实形态、特征,圈定影响深基础开挖和地下空间利用的不良地质体范围,为日照市地下空间资源开发利用提供地质依据。  相似文献   

面向地上下无缝集成建模的新一代三维地理信息系统   总被引：5，自引：0，他引：5  

吴立新  车德福  郭甲腾 《测绘工程》2006,15(5):1-6

地上下无缝集成三维建模是新一代3DGIS的主要标志,地上下无缝集成建模已成为当务之急。在三维空间建模技术现状与存在问题、目标层次与功能需求及三维空间模型现状与趋势分析的基础上,介绍了地上下集成建模的两个层次和无缝集成的基本原理;阐述以CD-TIN为纽带、以BRep-TIN-GTP为核心、以三层混合模型为成份的地上下集成空间数据模型的概念结构与典型逻辑关系。并结合城市与矿山应用,介绍该集成模型在GeoMo3D系统中初步实现后的可视化效果。同时,指出了与地上下集成建模相关的近年3DGIS的主要攻关方向和重点理论难题。  相似文献   

On the Importance of High-Resolution in Large-Scale Ocean Models     

Eric P.CHASSIGNET  Xiaobiao XU 《大气科学进展》2021,38(10):1621-1634

Eddying global ocean models are now routinely used for ocean prediction, and the value-added of a better representation of the observed ocean variability and western boundary currents at that resolution is currently being evaluated in climate models. This overview article begins with a brief summary of the impact on ocean model biases of resolving eddies in several global ocean–sea ice numerical simulations. Then, a series of North and Equatorial Atlantic configurations are used to show that an increase of the horizontal resolution from eddy-resolving to submesoscale-enabled together with the inclusion of high-resolution bathymetry and tides significantly improve the models' abilities to represent the observed ocean variability and western boundary currents. However, the computational cost of these simulations is extremely large, and for these simulations to become routine, close collaborations with computer scientists are essential to ensure that numerical codes can take full advantage of the latest computing architecture.  相似文献   

Resolution of the atmospheric model matters for the Northern Hemisphere Mid-Holocene climate     

《Dynamics of Atmospheres and Oceans》2021

This study evaluates the dependence of simulated surface air temperatures on model resolution and orography for the mid-Holocene. Sensitivity experiments with the atmospheric general circulation model ECHAM5 are performed with low (∼3.75°, 19 vertical levels) and high (∼1.1°, 31 vertical levels) resolution. Results are compared to the respective preindustrial runs. It is found that the large-scale temperature anomalies for the mid-Holocene (compared to preindustrial) are significantly different in the low- and high-resolution versions. For boreal winter, differences are mainly related to circulation changes caused by the response to thermal forcing in conjunction with orographic resolution. For summer, shortwave cloud radiative forcing emerges as an important factor. The anomaly differences (low minus high resolution version) in the Northern Hemisphere are regionally as large as the anomalous mid-Holocene temperature signals. Furthermore, they depend on the applied surface boundary conditions. We conclude that the resolution matters for the Northern Hemisphere response in mid-Holocene simulations, which should be taken into account in model-model and data-model comparisons.  相似文献   

Lagrangian modeling of water circulation in the Lofoten Basin     

《Dynamics of Atmospheres and Oceans》2021

Lagrangian particle tracking is implemented for the Lofoten Basin of the Norwegian Sea. The ocean dynamic fields are obtained from the GLORYS 12V1 reanalysis available by the Copernicus Marine Environment Monitoring Service. Spatial distributions of the Lagrangian particles during May-November 2014 are analyzed for two depth layers: the sea-surface (0.5 m) and 266 m. The results show a significant impact of the Norwegian Coastal Current (NCC) on the thermohaline structure of the upper Lofoten Basin, underestimated previously. The NCC penetrates deep into the central Lofoten basin as far as the longitude 0°. In the subsurface layer, the area over which the NCC influences water structure is comparable to the area of the Norwegian Atlantic Slope Current (NASC), as well as to that of the Norwegian Atlantic Frontal Current (NAFC). The NCC maximum influence on the surface water of the Basin is reached in August. The inflow of the NCC is associated with relatively fresh water intrusions (0.5–2‰ fresher than the surrounding waters) moving from the coast to the central part of the Basin. The NASC and NAFC form two main sources of the Atlantic Water in the Lofoten Basin. At 266 m level, the NASC and NAFC waters dominate water structure in the basin. Herewith the NASC influence prevails over that of the NAFC, the latter being limited to the western periphery of the Basin. At this level, the NCC is observed only along a narrow band following the eastern coast. During summer, the core of the Lofoten Vortex (LV) at 266 m is mainly composed of the NAFC water. This fact contradicts the previous point of view of the dominance of the NASC in the LV core at all depth levels. Using two types of Lagrangian maps, we highlighted the summer and the autumn periods in the LV annual lifecycle. The summer LV is characterized by high orbital velocities, which are several times higher than those of the currents along the basin boundaries. The monthly mean orbital velocities in the LV reach 35 сm s⁻¹. To the end of autumn, the LV weakens with the monthly mean orbital velocities below 10 cm s⁻¹.  相似文献