浙江省电子沙盘气象应用系统

用高程数据建立电子沙盘表面模型,并对高程数据、矢量数据和影像数据进行三维可视化处理,在三维场景中建立了渲染过的浙江省电子沙盘模型;以Microsoft.NET为开发平台,基于ArcGIS Engine构建了浙江省电子沙盘显示平台,实现电子沙盘的集成显示、基本地图操作、自动站叠加显示、属性查询、MICAPs第4类网格资料...     

数字高程模型不确定性对地形参数和TOPMODEL的影响

数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)是基础数据,数据本身不可避免地存在不确定性.不确定性会随着传播而累积,从而影响DEM应用结果的可靠性.从DEM不确定性传播的角度,利用蒙特卡罗模拟技术研究了DEM不确定性传播对坡度、上坡集水面积、地形指数和TOPMODEL模型的影响,发现DEM不确定性传播对坡度、上坡集水面积和地形指数有一定的影响,对上坡集水面积影响最大,对地形指数影响最小;但DEM不确定性传播对TOPMODEL模型影响甚微.     

1∶25万DEM高度与台站高度的误差分析

建立台站经度、纬度、高度资料与气象资料的回归模型,再用栅格DEM资料代入展开来推估气象要素的空间分布,目前已得到了较为广泛的应用。但是,由于DEM空间分辨率及复杂地形的影响,DEM在表征地形高度时存在明显误差。误差的大小和空间分布,往往直接影响到模型的精度。本文利用四川省1∶25万DEM资料和全省157个气象站高度实测资料,分析了的DEM高度的误差特点和空间分布状况,对正确应用空间分布模型、准确评估区域生态条件具有十分重要的意义。     

1:25万DEM高度与台站高度的误差分析

建立台站经度、纬度、高度资料与气象资料的回归模型,再用栅格DEM资料代入展开来推估气象要素的空间分布,目前已得到了较为广泛的应用.但是,由于DEM空间分辨率及复杂地形的影响,DEM在表征地形高度时存在明显误差.误差的大小和空间分布,往往直接影响到模型的精度.本文利用四川省1:25万DEM资料和全省157个气象站高度实测资料,分析了的DEM高度的误差特点和空间分布状况,对正确应用空间分布模型、准确评估区域生态条件具有十分重要的意义.     

1：25万DEM高度与台站高度的误差分析

建立台站经度、纬度、高度资料与气象资料的回归模型，再用栅格DEM资料代入展开来推估气象要素的空间分布，目前已得到了较为广泛的应用。但是，由于DEM空间分辨率及复杂地形的影响，DEM在表征地形高度时存在明显误差。误差的大小和空间分布，往往直接影响到模型的精度。本文利用四川省1：25万DEM资料和全省157个气象站高度实测资料，分析了的DEM高度的误差特点和空间分布状况，对正确应用空间分布模型、准确评估区域生态条件具有十分重要的意义。     

立体云图和立体地形在电视天气预报中的应用

文章介绍了运用计算机可视化技术及图形图像处理分析技术，将卫星云图与地形叠加，使电视天气预报表现得更为直观明了。     

建立天空场景的模拟算法

建立真实感的天空场景,在环境仿真和气象现象模拟中,有着极其重要的应用价值,也是计算机可视化研究中的难题。首先通过确定色彩层次模型,改进基于中点的变位方法生成基本云图,然后使用基于图像的方法进行云图映射,最后融合气象信息要素等过程生成天空背景,并采用光照叠加、背景合成及色彩调整等方法,产生千姿百态、形象逼真的天空场景图。可在多种气象现象的模拟仿真,纹理贴图的产生以及气象信息可视化系统的开发等方面发挥重要的作用。     

基于GIS的陕西风电场微地形选址技术研究

以陕西已建成的风电场区域为对象,通过对其数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)进行宏观和微观的数字地形分析,了解其不同地形因子的数字分布阈值,确定满足风电场建设的地形因子条件;再结合风能资源数值模拟结果,形成风电场微地形选址的重要条件;通过该条件对全省1∶25万DEM进行网格式搜索,最终形成全省风电场选址建设区划图。     

遥感影像三维可视化研究

利用DEM高程资料实现遥感影像的三维显示可大大提高遥感监测产品的使用价值，而商用软件成本高操作繁琐普及困难。利用计算机图形学知识和Delphi编程语言，开发了一套遥感影像三维可视化软件。对在开发过程中遇到的有关DEM数据的裁剪与拼接、图像配准、地表模拟、透视变换、消隐处理、光照和阴影效果以及颜色变换等问题的解决方案和实现方法作了简要的介绍。     

基于GIS的秦岭山地气温空间分布

提出一种以气象站点观测资料为基础,用G IS技术建立山地平均气温分布模型的方法。通过数字高程模型(DEM),获取地形数据,建立山地天文辐射模型。考虑海拔高度、地形等影响气温空间分布因子,建立山地气温分布模型。     

山区复杂地形上区域大气质量模式的试验研究

由于复杂地形上的气流多变，所以，进行区域空气质量模拟是比较困难的。根据大气污染总量控制和环境规划的需要，发展了一种可适用于山谷城市的大气质量模式，该模式的主要特点；（１）采用目前尚少的复杂地形上的三维边界层模式作为大气扩散模式所需城三维边界层要素场；（２）用复杂地形上的三维以模式和斯扩散氏架源（包括面源）和主架源所造在的地面ＳＯ２浓度，然后将两者的模拟浓度在相应网各上叠加。验证结果表明，该混合模式     

复杂地形下山西高原太阳潜在总辐射时空分布特征

针对太阳辐射在不同区域及地形地貌条件下的差异,借鉴国内外太阳辐射最新研究成果,考虑地形和大气衰减因子及各种可能的影响因子,基于数字高程模型提取坡度、坡向以及地形遮蔽因子,建立了山西高原太阳潜在总辐射计算模型,进而利用纵跨山西南北的3个辐射观测站的5年逐日太阳总辐射晴空观测资料对模型计算结果进行了检验分析,检验结果表明模型适用可行.利用该模型计算分析了山西高原太阳潜在总辐射的时空变化以及地形因子影响下的变化特征,可望为区域小气候变化以及区域植被、农作物所应用的小气候指标提供重要的基础条件.     

基于GIS的大连冰雹分布与地形因子的相关分析

利用1971-2010年大连地区64个乡镇的冰雹观测资料和1:50 000数字高程模型,选择和设计对冰雹空间分布可能有影响的地形因子,如海拔高度、坡度、坡向、地形起伏度、地形切割深度等,采用数字地形分析、不规则窗口统计等方法研究冰雹分布与地形因子间的相关关系。结果表明：地形高程、西北偏西坡向和地形切割深度是影响大连地区冰雹分布的最主要地形因子。地形高程抬升下的强对流天气系统有利于降雹;西北偏西坡向有利于冰雹的形成;地形起伏显著的区域更有利于冰雹的形成和降落。建立了冰雹与地形因子间的回归方程,模拟了大连地区的冰雹空间分布,结果显示大连地区冰雹最严重区域位于瓦房店和普兰店北部地区,沿海及南部地区较少。     

起伏地形下浙江省散射辐射时空分异规律模拟

结合影响起伏地形下太阳散射辐射的天空因素与地面因素,通过基于数字高程模型（DEM）数据的起伏地形下天文辐射模型和地形开阔度模型,综合考虑地面因素对散射辐射的影响;基于常规地面气象站观测资料建立的水平面散射辐射模型,考虑天空因素对散射辐射的影响;建立了起伏地形下浙江省散射辐射分布式估算模型;逐月计算了浙江省散射辐射（100m×100m）的空间分布。结果表明：散射分量分布与地理地形因子、季风影响、大气透明程度有关,由高纬向低纬逐渐增加;季节分布特点为,夏季〉春季〉秋季〉冬季;坡度、坡向对散射辐射的分布影响小,但辐射值与开阔度呈正相关,各季辐射最大值分布在开阔度大处,最小值在开阔度最小处,不同季节有所伸缩。计算结果可以为气候变化和环境资源研究提供基础数据。     

起伏地形下深圳市天文辐射的空间分布

以起伏地形下天文辐射的分布模型为基础,借助地理信息系统（GhS）处理数据,将深圳市1：250,000DEM数据作为地形的综合反映,模拟计算了起伏地形下（坡度、坡向和地形遮蔽）深圳市天文辐射,分析了起伏地形下深圳市天文辐射的分布规律,完成了深圳市100m×100m分辨率的各月及全年的天文辐射的空间制图。结果表明：对于局部地形起伏引起的天文辐射的变化。秋、冬季最为显著,向阳坡和背阴坡的极值差异较大,这和太阳高度角随着季节变化而冬半年相对较低、夏半年相对较高有关。坡度对天文辐射的影响在冬半年较大,随着坡度的增大,辐射差值增大的幅度呈递减趋势。     

Frost risk mapping for landscape planning: A methodology

Summary Minimum air temperatures were measured during three winters with a network of stations in open, undulating terrain. It was observed that the change in minimum air temperature with elevation could be predicted from mean nighttime windspeed, total nighttime net radiation loss and a hill-top reference minimum temperature. It was also found that the deviation of temperatures at individual sites could be predicted from a local terrain parameter which reflects the extent of cold air accumulations. Thus a methodology for frost risk mapping has been developed which is based on regional weather dataand local terrain analysis. This paper describes the model and illustrates the regional weather and terrain effects with three-dimensional block diagrams.With 8 Figures     

起伏地形下河南省太阳散射辐射的分布式模拟

利用河南省及周边145个气象站1961－2000年常规气象观测资料和河南省1:25万DEM数据,充分考虑起伏地形下太阳散射辐射的天空因素与地面因素后,基于分布式开阔度模型和天文辐射模型,实现了起伏地形下河南省太阳散射辐射的分布式模拟.计算了100m×100 m分辨率下河南省1－12月气候平均太阳散射辐射及多年平均年散射辐射总量的空间分布.结果表明:在充分考虑经验系数的时空分布特征后,模拟精度有了进一步提高.与郑州站的观测资料对比验证表明,模拟精度较高,年平均绝对误差为3.06 MJ·m-2,年平均相对误差为1.67％;局地地形对太阳散射辐射的影响比较明显;通过个例年验证对模型性能和模拟结果进行考察,年平均相对误差不足11％.综上表明模型的时空模拟性能良好.     

A new large-eddy simulation model for simulating air flow and warm clouds above highly complex terrain. Part I: The dry model

This paper presents the dry version of a new large-eddy simulation (LES) model, which is designed to simulate air flow and clouds above highly complex terrain. The model is three-dimensional and nonhydrostatic, and the governing equations are sound filtered by use of the anelastic approximation. A fractional step method is applied to solve the equations on a staggered Cartesian grid. Arbitrarily steep and complex orography can be accounted for through the method of viscous topography. The dynamical model core is validated by comparing the results for a spreading density current against a benchmark solution. The model accuracy is further assessed through the simulation of turbulent flow across a quasi two-dimensional ridge. The results are compared with wind-tunnel data. The method of viscous topography is not restricted to moderately sloped terrain. Compared to models using curvilinear grids, it allows this model to be applied to a much wider range of flows. This is illustrated through the simulation of an atmospheric boundary-layer flow over a surface mounted cube. The results show that the dry model version is able to accurately represent the complex flow in the vicinity of three-dimensional obstacles. It is concluded that the method of viscous topography was successfully implemented into a micrometeorological LES model. As will be shown in Part II, this allows the detailed study of clouds in highly complex terrain.     

一种基于卫星云图定量估计的三维显示方法

对卫星云图进行云地分离、云分类、云高估计等定量计算,并利用这些定量结果,用OpenGL进行三维建模,首先叠加地形,然后以混合的形式实现半透明与非透明云及全透明的地表区别显示,以云顶高估计结果作为云高,高程作为地面高度进行三角网格绘制,最终实现与实际云团基本相一致的三维云图。