针对格网DEM难以对黄土高原梯田地形进行有效数字表达的问题,基于面向对象思想提出了能够顾及梯田地形的Grid-TIN混合格网DEM(Grid-TIN based DEM,GT-DEM)概念及其数据模型,并阐明其主要特征及与传统DEM的关系。以陕西绥德县辛店沟小流...针对格网DEM难以对黄土高原梯田地形进行有效数字表达的问题,基于面向对象思想提出了能够顾及梯田地形的Grid-TIN混合格网DEM(Grid-TIN based DEM,GT-DEM)概念及其数据模型,并阐明其主要特征及与传统DEM的关系。以陕西绥德县辛店沟小流域水平梯田为例,利用现有1∶1万格网DEM、梯田特征点线及其外围边界线,构建出能够充分顾及梯田地形的GT-DEM。研究表明,利用现有格网DEM和梯田地形特征点线构建顾及梯田地形GT-DEM的技术可行。GT-DEM不仅可对研究区全局地形进行粗略表达,而且可对其局部梯田地形进行精细表达。该研究是对如何提高DEM的梯田地形数字表达能力的有益探索,对进一步提高DEM对淤地坝、鱼鳞坑等其他人工地形的数字表达能力具有重要借鉴意义。展开更多
数值天气预报是天气预报业务和防灾减灾的核心科技。中国数值天气预报研究和业务应用一直受到高度重视,在基础理论研究、关键技术突破和业务系统研制方面取得了有广泛国际影响力的研究成果。在回顾中国数值天气预报技术及业务系统发展...数值天气预报是天气预报业务和防灾减灾的核心科技。中国数值天气预报研究和业务应用一直受到高度重视,在基础理论研究、关键技术突破和业务系统研制方面取得了有广泛国际影响力的研究成果。在回顾中国数值天气预报技术及业务系统发展基础上,重点综述中国自主发展的GRAPES(Global Regional Assimilation and PrEdiction System)和YHGSM(YinHe Global Spectral Model)两大业务预报系统的重要科技进展。GRAPES在模式动力框架、四维变分资料同化、卫星资料同化技术、雷达资料同化应用、集合预报和云物理过程等方面实现了技术突破,建立了无缝隙的、包含确定性预报和集合预报系统的中国气象局数值天气预报业务体系。YHGSM持续走谱模式发展路线,突破了干空气质量守恒全球大气谱模式、集合四维变分资料同化、海-陆-气耦合集合预报等技术,建立了以高分辨率全球中期和月延伸数值预报系统为核心的数值预报体系。军队和地方自主研发的数值天气预报系统是长期坚持既定科学技术方向、学术研究和业务研制紧密结合的结果。展开更多
国际耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project, CMIP)第六阶段(CMIP6)作为支撑全球气候研究和联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)评估报告的重要科学计划,其数据规模已...国际耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project, CMIP)第六阶段(CMIP6)作为支撑全球气候研究和联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)评估报告的重要科学计划,其数据规模已增长至PB级别,对数据管理与共享提出了更高要求。地球系统网格联盟(Earth System Grid Federation, ESGF)作为CMIP6官方指定的全球分布式数据基础设施,构建了一套覆盖数据全生命周期的软件体系,实现了从模式输出、质量控制、规范存储到全球分发的完整流程。该文系统介绍了ESGF的系统架构、节点组成与数据管理方法,重点阐述了其在CMIP6数据发布、元数据管理、版本控制、数据引用与服务质量监测等方面的关键机制。研究表明,ESGF在支持CMIP6数据全球共享中发挥了核心作用,我国也在其中积极参与并作出重要贡献;尽管ESGF在网络性能和服务均衡性方面仍面临挑战,但其正在向集成在线分析与近数据计算的新一代服务平台演进,为地球系统科学数据共享提供更加高效和可持续的支撑。展开更多
【目的】全球离散格网系统(Discrete Global Grid Systems,DGGS)本质上是多尺度栅格结构,地理空间矢量与格网的集成是难点,矢量线格网化是其中的基本问题。现有方案多以平面格网单元中心(格心)连线为矢量线建模结果,但扩展到球面后建模...【目的】全球离散格网系统(Discrete Global Grid Systems,DGGS)本质上是多尺度栅格结构,地理空间矢量与格网的集成是难点,矢量线格网化是其中的基本问题。现有方案多以平面格网单元中心(格心)连线为矢量线建模结果,但扩展到球面后建模精度降低,本文针对这一缺陷提出矢量线全球离散格网系统高精度建模方法。【方法】首先选择与地球拟合程度更高的菱形三十面体构建六边形格网系统,以3个相邻菱形面构成组合结构并建立三轴整数坐标系描述单元空间位置;然后根据矢量线首尾端点所在单元确定最优方向编码以减少搜索范围,通过编码邻近运算搜索矢量线经过的球面单元,以球面格心连线为建模结果并提出跨面矢量线处理方法;最后增加单元顶点(格点)作为结构要素,实现多结构要素矢量线建模,进一步提高建模精度。【结果】实验结果表明:本文方案能正确实现全球各个大洲海岸线格网化建模,确保格网化单元与矢量线拓扑相交,且相较平面格网建模结果兼具精度和效率优势。【结论】针对传统矢量数据格网建模方法的几何精度损失和拓扑畸变问题,本文提出高精度球面格网化建模方法,为矢量数据转换至格网同构处理提供有力支撑。展开更多
文摘针对格网DEM难以对黄土高原梯田地形进行有效数字表达的问题,基于面向对象思想提出了能够顾及梯田地形的Grid-TIN混合格网DEM(Grid-TIN based DEM,GT-DEM)概念及其数据模型,并阐明其主要特征及与传统DEM的关系。以陕西绥德县辛店沟小流域水平梯田为例,利用现有1∶1万格网DEM、梯田特征点线及其外围边界线,构建出能够充分顾及梯田地形的GT-DEM。研究表明,利用现有格网DEM和梯田地形特征点线构建顾及梯田地形GT-DEM的技术可行。GT-DEM不仅可对研究区全局地形进行粗略表达,而且可对其局部梯田地形进行精细表达。该研究是对如何提高DEM的梯田地形数字表达能力的有益探索,对进一步提高DEM对淤地坝、鱼鳞坑等其他人工地形的数字表达能力具有重要借鉴意义。
文摘数值天气预报是天气预报业务和防灾减灾的核心科技。中国数值天气预报研究和业务应用一直受到高度重视,在基础理论研究、关键技术突破和业务系统研制方面取得了有广泛国际影响力的研究成果。在回顾中国数值天气预报技术及业务系统发展基础上,重点综述中国自主发展的GRAPES(Global Regional Assimilation and PrEdiction System)和YHGSM(YinHe Global Spectral Model)两大业务预报系统的重要科技进展。GRAPES在模式动力框架、四维变分资料同化、卫星资料同化技术、雷达资料同化应用、集合预报和云物理过程等方面实现了技术突破,建立了无缝隙的、包含确定性预报和集合预报系统的中国气象局数值天气预报业务体系。YHGSM持续走谱模式发展路线,突破了干空气质量守恒全球大气谱模式、集合四维变分资料同化、海-陆-气耦合集合预报等技术,建立了以高分辨率全球中期和月延伸数值预报系统为核心的数值预报体系。军队和地方自主研发的数值天气预报系统是长期坚持既定科学技术方向、学术研究和业务研制紧密结合的结果。
文摘国际耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project, CMIP)第六阶段(CMIP6)作为支撑全球气候研究和联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)评估报告的重要科学计划,其数据规模已增长至PB级别,对数据管理与共享提出了更高要求。地球系统网格联盟(Earth System Grid Federation, ESGF)作为CMIP6官方指定的全球分布式数据基础设施,构建了一套覆盖数据全生命周期的软件体系,实现了从模式输出、质量控制、规范存储到全球分发的完整流程。该文系统介绍了ESGF的系统架构、节点组成与数据管理方法,重点阐述了其在CMIP6数据发布、元数据管理、版本控制、数据引用与服务质量监测等方面的关键机制。研究表明,ESGF在支持CMIP6数据全球共享中发挥了核心作用,我国也在其中积极参与并作出重要贡献;尽管ESGF在网络性能和服务均衡性方面仍面临挑战,但其正在向集成在线分析与近数据计算的新一代服务平台演进,为地球系统科学数据共享提供更加高效和可持续的支撑。
文摘【目的】全球离散格网系统(Discrete Global Grid Systems,DGGS)本质上是多尺度栅格结构,地理空间矢量与格网的集成是难点,矢量线格网化是其中的基本问题。现有方案多以平面格网单元中心(格心)连线为矢量线建模结果,但扩展到球面后建模精度降低,本文针对这一缺陷提出矢量线全球离散格网系统高精度建模方法。【方法】首先选择与地球拟合程度更高的菱形三十面体构建六边形格网系统,以3个相邻菱形面构成组合结构并建立三轴整数坐标系描述单元空间位置;然后根据矢量线首尾端点所在单元确定最优方向编码以减少搜索范围,通过编码邻近运算搜索矢量线经过的球面单元,以球面格心连线为建模结果并提出跨面矢量线处理方法;最后增加单元顶点(格点)作为结构要素,实现多结构要素矢量线建模,进一步提高建模精度。【结果】实验结果表明:本文方案能正确实现全球各个大洲海岸线格网化建模,确保格网化单元与矢量线拓扑相交,且相较平面格网建模结果兼具精度和效率优势。【结论】针对传统矢量数据格网建模方法的几何精度损失和拓扑畸变问题,本文提出高精度球面格网化建模方法,为矢量数据转换至格网同构处理提供有力支撑。
