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2008年 第44卷 第3期 刊出日期：2008-05-20

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台风麦莎(0509)的数值模拟及结构演变特征分析

高帆, 王洪庆

2008, 44(3):  385-390. 

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利用中尺度数值模式MM5，成功地模拟了0509号台风“麦莎”的路径、强度及其内部结构。根据模式输出的高分辨率结果分析了“麦莎”的动力和热力特征，包括环流结构、涡度、散度以及温湿场。结果表明：气旋低层的动力场及温湿场的明显不对称分布，加强了系统内部的上升运动；Q矢量散度辐合中心与强降水有很好的对应关系，500hPa高度场上强Q矢量散度辐合区域以及正涡度区对地面强降水中心有很好的指示作用。

利用点源叠加合成有限尺度运动源的理论地震图

盖增喜, 陈晓非

2008, 44(3):  407-412. 

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在点源格林函数解析解的基础上，根据动力学的独立性原理，把运动的有限尺度破裂源看做是多个动态的点源的叠加。文中的叠加包含有两重意思，一是震源大小的叠加，二是运动过程的叠加。利用这个想法给出了不同传播模式下有限源的面元划分方法和时间延迟的计算方法，并以Bouchon模型为例，验证了点源叠加方法的正确性和合理性。系统分析了在用点源叠加方法合成有限面源理论地震图中，单元划分的精细程度对合成理论地震图精度的影响。结果表明在保证一定合成理论地震图精度的前题下，因震源破裂传播速度、震源时间函数的频率特征及接收点位置等参数的不同，对面源离散的精细程度要求也不同。在强地面运动模拟计算和利用近场记录反演震源破裂过程等研究中，都需要将断层面离散成一系列子破裂单元，研究结果对离散过程中尺度的选定具有重要参考价值。

结构需求量表的信效度检验

陈阳, 黄韫慧, 王垒, 施俊琦

2008, 44(3):  490-492. 

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修订结构需求（personal need for structure, PNS）量表，对1042名被试进行问卷测量。项目分析显示，11道题目均符合心理测量学要求。验证性因素分析表明，中文版量表符合原量表的二因素模型，即“对结构的需求”和“对缺乏结构的反应”。量表的内部一致性和分半信度均高于0.80，重测信度为0.79。量表具有较好的效标关联效度。

费率厘定平行四边形方法的数学模型

张博

2008, 44(3):  335-338. 

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为在保险费率调整实践中著名的平行四边形方法建立了严格的数学模型，提出了修正平行四边形方法和更一般的三角形方法，其皆可被看成是费率厘定的新工具。

北半球夏季的斜压波包个例分析

龙小雨

2008, 44(3):  379-384. 

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利用NCEP/NCAR再分析资料，使用局地能量诊断和三维准地转波动通量等工具分析了2002年北半球夏季的一次斜压波包过程。结果表明：波包发展的能量来源主要依靠斜压转换获得，频散项对波包的影响很小；波包进入衰减期以后，波包的东侧和南侧作为垂直方向的波动源，向下传播波动通量；向下的波通量进入对流层低层气旋范围，对气旋的维持起到重要作用。

估计不同阶段和环境下的设备可靠性

何书元,赵宇, 房祥忠

2008, 44(3):  331-334. 

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同型号设备的可靠性根据不同的使用环境发生变化。随着环境指标的不断恶化或改善,可靠性形成环境的函数称为可靠性曲线。估计出这条曲线后,就可以对未知环境下的设备可靠性给出合理的预测。在不同的试验阶段，可靠性曲线的形状一般有显著的不同。作者利用全体试验数据估计最后试验阶段的可靠性曲线，对于对数正态总体研究不同试验阶段的可靠性曲线的估计问题,给出了估计方法，证明了估计量的一致强相合性,并用计算机模拟试验说明方法的可用性。

单根In掺杂的n-ZnO纳米线/p⁺-Si异质结的紫外电致发光

霍海滨,杨卫全, 戴伦, 马仁敏, 秦国刚

2008, 44(3):  339-342. 

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采用化学气相沉积的方法在In_0.1Ga_0.9N衬底上生长出In掺杂的n-ZnO纳米线阵列。电学输运测量得到单根n-ZnO纳米线的电阻率为0.001 Ω cm，比同样方法在GaN衬底上生长的ZnO纳米线低约20倍。这个结果表明来自于In_0.1Ga_0.9N衬底中的In原子在高温生长过程中可能被掺入ZnO纳米线。制备成功单根n-ZnO纳米线/p⁺-Si异质结构并研究了其电致发光特性。室温下电致发光光谱中可以看到一个窄的ZnO激子峰（约380 nm）和一个中心位于700 nm 的来自Si衬底表面自然氧化硅发光中心的发光峰。

TRMM卫星LIS闪电资料在数值模式中的应用

李万彪, 宋国琼, 童科

2008, 44(3):  399-406. 

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利用热带降雨测量卫星（TRMM）上闪电成像仪（LIS）和测雨雷达（PR）资料，得到了LIS闪电发生率与PR对流降水之间的统计关系。将由LIS闪电数据反演的对流降水等资料，连续同化加入到改进的区域预报模式（ARPS）的初始场中，对江淮流域暴雨进行模拟，结果显示暴雨的中心位置和强度预报都得到了明显的改善。

以MnCl₂为催化剂前体用CVD法合成碳纳米管

黄小兵, 高红, 魏大鹏, 陈清

2008, 44(3):  343-346. 

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以MnCl₂为催化剂前体，利用化学气相沉积法合成出了碳纳米管，利用电子显微镜和能量色散X射线谱对样品进行了表征，系统研究了碳纳米管生成的条件。

LDPC码高速译码器的设计与实现

乔华, 管武, 董明科, 项海格

2008, 44(3):  347-352. 

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通过对LDPC码(低密度奇偶校验码)的迭代译码算法的分析，提出了一种同时能够对两个码字进行译码，使得译码器中的变量节点和校验节点交替被两个码字使用的译码器结构。该结构不仅适用于全并行结构的LDPC码译码器，也适用于目前广泛采用的半并行结构译码器。以此结构为基础，实现了一个长度为1008bit，改进半并行结构的LDPC码译码器。此结构能够充分利用现有半并行结构译码器的逻辑资源，将译码器数据吞吐率提高近一倍。测试结果表明，该译码器的有效信息速率达到45Mbps。

介质目标瞬态散射分析的时域积分方程方法与并行计算

张乖红, 夏明耀

2008, 44(3):  353-358. 

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推导了用于分析三维均匀介质目标瞬态散射问题的时域积分方程方法公式，采用时域的PMCHW积分方程组，空间基函数和时间基函数分别为RWG矢量三角函数和二阶B样条函数，讨论了基于MPI的并行计算方法。数值例子表明，使用该方法可以获得稳定和精确的结果，与解析解和频域矩量法结果非常吻合。

针对顺序数据访问应用的分离式数据缓存器设计

刘姝, 苟小刚, 曲宁, 李险峰, 程旭

2008, 44(3):  359-369. 

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高速缓存器技术可以有效地弥补处理器和内存之间的速度差异；但是随着待处理的数据规模的增大，顺序数据访问越来越多，当前的高速缓存器在面临这类没有太多时间局部性，会造成大量高速缓存器污染的顺序数据时并不是很有效。为解决这一问题，提出了分离式顺序数据缓存器（SSDC），可以通过顺序数据流检测器动态检测出来的顺序数据访问并将其存入专用缓存器，以减少顺序数据造成的主缓存器污染，并且由于子缓存器采用顺序数据预取技术和写不分配策略，可以有效地降低缓存器的失效率。实验结果表明SSDC能够有效地降低顺序应用的失效率，并且在带宽使用等方面具有优势。另外，SPEC2000Int的评测也表明SSDC对非顺序应用的性能没有负面影响。

绿洲区域气候效应的数值模拟

潘英, 刘树华

2008, 44(3):  370-378. 

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在改进的土壤植被大气模式（MSPAS）的基础上，引入一个有效的大气辐射传输方案，建立了一个能在物理上真实地描述陆气相互作用及其反馈机制的二维模式（MLAIM）。利用HEIFE实验的观测资料，对改进了土壤水分传输、近地面层湍流输送以及植被物理过程参数化方案后的MLAIM进行了检验。结果表明，MLAIM能够合理地模拟陆气相互作用中的各种物理过程，能够有效地模拟绿洲与沙漠的地表能量收支情况。因此利用MLAIM对绿洲的气候效应进行了研究，分析了绿洲“冷岛效应”与“湿岛效应”的形成机理，并且着重研究了绿洲对其周围沙漠的影响。结果表明，绿洲对沙漠的水汽输送是影响沙漠地表能量收支以及绿洲周边区域气候的最重要的因子。

不同下垫面温度和湿度湍流谱特征研究

刘明星, 张宏升, 宋星灼, 康凌, 陈家宜

2008, 44(3):  391-398. 

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利用相同探测设备、相同试验方法在戈壁、草原、郊区和城郊等不同下垫面开展的多次重复湍流观测实验资料，采用相同的湍流数据采集和处理方法，研究了不同下垫面温度和湿度湍流谱特征。研究表明：归一化的温度和湿度谱的高频段满足-2/3幂次律，低频段谱曲线相对集中在较窄的范围内，不呈现随稳定度参数z/L规则散布；较湿润地区的湿度谱曲线与温度谱十分相似，谱形一致；平坦地形谱曲线比粗糙下垫面要开阔、平缓；粗糙下垫面的谱曲线较为尖锐，“拐点”对应的无因次频率约为0.1；高粗糙度下垫面的高频段谱曲线高于平坦地形，说明高粗糙度地区的局地湍流耗散较强。戈壁下垫面的低频段湿度谱数值明显高于其他地区。研究还发现，稳定层结下，由于大尺度过程和重力波的共同作用，在分析双峰数据时应慎重。

认知地图两种外部化方法的比较
--以北京市为例

薛露露, 申思, 刘瑜, 田原

2008, 44(3):  413-420. 

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目前，通过实验方法获得人们头脑中认知地图的两种主要方法是手绘草图法和多维标度法(MDS)。为了深入探讨认知地图两种外部化方法的异同，以北京市为研究对象，要求抽样的被试同时完成MDS实验与手绘草图实验。对于两种不规则的认知地图，将它们的坐标系进行统一，并尽可能降低处理方法带来的变形。在此基础上，通过二维回归(BR)与误差椭圆的方法分别对两种外部化方法获得的结果进行全局与局部的比较，研究发现手绘草图的方法的结果更加符合实际地图；然而两个方法在变形的趋势上却大致相同。进而从MDS方法与手绘草图方法所研究的不同认知地图表达方式，到两个外部化方法自身的误差，做出分析与解释，并对这两种方法的应用提供了建议。

基于3DS MAX的火山地质景观三维建模与动态模拟研究

李百寿,秦其明, 邢立新, 姚云军, 叶霞

2008, 44(3):  421-428. 

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阐明了地质景观三维建模和成因动态模拟的研究意义，分析了国内外常用三维地质建模和模拟软件用于定性地质建模和模拟的不足之处，提出了利用3DS MAX多种建模和动态模拟工具，以定性、半定量、定量地质资料和数据作为数据源，进行地质景观三维建模和成因动态模拟。以吉林省伊通国家火山地质公园为例，介绍了火山地质景观自身及其地质背景的时、空信息组织和耦合方法；阐述了火山地质景观三维建模过程中空间尺度上的大、中、小层次结构及动态模拟过程中时间段的划分方法，建立起相互联系的空间三维可视化和时间动态模型。剖析了基于3DS MAX的火山地质景观定性-半定量模型和地质演化动态模拟的可靠性、精确性及适用性。

多波束声纳数字测深与改正模型

于家城, 宋春雷, 晏磊, 陈家斌

2008, 44(3):  429-433. 

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建立了多波束系统数字测深与波束角效应改正模型。根据多波束系统工作原理，建立多波束系统数字水深测量模型，对其中波束角效应产生的测深影响进行改正，进而模拟测量了海底地图，并以实际海底水深数据进行检验。结果表明，该模型比较符合理论分析及实际情况，测深改正效果明显。

同步加速器X射线层析显微技术在化石胚胎Markuelia研究中的应用

彭凡, 董熙平

2008, 44(3):  447-451. 

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运用同步加速器X射线层析显微技术，对化石胚胎Markuelia的内部构造进行了虚拟切片及三维重建，揭示出化石胚胎Markuelia同时存在左型和右型盘绕方式，身体分节数为64～70之间，初步证明了尾刺发育早于吻刺的观点，观察到的消化道比以前所描述的要长，并推断有可能保存有司翻吻运动的肌肉组织或脑部神经结。

驾驶人员风险驾驶行为分析及相关因素研究

庄明科, 白海峰, 谢晓非

2008, 44(3):  475-482. 

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对驾驶人员风险驾驶行为的结构进行分析，同时研究影响风险驾驶行为的因素以及驾驶行为和交通事故的关系。用探索性因素分析对驾驶行为问卷进行分析，得到4个因素：一般性违规、攻击性违规、无害性失误和危险性失误。还研究了驾驶经验、人格、驾驶态度、以及驾驶技术与驾驶行为的关系。

基于GIS的地震滑坡危险性的模糊综合评价研究

陈晓利,祁生文,叶洪

2008, 44(3):  434-438. 

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地震滑坡的形成机制复杂，影响因素众多，但各个因素对滑坡稳定性的影响却不一样。以往的研究中，对影响因素权重的确定主观因素有很大的影响。在前人研究的基础上，利用层次分析法对地震滑坡各影响因素的权重进行确定，较好地克服了主观因素的影响，在此基础上利用模糊数学的方法对研究区域的地震滑坡危险性进行评定，编制了地震滑坡危险性评价图。

营口-潍坊断裂带新生代盆地构造沉降对相邻板块运动的响应

邓荣敬, 徐备, 漆家福, 郝立华, 张友

2008, 44(3):  439-446. 

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营口-潍坊断裂带是郯庐断裂带中段一部分，自南向北发育潍北、莱州湾、黄河口、渤中、渤东、辽东、辽中等新生代沉积盆地（凹陷）。构造沉降量计算和作图结果表明，上述盆地的沉降史曲线有4种类型，它们对应不同的盆地类型。沿断裂带走向方向构造沉降速率的变化说明，营口-潍坊断裂带新生代以来构造活动自两端向中部逐渐迁移，太平洋板块和印度板块向欧亚板块的汇聚速率和汇聚方向的变化以及菲律宾板块的影响控制了营口-潍坊断裂带新生代构造演化和平均构造沉降量的变化，渤海湾新生代盆地是拉分作用和主动裂谷伸展两种作用共同控制形成的复合型盆地。

基于Patch-Dynamics模式的土地覆被变化预测
--以北京市为例

谢正磊, 许学工, 孙强

2008, 44(3):  452-458. 

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利用北京市土地利用变化数据建立了Patch-dynamics 动力模型。模拟结果表明了在不同的时间尺度上耕地所占比例都持续下降，城镇建设用地、林地所占比例继续上升。由于该模式考虑了模拟对象的变化过程以及不同土地利用类型之间的相互影响，其模拟结果比一般的简单动力模型模拟效果好。通过与实际情况的比较检验，用1996年数据对2001年的模拟结果与实际差别不大，误差在0～0.05之间，对于面积较小地类的模拟误差较小，说明这个方法可以用来对未来的土地利用变化状况进行模拟、预测。然而，这个模型只适应于十年尺度的预测，模拟时间越长，误差越大。在此基础上，提出协调土地利用矛盾，维持一定规模的城市绿色空间，实现首都城市定位目标的建议。

广州地区大气可吸入颗粒物的化学特征及来源解析

崔明明, 王雪松, 苏杭, 张远航

2008, 44(3):  459-466. 

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在广州市区及其附近地区设立了7个采样站点采集大气可吸入颗粒物(PM₁₀)样品，分析了17种元素（Na，Mg，Al，K，Ca，Ti，V，Mn，Fe，Ni，Cu，Zn，As，Se ，C d，Ba和Pb），5种离子（SO_４^2-，NO_３^-，F^-，Cl^-和NH₄⁺）以 及元素碳（EC）和有机碳（OC ）的含量，讨论了PM₁₀的化学组分特征以及气象条件对主要污染物的影响，并在此基 础上应 用主因子分析法对PM_10的主要来源进行解析。研究期间广州地区大气PM_10平均 浓度为125.8μg/m³，各地PM₁₀最主要的化学组分为有机物、SO_４^2-和地壳元素组分，分别占PM_10质量浓度的24%～32%，17%～21%和10%～12%。通过 主因子分析法确定广州地区PMPM₁₀的主要污染源 是地面扬尘、燃油排放、冶金化工及电子加工排放、燃煤、二次转化和生物质燃烧，其方差 贡献率分别为20.7%，17.8%，16.3%，14.3%，10.4%和6.3%。

基于产业-人口集聚分析的都市经济区空间功能分异
--以我国三大都市经济区为例

杜瑜,樊杰

2008, 44(3):  467-474. 

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产业以及与之紧密联系的人口空间集散态势导致都市经济区的空间功能分异。以地级市为基本空间单元，分别计算我国三大都市经济区基于从业人口的区位熵系数和塞尔系数，并对塞尔系数进行二级分解计算。前者表征产业的专业化程度，后者则反映了产业空间集聚导致的差异变化趋势。与此同时，塞尔系数的二级分解说明区际和区内差异的变化趋势。结果表明：三大成熟都市经济区核心城市产业综合管理化发展态势以及非核心城市产业专业化集聚发展态势显示都市经济区空间功能正日益分化，并同时带动流动人口空间集散与之相适宜。为此，都市经济区空间发展战略要通过分类实施空间发展政策等宏观调控，实现协调发展。

NDVI与气候因子耦合关系及其地域差异的定量递归分析
--以云南省纵向岭谷区为例

李双成, 刘逢媛, 戴尔阜, 吴绍洪

2008, 44(3):  483-489. 

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以云南省纵向岭谷区南部西南季风区和东南季风区为例，采用定量递归(recurrence quantification analysis，RQA)和交叉递归图(cross recurrence plots, CRP)方法分析了NDVI和气候因子之间的相互关系。结果表明，云南省纵向岭谷区西南季风区NDVI系列的确定性高于其东南季风区，两区NDVI系列耦合关系的动力学特性介于完全随机系列与含有噪声的确定性系列之间。从整体上看，两区NDVI系列的同步性较差，特别是在1987?1989年和1991?1993年两个时段同步性最低，而且西南季风区NDVI系列的变化滞后于东南季风区。从两个季风区NDVI分别与降水、气温系列耦合关系的CRP指数看，西南季风区NDVI与降水关系的相似性及其延存时间、结构性以及稳定程度均高于东南季风区， NDVI与气温关系与上述趋势大体一致，但各CRP指数在两个气候区的差别更小，说明NDVI与气温相互作用的特征在两区差异较小。

关于生态足迹分析若干理论与方法论问题的思考

白钰,曾辉,魏建兵

2008, 44(3):  493-500. 

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通过系统性的整合以往的研究成果，认为生态足迹理论方法除了存在评价模型的静态性、模型参数选择的弹性不足、社会经济因素对土地生产力的影响被忽略、生态账户涵盖不全面、评价结果与可持续的非对等性和忽略土地质量和功能的复杂性等方面的缺陷外，还存在贸易调整方法在概念上不足的问题。并针对各类缺陷提出一系列改进途径，分析这些改进途径的可行性和所要面临的挑战，以求对生态足迹理论及方法论的进一步完善提供依据。