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1. 基于遥感与区域化方法的无资料流域水文模型参数优化方法

姜璐璐, 吴欢, Lorenzo Alfieri, 李潇濛, John S. Kimball, 陈秀万

北京大学学报自然科学版 2020, 56 (6): 1152-1164. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2020.076

摘要（918）

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PDF（pc）（4416KB）（280）

针对无资料流域径流预报的难点, 探讨水文模型参数优化的共性问题, 综述区域化方法和遥感方法的研究现状。首先从水文模型参数优化面临的共性问题, 即水文地理数据生成、目标函数构建和优化方法选择等问题出发, 分析其对参数优选结果的影响, 并归纳出当前广泛认可的解决方案。然后结合区域化方法的技术原理和研究进展, 着重论述测站密度对区域化方法性能的影响, 并分析该方法在中国的适用性。接着从研究区域、水文模型结构、遥感资料以及率定目标等方面归纳总结遥感方法优化水文模型参数的最新研究进展。最后对区域化方法和遥感方法的优缺点及未来发展前景进行对比分析, 为中国无资料或缺资料流域径流预报实践提供参考。

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2. 南海潜在海啸源危险性的定量分析

胥力文, 陈秀万, 杨婷, 李飞

北京大学学报自然科学版 2019, 55 (3): 445-450. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2019.015

摘要（783）

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PDF（pc）（941KB）（153）

利用COMCOT模型, 分析马尼拉海沟一个潜在海啸源的危险性。通过改变震级和震源深度两个海啸初始场信息, 揭示海啸登陆中国沿海地区时的首波波幅与二者的定量关系。结果表明: 震源深度对首波波幅的影响幅度可以达到50%, 地震震级不同, 震源深度对首波波幅的影响趋势也不同; 海啸登陆时的首波波幅基本上随着震级的增加而加大, 但由于海啸波会与近岸的反射波互相叠加, 可能导致在海啸传播至近岸过程中首波登陆波幅异常减小; 震级达到Mw 8.6时, 海啸等级为1级, 部分沿海地区会遭受海啸威胁。

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3. 突变论尖角模型在树材积估算中的应用研究

李伟, 陈秀万, 毛海颖, 李飞

北京大学学报自然科学版 2017, 53 (1): 189-196. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.092

摘要（803）

HTML （13）

PDF（pc）（590KB）（382）

为了研究树木的生长是否也存在突变的问题, 将突变论的尖角模型理论应用于我国北方——内蒙古赤峰市旺业甸林场 10 个常见树种单木材积的测定和计算。选取 10 个北方常见树种, 对其树高(H)、胸径(D)、材积(V)、地径(D₀)等参数进行测定, 并以此作为真值, 利用改进差分进化算法对建立的“材积-树高-胸径”模型进行内符合精度检验, 利用边缘树种对模型进行外符合精度检验, 比较模型计算值与仪器测量值之间的差异。在经过一定的迭代之后, 结果表明: 模型的总体相对误差 RS 在[0.001, 0.05]范围, 平均相对误差 E 在 [-0.11, 0.02]范围, 总体预估精度 P 大于 80%, 说明模型拟合较好, 即突变论中的尖角模型理论适用于我国北方 10 个树种单木材积模型的建立, 同时说明随着树木的不断生长, 当树高达到一定高度时, 材积将遵循突变论的尖角模型理论。这是突变论的尖角模型理论首次应用到单木材积的测定, 并得到较好的拟合结果。同时, 在不连续的测量状态下建立的突变低维模型为树木材积的研究和各树种间的空间竞争研究提供了一定的理论和实践依据。

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4. 一种基于查找表的GNSS-R 土壤含水量估算方法

彭学峰;陈秀万;万玮等

北京大学学报（自然科学版） 2015, 51 (5): 879-887.

摘要（694）

PDF（pc）（4339KB）（309）

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5. 天顶对流层干延迟模型高程适用性研究

曹艳丰,陈秀万,李伟,肖汉,李怀瑜

北京大学学报（自然科学版）

摘要（721）

PDF（pc）（871KB）（407）

针对天顶对流层干延迟(ZHD)的3种通用模型, 即Saastamoinen模型、Hopfield模型和Black模型, 构建基于探空数据的Radiosonde方法来解算ZHD并将其作为真值, 在北美夏季中纬度地区真实大气和标准大气两种条件下, 通过对比Radiosonde方法与3种通用模型计算的ZHD结果, 对3种通用模型进行高程适用性分析。结果表明, 3种通用模型都适用于0~30 km的高度, Black模型和Saastamoinen模型的精度相近, Hopfield模型精度最差。最后, 构建高气压变化范围的本地化短期ZHD-P模型。

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6. 基于共享位置数据的最短时间路径算法

朱瀚,李怀瑜,肖汉,陈秀万,王婷婷

北京大学学报（自然科学版）

摘要（913）

PDF（pc）（15075KB）（108）

为了满足人们以最短时间到达目的地的出行需求, 同时合理化地分配人流, 更加充分地利用公共资源, 缓解城市高峰期的道路拥堵问题, 提出一种基于共享位置数据(LBPSS)并以最短时间为目标的最优路径算法, 解决路况信息路网覆盖率不足、更新缓慢及其与现实路况不符等问题, 实现结合实时路况信息的路径导航。结合ArcGIS平台和Android平台, 利用数据库的快速查询、索引支持和集合运用方面的优秀性能, 实现基于共享位置数据的最短时间路径算法的应用实例, 并与目前的常用算法进行试验比较, 验证该算法的可行性和有效性。结果表明, 该方法更具实用价值, 在节省出行时间的同时, 更加合理地对高峰期拥堵道路的车辆进行分流。

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7. 基于位置的参与式感知服务

李怀瑜,朱瀚,肖汉,陈秀万,陶里

北京大学学报（自然科学版）

摘要（776）

PDF（pc）（1886KB）（563）

以共享为核心理念, 探索一种新型的可扩展的 LBS?? 基于位置的参与式感知服务(LBPSS), 用于解决当前LBS系统POI更新缓慢、数据采集困难以及用户黏性小等问题。详细设计了LBPSS系统的架构, 并分析LBPSS相比于LBS的优势及特点。针对LBPSS的具体实现问题, 提出隐私保护、参与激励机制、数据可信验证、数据挖掘和数据可视化五项关键技术。LBPSS用户能够基于位置提供数据同时获取数据及服务, 实现更多类型数据的采集与数据共享利用。最后结合ArcGIS Server和Android平台实现LBPSS在空气质量监控中的应用, 验证LBPSS的可行性和有效性。

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8. 融合GIS的犯罪概率模型及应用

肖汉,杜永慧,徐金泽,陈秀万

北京大学学报（自然科学版）

摘要（784）

PDF（pc）（648KB）（485）

考虑时间距离因素、犯罪率因素、人口数量因素、警察因素、地理环境因素和被害人职业因素等影响因子, 采用数学建模方法, 建立研究区域的犯罪概率评价函数。采用这种评价函数计算研究区域的犯罪概率, 然后融合GIS相关技术, 得到犯罪分子下一步最有可能犯罪的预测区域, 即犯罪的地理画像, 并通过实例对方法进行验证和分析。这种新的犯罪概率模型的应用, 可以为连环犯罪的侦破提供空间地理数据, 缩小警方布控范围, 是一种精确性较高、适宜各种地理区域的新型侦查手段, 能够对连环犯罪案件的侦破起到很大的作用。

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9. 基于线性加权的Cell-ID定位方法

万家欢,庄春华,陈秀万,张威奕,万玮

北京大学学报（自然科学版）

摘要（624）

PDF（pc）（1326KB）（770）

基于Google基站数据库, 提出一种基于线性加权的Cell-ID定位方法, 以综合利用智能移动终端在定位时所能接收到的小区基站的信号强度和相应的小区基站坐标等信息。该方法仅需要升级智能终端软件就可以实现定位。实验表明, 在2??要求下, 定位误差小于150 m, 可以满足精度要求比较低的基于位置的服务的应用需求。

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10. 基于动态数字地形模型的流域产汇流模拟方法

朱强,孙敏,陈秀万

北京大学学报（自然科学版）

摘要（630）

提出建立动态数字地形模型的概念。通过对各类地表相关信息的描述和关联, 建立其内在的计算规则。可以用于模拟水文过程中复杂、非线性的动态变化。在动态地形模型中, 以规则网格为计算单元, 通过计算规则描述了模拟过程的动态变化。以产汇流为例, 阐述了利用动态地形模型模拟的方法, 取得了初步效果, 为在该方向的深入探索提供了一条可参考的思路。

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11. 增强现实地理信息系统

孙敏,陈秀万,张飞舟,郑宏伟

北京大学学报（自然科学版）

摘要（983）

地理信息系统（Geographical Information System, GIS）与增强现实（Augment Reality, AR）技术的结合将推动户外AR系统的发展，同时也将为地理信息科学的发展开辟新的方向，两者结合的结果即为增强现实地理信息系统（Augment Reality Geographical Information System, ARGIS）。作者提出了明确的ARGIS概念、组成结构及研究框架，并进行了详细讨论，另外就其研究背景、相关研究现状及其发展的重要性进行了阐述。

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12. SWAT模型的水量平衡及其在梭磨河流域的应用

陈军锋, 陈秀万

北京大学学报（自然科学版）

摘要（694）

SWAT模型是一种基于GIS基础之上的分布式流域水文模型，近年来得到了快速的发展和应用。SWAT模型能够利用遥感和地理信息系统提供的空间信息模拟多种不同的水文物理化学过程，如水量、水质、以及杀虫剂的输移与转化过程。主要介绍SWAT模型水量平衡模块的原理和结构，并在梭磨河流域应用，旨在揭示梭磨河流域的气候波动和土地覆被变化对流域径流的影响。结果表明，20世纪60—90年代，梭磨河流域的径流变化中，由气候波动引起的约占3/5～4/5，由土地覆被变化引起的约占1/5。

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