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2008年 第44卷 第5期 刊出日期：2008-09-20

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北京地区一次强降水过程的多种观测资料四维变分同化试验

陈敏,仲跻芹,郑祚芳

2008, 44(5):  756-764. 

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采用MM5非静力预报模式及其伴随模式系统，对2005年汛期北京地区的一次局地强对流降水过程进行了包括地面每3小时一次的湿度观测资料、北京地区自动站逐小时降水资料、北京地区逐30分钟GPS可降水量观测在内的多种观测资料的四维变分同化试验。结果表明，采用四维变分方法同化多种非常规中尺度观测资料后，模式成功地模拟出此次降水过程，不仅很好地修正了变分同化窗内的降水预报，同时也使同化窗口以后的降水预报获得了较为明显的改善，并且发现同化了多种观测资料后获得的最优初始场较原模式初始场对流不稳定能量显著增加，具有更利于降水形成的动力及热力条件。还对各种观测资料在四维变分同化中的相对重要性进行了分析。

贵州省雾的气候特征研究

罗喜平,杨静,周成霞

2008, 44(5):  765-772. 

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利用1961-2004年贵州省84个观测站的天气现象和能见度资料以及9个代表站的地温、气温和相对湿度资料较全面地分析了贵州省雾的空间、时间分布特征。分析表明贵州省雾的空间分布并不具有很强的规律性，全省年平均雾日数为299天，在60天以上的地区比较分散，主要分布在东部、西部边缘及中部地势较高处，年平均雾日数大于100天的有3个站，以毕节地区的大方县为全省之最，有170天。贵州省雾的时间分布具有明显的季节和日变化。尽管每月都有雾出现，但主要集中在冬半年（10月至次年2月），雾最少时段在5-7月，一天当中早08时发生雾的频率最高；雾的年际变化分析表明贵州省84站平均雾日数呈明显减少趋势，平均每年减少006日。进一步对贵州省9个代表站的气象条件进行初步的统计分析，显示冬季最低气温的逐年升高，年平均每日地温与气温之差、日最高气温与最低气温之差的降低以及年平均相对湿度的减少是造成年平均雾日数呈减少趋势的原因。

中医证候的多元统计分析及方法研究

王曦,宋剑南,房祥忠

2008, 44(5):  669-675. 

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从“高脂血症及动脉粥样硬化痰瘀证候的蛋白质组学研究”的数据出发，研究影响中医证候的各主要因素。对11种可能的标志蛋白质（群）数据进行分析，以统计聚类为主导思想，给出变量聚类和样本数据聚类综合应用的方法，并结合医学角度对变量聚类结果的分析，指导组内和组间两种样本聚类讨论；同时，通过假设检验，从统计理论上对所得分类予以支持。最后得到标志蛋白质群{结合珠蛋白前体，α-胰蛋白酶抑制剂轻链，脂肪细胞脂质结合蛋白异构体3，补体C4}或{纤维蛋白原γ链，α-胰蛋白酶抑制剂轻链，未确定名称的蛋白(ID1485)}。考虑可能是区分高脂血症及动脉粥样硬化痰证和瘀证的标志蛋白质群，从而给出蛋白质水平上对痰证和瘀证判决方法的建议。

具阻尼项的“坏”的Boussinesq型方程的Cauchy问题

李清善,李红,宋长明,张熠然

2008, 44(5):  676-682. 

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研究一类具阻尼项的“坏”的Boussinesq型方程u_u-u_xx-2ku_xxt-αu_xxxx=β(u<>sup>n)_xx的Cauchy问题，其中k,α为大于零的实数，β是实数，n≥2是整数。在关于初值的适当假设下，证明了Cauchy问题存在一个整体光滑解u∈C^∞((0,T］;H^∞(R))∩C(［0，T］；H1(R))∩C1(［0，T］；H-1(R))对任何T>0。

弹性方柱中波的传播规律
Ⅱ有限长方柱的瞬态响应

魏建萍,苏先樾

2008, 44(5):  683-688. 

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在以前工作基础上对有限长方柱的瞬态响应进行了研究，得到了其在任意外力作用下解析形式的瞬态响应图。从绘制的图谱中能够清晰地看到柱面的翘曲变形和机械信号沿着拟P波、拟SV波和拟SH波通道中的传播过程。从这个封闭系统中发现了一些瞬态波传播的规律和特点。

素混凝土本构模型参数的实验研究

陈建林,李旭东,刘凯欣

2008, 44(5):  689-694. 

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在对JHC(Holmquist-Johnson-Cook)模型进行理论分析的基础上,针对该模型的力学参数获取问题设计了一系列具体的实验，并通过这些实验获取了一种素混凝土的JHC模型的具体参数。依据所获取的JHC模型力学参数，运用LS-DYNA有限元软件，对素混凝土板在爆炸载荷作用下的破坏过程进行了数值模拟，并进行了相应的爆炸实验。数值模拟结果与实验结果吻合较好，表明按照本文提供的实验方法来测定JHC模型参数是有效的。

基于拟分布函数的中药色谱指纹图谱的相似性分析

安金兵,许玉琼,贺东奇,蔡少青

2008, 44(5):  695-699. 

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针对中药色谱指纹图谱中色谱峰面积值存在较大变异性的问题，从拟分布函数的角度介绍了一种新的分析方法。采用秩变换将色谱峰面积值转化为相对秩次，然后通过一系列变换将原数据转换成拟分布函数的形式，再利用柯尔莫哥洛夫检验实现不同类别样品的色谱指纹图谱之间的相似性分析。通过对北马兜铃和南马兜铃样品的比较，说明了该方法有较好的灵敏度和稳健性，因而是比较合理的。

短波信道相干带宽的计算

李彦丽,张义尉,段晓辉,焦秉立

2008, 44(5):  700-704. 

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介绍了一种双层平谷电离层电子密度模式。从该电子密度模式和电离层波传播特性出发确定多径分量，计算短波信道相干带宽。计算并分析了不同工作频率以及不同通信距离下的相干带宽。与采用单层电子密度的模型相比，由于双层平谷模型可以更准确地分析由电离层反射的多径分量以及它们的路径损耗，因此其计算的相干带宽比单层模型更接近实际测量值。

一种实现OLAP数据隐私保护的方法

陶有东,童云海,谭少华,唐世渭,杨冬青

2008, 44(5):  705-710. 

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提出一种对于联机分析处理（OLAP）数据的隐私保护方法。首先采用多项式回归的方法对查询数据进行初步模拟，在初步模拟基础上提出了两类有效的规则进行优化处理。该方法在隐私保护的同时保持了较好的信息有效性。同时利用Kullback-Leibler信息量来描述OLAP模拟数据的信息有效性，解决了有效性难以评价的问题。实验表明该方法在隐私保护和信息有效性两个方面均取得了满意的结果。

用于288×4读出电路中的高效率模拟电荷延迟线

鲁文高,陈中建,张雅聪,吉利久

2008, 44(5):  739-743. 

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提出了一种带时间延迟积分功能的高性能CMOS读出电路芯片适用的高效率电荷延迟线结构。基于该结构，设计了一款288×4规格焦平面阵列组件适用的CMOS读出电路芯片，并已完成流片、测试。该芯片包括4个视频输出端，每个端口的像元输出频率为4～5MHz（如用于实现384×288规模的成像，帧频可达160Hz）。测试结果表明这款芯片具有高动态范围（大于78dB）、高线性度（大于995%）、高均匀性（大于968%）等特征。

面向Mesh片上网络的快速层次化多目标映射方法

林桦,张良,佟冬,李险峰,程旭

2008, 44(5):  711-720. 

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为求得片上网络(NoC)拓扑映射的近似最优解，提出一种面向MeshNoC的层次化多目标映射方法--HMMap。该方法采用分组和多目标启发式算法，自动将给定应用的IP核映射到NoC体系结构上，有效支持大规模IP核的映射，并且能够很好地权衡系统通信能耗和延迟两个关键设计指标。实验表明，HMMap相对现有方法运行时间短，所得到的拓扑映射方案在降低通信能耗和延迟方面均效果显著。随着NoC规模的增大，HMMap的优势更加明显。

一种新的导数可靠度的RFID标签数目估计

郭宏博,赵玉萍

2008, 44(5):  721-726. 

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时隙ALOHA是一种分时隙通信方案，对于采用了时隙ALOHA的RFID(radio frequency identification)系统，标签数目估计可以指导时隙数目的选取，有助于优化系统效率。目前的估计方法存在准确度低、估计范围小的缺点，尤其在标签数目大于时隙数目的时候估计误差很大。针对这种情况，提出一种新的导数可靠度合并的标签数目估计方法DRCTE(derivative reliabilities combined tag estimation)，该方法统计时隙ALOHA的空白时隙、独占时隙和碰撞时隙的数目，据此对标签数目做出3个初步估计；然后用3种时隙数目与总时隙数目的比值函数的导数作为初步估计的可靠度；最后用可靠度合并3个初步估计，得出最终估计结果。算法合理利用了可靠度高的信息，遏制了可靠度低的信息，具有估计精度高，估计范围大的特点。

图的最大平均度与关联色数

王淑栋,闫立军,刘向荣

2008, 44(5):  727-732. 

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图G的关联着色是从关联集I(G)到颜色集C的一个映射使得任意两个相邻的关联不着同色。从图的结构性质出发,对图的关联着色进行了讨论，利用归纳法和换色技巧证明了mad(G)<3,Δ(G)=4的图G存在一个(6,2)-关联着色。

对称密码算法的性能优化

刘勇,陈宇,陈钟

2008, 44(5):  733-738. 

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选择AES-128，SHA-256，SHA-512和Whirlpool4个目前应用最为广泛的对称算法进行优化。首次讨论了如何在龙芯2E通用处理器上优化对称密码算法。针对每种算法提出了具体的优化技术，并对优化后的结果进行了分析。优化后所获得的性能是目前已知的龙芯处理器上的最好结果。针对对称密码算法，给出了龙芯2E新指令扩展的建议和一个新的并行Hash函数模式。

天津南部地区平流雾过程塔层气象要素特征分析

吴彬贵,张宏升,张长春,王兆宇,于莉莉,刘彬贤,解以扬

2008, 44(5):  744-750. 

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利用天津255m大气边界层气象铁塔观测资料，分析了2006年2月平流雾天气过程塔层气象要素演变特征。结果表明：西南暖湿气流为平流雾的形成和长时间维持提供了逆温和湿度条件，平流雾形成前4个小时，西南暖湿气流突然增强。深厚平流雾形成时，低层大气呈弱不稳定层结；雾形成和发展期间，低层大气维持增湿和双层逆温层结，风场减弱，风向切变增强；冷空气产生的下沉逆温使低层雾得以维持较长时间，西北干冷空气的逐层入侵导致平流雾从高到低逐步消散；雾消散期间，雾体低层呈现出超绝热递减层结特征。分析还显示：平流雾过程中，温度廓线特征与雾体厚度关系密切。

光流法在强对流天气临近预报中的应用

韩雷,王洪庆,林隐静

2008, 44(5):  751-755. 

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针对强对流降水的情况，提出了使用光流法计算得到的光流场来代替交叉相关法得到的运动矢量场。与简单的交叉相关法相比，光流法从偏微分方程的角度来求解光流场，在计算过程中使用了严格的约束条件，运用递归法进行求解。试验及评价的结果表明，对变化较快的强对流降水天气过程，光流法明显优于交叉相关法。

南海台风“悟空2000”生成及发展的数值模拟

伊炳祺,刘启汉,梁爱民,张庆红

2008, 44(5):  773-780. 

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应用NCAR/PSU中尺度非静力模式MM5模拟了南海台风“悟空2000”从一个热带扰动发展为强台风的过程。模拟结果表明，MM5模式能够很好地模拟出“悟空2000”台风的强度和最大风速，清晰显示出南海台风发展中具有的阶段性和爆发性。从水汽和位涡等诊断量的分析出发，分析了模拟的台风结构和台风眼生成的可能影响因素。敏感性试验结果显示，南海海面温度对台风发生发展有至关重要的作用：如果海表温度降低1℃，模拟的台风最大风速将降低近10m/s，风速达到台风级别（328m/s）的时间推迟约7个小时；如果海表温度降低2℃（SST仍高于265℃），该热带扰动将不能发展到台风的强度。

城市三维地质信息管理与服务系统设计与开发

屈红刚,潘懋,吕晓俭,刘学清,张永波,于春林

2008, 44(5):  781-786. 

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分析了城市地质信息化的发展历史及现状；重点介绍了城市三维地质信息管理与服务系统的整体设计，包括系统目标、系统框架及主要功能、数据分析及处理流程；分析了系统开发中的关键技术。给出了城市三维地质信息管理与服务系统开发在北京市的应用情况。

基于COMPOSITE设计模式与XML实现变差函数模型的一致表达与存储

姚凌青,潘懋,王占刚,屈红刚

2008, 44(5):  787-792. 

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采用COMPOSITE设计模式表达复合变差函数的内存模型，为各种类型的变差函数模型实现了统一的访问接口，显著提高了核心代码的重用程度及系统的可维护性和扩展性。同时利用XML实现了变差函数模型的序列化和动态导入，不仅可以方便地记录模型信息，还可以清晰地展现模型的内部结构，为模型的评价分析、模型的对比选择以及相似地质背景下的复用提供了基础。

基于方向小波变换的分层多描述图像编码

李锌,张飞舟

2008, 44(5):  793-798. 

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为了达到在不可靠网络中传输和自适应带宽的目标，提出了一种新的多描述图像编码。该方法采用不同的分层比例实现分层传输，将基本层传输给低带宽的客户端，而基本层和增强层传输给高带宽的客户端；采用多描述编码方法解决不稳定网络信道中传输的问题。在图像编码过程中，采用自适应的方向小波变换来消除图像相邻像素间的冗余信息以提高压缩效率。实验结果表明该算法具有很好的鲁棒性，在高误码率信道上相对于传统的多描述图像编码可以得到更好的重建图像质量。

川东北二叠系-三叠系白云岩成因研究

张婷婷,刘波,秦善

2008, 44(5):  799-809. 

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通过对川东北二叠系-三叠系白云岩岩石学和地球化学特征分析，表明研究区内白云岩按沉积相及相应的岩石结构特征主要分为3类：礁白云岩、颗粒白云岩和泥晶-微晶白云岩（含膏云岩）。礁白云岩具有典型的混合带白云石化特点，受海平面频繁变化影响；颗粒白云岩的形成与混合水白云石化作用和深埋藏成岩作用有关；准同生白云石化或卤水回流渗透白云石化是泥晶-微晶白云岩（含膏云岩）的形成机制。

基于支持矢量机和信任域的目标跟踪算法

贾静平,张飞舟,柴艳妹

2008, 44(5):  810-814. 

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通过使用SVM(支持矢量机)分类器对像素分类进行目标检测，将输入图像转换成可靠的目标概率分布图，然后结合使用性能优良的信任域优化算法，在概率分布图上实现目标定位并确定其尺寸。分类器对像素分类的低错分率为信任域算法提供了更好的基础。通过和现有算法的比较以及在真实序列图像上的实验表明，该算法不但能够更准确地检测到目标，而且在跟踪精度方面有了显著提高。

城市土地利用的热环境效应研究--以宁波城区为例

贾静平,张飞舟,柴艳妹

2008, 44(5):  810-814. 

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选取宁波城区为研究对象，利用高分辨率的QUICKBIRD多光谱影像数据与LandsatETM+热红外波段数据探求城市地区土地利用类型的热环境效应。采用剖面分析方法表征宁波城区的热环境空间分异状况；通过热环境效应总体贡献指数与面积加权贡献指数定量分析各种土地利用类型对城市热环境的正负效应。结果表明宁波城区存在热岛效应，建设用地内部地表温度差异明显；工矿仓储用地、平房住宅、交通运输用地、未利用地与公共建筑用地对宁波城区热环境效应具有正向贡献，其中工矿仓储用地最为明显；水域、农用地、生活居住用地和城市绿地对于城市热环境效应具有减缓作用，其中水域最为显著。

面向公交车辆优化调度的运行服务质量评测分析

张飞舟陈嘉,杨伯钢

2008, 44(5):  822-826. 

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将人工智能方法引入公交车辆运营调度管理，调度管理人员可根据具体运营状况，运用快速、便捷的智能调度算法，制订出符合实际情况的运营调度方案，有效提高公交车辆运营效率。利用遗传算法（genetic algorithm，GA）的智能化特征，针对北京市公交车辆运营管理问题进行了优化调度研究。仿真实验表明，利用GA的公交车辆优化调度，实现了公交车辆调度的智能化，并在基础上利用排队论推导了乘客等待时间模式，进行了优化调度结果评测分析，从而验证了利用智能调度方法能够有效地改善公交车辆运营效率的合理性和可行性。

不同叶面积指数反演方法比较研究

刘晓臣,范闻捷,田庆久,徐希孺

2008, 44(5):  827-834. 

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以PROSAIL模型模拟数据和地面实测数据为基础，分别分析了土壤背景、冠层反射率非各向同性以及随机噪声等因素对几类代表性反演方法的影响（植被指数法、二阶微分法、模型反演法以及方向性二阶微分法）。结果表明在不同条件下，各类反演方法的反演精度差别较大。植被指数NDVI对几种因素的滤除能力都较差，反演精度最低；模型反演精度高于植被指数方法，但会受到土壤背景的影响；二阶微分方法虽然能部分消除土壤背景的影响，但受冠层反射率非各向同性的限制。文中提出的方向性二阶微分法能较好地消除土壤背景和冠层反射率非各向同性的影响，反演精度较前者有所提高，但二阶微分方法易受噪声影响。