九龙江口-厦门湾三维潮流数值模拟

采用浅水半隐式三维数值模型,考虑九龙江径流影响,运用垂向水平分层法,计算了包括九龙江河口、厦门西港、东海域、同安湾,以及大小金门的厦门湾全海域各固定垂直分层的水平和垂直流速分量.由于在浅滩处采用了干湿动边界处理方法,较好地重现了涨落潮造成的潮间带间歇性出没,提高了模型的计算精度和适用范围,计算结果与实测资料吻合良好.通过讨论各层的潮流场分布特征,显示厦门湾海域潮流以正规的半日潮为主,大部分海区潮流运动形式都为往复流,其中围头湾、大小金门水道、厦门东侧水道以及青屿水道为强流区.     

基于WRF风场再分析的银滩波浪场数值模拟

北海银滩海域实测波浪资料缺乏,为了获取银滩附近海域的波浪数据,以便对银滩水动力条件进行分析,利用WRF(全球气候模型)对NCEP(美国环境预测中心)的CFSR(气候预测系统再分析)资料进行再分析,得到北海区域高空间分辨率的10 m高度风场,并建立潮流模型以计算北海海域潮流场,进一步利用风场、潮流场成果建立MIKE 21 SW波浪模型对北海海域波浪场进行模拟计算及分析。结果表明:模型计算成果合理,可为银滩海域波浪分析提供有效的手段;北海银滩附近全年波浪以南向浪为主且趋于与银滩滩面垂直,全年浪高多为0.2~0.5 m,波浪周期一般为2~4 s。     

非结构网格海洋模式在洞头人工渔礁区选址中的应用

应用一种非结构网格海洋模式(FVCOM)建立了洞头列岛及其临近海域的水动力数值模式,水平方向三角网格的采用使模型对大陆海洋线以及岛礁边界的拟合达到了很高精度.经流速、流向和潮位验证后,精度良好的模型被用于人工渔礁区选址的研究.以大潮底层最大流速和大潮底层平均流速为主要判别指标,结合海域地形和水深分布,选定了底层最大流速小于0.6 m/s、平均流速小于0.4 m/s的海域为适宜人工渔礁建设的礁区范围.     

大风江典型工程流场变化特征及悬浮泥沙扩散数值模拟

悬浮泥沙扩散会导致局部海域悬浮物增加,对区域海洋生态环境造成一定影响。本研究以大风江大桥为例,基于MIKE21模型分析了大风江潮流场变化和悬浮泥沙扩散特征。结果表明,大风江以往复流为主,涨急时最大流速为0.80m/s,落急时最大流速为0.89m/s,落急流速(平均流速为0.42m/s)大于涨急流速(平均流速为0.28m/s)。大桥建设对大风江的流场影响有限,主要影响范围为桥的东北端海域。当悬浮泥沙在低潮释放时,落潮期间浓度10mg/L的包络面积(10.11km²)远大于涨潮期间的包络面积(1.10km²)。同时落潮时最远扩散距离为7.15km,涨潮时最远扩散距离为2.69km。悬浮泥沙的扩散会对周边海域的水质造成一定影响,因此建议控制施工规模并采取防污帘等措施来减少悬浮泥沙扩散。     

闽浙沿岸上升流及其季节变化的数值研究

采用三维斜压非线性数值模式ECOMSED,同时考虑地形、边界流(台湾暖流、黑潮和长江冲淡水)、热通量及QuikSCAT风场等动力因子,对闽浙沿岸上升流及其季节变化进行了数值研究.结果表明,闽浙沿岸一年四季均有上升流存在,且上升流中心及上升流强度有明显的季节变化特征.其中,浙江沿岸舟山群岛和渔山列岛附近、福建沿岸海坛岛和马祖列岛附近四季均存在较强的上升流中心,上升流强度季节变化特征是"冬弱夏强".冬季上升流强度为10-3cm/s量级,沿岸平均上升流速约为0.3×10-3cm/s;夏季最大上升流速可达0.8×10-2cm/s,沿岸平均上升流速约为0.4×10-2cm/s.     

洋山深水港海域悬沙浓度时空变化及其动力原因

洋山港海域是多岛屿、多汊道，由大、小洋山两条岛链围成的喇叭口型的海域，是以落潮流为主、含沙量高、潮流强的潮汐水道，泥沙运动主要以悬沙为主.通道内潮流基本为WNW ESE向往复流，潮流平均流速在1.0 m/s，最大流速都在2.0 m/s以上，含沙量在1.0 kg/m3以上.根据该海域不同时期实测含沙量资料，分析了洋山港海域悬沙浓度的时空分布格局，并讨论了其分布变化的原因，包括长江口和杭州湾泥沙扩散对洋山港海域泥沙环境的影响、潮差的影响以及“峡道效应”对洋山港高含沙量的形成.     

铁山港湾港口总体规划用海对海水动力环境的影响预测

【目的】研究铁山港湾港口总体规划工程的建设对周边海域潮位、纳潮量和流场3个方面的影响。【方法】采用二维潮流数学模型对铁山港湾海域的潮流场进行数值模拟,分析工程前后水动力变化情况。【结果】铁山港港口总体规划实施后,石头埠站、沙田站和安铺站最高潮位均有所增加,增加幅度分别为0.03m,0.11m,0.10m;石头埠断面潮流涨急流速略有减小,平均减小幅度为0.06m/s,落急流速略有增加,平均增加幅度为0.06m/s;沙田断面涨落潮流速均略有增大,增加幅度为0.11~0.17m/s;安铺断面主槽区流速基本上无变化;工程后石头埠、沙田和安铺3个断面的纳潮量均有不同程度的增加,分别为1.8%,3.1%和4.3%,沙田断面单宽纳潮量变化不大。【结论】港口总体规划工程实施后,铁山湾内涨潮时流速较小、落潮时流速较大的分布规律没有改变,对铁山港水动力环境影响较小。     

雷州半岛东部近岸海域潮流特征分析

为进一步研究雷州半岛东部近岸海域的潮流分布规律,采用准调和分析的方法,对2012年8—9月雷州半岛东部海域海洋观测获取的潮流数据进行分析,探讨该海域的潮流性质、实测潮流统计特征、潮流运动形式、最大可能潮流流速和余流的分布特征。研究结果表明:雷州半岛东部海域为不规则全日潮流,涨潮段流速大于落潮段流速,最大流速基本都出现在表层。近岸浅水测站涨、落潮流平均流向基本沿海岸线方向,呈往复流,深水测站基本呈旋转流,区域性变化显著。潮流的可能最大流速出现在C9测站的表层,余流主要受风况、地形因素影响,强度较小,一般在10 cm/s以下。本研究结果可为雷州半岛东部海域的数值模型验证和工程应用研究提供重要参考。     

基于FDS格式的长江镇扬段水沙数值仿真

基于镇扬江段河势变化剧烈、感潮特性明显、水沙运动复杂的特征,建立了二维非稳态水流、水质及泥沙耦合数学模型,在有限体积法框架下应用通量差分裂(FDS)格式计算模型中各跨单元边界的数值通量,基于实测数据对模型进行了率定验证.运用所建模型对洪季、枯季镇扬江段水沙过程进行数值仿真,结果表明:(1)镇扬江段汛期流速约为0.72-1.98m/s,枯水期流速约为0.33-1.24m/s,汛期平均流速约比枯水期增加了40.6%;(2)汛期水动力条件较好,沿河排污口最大污染带长度约1550m,枯水期总污染带长度约2800m,比汛期增加了46.2%;(3)汛期镇扬江段平均含沙量为0.12-0.20kg/m3,枯水期平均含沙量为0.07-0.11kg/m3,汛期含沙量较枯水期增加了40%;汛期,泥沙浓度从上游至下游沿河长方向基本呈现递减趋势;枯水期,由于径流、潮流双重作用明显,泥沙浓度沿程变化较小.     

龙凤头海滩修复工程与波流动力响应特性

基于MIKE 21软件建立平潭龙凤头海滩修复工程海域双重嵌套二维潮流和波浪耦合数学模型,并将验证后的模型运用到工程设计方案实施前后潮流场及波浪场的模拟,比较分析水动力的变化.研究结果表明:平潭海域潮汐类型属于正规半日潮,8月大潮潮差约为5m,潮汐强;海坛湾内潮流总体表现为往复流特征,湾口流速最大,湾内流速较小,湾顶流速最小;北端防波堤大大减少了南北水体交换,内侧落潮流调整为沿堤流;堤头处挑流作用明显,流速增加,形成明显的旋转流;南北端防波堤对其内侧一定范围海域有掩护作用,波高削减显著,受掩护岸线长度略大于防波堤长度;堤头处受波浪折射作用影响,波能辐聚,波高增大.工程后海滩中部岸段波高及流速削减不明显,建议增设离岸堤加强海滩保护.     

基于医学图像的三维交互测量技术研究

三维测量技术在机器视觉、自动加工、工业检测以及生物医学等众多领域都具有重要意义和广阔的应用前景。但利用传统的测量方法,许多三维测量工作只能在基于面绘制的基础上进行表面点的测量,无法测量其内部结构组织。对此,提出了一种在体绘制基础上可对任意部位进行测量的方法;并以可视化类库VTK为基础,在Windows平台上,以VisualC++为开发工具,研究实现了一个三维医学模型测量系统。主要讨论了三维观察的具体过程和三维交互拾取技术,系统对诊断具有参考价值,为虚拟手术及远程医疗打下了良好的基础。     

基于Cult3D技术的虚拟化学实验室的构建设计

根据网络化学虚拟实验室的功能要求提出实验室系统的整体开发设计,并以一个虚拟化学实验为例,重点阐述其中基于Cult3D的虚拟实验设计方案。     

Web3D技术在多媒体教学中的应用

多媒体技术是计算机教育应用的热点领域，在现代教育中扮演着越来越重要的角色。而Web3D技术作为虚拟现实技术的一种实现形式，为虚拟现实技术走进课堂，走近学生，提供了广阔的发展平台。本文从多媒体教学中存在的实际问题出发，设计制作了基于X3D标记语言的3D多媒体课件，为Web3D技术在多媒体教学中的运用寻找到了一条新途径。     

利用Java3D装载器装载X3D文件的一种实现方法

根据当前3D技术的现状,分析了目前大多数3D技术普遍存在的不能在一种3D格式下调用另一种已有3D图形文件,因而效率不高的问题。基于该问题,对Java3D技术及其Java3D装载器组件进行了介绍。并以Java3D装载器装载目前较为流行的X3D文件为例,给出了解决该问题的一种具体实现方法。     

D3D渲染2D精灵的几种方法及性能比较

从DirectX8．0开始，微软已经放弃了DirectDraw组件。也就是说。从Direetx8．0开始，2D渲染的方式应该采用Direct3D组件来完成。通常情况下，使用D3D泣染2D的基本方式可以分为以下三种：（1）使ID3DXSprite接口渲染,（2）建立正交投影矩阵，为每一个待渲染的精灵创建顶点缓冲来渲染,（3）建立正交投影矩阵，为所有精灵建立一个比较大的顶点缓冲池作批处理渲染。本文将对这三种方法的实现方式进行探讨，并通过测试比较这三种方法的性能差异。     

基于三维地理环境的雷达网探测威力计算与实时空情态势显控

基于三维GIS引擎,利用高清卫星图片、高程数据、各种地图要素矢量数据等信息,构建了包含地形、地貌等信息的逼真三维地理环境,实现了高效、灵活的图上查询、量测、分析、标绘等功能.基于XDraw剖面可视域分析算法,实现了地形和电磁干扰条件下雷达三维探测威力范围和二维高度层切片的实时计算与显示.以实装指挥信息系统为数据源,根据雷达情报诸元参数确定出空情目标性质后,利用相应三维模型实现了目标的逼真显示,并基于线性拟合算法实现了动目标模型的平滑控制.开发实现了三维战场态势显控系统,验证了所提方案的有效性和良好的效果.     

基于ArcEngine三维地形分析和可视化

基于ESRI公司提供的二次开发工具ArcEngine和C#编程语言,阐述了三维GIS的理论、方法及过程,实现了GIS数据的三维显示以及部分三维分析功能。     

3DGIS中可视化技术与二次开发应用研究

对三维地理信息系统(3DGIS)中的可视化三维实体模型的构建技术作了探讨,提出了实体建模软件开发环境下的快速建模过程和深层二次开发技术,完成了可视化模型与地理信息系统的数据归一化接口设计以及数字高程模型的生成.     

浅谈基于GIS系统的虚拟现实技术

地理信息系统（GIS）技术已经被大量应用于资源管理、环境监测、城市规划、土地管理及交通、水利、林业等领域，但GIS技术的发展还远没有止境。人们已经不满足于传统的二维（2D）GIS软件平台，取而代之的是空间的、立体的三维GIS。但由于3D-GIS包括第三个坐标以及从平面到立体的换算，所以增加了大量的存储量和额外的数据量。因而时至今日，真正的3D-GIS软件还很少。本文一方面介绍了3D-GIS的概念、特点以及发展现状；另一方面还介绍了国外主要三维GIS软件的结构和功能，并对3D-GIS的发展趋势做了科学的预测。     

基于SuperMap.Deskpro.Net三维建模及二、三维一体化的应用研究

分析了3DGIS的功能、研究内容以及缺陷.通过对3DGIS和2DGIS比较得出二、三维一体化的必要性.运用Supermap.Deskpro.Net建立三维场景,进行山体和城市三维建模、城市三维快速建模、二、三维一体化搡作、联动显示、属性修改、SQL查询等,研究二、三雏一体化的特点和优势,并对相关问题进行探讨.