人工主余震作用下桥墩结构损伤预测评估分析

主余震作用下,断层距（R_JB）和余震次数的不同对结构造成的损伤也大不相同,进行主余震序列下桥梁损伤评估时需要考虑断层距、余震次数等影响因素。基于OpenSees平台,以一座连续梁桥为例,根据人工主余震构造时不同的影响因素,选用余震衰减和PGA调幅的人工主余震构造法构造主余震序列进行结构损伤分析,并与实际主余震事件的损伤结果作对比,研究人工构造主余震序列预测结构损伤的可行性。结果表明：基于PGA调幅构造主余震的方法,当考虑余震衰减时,能够较好模拟出结构在实际主余震地震作用下造成的最终损伤,能够较合理的预测结构在实际主余震序列中的损伤指标;对区域主余震作用下的桥梁进行损伤评估时,需要考虑断层距和余震次数影响因素,桥梁距断层距R_JB越近时结构的损伤状态越严重,余震发生次数越多则结构的损伤增量就越大,并且结构在人工主余震作用下R_JB越大的地方,结构损伤增量误差程度越小,预测的损伤状态就越接近实际的损伤状态。     

相似性度量支持下的隐喻地图轮廓设计

形状轮廓对于事物的认知十分重要，是决定事物类别的关键属性，对于借助虚拟地图表达非空间数据的隐喻地图，其轮廓具有可操作优势，可用以增强其地图相似度，促进其与真实地图间联系的建立。但目前隐喻地图研究多侧重地图制作生成技术，较少关注地图认知设计，对制图过程掌控性差，导致地图轮廓形态随机性较强。以Gosper地图为基础进行改造设计，依据真实地图轮廓设计隐喻地图轮廓:基于转角函数法构建目标函数，衡量隐喻地图轮廓与目标轮廓的相似性，通过目标函数对地图轮廓进行筛选，并利用优化算法控制筛选流程，获得满足需求的地图轮廓。使用真实数据进行试验，结果表明，该方法可以获取与目标轮廓近似的地图轮廓，并能基于此轮廓框架开展地图设计表达工作。     

基于交通轨迹数据的三维动态噪声地图

噪声信息具有空间传播和随距离衰减变化的特征,采用三维动态可视化形式表达噪声地图可以体现该特征。本文针对噪声的空间分布与强度变化提出一种噪声地图表达的方法,基于Bertin符号参量分析,以具有高度可变的方柱并配以深浅变化的颜色作为噪声符号,动态传递噪声信息。为进行多尺度地图展示,在不同地图等级下设有相应细节层次的符号尺寸和定位排列方式。噪声地图以Web端Mapbox为展示平台,基于交通噪声模型和GPS轨迹数据,对上海黄浦区某区域一时间段内的噪声情况进行模拟表达,实现噪声数据的立体动态化显示。三维动态的表达扩展了噪声数据的表现维度,多维度、多参量的立体动态符号不仅可准确刻画噪声的分布,而且从视觉观感上提高了受众的兴趣度和专注度,这为研究噪声的热点分布、传递趋势等空间规律提供了可视化参考。     

Gosper地图的非空间层次数据隐喻表达与分析

本文借助隐喻地图的思想,研究非空间层次数据的空间隐喻表达与分析,以地图视角对非空间数据进行空间化处理,将抽象数据具象化以降低认知负荷,对地图学相关方法进行综合运用以拓宽其应用外沿。结合制图学经典方法开展地图视觉设计,以自然地貌隐喻数据特征,针对层次数据结构特点,将LOD及Cartogram技术引入隐喻地图的表达分析中,对各层级数据特征进行有效凸显,达到通过地图研究其背后数据规律特征之目的。最后,将本研究提出的方法应用于真实文件层次数据,进行文件数量分布、大文件群落定位、文件纵深分析等试验。结果表明,本研究能够有效表达层次数据,并支持一定的地图分析及数据挖掘工作。     

青藏高原土壤温度和湿度对T106模式预报的影响

在Ｔ１０６Ｌ１９谱模式中引入青藏高原土壤温度和湿度新近资料,改进模式听地表物理过程参数化方案,作了中期预报数值试验,结果表明,青藏高原土壤温度和湿度对高原本身及我国东部,东北地区高度场和降水预报有一定影响,改进土壤参数能够有效提高模式的预报结果。     

中国古代牧业社会骨制品的初步考察:以新疆巴里坤石人子沟遗址为例

考古遗址出土骨制品的研究对于揭示古代社会的动物资源获取和利用、手工业生产、社会组织结构等问题具有重要意义.国内骨制品研究目前多集中在农业区域,这些研究为探讨新石器时代至青铜时代的动物使用及其与社会发展、早期国家形成的关系等问题作出了重要贡献.然而,针对牧业社会骨制品的考察十分缺乏.新疆哈密地区巴里坤草原分布有大量古代牧业文化遗址,石人子沟遗址(43°31′12.8″~43°34′28.9″N,93°13′44.8″~93°16′49.1″E)是其中一处青铜时代晚期至铁器时代早期的大型聚落.本文从动物考古学视角研究该遗址2006年至2011年发掘出土的426件骨制品.结果显示,石人子沟遗址骨制品的原料主要为以羊(Ovis aries/Capra hircus)、马(Equus caballus)为主的家养动物和以鹿(Cervidae)为主的野生动物,其中羊的比例最高(69.7%),鹿(13.8%)、马(2.3%)次之,这与中原地区青铜时代农业文化遗址的骨制品多以牛为原料的情况明显不同.羊在骨制品原料中占绝对多数且大量使用羊距骨制品的现象是对石人子沟遗址以牧业为主的生业经济方式的直接反映.石人子沟遗址不同类型骨制品的制作各具特点,但整体表现出"省时省力"的特点,即对使用部位细致打磨,对非使用部位仅做简单处理.与中原地区商周时期大型制骨作坊规范化、规模化、产业化的骨器生产不同,石人子沟遗址未见专门的制骨场所,骨制品生产的操作链条也并不完整.遗址的骨制品生产可能是以家庭为单元进行的,产品的专业化、精细化程度也相对较低.该研究填补了我国古代牧业文化遗址出土骨制品动物考古学专门研究的空白,为进一步探究我国古代不同区域、不同生业经济基础下的制骨手工业面貌提供了重要资料.     

水库调控下黄河口沉积有机碳的分布、来源与输运特征

黄河是全球输沙量最大的河流之一,陆源颗粒有机碳通量高。然而,近年来流域水库调控对黄河下游水文格局和颗粒有机碳输送产生了重要影响,小浪底水库调水调沙时期成为黄河水沙和有机碳入海的关键时段。为揭示水库调控对河口水动力和有机碳分布的影响机制,基于2020年7月调水期和调沙期黄河口的水动力观测结果,结合沉积物有机碳测试结果,研究了水库调控不同阶段下河口沉积物粒度参数和表层沉积物有机碳的时空分布。研究结果表明,水库不同阶段下悬浮颗粒物的物源和主要扩散、沉积区域的变化,使得黄河口表层沉积物的粒度组成特征发生明显变化;在高径流量的调水期期间,粗颗粒泥沙携带颗粒有机碳在河口距离口门12 km范围内大量埋藏,河口区域表层沉积物的有机碳含量相较于调沙期明显偏低。调水期黄河口陆源有机碳主要来自下游河床冲刷,颗粒较粗,调沙期则转变为水库释放的细颗粒有机碳和流域C₃维管植物碎屑。水库调控的不同阶段使得黄河下游河流水动力格局和泥沙运输机制改变,从而引起黄河口沉积有机碳来源和分布的显著变化。因此,人类活动对调节有机碳向海洋的输送及其在近岸海域的分布具有主导性作用。     

富硫型水库沉积物AVS和SEM空间分布特征及重金属风险评价

随着湖库外源性污染的有效控制,沉积物污染特征成为影响湖库水环境质量的关键因素。本文以富硫型水库——汤河水库为研究对象,分析探讨水库沉积物的理化性质、重金属总量、酸可挥发性硫化物(acid volatile sulfide,AVS)和同步提取重金属(simultaneously extracted metals,SEM)的空间分布特征,采用沉积物基准法(sediment quality guidelines, SQGs)和AVS与SEM关系法对重金属可能诱发的生态风险和毒性效应进行评估。结果表明:汤河水库沉积物中AVS含量在0.03~51.75 μmol/g之间,并呈现坝前深水区>东支流库区>西支流库区的空间分布特征。根据Pearson相关性分析可知,汤河水库沉积物AVS含量与间隙水中SO₄^2-浓度、沉积物烧失量(LOI)含量呈显著正相关,与沉积物间隙水中NO₃^-浓度和沉积物pH呈现显著负相关。间隙水中SO₄^2-浓度和沉积物LOI含量是控制AVS产量的重要因素。水库沉积物中ΣSEM变化范围为0.52~2.75 μmol/g,呈现出东支流库区>坝前深水区>西支流库区的分布规律。水库沉积物中ΣSEM/AVS和ΣSEM-AVS的变化范围分别为0.06~22.73和-49.18~2.44 μmol/g,显示出水库坝前深水区表层0~10 cm沉积物不具有生态风险,而东、西支流库区沉积物中的SEM因为不能完全被AVS所固定而存在潜在生态风险。就单一重金属而言,汤河水库坝前深水区和东西支流中部区域沉积物Ni、Cu、Pb和Zn含量均介于临界效应含量(threshold effects level, TEL)值和可能效应含量(probable effect level, PEL)值之间,可产生低级风险毒性效应,但Ni的毒性效应风险接近中级,今后应予以重点关注。富硫型水库沉积物中容易出现高含量AVS,沉积物间隙水中SO₄^2-和NO₃^-的浓度是决定沉积物AVS净产量的重要因素。流域内重金属土壤背景值以及工业、采矿产业排放的废水类型直接影响着诱发生态风险的重金属种类。     

基于随机事件集的风暴潮重现期计算的合理性研究

为了研究随机事件集实际应用于计算南通如东岸段风暴增水的合理性问题,基于ADCIRC模型模拟影响南通如东岸段基于随机事件集的风暴增水,然后利用P-Ⅲ型曲线对年增水极值进行拟合,得到各典型重现期下的增水值,并与由28年历史资料拟合得到的各重现期下增水值进行对比。结果表明,在历史资料长度所及的28年以及以下重现期,基于随机事件集模拟得到的重现期增水值与基于历史实测资料的比较符合,说明随机事件集的结果在低重现期情况下结果良好。对于高重现期增水值,基于随机事件集的拟合结果显著大于基于历史资料的拟合结果。由于历史资料时间太短,不足以发生非常极端的风暴潮事件,故对高重现期的拟合结果难以保证可信度,所以不能排除随机事件集拟合结果的合理性。随机事件集在南通如东岸段对低重现期增水估计准确,同时也能较充分地估计高重现期增水,在目前缺乏百年千年时间尺度的实测资料的情况下,不失为一种良好的风暴增水重现期计算工具。在全球变暖情况下,超强台风出现几率大大增加,典型重现期增水值也会相应提高,为了预防风暴灾害的侵袭,需要加深加固海堤、江堤等海岸工程。     

顾及出租车OD点分布密度的空间Voronoi剖分算法及OD流可视化分析

为对城市各区域出租车OD轨迹流进行可视化分析,需对城市作空间剖分处理,以产生研究所需的子区域。传统的欧氏距离空间剖分方法,在空间上进行硬性切割不能有效地顾及城市人、物的时空流动模式,因此,本文提出了一种空间约束条件下,顾及出租车OD点分布密度的网络Voronoi剖分方法。首先,将道路网的边细分成线性单元,然后,设定空间约束以产生合适的发生元,让各发生元在路网上以线性单元为单位扩散步长,以不同的速度向周围联通道路进行扩散,最终将城市空间划分成一系列与出租车OD点分布密度相适应的空间子区域。利用OD流可视化理论与技术,基于划分的城市子区域分析出租车在这些区域的时空流动,并结合图论知识探究城市空间OD流拓扑图结构的变化,分析不同划分区域出租车流动模式。最后,通过北京地区一天的出租车轨迹数据,对本文提出的算法及分析方法进行了实验。