Epistemological possibilities and imperatives of complexity research: a reply to Reitsma

Reitsma (A response to ‘simplifying complexity’. Geoforum 34 (1) (2003) 13), in response to the article ‘Simplifying Complexity’ (Manson, S.M., Simplifying complexity: a review of complexity theory. Geoforum 32 (3) (2001) 405), highlights a number of interesting and important aspects of complexity theory that invite further discussion. In particular, there are three areas of complexity research that are open to deeper exploration: (1) the width and breadth of ‘complexity’ defined as a scientific endeavor; (2) the role of theory relative to practice and their relationship with pattern and process in complex systems; and (3) the need for greater discussion and exploration in order to define the conceptual bounds of complexity theory.     

资源环境承载力评价理论方法与实践

资源环境承载力评价是国土空间规划和三区三线划定的基础,评价理论与方法越来越受到各界的关注,但尚未形成完备的理论框架。本研究引入短板理论、风险理论和边际理论,构建资源环境承载力评价的理论框架与技术方法,并以陕北黄土高原绥德县为研究区开展实证研究。基于短板理论,识别区域重大资源环境问题,遴选1~3个制约性因素;基于边际理论,以资源开发利用利润最大化或无利润作为资源承载力评价标准,开展资源承载力评价;基于风险理论,以人类活动带来的环境问题或灾害引发的生命和财产风险的容许标准作为环境承载力评价标准,开展环境承载力评价;基于单因素承载力评价结果,开展综合承载力评价,评价结果为安全承载、容许超载或不可接受超载;将综合承载力评价结果与区域国土空间开发现状或规划结果做叠加分析,划定区域发展三区三线。通过对绥德县资源环境承载力评价,结果表明,该理论框架与技术方法简便易推广,评价结果可信,可以为国土空间优化、科学划定"三条红线"提供支撑。     

从岩体结构控制论到工程地质耦合论及其传承发展

本文简述了20世纪70年代谷德振先生提出的岩体结构控制论、90年代王思敬先生提出的地质环境理论和21世纪初李广诚提出的工程地质耦合理论的主要内容,阐述了上述理论的传承发展关系,并在提出时间、研究对象、研究内容、控制因素、基本思想、涉及学科和思想范畴等几个方面将3个理论进行了对比。最后依据上述理论对十三陵抽水蓄能电站地下厂房位置的选择和紫坪铺大坝位置与轴线方向的选择及所采取的工程措施进行了分析。     

Stepping from the wreckage: Geography, pragmatism and anti-representational theory

This paper draws out linkages between non-representational theory (NRT) and pragmatism. In doing so it sets NRT in a much wider, historical anti-representational movement. This should add momentum to its progress, and open up the considerable pragmatist and neo-pragmatist heritage as a resource for dealing with questions about methods, politics and ethics that NRT raises. Firstly I outline pragmatism and NRT to ground the discussion. Secondly the convergences between pragmatism, poststructuralism and the later work of Wittgenstein are considered. After that I go through a series of working principles which can underpin what is being termed anti-representational theory. These include; the primacy of life and action, pluralism, materiality/spatiality/temporality/relationality, anti-essentialism, creativity, collectivity, fallibilism, and disorder in method. I conclude by considering anti-representational knowledge production through radical incrementalism underpinned by witness and narrative.     

炮孔合理堵塞长度的研究

基于爆破理论和应力波理论,分析了炮孔堵塞物的作用机理及其在炮孔中运动过程,推导出了炮孔堵塞长度的计算公式,并对合理炮孔堵塞长度的选取进行了现场试验,试验结果说明了理论分析的正确性,可为爆破实践提供理论依据。     

Elastic behavior of weakly cemented contact

We investigate the elastic behavior of weakly cemented contact. We show that the radial distribution of stresses and the stiffnesses of a cemented contact are governed by the ratio a/RΛ, where R, a, and Λ are, respectively, the grain radius, the contact size, and the ratio of the elastic moduli of cement and grains. Moreover, we show that a cemented contact is always less stiff than a Hertzian contact having a similar size. Finally, we propose accurate approximate expressions of the contact stiffnesses. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

与地洼学说相关的几个问题

强调了陆内地台活化造山,是地洼学说即活化构造理论的核心概念。并从板块构造“地学革命”对经典地槽造山成因论的否定;从近廿年板块构造研究华南大地构造取得突破经典板块碰撞造山模式,提出了板内弧后造山新模式的研究实例;以及从活化构造理论与多岛海板内变形理论的对比等几方面的阐明,指出陆内活化造山区,作为地台区、陆缘造山带之外的第三种大地构造类型,其自主创新的意义和作用至今并未改变。强调了地洼学说或活化构造理论与板块构造理论之间并不是对立和互相排斥,一分为二、取长补短,有利于推进中国大地构造的研究和理论的创新发展。     

一种适合于岩石材料的双剪模型

岩土类材料强度理论分为单剪强度理论、三剪强度理论和双剪强度理论。三类强度理论的典型代表是Mohr -Coulomb强度理论、Drucker-Prager准则和双剪强度理论。单剪强度理论、三剪强度理论和双剪强度理论都有其相应的单元模型 ,分析单元体上对单元体破坏起主要作用的应力 ,建立各应力分量之间的数学关系 ,形成岩土类材料的强度理论。本文分析岩石围压试验和真三轴试验下的破坏及强度特征 ,提出一种适合于岩石材料的双剪模型 ,与三类强度理论建模方法相同 ,可以得出一系列新的强度理论     

土压力公式的统一解

传统的土压力公式不能反映土体材料强度的中间主应力效应,但中间主应力效应是存在的且不容忽视的。基于俞茂宏统一强度理论,考虑中间主应力效应,推导了土压力公式的统一解,给出了具有广泛意义的土压力公式,可以充分发挥材料的强度潜能,Rankine土压力公式为其特例。根据不固结不排水强度指标与固结不排水强度指标,按有效应力法与总应力法对土压力的计算公式进行了推导和分析,得出了两种强度指标下的土压力公式。另外,通过已有文献的实例进行了对比分析。      

论工程地质学基本理论

概括和总结了我国工程地质50年来的发展历史和所取得的科学成就。分析认为，岩土特性成因控制论、岩土体稳定性的结构控制论和人地协调论是工程地质学的基本理论。强调了在基本理论和学科交叉的基础上创新发展，是工程地质向新水平迈进的重要途径，并以优势面理论为例作了介绍说明。同时对我国工程地质学的发展方向和前景作了讨论。     

基于非线性理论的边坡稳定性评价模型

边坡稳定问题涉及到各类水利、港工、铁路和工业民用建筑工程。由于影响边坡稳定性的因素较多，而且其变形破坏机理复杂，边坡稳定性问题迄今仍然受到理论研究和工程实践的关注。本文采用非线性理论和方法来研究边坡的变形破坏机理，并建立稳定性评价模型。以分叉和突变理论引出突变级数来表征边坡的状态，并用神经网络从中获取稳定性评价和判断的知识，进而构建系统，并对各类边坡稳定状态做出分析评价。实例分析证明了该方法的有效性。     

地质创造学及其在知识创新中的意义

地质创造学根据创造学中的综合原理 ,将地质学与创造学结合成一门交叉性学科。地质创造学主要研究地学领域中的理论和实践的创造活动 ,探索地学的创造过程、创造原理及其思维的特点、规律和方法。     

土结构强度模型研究

长期以来,很多学者在土的强度问题方面做了大量的研究工作,也取得了不少成果。但土的结构性对强度的影响一直是这一问题的难点。以土的颗粒连接为基本点,建立了土结构强度模型,并对其进行分析,发现土体的强度直接与颗粒之间的连接强度和连接的分布形态有关。将统计域上形成的应力强度曲线族,当作宏观分析的土体性能的代表点考察时,可以自然地得到多个曲面构成的屈服面。通过对简化的土结构形态例子的分析,当各方向的连接为均匀分布时,可以得到各向同性的应力强度模型。分析表明,当考虑到统计域的空间特性时,宏观应力在统计域上不同的局部坐标位置,会出现应力梯度对强度产生影响的现象,这是过去的经典理论中所无法解释的。由此可知,土体结构强度模型是一种分析具有结构性土体的新的、有效的方法。     

Grid-group cultural theory: an introduction

This article offers an introduction to grid-group cultural theory (also known as grid-group analysis, Cultural Theory or theory of socio-cultural viability), an approach that has been developed over the past thirty years in the work of the British anthropologists Mary Douglas and Michael Thompson, the American political scientist Aaron Wildavsky, and many others. This assessment begins with a presentation of the main claims of the theory, distinguishing two characteristic breads of grid-group cultural theory, in the one it is conceived as a heuristic device, in the other it is seen as a full explanatory theory. This brief is followed by a discussion of the typology generated by the theory. This includes a presentation of the two dimensions of sociality it posits, the cultural map they produce, as well as the four (or five) cultural types derived from them and their designations. The article proceeds with a discussion of key issues including the incorporation of other typologies (such as the one developed to analyse myths of nature), the relations between cultures or rationalities and several methodological issues. Finally the article introduces the contributions to this special issue of the GeoJournal. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

干旱区植被生态需水理论研究进展

综述了植被生态需水的概念及其内涵,评价了植被生态需水的主要研究理论——生态适宜性理论、系统阈值理论、水文循环水量平衡理论、农业气象学理论,评析了各种理论在实践应用中的优缺点。指出在未来的植被生态需水研究中应加强生态体系健康标准建立、定量评价指标体系的数值模拟模型构建,研究中还必须注重植被生态需水的时空特性,充分利用“3S”技术手段和先进的科学试验设备,全方位、多角度获取不同研究区域的基础信息,为建立植被生态需水理论提供可靠的数据支撑。     

Mathematical formalization of stratigraphic terminology

Some concepts and terminology of stratigraphy are expressed in terms of mathematical set notation. This formalized statement of traditional geologic concepts will facilitate computer manipulation of stratigraphic data. Set notation may be easily adapted to definition of rock units, stratigraphic order, stratigraphic correlation, time relationships, and fossil zonation.     

Interrelations between geostatistics and information theory and their practical use

Well-defined analytical interrelations exist between the geostatistical estimation variance performing an expression of degree of geological exploration and the task-oriented entropy as a concept of information theory. The example of normal distribution shows that this relationship can be expressed in mathematical terms. An extensive practical use could consist in the improvement of exploration optimization on the common basis of continuous geological parameters as is demonstrated by means of an example.     

采水地面沉降时空预测模型研究

地下水开采引起的地面沉降对地面建（构）筑物的正常使用和结构安全构成了严重威胁,深入研究采水地面沉降预测理论对于沉降灾害防治具有重要意义。针对本构模型和土体参数确定上的困难,采用力学推理和数学统计相结合的方法,建立了新的采水地面沉降时空预测模型。首先,利用太沙基固结微分方程,建立了反映地面沉降时间效应的半经验计算模型;其次,在分析采水地面沉降空间分布规律的基础上,利用随机介质理论研究了采水地面沉降空间分布特征;再次,综合考虑采水地面沉降的时间效应和空间分布形态,建立了采水地面沉降的时空预测模型。利用该模型计算地面沉降共需4个计算参数,介绍了参数求解方法。最后,利用时空计算模型预测了某地单井采水引起地面沉降的时空规律。研究表明,所建立的采水地面沉降预测模型能准确地反映采水地面沉降的时空规律,能方便、快捷地预测地下水开采引起的地面沉降。     

神秘的109.4°——共轭变形带的夹角

塑性力学的滑移线理论、Watterson零伸长度理论和最大有效力矩准则均获得共轭变形带的夹角为109.4°。该值与黄金规则相容,然而,滑移线理论的预测值面对伸长方向,与实际不符。零伸长度理论所预测的109.4°,不能解释实际观察到的平面共轭剪切带。根据最大有效力矩准则理论,预测韧性变形域共轭变形带面对主压应力方向或瞬时最小伸长度方向的夹角为109.4°。迄今获得的全部野外观测值和岩石力学实验结果均位于该预测值的±20°范围内,证明最大有效力矩准则的有效性。最大有效力矩准则可解释或求解:1)折劈理的形成,2)大型低角度正断层和高角度逆冲断层的形成,3)地震反射剖面中的鳄鱼嘴构造,4)变质结晶基底的基本构造型式——菱网状韧性剪切带,5)拆离褶皱的形成,6)古主应力和相关的运动学涡度。     

对经典小变形固结理论固结系数的辨析

针对经典固结理论中固结系数的两种不同定义,探讨了其根源和潜在影响。对体元体积变化率的计算方法不同是导致产生两种小变形固结系数的主要原因。根据有限变形理论分析,Terzaghi(1943)和Terzaghi & Fröhlich (1936)提出的小变形固结系数分别具有拉格朗日坐标和欧拉坐标的背景,均不同于Terzaghi(1923)最早得到的形式。在Gibson大变形理论研究中涉及的小变形固结系数是按Terzaghi & Fröhlich定义的,在此前提下所得的大、小变形法结果差异的定量结果可能具有一定局限性。从应用角度看,两种固结系数之间的差别与荷载大小和土体的结构性等因素有关。