基于虚拟三维建模的土方计算方法

为了解决包含了斜坡、弧度在内的基准面土方计算,提出了基于设计面建立虚拟三维模型进行土方计算的新方法,在采用设计图纸的图形和标高的基础上,通过南方CASS构建基于设计面的虚拟三维模型,以更直观、精准的模拟设计面元,并利用四个以上同名点与实地模型(Digital Terrain Model, DTM)嵌套,以提高模型计算精度。通过实例测量计算,对该方法的可行性进行研究,并对计算结果的精度与传统方法进行了对比。     

基于虚拟激励法的消能减震结构随机响应分析

基于虚拟激励法推导了用于具有非比例阻尼特征的消能减震结构在随机地震激励下计算其响应功率谱的一般解答.该法避免了复模态方法的复数运算,可高效地求出响应功率谱和均方响应.算例验证分析说明该方法符合工程经验,具有很高的计算效率.     

虚拟单能图像与常规CT图像的图像质量对比

目的:对比双源双能CT的虚拟单能图像与常规CT图像的图像质量.方法:采用西门子SOMATOM Force双源双能CT扫描图像质量控制体模Catphan 500的高对比度分辨率CTP528组件和低对比度分辨率CTP515组件,分别采用双球管扫描方案重建低、中、高3档虚拟单能能谱图像(A组:40keV,B组:70keV,C...     

罕遇地震作用下的框架-摇摆刚架结构体系动力可靠度研究

针对钢筋混凝土框架结构的受力特点,采用增设摇摆刚架的抗震设计方法,以提高罕遇地震下建筑结构的安全性。建立了框架一摇摆刚架结构体系的计算模型,结合状态空间法与虚拟激励法,求解结构的平稳随机响应,并根据计算所得随机响应对框架一摇摆刚架体系的动力可靠度进行分析。以西部地区某已建成的6层框架结构为算例,探讨了罕遇地震作用下不同刚度比的摇摆刚架对新结构体系动力可靠度的影响。结果表明,通过增设不同刚度比的摇摆刚架,可以有效协调结构体系的变形模式,充分发挥结构的耗能能力,降低整体结构的条件失效概率。     

基于CHAMP、GRACE和COSMIC掩星数据的全球电离层h_mF_2建模研究

基于CHAMP、GRACE和COSMIC的电离层h_mF_2掩星数据,采用最小二乘法建立了一个包含地磁和太阳活动、经度、地方时、年积日和纬度信息的非线性多项式h_mF_2模型(Nonlinear Polynomial Peak Height Model—NPPHM).利用GRACE掩星数据对NPPHM与IRI2012进行了独立检验,结果显示这两个模型在2008年与GRACE数据的相关系数分别为0.798和0.532,均方根误差分别为25.97km和44.56km;在2012年,相关系数分别为0.732和0.488,均方根误差分别为31.39km和42.83km.选取全球不同地区14个测高仪站点数据,并引入相似离度对这两个模型的精度进行了评估,结果表明,NPPHM的相似离度远小于IRI2012,更加接近测高仪观测值.使用Athens站2003—2013年数据对模型进行了检验,结果显示IRI2012与Athens站测高仪数据的平均偏差达到8.11%,NPPHM则只有3.53%,并且在太阳活动低年及每年10月NPPHM的精度要明显高于IRI2012.此外,NPPHM也能够较好模拟出h_mF_2的日变化、季节变化及赤道异常等特性.     

基于国产密码的地震预警服务系统防篡改框架设计与应用

地震预警服务系统是地震预警系统的重要组成部分,是网络安全的重点防护目标和对象。由于地震预警信息影响广泛,需要保证其真实性、完整性及服务的高时效性,为此设计一种基于国产密码算法的地震预警服务系统防篡改框架,使用数字证书和协同签名技术,对身份鉴别和消息完整性校验过程进行优化,使得密码算法的时间消耗足够小。设计完成后,上述操作消耗的时间小于0.2 s,兼顾了地震预警信息的安全性和高时效性。     

区域数字地震台网实时速报系统在川滇虚拟台网的试验与应用

2007年9月～2008年9月,区域数字地震台网实时速报系统在中国地震台网中心川滇虚拟台网进行地震自动速报试验与应用.在试验期间,系统在线处理了汶川M 8.0地震序列,但效果并不十分理想.通过对系统功能的完善,系统对汶川地震序列的自动处理能力大为提高.在2008年7～9月的应用阶段,系统共完成19次M≥4.5地震的自动处理,并在震后2 min左右将地震信息自动发送到地震系统少数有关领导的手机中,为快速地震应急响应决策提供参考.     

基于梯度平方结构张量算法的高密度二维立体层析反演

射线参数水平分量是立体层析数据空间中最为重要的参数信息,梯度平方结构张量算法是一种针对图像的边缘检测快速算法.本文将叠前地震数据集视为图像,将梯度平方结构张量算法用于射线参数水平分量的提取,提高了立体层析数据空间的准备效率.高效率的数据空间提取使得高密度立体层析反演成为可能,数据空间加密后的立体层析反演精度以及叠前深度成像质量相比常规流程得到明显提高.基于二维理论数据与南海某二维深水数据的严格测试证实了该方法的有效性与稳健性.     

叠前地震数据特征波场分解、偏移成像与层析反演

本文提出了一套叠前地震数据稀疏表达(特征波场合成)、深度偏移成像和层析成像的处理流程.不同于传统的变换域中的数据稀疏表达理论, 本文利用局部平面波的传播方向(慢度矢量), 在中心炮检点处同时进行波束合成, 从而将地震数据投影到局部平面波域(高维空间)中.由于波束合成后的地震数据描述了局部平面波的方向特征, 因此称之为特征波场.然而波束合成算法需要估计局部平面波的慢度矢量.当地震数据受噪声干扰时, 难以在常规τ-p谱中自动估计局部平面波的射线参数(慢度矢量).本文提出了基于反演理论的特征波场合成方法, 可以同时反演局部平面波及其传播方向, 从而提高特征波合成的自动化程度并保持方法的稳健性.通过特征波场合成, 可以将地震数据分解为单独的震相(波形).这样的数据可以直接用来成像及反演.在局部平面波域中, 由于局部平面波的入射与出射射线参数已知, 传统的Kirchhoff叠前深度偏移(PSDM)和高斯束/控制束PSDM可以实现从"沿等时面的画弧"到"向反射点(段)的直接投影"的转变, 叠前偏移的效率以及成像质量可以同时提高.此外, 特征波场与地下反射点(段)的一对一映射关系使得叠前深度偏移与层析成像融为一体, 可以极大地提高速度反演的效率.数值试验证明了特征波场合成、叠前深度成像以及层析反演的有效性.     

苏通大桥结构健康状态评估技术研究与应用（3）：主梁损伤定位

为提高基于模态参数的损伤识别方法的损伤敏感性和噪声鲁棒性,将多源数据融合技术引入到苏通大桥主梁损伤定位方法中。基于D-S证据理论对模态柔度和模态应变能指标进行数据融合,并以苏通大桥扁平钢箱梁为分析对象,对融合后损伤定位指标的应用效果进行了讨论。结果表明：基于数据融合的损伤定位方法具有较强的损伤敏感性,只需要较少的低阶模态信息就能识别主梁的早期损伤;数据融合后,损伤定位指标可以在较强的噪声环境下准确地识别斜拉桥钢箱梁的损伤,具有较好的工程实用性。     

基于某高层框架与剪力墙隔震结构的高宽比限值研究

对框架与剪力墙基础隔震结构的高宽比限值与上部结构动力响应规律进行仿真分析,采用PKPM进行框架和剪力墙结构的结构设计,并通过ETABS软件对两种结构进行隔震分析.为了更好地表征结构隔震效果,引入层剪力比、层弯矩比、层位移角比和周期比的概念,对不同高宽比结构隔震前后的动力响应进行对比.分析结果表明:高宽比为4的框架结构隔...     

多次覆盖的深地震反射剖面炮集产生的单边折射数据的模拟与反演：推导浅层速度结构的方法

地壳尺度多次覆盖的近垂直深地震反射剖面产生大量的单边炮集,因浅层折射波的交互覆盖而产生众多的数据集。我们介绍一种推导浅层速度结构的方法,该方法是通过模拟和反演单边地震折射初至走时数据来实现的。我们将该方法应用于在印度地盾西北新元古代马尔瓦尔盆地进行的炮检距为100m、长12km的剖面上获得的数据集。该方法表明,在描述浅层折射层深度、陡的倾角和速度方面是成功的,即使缺少常规的相遇折射剖面也如此。研究揭示出马尔瓦尔盆地的2层沉积建造、默拉尼火山岩和复杂基底地形,并测量出了所估算模型参数的分辨率和不确定性。发现近道选排的地震截面图在性质上与导出的盆地结构特征相一致。在布格重力剖面上观测到的相对高和低的异常进一步证实了导出的这一速度模型。本文提出的方法对那些只能获得单边、多次覆盖的地震剖面数据集的近海等地区是非常有用的。     

具有地震抑制功能的结构主动控制算法与仿真分析

提出了一种具有地震抑制功能的结构抗震主动控制算法。其特点是设计一组状态反馈控制律，使得闭环结构系统在具有希望极点的同时，还能够减小结构地震输人的影响。首先，在特征结构配置参数化方法的基础上，将该控制问题转化为一个含有约束条件的优化问题；其次，给出了求解该问题的算法及实施步骤，该方法直接基于结构系统原始矩阵，不涉及系统的增广或变换，便于工程应用；最后，对地震作用下三层剪切型Benchmark结构模型进行了仿真分析，结果表明本文所提具有地震干扰抑制功能算法的有效性。     

洪泽湖轮虫群落结构及其与环境因子的关系

2010年5月至2011年2月对洪泽湖轮虫进行季度采样,分析了洪泽湖轮虫的种类组成、时空分布及其群落结构与环境因子的关系.结果表明,洪泽湖共观察到轮虫17属34种,优势种为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、前节晶囊轮虫(Asplanchna priodonta)、长肢多肢轮虫(Polyarthra dolichoptera)、萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)和曲腿龟甲轮虫(Keratella valga).轮虫种类的空间分布格局呈现较大差异,种类数在北部成子湖最高(27种),西南部湖区次之(26种),东部沿岸带最低(19种);而密度则表现为西南部湖区略高于成子湖,东部沿岸带最低.轮虫的群落结构季节差异明显,密度和生物量在春季最高,秋季次之,而夏季最低.典范对应分析结果表明,水温、溶解氧及叶绿素a等因子对轮虫种类的季节变化及密度生物量的影响最大;总磷、总氮及可溶性无机氮等水体中的营养盐也是影响轮虫群落结构的重要因素.     

太湖流域浮游植物功能类群分布特征及其与环境因子的关系

太湖流域地处长江下游,水系发达,是典型的平原水网地区,为明确空间和环境因子对太湖流域浮游植物功能类群分布的影响,本研究于2019年8—9月期间比较太湖流域包括河流、湖泊和水库的85个采样点的浮游植物、空间和环境特征. 首次利用“人工智能图像识别技术”,并结合传统人工镜检,共鉴定浮游植物250个分类单位,隶属于9门13纲28目57科110属,以绿藻门(45.6%)、硅藻门(19.2%)和蓝藻门(16.4%)为主. 共划分功能类群31个,包括M、D、J、S1、C、Y、F、P、MP、H1、SN、W1、G、K和TB共15个优势功能类群. 结果表明：1)太湖流域不同水体功能类群组成差异显著,差异主要来自M、J、S1、Y、P、H1类群;2)浮游植物功能类群分布具有一定的空间异质性,以太湖为中心向外形成3个聚类组,物种组成类型依次为蓝藻型、蓝藻-绿藻-硅藻型、绿藻-硅藻-蓝藻型,主要贡献类群依次为M、S1类群,M、S1、P、J类群,P、S1、J、D、C类群;3)在太湖流域,相对于环境因子而言,空间因子对浮游植物功能类群组成的影响更大. RDA分析表明,COD_Mn、NO₃^--N、TN、SD、pH值和DO与太湖流域浮游植物优势功能类群呈显著相关. 过去十年,以控源截污为主导的环境管理政策已在太湖流域取得显著成效,但是对于以M、S1类群水华为特征的夏季太湖流域而言,蓝藻水华防控仍是必须面对的难题,有机污染物和氮的控制仍是关注重点,不同水体类型和浮游植物功能类群因地制宜的管控模式仍是关键.     

联合地震初至走时与早至波形的深度学习速度建模

地震初至走时和早至波形数据含有丰富的速度结构信息,被广泛用于地震速度建模.采用初至走时建模稳定,但精度不足;而地震波形速度建模虽然精度较高,但稳定性较低.联合采用初至走时和早至波形可能有助于同时提高速度建模的稳定性和精度,但走时和波形的物理意义不同,在数据结构上存在明显差异,难以直接在常规层析成像或波形反演中联合.本文提出联合地震初至走时与早至波形的深度学习速度建模方法,通过对特征数据集的异构数据进行维度变换,使初至走时和早至波形以不同通道输入到深度神经网络,形成相对应的速度模型映射.数值实验结果表明,该方法实现了初至走时和早至波形在速度建模中的优势互补,其建模精度优于仅采用初至走时及仅采用早至波形的深度学习建模方法和层析成像方法.利用异构数据开展深度学习速度建模的思路,对联合其他数据开展高精度速度建模也具有借鉴意义.

     

黑河张掖段浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

为探究黑河张掖段浮游植物群落季节动态及其与环境因子的相互关系,于2017年对黑河张掖段10个断面进行4个季度的采样调查,共计检出浮游植物8门80属316种,其中蓝藻门、绿藻门和硅藻门种类分别占总种类数的10.75%、15.22%和68.35%.水环境因子中,温度、电导率、盐度、溶解氧和叶绿素a浓度时空变化显著,总氮、总磷浓度则随着海拔降低而呈现显著升高的趋势.调查期间,黑河张掖段浮游植物密度在0.92×10⁴~116.67×10⁴ cells/L之间,从上游到下游呈现明显的递增趋势.优势种主要集中在硅藻门,包括扇形藻（Meridion sp.）、弧形峨眉藻（Ceratoneis arcus）、极小曲壳藻（Achnanthes minutissimum）、延长等片藻细弱变种（Diatoma elongatum var.tenuis）、尖针杆藻（Synedra acus）、简单舟形藻（Navicula simplex）、谷皮菱形藻（Nitzschia palea）、变异直链藻（Melosira varians）、普通等片藻（Diatoma vulgaris）、肘状针杆藻（Synedra ulna）等,此外,在河段优势种中,中下游出现蓝藻门的微囊藻（Microcystis sp.）（优势度为0.025）、绿藻门的四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）（优势度为0.020）、隐藻门的尖尾蓝隐藻（Chroomonas acuta）和卵形隐藻（Cryptomonas ovata）（优势度为分别为0.045和0.032）种类.4个季度Shannon-Wiener多样性指数（H''）均值分别为2.65、2.76、2.89和2.44,Pielou均匀度指数（E）均值为0.93、0.90、0.91和0.87,Margalef丰富度指数（d）均值为1.73、1.77、2.00和1.31.随着海拔的降低,浮游植物H''和d显著升高,而E变化范围相对平稳.结合水体营养盐指标、浮游植物及多样性指数等指标对水质评价,黑河张掖段水质总体呈无污染或轻度污染到轻中度污染状态,且中游污染程度加剧.RDA与Pearson相关性分析结果表明,水体氮磷营养盐、温度、海拔是影响黑河张掖段浮游植物群落结构及动态的关键因素,而在河段下游,电导率、盐度也是影响浮游植物群落结构的主要环境因子.     

环境规制对无锡市制造业结构优化与绩效的影响

环境规制已成为促进区域发展方式转变和经济可持续发展的重要驱动力.本文以无锡市太湖水危机事件为例,首先对水危机前后的环境规制政策和手段进行对比分析,其次结合现有理论研究,总结了环境规制对制造业产业结构优化和绩效影响的理论框架,最后在对环境规制强度进行定量评估和对影响产业绩效各要素分析的基础上对理论框架进行验证.环境规制强度的评价结果表明,水危机事件后,环境规制强度显著增加,政府、技术、市场及社会工具的环境规制强度均值在2007-2009年期间比2001-2006年期间分别增加了2.2、1.0、2.6、0.7倍,政府在加强行政管理的同时开始积极探索市场化治理的工具,但以政府规制为主的治理模式仍然没有改变.回归结果进一步表明环境规制通过影响企业准入和提高技术效率,实现产业结构的优化和生产效率的提高,抵消了环境规制对生产成本增加而产生的消极作用,但是创新仍没有成为产业绩效增加的最主要动力.本研究对探讨经济和环境可持续发展模式以及环境规制手段的合理运用具有重要的理论借鉴意义.     

洱海硅藻群落结构的时空分布及其与环境因子间的关系

于2004-2005年间对洱海水体的硅藻群落进行逐月监测及研究,共发现71个种,分属于18个属.硅藻群落结构的季节变化显著,主要优势种为耐营养的属种.不同季节的硅藻优势种类有明显区别,冬季的主要优势种为Fragilaria crotonensis,春季Aulacoseira ambigua与F.crotonensis的组合占优势地位,夏季以Cyclotella ocellata为主,秋季则A.ambigua与Cyclostephanos dubius组合为优势种.空间上除1#点外,硅藻分布虽然在相对丰度上存在一定的南北差异,但优势属种在全湖具有较好的一致性.说明洱海全湖的水质都已处于中富营养状态.对除1#点外的11个采样点的硅藻及水化学数据进行平均,得到逐月数据,通过数理统计分析的手段,探讨硅藻群落变化与环境因子之间的关系,结果表明影响季节尺度硅藻群落发生变化的最主要因子是气象条件,其次是营养盐.