基于MatDEM的砂土侧限压缩试验离散元模拟研究

离散元法基于非连续介质力学理论,尤其适用于砂土等离散介质体的数值模拟研究。利用岩土体离散元模拟软件MatDEM的二次开发功能,研发了砂土侧限压缩试验三维离散元模拟器。对三个不同级配砂土试样进行了侧限压缩试验,并且进行了与之相对应的数值模拟,通过分析对比试验结果与数值模拟结果验证了所开发模拟器的有效性。模拟结果表明:离散元法可以很好地反应砂土压缩过程中的配位数变化;每个模拟样品中,粒径较小的单元受到较大的平均压力,导致平均位移较大;数值计算结果的主要误差是由离散元颗粒自身的泊松比引起的。研究突破了常规土力学研究方法的局限性,为今后岩土工程离散元模拟研究提供了参考。      

典型断陷盆地流域生态系统服务价值时空差异研究

以典型断陷盆地——小江流域为研究对象,以1982年的TM影像、2003年的Landsat ETM+影像和2016年的Landsat OLI影像为数据源,结合云南省测绘局所提供的150 000的土地利用状况图,采用 Costanza 公式对生态系统服务价值进行评估,精细刻画出云南小江流域“盆—山”共存的地质分异结构下生态系统服务价值的时空变化特征。结果表明:（1）小江流域以农田生态系统为主,研究期内生态系统格局总体稳定,耕地、建设用地、林地和园地都有不同程度的增加,而未利用地面积减少,水域面积基本不变;（2）1982-2016年,研究区生态系统服务总价值呈上升趋势,1982、2003和2016年生态系统服务总价值分别为90.11×108元、105.65×108元和136.81×108元,耕地、林地、园地和水域的生态系统服务价值整体上升,而未利用地的生态系统服务价值减少;（3）整体上,小江流域南部和东部生态系统服务价值增加明显,而中部和西部地区生态系统服务价值呈阶段性变化或持续下降趋势,小江岩溶河谷区的生态系统服务价值最高,而沉积平坝区的生态系统服务价值密度最低,且为唯一一个衰退型生态系统服务功能区;（4）研究期内小江流域各项生态系统服务价值均呈上升趋势,调节服务居主导地位,且以气候调节服务价值最高。小江流域生态系统服务价值缺乏弹性,水域生态系统面积变化对研究区生态系统价值的变化具有放大作用。实施封山育林、退耕还林、小流域治理工程等石漠化综合治理工程可增加生态系统服务价值。      

Models-3/CMAQ模式对郑州市大气污染物的预报分析研究

介绍了美国国家环保局第三代空气质量模式(Models-3)的主要组成部分:气象模式系统、排放模式系统以及公共多尺度模式系统(CMAQ)。并对郑州市SO2和NO2观测值与Models-3/CMAQ预报值进行对比分析,结果表明:模式可以模拟出郑州市SO2和NO2的同位相变化规律;预报值存在系统性偏低的现象;随着预报时效的延长,对SO2和NO2的预报效果逐渐变差。     

冬季中国近海海表温度的长期升高及其对中国降水的影响

利用1962—2011年HadISST海表温度资料和中国160站逐月降水等资料通过回归和相关分析等方法,分析了中国近海冬季海表温度(SST)的长期升高及其与中国冬季降水的关系。研究表明,近50年来中国近海冬季海表温度呈现明显的长期升高趋势。进一步分析发现,中国近海冬季海表温度的升高与长江中下游及以南地区冬季降水的增加存在显著的相关。最后,利用全球大气环流模式(CAM5.1)模拟研究了近海海温长期升高对中国降水的影响,模式模拟结果很好地验证了观测结果,表明中国近海冬季海表温度的长期升高确实对中国冬季降水存在影响。     

“分型配料法”在湖北省暴雨预报中的应用研究

通过对“配料法”的学习,认为“配料”不仅仅是诊断因子的组合,还应是预报员主观经验与客观数值产品的有机结合,由此提出了“先分型后配料”的思想,称之为“分型配料法”。由此提出了“先分型后配料”的办法,称之为“分型配料法”。在此研究的基础上,根据湖北省梅雨期和盛夏期的天气型特点,分别制定了不同的暴雨预报配料方案,并通过个例进行具体阐述。结果表明,基于上述研究的“分型配料法”能够较好地做出暴雨落区预报,在汛期气象服务中发挥了积极的指导作用。      

论空间数据挖掘和知识发现的理论和方法

空间离群模式探测是空间数据挖掘的一个研究热点。以带有空间位置属性的点事件为研究对象,针对现有方法的局限性,在扩展了空间离群模式定义的基础上引入层次约束Delaunay三角网,发展了一种空间点事件离群模式探测方法（简称层次约束TIN法）。首先,借助Delaunay三角网粗略地构建空间点事件间的邻接关系;然后,利用统计学方法针对Delaunay三角网的边长特性进行三个层次约束分析,以精化空间点事件的邻近域;最后,对具有空间邻接关系的点事件集合进行统计分析,以形成一系列空间簇,并通过一个统计约束指标提取数量较少的空间簇,即空间点事件离群模式。该方法不需要人为输入参数,通过模拟数据和实际数据实验,证明该方法可以有效、稳健地识别各类空间点事件离群模式。     

基于水质类型的TM图像水体信息提取

通过对一般水体、富营养化水体和严重污染水体与山体阴影在TM各波段图像上的亮度值进行分析比较可知:一般水体在TM4图像上的亮度值小于TM3波段的,而山体阴影则相反;由于富营养化水体中的浮游植物在TM4波段具有强反射特征,严重污染水体对可见光具有强吸收作用,造成了这两类水体在TM4图像上的亮度值大于TM3波段的,因而无法通...     

缢蛏(Sinonovacula constricta)规模增殖放流对三沙湾滩涂底质环境改良的效果

于2013-2014 年在三沙湾选择增殖放流区Ⅰ区和Ⅱ区, 开展了2 批次的缢蛏增殖放流, 计 放流缢蛏苗数量约3747 万粒。采用对缢蛏生长、生物量动态变化和滩涂底质主要因子跟踪监测的方 法, 开展对缢蛏增殖放流效果的评估。研究结果, 2 个增殖放流区的缢蛏密度和缢蛏生物量都比对照 区有极显著提高, 共收获65 吨缢蛏大规格苗, 增殖放流产出比为1: 8.0-9.0, 获得了一定的资源增 殖效果和经济效益。放流期间, 滩涂底泥中的氧化还原电位、硫化物和有机碳等浓度在增殖区Ⅰ区、 Ⅱ区和对照区之间都无显著差异(P>0.05), 但, 底泥中Ⅰ区、Ⅱ区的氧化还原电位平均值分别比对照 区提高了26%和18%, 硫化物浓度平均值分别比对照区降低了45%和34%, 有机碳浓度平均值分别 比对照区下降了5.8%和6.8%, 表明, 缢蛏增殖放流获得了一定的改良底质环境效果。     

桂东大瑶山地区铜金多金属矿床成矿系列及成矿模式

大瑶山地区铜金多金属矿床主要由斑岩型、夕卡岩型、断裂-蚀变岩型3种类型的矿床（点）组成,矿种以金为主,伴有铜、银、铅、锌等矿化,构成了一个较完整的成矿系列组合,可划分2个矿床成矿系列和4个矿床成矿亚系列.成矿作用与浅成-超浅成岩浆岩关系密切.岩浆活动为矿床的形成提供了热源和热液.断裂构造提供了运移通道并控制着矿体分布.震旦系-寒武系是主要矿源层.建立了矿源层、构造、岩浆活动“三位一体”的区域成矿模式.     

基于三维克立格方法的可视化储量估算

金属矿体在地下空间的变化性非常大,难以直接观测,对其精细的三维形态表征和刻画一直是科学计算可视化和空间(地质)统计学的研究热点和难点之一。三维空间的复杂性使得克立格储量估算具有极大的不确定性和经验性,利用三维可视化能够直观地反映变异性分析及储量估算结果,提高估算准确性与合理性。针对各向异性套合与储量估算,提出基于三维克立格方法的可视化储量估算：首先利用三维CAD技术构建算法底层对象;然后采用可视化方式改进变异性分析,并提出基于Hamilton四元数法的各向异性套合改进算法;最后采用克立格法估计储量,并依据可视化结果对某些误差较大的决策方案进行修改,提高克立格计算的准确性和客观性。使用克立格可视化储量估算方法对新疆阿舍勒铜矿床和西藏甲玛铜矿床进行储量估算实验。实验结果表明,变异性计算结果符合实际勘探情况,储量估算误差为5%～10%,储量估算结果可信,克立格可视化储量估算方法有效。