3D viscous-spring artificial boundary in time domain

After a brief review of studies on artificial boundaries in dynamic soil-structure interaction, a three-dimensional viscous-spring artificial boundary （VSAB） in the time domain is developed in this paper. First, the 3D VSAB equations in the normal and tangential directions are derived based on the elastic wave motion theory. Secondly, a numerical simulation technique of wave motion equations along with the VSAB condition in the time domain is studied. Finally, numerical examples of some classical elastic wave motion problems are presented and the results are compared with the associated theoretical solutions, demonstrating that high precision and adequate stability can be achieved by using the proposed 3D VSAB. The proposed 3D VSAB can be conveniently incorporated in the general finite element program, which is commonly used to study dynamic soil-structure interaction problems.     

Multiple Unmanned Underwater Vehicles Consensus Control with Unmeasurable Velocity Information and Environmental Disturbances Under Switching Directed Topologies

China Ocean Engineering - A consensus algorithm proposed in the paper is applied to tackle remarkable problems of unmeasurable velocities, the environmental disturbances, and the limited...     

喜马拉雅山脉中段土地覆被的垂直分异特征

喜马拉雅山脉中段的珠穆朗玛峰等地,海拔高差巨大、生境复杂多变、土地覆被类型多样且植被垂直带谱完整,是全球范围内研究土地覆被垂直变化的理想场所。本文基于30 m空间分辨率的土地覆被数据（2010年）和DEM数据,在ArcGIS和Matlab平台的支持下,提出并运用脊线法、样带法和扇区法3种山地南北坡划分方法,研究了喜马拉雅山土地覆被垂直分布与结构差异。结果表明：① 山地土地覆被分布具有明确的垂直地带性结构特征,喜马拉雅中部土地覆被垂直带谱为南六北四式,土地覆被垂直带谱中具有人类活动的特点。② 南北坡之间的土地覆被垂直带谱差异明显,南坡土地覆被类型完整多样,北坡相对简单;对同类型土地覆被而言,南坡较北坡分布高程低、幅度宽。③ 依据各类型分布面积比随海拔变化情况,土地覆被类型在南北坡上的垂直分布可分为4种模式：冰川雪被、稀疏植被和草地为单峰分布型,裸地为南单峰北双峰分布型。④ 3种划分方法中,南坡的土地覆被垂直带结构具有相似性,而北坡的土地覆被垂直带结构存在差异,扇区法较好地反映了土地覆被自然分布格局。     

自然地理学创新发展与展望

自然地理学自中国科学院地理科学与资源研究所建立以来一直是立所的核心学科,长期以服务国家重大需求为使命,在综合自然地理、气候、地貌、水文、土壤地理、生物地理、化学地理等各学科领域取得一批重要科技成果和进展,奠定了自然地理各分支学科在国内外的优势,为国家科技创新、区域经济社会可持续发展做出了重要贡献。本文回顾了中国科学院地理科学与资源研究所自然地理学的创新发展历程,总结了自然地理学取得的学术成就与标志性进展,并展望了中国科学院地理科学与资源研究所自然地理学未来发展,提出以陆地表层要素—过程交互作用机制,陆地表层格局动态研究,陆地表层系统过程的综合集成与模拟,陆地表层系统有序人类活动的可持续范式和调控机制为核心的发展战略。     

中国主要经济区的近期气候变化特征评估

论文在中国《第三次气候变化国家评估报告》基础上,根据2012年以来的最新研究成果和中国气候公报,综合评估了环渤海经济区、长江经济带、华南经济圈和东北经济区的近期气候变化特征。主要结论有：① 1961—2018年,环渤海经济区、长江经济带、华南经济圈和东北经济区的平均气温上升趋势分别达0.35 ℃/10 a、0.20 ℃/10 a、0.20 ℃/10 a和0.33 ℃/10 a;尽管在1998—2014年间这些区域均出现了增暖趋缓特征,但除东北经济区外,环渤海经济区、长江经济带和华南经济圈均在2014年之后突破了其前最暖年的年均气温记录。② 1961—2018年各经济区(圈、带)的降水趋势变化虽均低于1 mm/10 a,但其间年际和年代际波动显著;2012—2018年降水虽总体偏多,但时空差异较大,其中东北经济区2013年和长江经济带2016年降水为1961年以来最多,而辽宁2014年降水却为1961年以来最少。③ 2014—2018年,各经济区(圈、带)最高气温超历史极值或极端阈值(发生概率≤10%的分位值)的极端高温事件频发,同时环渤海和东北经济区的区域性跨季连旱和极端特大暴雨等事件的发生频率增多,长江经济带暴雨日数偏多,华南经济区受台风影响呈加重态势;长江经济带和东北经济区在增暖同时也出现了多次大范围的极端低温事件。     

污染企业/产业转移的特征、模式与动力机制

污染企业/产业的转移不仅重塑了区域发展格局,也改变了环境污染的分布,对区域可持续发展产生了显著影响。探讨污染企业/产业转移对于污染治理和区域协调发展具有重要意义。基于对相关文献的梳理,系统归纳了污染企业/产业的概念和类别,总结了污染企业/产业的转移特征、模式和动力机制。研究表明：① 官方文件、污染排放强度、污染排放规模是污染产业界定和分类的主要依据。② 污染企业/产业在不同的地理尺度上形成不同的转移模式：在城市内部形成分散式外围区转移、集中式功能区转移、远离敏感区转移三种模式;在省内城市间呈现出由发达城市向欠发达城市、由环境规制强的核心区向环境规制弱的边缘区的转移特征。邻省转移模式以经济较发达和环境规制较强的省份为中心,向邻近省份扩散,并形成向多省交界处、由河流上游省份向下游省份、沿交通线向次级城市的三种转移路径。跨省转移形成成本导向型、市场扩张型和政策推动型三种模式。③ 污染企业/产业的转移方向呈现出一定的特征和模式,包括区域、地理、经济、功能区、政策5种研究视角和15种转移方向。④ 污染企业的迁移方式包括整体迁移和部分迁移两种模式,后者包括迁移生产基地、工序外包、绿色并购与对外收购、建立子公司或分厂等。⑤ 影响污染企业/产业转移的因素既包括经济、社会、地理、政策等单因素,也包括多种因素的交互作用。在多维的复杂影响机制中,政府扮演了重要角色,企业的异质性、空间集聚效应、制度等都产生了重要的影响。最后讨论了国内相关研究的不足,并在此基础上提出一些思考和建议。     

基于高阶思维的地理综合思维素养的提升途径探讨——以天球坐标解析地球公转的地理意义为例

地理核心素养包括人地协调观、区域认知、综合思维和地理实践力。综合思维是人们运用综合的观点认识地理环境的思维方式和能力。地理科学具有地域性和综合性,因此,在地理教学中提升综合思维素养水平是非常适合的。本文以地球公转运动知识理解为例,借助天球坐标的知识,多角度切入,对地球公转运动进行解析,有助于学习者地理空间思维能力和综合思维素养的提升,从而养成良好的学习和思维习惯,有助于高阶思维的养成。     

乡村空间重构的理论研究进展与理论框架构建

在新时代城乡融合发展、乡村地域人地关系日益复杂的背景下,乡村空间重构成为乡村地理学研究的重要课题。西方“后生产主义”语境下,乡村空间研究开始出现消费转向、社会-文化转向和后现代转向,多功能、全球化乡村转型与空间重构研究成为西方乡村空间研究的热点;国内研究主要基于乡村地理学人地关系地域系统理论展开乡村空间重构过程—机理—调控研究以及微观视角下农户经济空间行为研究;当前,中国乡村空间重构呈现自上而下的政治经济学转型特征,具有中国特色的农村集体组织与政府、企业、个人等其他主体之间的空间-权力关系成为乡村空间重构的重要视角。政治经济地理学及“社会-空间”二元辩证法为乡村空间重构研究提供了很好的研究范式与研究方法,乡村空间重构研究应系统整合空间生产、主体能动性、土地资本化、社会关系网络、人地关系地域系统和农户地理等政治经济学、地理学理论,强化自然、经济、社会和文化等多要素相互作用及其空间响应机制研究,重点开展多要素多维度的乡村空间格局形成及演变规律研究、乡村社会空间再生产研究、能动性视角下乡村劳动力空间生产研究、政府政策制度与城乡空间治理体系创新研究。     

面向ResearchGate的古气候文献数据采集系统的研制与应用测评

论文基于Linux平台,利用Python(V3.6)和MySQL(V5.7),开发了一套“面向ResearchGate的古气候文献数据采集系统”;并且通过人工判读从全球古气候资料共享网(https://www.ncdc.noaa.gov)数据库中遴选出1450篇古气候重建论文,对关键词进行了分类汇总,初步构建了用于古气候文献检索的关键词表。依据这一关键词表,利用古气候文献数据采集系统,从ResearchGate数据库中进行了文献检索。针对来自ResearchGate的32493篇文献和来自NCDC的1450篇文献,通过时间尺度、代用资料类型、气象要素、研究地区(国家)4个维度关键词词频的对比分析,发现2套文献数据关键词词频的相对差异基本一致。这表明依据初步构建的关键词表,自ResearchGate检索获取的古气候重建文献是有效的,能反映古气候重建研究现状。如此庞大数量的研究论文为下一步收集未被NCDC收录的古气候重建结果提供了丰富的数据源。“面向ResearchGate的古气候文献数据采集系统”达到了预期设计目标。