标度律视角的城市效能测度及中国城市多维要素效能分析

“城市标度律”（urban scaling laws）揭示了城市系统中城市人口和城市要素间普遍存在的非线性规模缩放关系,但目前大多数城市评价忽视了这种关系,常使用人均指标比较不同规模的城市,这会导致评价结果偏差。为此,考虑城市人口和城市要素间的非线性规模缩放关系构建了要素效能指数,用以修正城市规模的影响,度量城市要素实际发挥出预期能力的程度。以城市发展不同维度上的9个城市要素为例,分别测度了2017年中国292个地级以上城市各要素的效能,识别了各要素效能的空间差异和集聚特征,分析了要素效能指数的优势并讨论了结果的政策启示。结果表明：① 9个城市要素都符合“城市标度律”,其中8个要素与城市人口呈非线性规模缩放关系;从标度律的视角测度城市效能是必要而且可行的。② 城市综合经济、商业消费和公共财政效能普遍以东部沿海地区较高;东北地区的基础教育和中西部地区的公共交通效能较低;土地和水资源禀赋较高的地区对应的效能值并不高;大部分城市的生态绿地效能较低。600万人以上的城市中,杭州、深圳、天津的各维度效能表现较均衡。③ 与人均指标评价结果的对比证明要素效能指数能够修正人口规模对城市评价的影响,对常用的总量和人均指标是有益的补充。标度律视角下的城市效能测度能够给城市人口管理和城市要素发展的决策提供明确的指导方向,同时为不同规模大小的城市提供更客观的比较标准,对国家城镇体系规划和落实中国新型城市化战略具有积极意义。     

隧道三维点云孔洞修复方法

针对隧道三维激光扫描点云中的孔洞,设计一种基于断面轮廓的孔洞修复方法。隧道具有深长性与截面恒定性两大特征,文中基于这两大特征,利用间邻稳定轮廓拟合完整隧道修复孔洞。该方法能够对三维激光扫描点云进行圆柱投影,利用Delaunay三角构网,提出基于隧道表面三角网的孔洞识别方法,最后根据相邻隧道轮廓相似的特点,利用相邻的轮廓对孔洞进行修复。该方法能很好的修复孔洞并保留隧道结构细节,并以真实的隧道扫描数据验证算法的有效性和可靠性。     

Effects of Enclosure on Plant and Soil Restoration in the Junggar Desert

Enclosure is commonly used in the restoration of degraded grasslands. However, the effects of enclosure on grassland plant and soil restoration remain controversial, particularly in deserts. To assess the effects of enclosure on desert plants and soil properties, using high throughput sequencing, the differences between plants and soil were systematically analyzed before and after enclosure construction. The soil organic carbon, total nitrogen and total phosphorus contents of the three desert flora increased and decreased, but the difference was not significant; enclosure increased plant height, coverage, aboveground biomass, and species richness by 58.99%, 59.35%, 33.29%, and 51.21%, respectively, in a Seriphidium transiliense formation; by 15.49%, 33.52%, 20.85%, and 5.13%, respectively, in a Haloxylon persicum formation; and by 83.80%, 31.51%, 76.66% and 33.33%, respectively, in an Anabasis salsa formation. For soil bacteria, enclosure significantly increased the average number of operational taxonomic units and Shannon-Wiener index by 12.74% and 2.92%, respectively, under S. transiliense formation and by 17.08% and 3.17%, respectively, under H. persicum formation. However, enclosure had no significant effect on the average number of operational taxonomic units or Shannon-Wiener index under A. salsa formation. Enclosure significantly increased desert plants, soil bacterial diversity, and desert plant community productivity; however, the increase in soil nutrient content was not significant. These results demonstrate that enclosure is effective for restoring desert ecosystems but may have little effect on the soil nutrient content.     

ENSO与西北太平洋强TC相关关系年代际变化研究

利用美国联合台风警报中心(Joint Typhoon Warning Center,JTWC),中国气象局(China Meteorological Administration,CMA)上海台风所,日本气象厅(Japan Meteorological Agency,JMA)的台风最佳路径资料以及美国NCAR/NCEP再分析资料等,深入研究厄尔尼诺—南方涛动(El Ni1o-Southern Oscillation,ENSO)与西北太平洋强热带气旋(Tropical Cyclone,TC),即1 min最大风速大于等于114 kn相关关系的变化。结果表明,ENSO与热带西北太平洋(Western North Pacific,WNP)强TC频数之间的相关关系存在明显年代际变化。在1960—1971年期间(前一阶段),强TC年频数与Ni1o3. 4(11月—次年1月平均)相关性较弱;而在1983—2014年期间(后一阶段)两者的相关性则为强的正相关。并且强TC的年频数、生命史以及生成位置在后一阶段El Ni1o和La Ni1a年之间的差异相比前一阶段都有明显的增大。进一步分析发现:热带太平洋海温异常(Sea Surface Temperature Anomaly,SSTA)的西移是造成后一阶段Ni1o3. 4指数与强TC年频数相关性提高的关键因素。在后一阶段的El Ni1o(La Ni1a)年,SSTA的西移使得WNP东南象限的相对湿度明显增加(减少),从而有利于(不利于) TC在此象限生成。又因为位于东南象限的TC比较容易发展成强TC,因此导致后一阶段的El Ni1o(La Ni1a)年有更多(更少)的强TC在西北太平洋的东南象限生成。     

Kalman滤波方法在黑河出山径流年平均流量预报中的应用

应用Kalman滤波方法,以流域平均降水量、气温、太阳黑子相对数及莺落峡站6年显著周期序列等为控制参数,对黑河出山径流年平均流量的预测问题进行了初步研究和探讨。     

黑河出山径流量年际变化特征和趋势研究

根据有关水文气象台站的观测数据,利用定级分类,滑动平均和波谱分析等方法,对黑河出山径流（莺落峡水文站）年际变化特征进行了分析研究,发现黑河出出径流的多年变化具有持续性,周期性和丰枯水变化较平稳,波幅不大等特性,并在此基础上对其未来变化的趋势进行了预测和分析。     

河北张北6.2级地震中农村房屋破坏特征分析

对１９９８年１月１０日河北张北６．２级地震灾区的房屋建筑类型进行了划分,概述了各类建筑物的平面布置、墙体、屋顶、承重结构和地基等情况,总结了各类房屋建筑的破坏特点,并对造成破坏严重的原因进行了分析     

基于Ecopath模型的舟山海域褐菖鲉(Sebastiscus marmoratus)生态容量评估

根据2021年渔业资源调查数据构建了含有23个功能组的舟山海域生态系统Ecopath模型,分析了当前舟山海域生态系统总体特征并估算了褐菖鲉在舟山海域的生态容量。结果表明:舟山海域生态系统营养级范围为1.000 (浮游植物和有机碎屑)～4.277 ( 鳐类),石首鱼科、虾类和 鳐类为舟山海域生态系统中的关键种。碎屑食物链和牧食食物链是舟山海域生态系统主要的食物链。碎屑和浮游植物对食物网的贡献率分别为61.32%和38.69%。始于浮游植物和碎屑的营养传递效率分别是9.34%和10.50%,系统总营养传递效率是9.82%。总初级生产量/总呼吸量为2.26,系统连接指数为0.372,系统杂食性指数为0.222。生态系统总体特征反映了舟山海域生态系统的成熟状态较低,生态系统处于不稳定阶段,容易受到外界环境变化的影响。根据模型估算,当褐菖鲉生物量增加至8.6倍时,褐菖鲉达到生态容量0.007 95 t/km²,此时生态系统仍保持平衡,且生态系统总体特征基本稳定。因此,褐菖鲉在舟山海域尚有较大增殖潜力。     

旋转地震合成及其在大跨度悬索桥中的应用

为探究旋转地震动在大跨度悬索桥中的应用,首先,从线弹性理论和功率谱角度基于随机振动理论提出了6维地震动加速度功率谱模型;其次,基于MATLAB编制旋转地震动人工地震合成程序,从反应谱角度对合成地震动进行了正确性验证和拟合精度迭代调整;最后,分析了旋转地震动与地震动入射角对桥梁结构地震响应的影响。研究表明：人工合成的地震动平动分量反应谱与实测地震动的平动分量反应谱吻合度较高;六维地震动的主梁跨中竖向位移越是三维平动地震动的3倍,而主缆轴力峰值接近2.25E+05kN,约是三维平动地震动的1.3倍;旋转地震动和地震动入射角将会加大桥梁结构的位移响应和内力响应,且会减小塔底截面和桩最不利截面的安全性。     

多源遥感影像深度特征融合匹配算法

针对多源遥感影像之间成像机理不同、非线性光谱辐射畸变大以及灰度梯度差异明显等所导致的匹配困难问题,提出深度特征融合匹配算法(Feature Fusion Matching Algorithm, FFM)。(1)通过构建特征图金字塔网络提取影像深度特征,使用特征连接结构将语义丰富的高层特征与定位精确的低层特征互补融合,解决多源影像同名特征难以表征的问题并提高特征向量的定位精度;(2)对原始维度1/8的特征图进行交叉变换来融合自身邻域信息与待匹配影像特征信息,通过计算特征向量间的相似性得分得到初次匹配结果,针对特征稀疏区域,提出滑动窗口自适应得分阈值检测算法来提升匹配效果;(3)将匹配结果映射至亚像素级特征图,在小窗口内计算像素间的匹配概率分布期望值来检校优化匹配结果,提高匹配点对的准确性;(4)使用PROSAC算法对匹配结果进行提纯,有效剔除误匹配的同时最大限度保留正确匹配点。试验选取6对多源遥感影像,将FFM同SuperPoint、SIFT、ContextDesc以及LoFTR算法进行对比,结果表明FFM算法在匹配点正确率、匹配点均方根误差以及分布均匀度等方面远优于其他算法。将FFM匹...