Fast iterative solution of large undrained soil‐structure interaction problems

In view of rapid developments in iterative solvers, it is timely to re‐examine the merits of using mixed formulation for incompressible problems. This paper presents extensive numerical studies to compare the accuracy of undrained solutions resulting from the standard displacement formulation with a penalty term and the two‐field mixed formulation. The standard displacement and two‐field mixed formulations are solved using both direct and iterative approaches to assess if it is cost‐effective to achieve more accurate solutions. Numerical studies of a simple footing problem show that the mixed formulation is able to solve the incompressible problem ‘exactly’, does not create pressure and stress instabilities, and obviate the need for an ad hoc penalty number. In addition, for large‐scale problems where it is not possible to perform direct solutions entirely within available random access memory, it turns out that the larger system of equations from mixed formulation also can be solved much more efficiently than the smaller system of equations arising from standard formulation by using the symmetric quasi‐minimal residual (SQMR) method with the generalized Jacobi (GJ) preconditioner. Iterative solution by SQMR with GJ preconditioning also is more elegant, faster, and more accurate than the popular Uzawa method. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

金沙江流域(云南境内)山地灾害危险性评价

云南境内的金沙江流域是斜坡不稳定的敏感区,根据1988-2000年的区域调查和统计,区内发育山地灾害点1697处,其中流域面积大于1km2的泥石流沟808条,体积大于1×104m3的滑坡580处,体积大于1000m3的崩塌309处。用于山地灾害危险性评价的主要敏感因子包括岩土体类型、山坡坡度、降雨、土地利用、地震烈度和人类活动。在对这些因子进行了敏感性评价的基础上,应用GIS对敏感因子集成评价而产生了云南金沙江流域山地灾害危险性评价图。评价结果表明:高危险区面积占全区面积6464km2的8 77%,中危险区占全区总面积的41 51%,低危险区占41 12%,无危险区占8 60%。山地灾害危险性评价图可以帮助规划者或工程师在土地发展规划中选择最佳建设场所,以减轻灾害的影响。     

基于高通量测序的表层水体纤毛虫多样性评估方法比较与优化

基于扩增子的高通量测序技术广泛应用于微型生物多样性的研究, 不同的测序手段和数据分析流程, 影响着微型生物多样性与群落结构的分析结果。本研究以易于形态鉴定的砂壳纤毛虫作为研究对象, 比较DNA测序、RNA测序和形态学方法检获的多样性和物种组成等, 探究序列分析流程中关键步骤: 嵌合体处理、可操作分类单元分析方法选择、合并相似分类单元以及去除稀有类群等对多样性结果的影响。研究结果显示无论基于DNA还是RNA的分子手段与形态学方法检获的主要物种基本一致, 与DNA测序相比, RNA测序检获的物种数少, 但差异不显著。基于97%以上相似度聚类和单核苷酸变异所得群落结构相似, 无显著差异; 且所有分析方法都能在一定程度上反映出自然界中不同类群的相对丰度。相较于单核苷酸变异和其他相似度阈值, 99%相似度下聚类所得多样性更为接近形态学结果。去除嵌合体和稀有类群(去除阈值: DNA测序0.05%; RNA测序0.07%), 可明显改善分子多样性虚高的问题。本研究为纤毛虫等真核微生物的分子多样性研究提供了科学的数据分析流程, 对未来真核微生物多样性研究具有指导意义。     

基于多模态感知的水下目标检测应用构想

水下目标检测在海洋生物研究、考古探索、军事防御等多领域广泛应用,随着人工智能快速发展,水下目标检测也朝着无人化、智能化发展。深度学习采用神经网络挖掘信息特征,在速度和精度上均表现出优异的性能,成为了计算机视觉技术的主流算法,然而水下环境复杂,将其应用于水下图像目标检测仍存在较大的挑战。水下目标各模态信息互补,特征丰富,有利于目标检测识别,因此结合应用场景调研现有技术,然后设计基于深度学习的多模态水下目标检测系统,同时对比分析了现有关键技术的优缺点,最后对多模态目标检测系统未来发展进行总结与展望,具有重要意义。     

准格尔丘陵沟壑区五分地沟流域土地覆盖分析(英文)

以准格尔丘陵沟壑区五分地沟流域为研究区,应用彩红外航片和IKONOS卫星影像,绘制了1987、2002年土地覆盖/植被类型图,并数字化基于地面土地利用调查绘制的1979年土地利用图.利用景观格局指数,评价了研究区土地覆盖/植被空间格局现状及土地覆盖类型动态变化;并以ETM 数据为信息源,绘制了2002年土地覆盖/植被类型图.研究表明:2002年研究区土地覆盖/植被呈现出一个耕地、草地、人工乔木林和人工灌木林以及种植稀疏灌木的草地高度镶嵌的景观格局特征;20年内土地覆盖类型发生了显著的变化,景观异质性增强.基于研究区景观的高度破碎化,绘制小流域精细尺度土地覆盖图,高空间分辨率遥感数据十分必要.     

元谋干热河谷坡耕地土壤侵蚀造成的土地退化

在元谋干热河谷土壤侵蚀特征分析的基础上，对坡耕地土壤侵蚀造成的土地退化进行了模拟研究。结果表明，土壤侵蚀造成表层耕作土壤的物理性能下降、养分流失和水分入渗能力降低。表层耕作土壤的容重比下层土壤低12．7％，总孔隙度高10．9％，有机质高37．3％，120min累计入渗总量是下层土壤的1．6-2．2倍。模拟土壤侵蚀与土地生产力关系的小区试验结果显示，坡耕地每流失1cm表土，土地生产力水平平均下降4．54％。     

居住环境剥夺测度及其对房价的影响——以兰州市为例

小区是居民日常生活和构建社会关系的重要场所,由于居住环境差异,导致剥夺现象发生。为探究居住环境剥夺对房价的作用机制,构建居住环境剥夺测度体系,创新了居住环境剥夺指数计算方法,运用混合地理加权回归模型和地理探测器分析居住环境剥夺与房价的关系。结果表明：（1） 兰州市平均房价为12566.93元·m^-2,空间上呈现出多核心、组团式分布格局,表现为从核心向外逐级递减的趋势。（2） 基于6个维度服务设施数量和种类差异,居住环境剥夺也呈现出不同空间分布格局。（3） 所有服务剥夺均与房价呈负相关,教育服务剥夺对房价影响力最强,生活服务剥夺对房价影响力最弱,教育和交通服务剥夺交互作用对房价解释力最强。研究结果对促进资源配置公平和城市健康快速发展至关重要。     

Microbial community changes in the digestive tract of the clam Meretrix petechialis in response to Vibrio parahaemolyticus challenge

Journal of Oceanology and Limnology - Disease in clams frequently occurred over the last decade and has become a serious threat to the clam aquaculture industry and natural stocks. Mass clam...     

新疆公共服务资源空间配置与城乡互动耦合协调发展评价

公共服务资源是社会发展的"先行资本",对于区域社会经济发展与城乡融合发展具有正面外部效应。依据公共服务资源公平性、效益性与协调性原则,结合AHP、熵值与聚类分析方法,建立新疆公共服务资源配置与城乡互动效益评价指标体系,利用协调耦合发展模型,揭示研究区公共服务、城乡互动发展以及两者耦合协调度的总体特征和空间特征。结果表明:(1)新疆各地不同类型公共服务资源空间配置公平性有所差异,空间非公平性>人口非公平性。(2)公共服务资源综合效益以及城乡互动发展水平呈现较低、一般(中等)、较高三个类型。(3)公共服务效益空间分异特征呈现出东南片区>西北片区;城乡互动水平空间差异呈现出天山北坡经济带高于其他区域。(4)新疆大部分处于城乡互动与公共服务相互影响、相互磨合的过渡发展阶段,导致公共服务损益或城乡互动损益,个别区域处在两个系统相互制约、失调衰退阶段。通过进一步提出加快建立健全城乡互动公共服务体系,构建大、中、小多层次城镇空间格局,继续完善和开拓新的公共服务增长点以满足不断增长的城乡社会发展需求等建议措施,为确保城乡居民生存发展公平与效率,促进公共服务与城乡互动耦合协调发展提供参考借鉴...     

浙江省城市化与生态环境协调度及其胁迫关系探讨

运用交互胁迫、耦合协调模型,结合主观均方差分析法和客观结构熵值法确定指标权重,通过建立指标体系研究2000-2014年浙江省生态环境和城市化的交互胁迫关系和协调类型.结果表明:浙江省生态环境和城市化之间存在交互胁迫关系,演变状态符合双指数函数;前者对后者有显著的约束作用,后者对前者有显著的胁迫作用.对城市化综合水平影响程度大小依次为经济、社会与人口城市化,对生态环境综合水平影响程度大小依次为生态环境压力、状态与响应.2000-2014年浙江省综合协调耦合类型分为磨合协调阶段(2000-2003年)、基本协调阶段(2003-2005年)、拮抗协调阶段(2005-2010年)和良好协调阶段(2010-2014)4个阶段.