海底埋设双层管管道隆起屈曲分析

海底埋设双层管管道隆起屈曲分析是海洋管道设计的重要技术之一。在管道隆起屈曲分析中实现管土作用和内外管相互作用的准确模拟一直是工程应用追求的目标,也是其中的难点。利用管土作用单元和管中管单元等技术,建立了海底埋设双层管管道隆起屈曲分析有限元模型。该模型不但考虑了管道初始形状、压力、温差载荷、管道材料非线性等常规因素,还考虑了非线性管土作用和内外管相互接触作用,并能对管道屈曲前和屈曲后全程进行模拟。应用该模型,计算了一条高温高压埋设双层管管道隆起屈曲过程中的应力等。算例表明该模型有较好收敛性,能对一般海底高温高压埋设双层管管道隆起屈曲进行准确模拟。     

动态环境下矢量化路径规划算法

对全方位机器人在完全未知动态环境下实时路径规划和针对移动障碍物的避障问题进行研究。提出矢量化路径描述方法,并将其与Bug算法思想相结合来解决机器人的路径规划问题。机器人的初始路径由其初始位置和目标位置生成,其运动过程是:首先沿初始路径行进,以规定间隔扫描当前环境,判断是否有障碍物阻挡当前路径,并检测障碍物的位置、移动方向和速度等信息;然后根据障碍物信息和机器人安全距离计算路径中间点,并插入中间点更新路径以实现避障。本文的机器人路径规划结果是以矢量形式进行描述及保存的,降低了对路径存储空间的需求,且按规划结果行进时只需要考虑直线移动距离和转动方向,简化了全方位机器人的控制。仿真结果说明本文方法的可行性及有效性。     

港池泊稳的能量平衡方程数值模拟

对基于能量平衡方程的多向随机波浪传播数学模型进行改进,通过模拟不同防波堤绕射引起的港池泊稳,验证模型的合理性和有效性。利用非线性弥散关系提高模型计算浅水变形的精度;采用二次逆风差分格式离散控制方程,避免了加入绕射项引起的数值耗散;并将文氏谱加入模型中,使其更加适合中国海域的工程应用。应用改进后模型绘制的双突堤和岛式防波堤绕射系数图与我国《海港水文规范》图进行了对比。对比结果十分接近,可以较好地描述港池的泊稳状况,为综合计算波浪在近岸的浅水变形、折射、绕射、反射和能量耗散等作用奠定了基础。     

基于拓扑与形态特征的城市道路交通状态空间自相关分析

城市道路交通状态具有空间自相关特征。某一道路交通状态的变化会对其周边道路产生影响,故把握道路交通状态的空间自相关性是提高交通规划、交通预测水平的基础。然而,城市道路交通状态又具有空间异质性,即道路交通状态的影响扩散并非各向同性,其使得道路交通状态空间自相关性的度量更为复杂,因此仅从地理空间下道路之间的邻近关系出发进行分析有失偏颇。同时,城市道路具有拓扑结构特征和几何形态特征,二者对于交通状态自相关性的影响和制约,却未引起足够重视。本文从城市道路的拓扑结构特征和几何形态特征出发,提出了一种新的交通状态空间自相关路段识别规则,即基于交通状态变化的路段空间识别规则,通过拓扑社区发现方法刻画路段在空间上的聚集特征,同时,基于Stroke跟踪的几何形态概化来描述道路交通状态变化影响的空间异质性。结果表明,利用本文提出的识别规则产生的交通状态自相关路段集合,较仅考虑地理空间邻近或拓扑结构的识别规则更为合理,更好地揭示了城市道路交通状态的空间自相关特征。     

Identification of five sea cucumber species through PCR-RFLP analysis

Sea cucumbers are traditional marine food and Chinese medicine in Asia. The rapid expansion of sea cucumber market has resulted in various problems, such as commercial fraud and mislabeling. Conventionally, sea cucumber species could be distinguished by their morphological and anatomical characteristics; however, their identification becomes difficult when they are processed. The aim of this study was to develop a new convenient method of identifying and distinguishing sea cucumber species. Polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) analysis of mitochondrial cytochrome oxidase I gene (COI) was used to identifing five sea cucumber species (Apostichopus japonicus, Cucumaria frondosa, Thelenota ananas, Parastichopus californicus and Actinopyga lecanora). A 692 bp fragment of COI was searched for BamHI, KpnI, PstI, XbaI and Eco31I restriction sites with DNAMAN 6.0, which were then used to PCR-RFLP analysis. These five sea cucumber species can be discriminated from mixed sea cucumbers. The developed PCR-RFLP assay will facilitate the identification of sea cucumbers, making their source tracing and quality controlling feasible.     

An improved processing sequence for uncorrelated Chirp sonar data

Chirp sonar systems can be used to obtain high resolution seismic reflection images of the sub-seafloor during marine surveys. The exact knowledge of the Chirp signature allows the use of deterministic algorithms to process the data, similarly to that applied to Vibroseis data on land. Here, it is described an innovative processing sequence to be applied to uncorrelated Chirp data, which can improve vertical and lateral resolution compared to conventional methods. It includes application of a Wiener filter to transform a frequency-modulated sweep into a minimum-phase pulse sequence. In this way, the data become causal and can undergo predictive deconvolution to reduce ringing and enhance vertical resolution. Afterwards, FX-deconvolution and Stolt migration can be applied to obtain an improved imaging of the subsurface. The result of this procedure is a seismic reflection image with higher resolution than traditional ones, which are normally represented using the envelope function of the signal. This technique can be particularly useful for engineering-geotechnical surveys and archaeological investigations that require a fine detail imaging of the uppermost meters of the sub-seafloor.     

养殖活动对超微型浮游生物分布影响的研究

利用流式细胞仪对河北省扇贝养殖区微微型浮游植物、异养细菌、浮游病毒4季的丰度分布特征进行了研究,分析了三者与环境因子的相关性,并与渤海、北黄海非养殖区的超微型浮游生物丰度的分布特征进行对比。结果显示:在养殖区海域,聚球藻丰度在9.00×102—7.07×105cell/m L之间,峰值出现在秋季,且与其他季节差异显著(P0.01)。微微型真核藻类丰度在5.80×102—3.23×105cell/m L之间,夏季赤潮暴发期间,丰度达到3.23×105cell/m L,显著高于其他季节(P0.01)。异养细菌丰度在3.10×105—3.79×106cell/m L之间,峰值出现在秋季,夏、秋季丰度显著高于春、冬季(P0.01)。浮游病毒丰度在2.50×105—2.17×106cell/m L之间,峰值出现在秋季,但无显著性季节差异(P0.05)。通过主成分分析发现,聚球藻、微微型真核藻类、异养细菌和浮游病毒的丰度在不同季节受到不同环境因子的影响。在春、冬季,温度是主要影响因素;而在夏、秋季,主要受到营养盐的影响。养殖区与非养殖区超微型浮游生物主成分4季均有显著差异,养殖区异养细菌4季均是超微型浮游生物的主成分,而非养殖区超微型浮游生物的主成分4季均是微微型浮游植物,结果表明养殖活动显著影响了养殖区超微型浮游生物的群落结构和功能。     

海上试验场潮流能发电装置综合测试与评价方法分析(英文)

开展潮流能装置实海况试验、检测与评价方法研究,对海洋高科技成果的转化、海洋可再生能源开发提供了科学、有效的技术保障。文章通过对潮流能装置的功率输出特性、年发电量、能量转换效率三项核心指标进行分析,提出指标的测试内容和评价方法,为实现潮流能海上试验与测试场建设提供技术依据;并根据对海上风电场的研究,提出了海上试验场潮流能装置的电能质量测试与评估方法;给出潮流能装置安全准入的测试内容,全面评估试验场潮流能装置的运行状态。     

三体散射长钉（TBSS）在C波段雷达中的应用研究

利用普洱CIND3830-CC天气雷达资料、地面观测资料进行统计分析,研究2004-2013年普洱C波段天气雷达中27次三体散射长钉(TBSS)的统计特征、地面降雹与TBSS的对应关系,并对TBSS在冰雹预警方面的应用进行探讨,结果表明:(1)C波段雷达中,产生TBSS的回波的反射率因子范围为55.0~68.4 dBz,70%的TBSS出现在反射率因子≥60 dBz时。(2)TBSS的维持时间为10~79 min,63%的TBSS维持时间超过20 min。(3)TBSS一般出现在4.0~9.5 km,最低出现在2.6 km,最高出现在11.4 km。(4)TBSS长5.6~22.4 km,宽1.5~14.6 km,TBSS宽度与强回波区径向外侧的60 dBz以上回波的面积成正比,但TBSS的长度与反射率因子核心的强度和宽度无明显对应关系。(5)出现TBSS时,59%的回波出现了降雹,11%的回波出现了强冰雹。(6)出现TBSS且出现降雹的过程中,TBSS预报冰雹的时间提前量为5~100 min,平均为34.5 min。(7)在出现TBSS且出现降雹的过程中,TBSS的宽度与冰雹的大小或降雹密度成正比。此外,分析了出现TBSS但未降雹的原因,找出了TBSS配合垂直液态水含量密度(D_(VIL))和45 dBz伸展高度、TBSS配合回波宽度和45 dBz伸展高度的预报冰雹的方法,在出现TBSS特征的回波中,上述方法的预报准确率分别达89%和94%(临界成功指数为0.89和0.94)。     

探空观测黑名单检查在变分同化系统中的应用

针对探空观测资料使用造成的某些区域GRAPES分析场存在虚假的高、低压系统问题,该文通过对比全球探空资料的位势高度观测与NCEP分析场,统计站点中观测质量较差的时次出现频数,确定探空位势高度观测黑名单。研究表明:500 hPa在印度地区、北大西洋和南极洲附近的探空位势高度观测与NCEP分析场的均方根误差在30 gpm以上的站点较多,且位势高度观测不可靠观测比率为20%以上的站点主要集中这些区域,以上观测站均列入黑名单。文中在GRAPES全球三维变分分析场的质量控制中加入探空位势高度观测黑名单检查,通过6 h分析预报循环试验表明:探空位势高度观测黑名单检查能有效提高分析场质量,GRAPES位势高度分析场在南极洲附近和印度地区有所改善。