基于Copula函数的中国南方干旱风险特征研究

利用1961—2012年1710个地面气象台站观测的逐日降水资料,对中国大陆雨季特征进行了分析。结果表明,雨季最早到来的地方是藏东南、滇西北的横断山脉中西部地区;接着江南地区进入雨季;之后随着夏季风的爆发,全国大部分地区进入雨季。而雨季结束最早的地区在江南地区,较迟结束的地区在华西地区、南海地区,最迟是在新疆西北部地区。就雨季持续时间而言,华北地区和西藏西部及其与新疆南部相接的部分地区雨季持续时间最短,横断山脉中西部地区、华西地区和南海地区雨季较长。通过对多年平均逐候降水进行经验正交函数(EOF)分解,能较好地将主要的降水季节演变特征分离出来,分析发现,第1、第2和第3模态分别反映了夏季、春季和秋季降水为主要特征的降水空间结构。     

新一代天气雷达发射机常用芯片自动检测技术研究

目前气象业务中,新一代天气雷达组网建设不断完善,其在短时临近灾害性天气预报、预警业务和决策服务中越来越发挥着不可替代的重要作用,因此,做好新一代天气雷达的业务运行保障工作非常重要。针对新一代天气雷达发射机软硬件复杂、故障频发、维修时效长、维修难度大等特点,研制了新一代天气雷达发射机常用芯片自动检测系统。该自动检测系统采用了机外脱机测试方法,从而保证了雷达设备和人身的安全;采用了发光二极管指示灯直接输出测试结果的自动测试方式,保证了雷达修复的较短时效;可直接测试雷达组件内部电路板常用关键芯片的好坏,而不必更换整个笨重的分机组件备件,从而使维修新一代天气雷达发射机故障变得便捷、高效、经济。新一代天气雷达发射机常用芯片自动检测系统研制完成后在多个台站得到了试用,试用效果良好,可为其他新一代天气雷达站快速维修新一代天气雷达发射机提供借鉴和参考。     

厚煤层内小断层的反射槽波探测技术及应用

厚煤层、巨厚煤层工作面内的小断层一般断距或延展长度的规模较小,目前的探查方法和仪器受分辨率限制一般难以探查这类小断层,而小断层探查不清,将会对智能化工作面高效回采带来较大影响。针对这一问题,开展厚煤层内小断层反射槽波探测的数值模拟及现场实验工作。在数值模拟方面,采用交错网格有限差分法对厚煤层(6 m)、巨厚煤层(20 m)两种环境下含小断层(落差小于3 m)的数值模型进行三分量弹性波模拟,在对数值模拟结果进行频谱分析的基础上研究不同模型中的直达槽波与反射槽波的特征。在实际探查方面,通过不同矿区厚煤层、巨厚煤层实际发育断层进行透、反射数据综合研究,分析和比较透射与反射槽波方法对小断层的探查情况。研究表明,工面内构造发育相对简单的条件下,反射槽波对厚煤层、巨厚煤层工作面中小断层的探测较透射槽波有更强的识别性及准确性。      

基于ERA5-Land数据集的玛纳斯河径流模拟研究

气象数据是水文过程研究的关键要素,再分析数据的发展为资料缺乏地区的径流模拟提供了新的解决方案。为研究ERA5-Land再分析数据集在径流模拟中的适用性,本文以玛纳斯河流域肯斯瓦特水文站以上流域为研究区,选取多个评价指标对ERA5-Land降水和温度进行准确性评价,并采用经验模态分解(EOF)分析其在研究区内的分布特点。在准确性方面,ERA5-Land与实测数据具有较好相关性,降水探测率为0.96,能反映大多数的降水事件,但与实测数据相比总体偏高21.81%,气温准确性好于降水,总体拟合效果较好,最优范围为-520 ℃,在极值部分不确定性有所增加。EOF决定性模态表明研究区内降水、气温变化趋势基本一致,即易受大尺度天气系统影响。利用该数据集驱动SWAT模型在月、日尺度上对玛纳斯河流域进行径流模拟,在验证期纳什系数(NSE)分别为0.88和0.82,具有较好的模拟效果。ERA5-Land再分析数据集可为西北缺乏实测气象资料地区径流模拟提供参考。     

论真三维数据外业纹理采集的关键技术

外业纹理像片的采集是真三维数据生产中的关键工序,采集数据质量的优劣直接影响建模的效果。主要研究真三维数据生产中纹理像片采集的作业方法和关键技术,为指导外业纹理采集提供技术支持。     

井水位前驱波现象与震源成核之间关系的研究

经仔细研究了1999～2002年间全球48次Ms≥7.0以上、中国大陆12次Ms≥6.0以上地震前山西地区5口地下水位观测井强震前的前驱波事件,给出了井水位前驱波的识别方法.从理论与实验结果分析了前驱波与震源成核过程之间的关系;根据井一含水层系统的特征参数给出了不同类型观测井对前驱波响应能力的大小;根据记录地震前驱波信息所需要的条件,初步探讨了大震前驱波远程传播的机制.     

Numerical study on the fracturing mechanism of shock wave interactions between two adjacent blast holes in deep rock blasting

With the application of electronic detonators, millisecond blasting is regarded as a significant promising approach to improve the rock fragmentation in deep rock blasting. Thus, it is necessary to investigate the fracturing mechanisms of short-delay blasting. In this work, a rectangle model with two circle boreholes is modeled as a particles assembly based on the discrete element method to simulate the shock wave interactions induced by millisecond blasting. The rectangle model has a size of 12 × 6 m (L × W) and two blast holes have the same diameter of 12 cm. The shock waves are simplified as time-varying forces applied at the particles of walls of the two boreholes. Among a series of numerical tests in this study, the spacing between two adjacent boreholes and delay time of millisecond blasting are considered as two primary variables, and the decoupling charge with a coefficient of 1.5 is taken into account in each case. The results show that stress superposition is not a key factor for improving rock fragmentation (tensile stress interactions rather than compressive stress superposition could affect the generation of cracks), whereas collision actions from isolated particles or particles with weakened constraints play a crucial role in creating the fracture network. The delay time has an influence on causing cracks in rock blasting, however, whether it works heavily depends on the distance between the two holes.

     

生物质炭对苦草(Vallisneria spiralis)种子萌发与生长的影响

为了探究生物质炭作为生长基质对水生植物种子萌发和生长的影响,选用典型沉水植物苦草(Vallisneria spiralis)作为受试植物,测定不同氮、磷营养盐浓度和不同粒径的生物质炭作用下对苦草种子萌发率、幼苗形态与生物量,同时分析水体中硝态氮、亚硝态氮、氨氮和正磷酸盐磷浓度变化过程.结果表明:生物质炭存在使水体中亚硝态氮浓度低于检测限,使水体正磷酸盐磷浓度上升至1.28~2.43 mg/L,为最高添加磷浓度的3.2~6.1倍,从而改变了苦草生长环境.小粒径生物质炭(0.25~0.5 mm)组中水体最终氨氮浓度(0.05 mg/L)远远低于大粒径生物质炭(1~2 mm)组中水体最终氨氮浓度(0.39~0.85 mg/L),即生物质炭粒径大小会影响水体最终营养盐浓度和氮素赋存形态.与大粒径生物质炭组和石英砂对照相比,小粒径组苦草种子萌发率明显升高,可达80%以上,并促进苦草幼苗生长.因此,小粒径生物质炭能提高苦草种子萌发和幼苗生长,在大型水生植物恢复工程中具有一定的应用前景.     

基于异常误差补偿的多期水准网动态平差

针对水准网中的异常误差,采用函数模型异常误差补偿方法抑制其影响,提高水准网平差精度。首先采用最小二乘方法获得各观测值残差,通过假设检验确定异常误差位置;将异常误差作为待估参数进行解算;最后扣除异常误差,利用"干净"观测数据进行平差获取水准网点的高程与垂直运动速度。采用山东省两期二等水准网观测数据进行试验,该方法进一步提高了水准网平差的可靠性。     

中国人地关系综合评价的理论模型与实证

人地关系是地理学研究的经典问题,也是中国人文—经济地理学在国际地理学研究中具有突出贡献的命题。人地关系在动态演变过程中不断出现新的时代内涵,如何科学表征中国现代人地关系的状态,是精准认知现代人地关系进而寻求协调人地矛盾路径的基础。基于人地关系地域系统理论,在梳理中国现代人地关系时代特征的基础上,构建人地关系综合评价的理论框架,从人类活动的施压强度、核心资源要素的承压能力、生态环境系统的约束力度以及人—地系统的开放程度4个层面选取表征指标,秉承分级评价、逐级修正的思想,以县级单元为基础对全国层面的人地关系状态进行综合评价。结果发现：中国的人类活动强度具有明显的东西分异性及依托核心城市群布局的特征,而核心资源要素的综合支撑能力空间布局较为分散,且土地、水、核心能矿资源以及人类活动强度四者之间的空间错配度较高,在一定程度上增加了区域人地关系的紧张状态。生态环境系统的约束紧密区多集中在胡焕庸线两侧及青藏高原西南部,全国层面上人—地系统的开放程度不高,开放程度较高的区域主要集中在中国经济发达地区。综合评价结果显示,全国大约85.56%的区域人地关系状态以宽松为主,但是局部地区尤其是东南沿海地区人地矛盾突出,西部地区人地关系相对宽松,但人地系统演进的等级也相对较低。