美国南极科研投入的统计分析及其对我国的启示

近些年来南极科研越来越受到世界各国的重视,作为《南极条约》的发起者和南极条约体系的管理者,美国始终站在南极科学研究前沿,对维护其国际南极事务领导地位有着重要意义。1953—2016年美国国家科学基金资助了7 759个南极科研项目,通过统计分析对项目投入进行以下4个方面的分析:南极项目投入、南极科研各学科投入、科研大项目以及合作机构。研究发现:(1)1953年至今,美国国家科学基金会(NSF)对美国南极科研项目的资助力度和重视力度不断增加,促进了美国南极政策的落实和发展;(2)美国各大科学指导机构出台的前瞻性文件对引领美国南极科考发展方向起到重要作用;(3)NSF充分利用各高等院校和研究机构的资源设施,搭建科研支撑平台,与之展开长期南极科研项目合作;(4)NSF重视科研大项目的开展,这些大项目站在南极科学前沿,引领美国南极科研更好地发展;(5)NSF通过学校、社会、媒体多个渠道开展南极教育,增进群众对南极了解并培养科研人员来维护美国在南极的科考领先地位。上述研究发现为中国南极科研政策制定提供了相应的启示。     

大数据时代下《GIS空间分析》课程内容建设

在阐述地理时空大数据时代下GIS空间分析面临的机遇与挑战的基础上,从《GIS空间分析》课程教学内容总体梳理,地理时空大数据等专业前沿知识更新,典型教学案例引入和面向行业应用的针对性实践教学内容设计等方面开展《GIS空间分析》课程内容建设.这些探索对于培养满足地理信息产业发展需求、具有实践和思维创新能力的应用型空间信息技...     

从大模型看测绘时空信息智能处理的机遇和挑战

当前,时空信息、定位导航服务已成为重要的新型基础设施,在通用人工智能的驱动下,大模型引领的智能时代已经到来,越来越强大的大模型将在测绘时空信息智能处理与应用中发挥越来越重要的作用。以大模型为研究范式,总结大模型在测绘时空信息智能处理的现状与进展,分析大模型在测绘时空信息智能处理面临的挑战,阐述多模态融合与理解架构设计、提示工程优化微调以及人在回路引导决策3个核心方面在时空信息测绘大模型中的关键作用。针对行业理解深度、数据安全隐患、内容可信度保障以及训练部署成本优化4个方面,展望时空信息测绘大模型面临的挑战与发展趋势。     

线性关联滞后广义大系统的变结构控制

研究了一类线性关联滞后广义大系统的变结构控制综合问题.首先根据系统的结构和控制输入的特定形式,引入了1种新的受限系统等价分解形式,把每个子系统分解成2个低维的动态子系统：1个是不带控制项的线性关联微分差分系统,另1个是带有控制项的线性关联差分系统.然后设计了带有积分动态补偿器的切换函数, 给出了滑动模渐近稳定的充分条件.最后设计了可以保证系统的解的轨迹到达切换流形的多层分散变结构控制.这种控制对物理上分散等类型的线性关联滞后广义系统是合理的有效的.     

非量测相机在南极大比例尺成图中的应用

非量测相机在各个领域得到了广泛的应用,而应用于航空摄影测量中还是一个新的尝试。本文通过在南极航摄中的应用试验,阐明了非量测相机应用于大比例尺测图成图是可行的,精度能够满足工程建设的需要。     

考虑起始坡降双层地基的大应变非线性固结

天然软土成层分布特性及土中渗流存在起始水力坡降的现象已被人们熟知。但变荷载下能同时考虑黏土中起始水力坡降、软土非线性压缩渗透特性及大应变特性的双层地基固结理论还鲜见报道。在拉格朗日坐标系中建立以超静孔压为变量的双层软土地基大应变非线性固结模型并给出其有限差分解。通过与考虑起始水力坡降的单层地基大应变非线性固结数值计算结果对比,验证了差分解的可靠性。着重分析了上、下土层起始坡降无量纲参数R1、R2对双层地基固结性状的影响,分析在大应变与小应变假定下双层地基超静孔压消散及固结沉降变形的异同。结果表明：上层土无量纲参数R1对双层地基固结性状的影响程度较下层土无量纲参数R2显著;大应变假定下双层地基渗流前锋的下移速度要快于小应变假定下的移动速度;大应变假定下考虑起始水力坡降的双层软土地基超静孔压消散速率要比小应变假定下快,且大应变假定下考虑起始水力坡降的双层地基最终沉降量要比小应变假定下大。     

大直径超长灌注桩水平承载性能的参数敏感性

大直径超长灌注桩是高规格建（构）筑物桩基工程的发展趋势,但有关其水平承载性能的研究还较少。依托江苏靖江文化中心大直径超长灌注桩建设项目,通过现场试桩试验获得了桩身水平受力及承载变形特征。采用孔压静力触探（CPTU）测试p-y曲线法构建了大直径超长灌注桩水平承载数值计算模型,在与现场试桩结果比对验证之后,进一步研究了桩径尺寸效应、桩顶嵌固形式、桩身倾角、竖向载荷对大直径超长灌注桩的影响规律。最后通过计算各影响因素的参数敏感度,实现了对大直径超长灌注桩水平承载性能参数敏感性的客观定量评价。研究结果表明：原位测试CPTU可以很好地应用于大直径超长灌注桩的水平承载分析,大直径超长灌注桩参数敏感度由大到小依次为：桩顶嵌固形式、尺寸效应、竖向荷载、桩身倾角。     

一种基于有限元的岩石圈长期变形数值计算方法

有限单元法以其灵活性和精确性,成为固体地球科学中广为使用的数值方法。从短周期的地震活动到长周期的岩石圈变形、地幔对流,甚至行星演化,有限单元法几乎在固体地球科学的各个领域都占据着十分重要的位置。随着研究的深入,某些特定的地学问题给有限元计算带来挑战,尤其是岩石圈尺度大变形的数值计算,比如俯冲带的演化、剪切带中塑性流变导致的应力集中。基于显式有限元,尝试考虑粘弹塑性岩石圈大变形过程的数值计算。应用Marker-In-Cell（MIC）方法处理物质迁移。在描述基本原理和流程的基础上,对粘弹性变形、弹塑性变形、大变形过程及热传递过程等核心模块分别做了基准测试,而这四个模块是模拟岩石圈长期变形的关键。由测试结果和其他学者的（解析或数值）研究结果比对情况来看,受测试的核心模块基本达到了测试要求。可以预见,现有的基本算法可以满足研究岩石圈大变形的需要,进一步的具体研究工作将探讨这类问题。从科学问题层面讲,逐渐复杂的科学问题有利于数值模型的成熟。已达到基准测试的数值方法对下一步开展一些具体的地球动力学数值模拟研究有实际意义。      

基于稳定性同位素的普里兹湾南极大磷虾不同发育阶段食性转变分析

As one of the most common and dominant species in the Southern Ocean, Antarctic krill(Euphausia superba)play a significant role in food web structure and the process of energy flow. The diet of Antarctic krill in the Prydz Bay during austral summer of 2012/2013 was investigated and the ontogenetic shift in krill diet was evaluated using the stable isotope method. The nitrogen stable isotope values(δ~(15) N) of adults((2.78±0.58)‰) were much higher than those of juveniles((1.69±0.70)‰), whereas the carbon stable isotope values(δ~(13) C) of adults(–(28.26±1.08)‰) were slightly lower than those of juveniles(–(27.48±1.35)‰). Particulate organic matter(POM)from 0, 25, and 50 m depth combined(0/25/50 m) represented phytoplankton food items. The results showed that phytoplankton food items in surface water and mesozooplankton were two essential food items for Antarctic krill in the Prydz Bay during summer. POM(0/25/50 m) contributes 56%–69% and 26%–34% to the diet of juvenile and adult krill, respectively, whereas mesozooplankton composes 13%–34% and 58%–71% of the diet of juvenile and adult krill, respectively. Thus, an ontogenetic diet shift from POM(0/25/50 m), which consists mainly of phytoplankton, to a higher trophic level diet containing mesozooplankton, was detected. The capacity for adults to consume more zooplankton food items may minimize their food competition with juveniles, which rely mostly on phytoplankton food items. This suggests "diet shift with ontogeny" which may somehow help krill keep their dietary energy budget balanced and well adapted to the Antarctic marine ecosystem as a dominant species.     

风向对航母甲板风影响的大涡模拟

采用低速气流运动控制方程组和湍流大涡模拟方法,研究了来风风向对航母甲板风的影响,得到了不同来风风向条件下,艏艉对称面附近、甲板上方低场及航母后方某点处压力和垂向速度随时间的变化关系。结果表明:航母有一定角度的侧向风对舰载机起飞有利,右舷风比左舷风有利;从有利于舰载机着舰角度看,右舷来风较左舷来风有利;从舰载机着舰下滑稳定性上看,来风风向角度越小越有利。