WRF大气模式与台风经验模型在超强台风“山竹”过程重构中的比较分析

通过中尺度气象研究与预报模式WRF（weather research and forecasting）和两种台风经验模型重构了2018年影响我国珠江口地区的超强台风“山竹”过程中的气压和风矢量场,在台风最佳路径数据的基础上开展了方法间的比较,并与香港、澳门和深圳三个国际机场的实测数据进行了对比分析,验证了三种模拟方案模拟台风“山竹”的可靠性。利用非结构网格半隐式跨尺度海洋模式SCHISM （semi-implicit cross-scale hydroscience integrated system model）,将三种模拟气压和风场作为驱动场输入风暴潮模式中进行增水模拟试验,比较了它们在赤湾、三灶、横门和黄埔四个测站风暴潮增水中各自的效果,并进一步验证了WRF模式和两种经验模型模拟台风“山竹”的有效性。综合来看, WRF大气模式对气压、风速、风向及风暴增水模拟效果最佳,如果进一步优化该模式的各种参数化方案,可能还能提高其精度。如果不具备使用WRF大气模式的条件,台风经验1模型也是一个完全可以接受的、简单快捷的方案。     

浙江近海横带髭鲷(Hapalogenys mucronatus)表型性状与体重的通径分析及曲线拟合

横带髭鲷(Hapalogenys mucronatus)是我国优质近海岛礁性鱼类,具有较高的经济、营养和观赏价值,有着良好的发展前景。为研究横带髭鲷野生群体的表型性状对体重的影响效果,测定了全长(X₁)、体长(X₂)、头长(X₃)、躯干长(X₄)、尾部长(X₅)、眼径(X₆)、体高(X₇)、尾柄高(X₈)、体宽(X₉)、眼间距(X₁₀)10个表型性状及体重(Y),利用相关分析、通径分析、回归分析等方法探究了表型性状对体重的影响,并建立多元回归方程,分别以列入回归方程的4个表型性状为自变量,体重为因变量进行曲线模型拟合,筛选出最优拟合模型。结果表明,体重的变异系数最大,而表型性状则相对较小。横带髭鲷各性状之间均呈现极显著正相关关系(P<0.01),全长与体长的相关系数(0.967)最大,体高与体重的相关系数(0.958)次之。通径分析发现体高对体重的直接作用最大(0...     

不规则性对基础隔震结构抗连续倒塌性能影响研究

为研究基础隔震结构抗连续倒塌性能,以备用荷载路径法为基础,采用静力非线性Pushdown方法和静力线性方法对一栋典型的收进式竖向不规则钢筋混凝土基础隔震结构进行分析,从备用荷载路径的抗连续倒塌机制和需求能力比两个角度研究竖向不规则钢筋混凝土基础隔震结构的抗连续倒塌性能,为基础隔震结构抗连续倒塌设计提供参考;为进一步研究结构布置形式不规则性以及裙楼和塔楼层数变化对竖向不规则基础隔震抗连续倒塌性能的影响,分别建立塔楼布置不同、裙楼与塔楼层数变化的模型进行对比研究。研究表明:除角柱失效工况自身无法产生悬链线机制外,其余底层框架柱失效工况中备用荷载路径在整个推覆倒塌过程中均表现出明显的悬链线机制;当隔震支座失效时,由于隔震层水平刚度小,相邻支座无法提供足够的侧向约束作用而难以形成明显的悬链线机制;增加结构冗余度和备用荷载路径中参与荷载传递的构件数量可以有效提高剩余结构抗连续倒塌能力;除角柱和角支座外,隔震支座失效工况DCR值普遍大于对应位置底层框架柱失效工况,备用荷载路径中某些构件的失效风险相对较大。     

Timing the time of concentration: shedding light on a paradox

From the origins of hydrology, the time of concentration, t_c, has conventionally been tackled as a constant quantity. However, theoretical proof and empirical evidence imply that t_c exhibits significant variability against rainfall, making its definition and estimation a hydrological paradox. Adopting the assumptions of the Rational method and the kinematic approach, an effective procedure in a GIS environment for estimating the travel time across a catchment’s longest flow path is provided. By application in 30 Mediterranean basins, it is illustrated that t_c is a negative power function of excess rainfall intensity. Regional formulas are established to infer its multiplier (unit time of concentration) and exponent from abstract geomorphological information, which are validated against observed data and theoretical literature outcomes. Besides offering a fast and easy solution to the paradox, we highlight the necessity of implementing the varying t_c concept within hydrological modelling, signalling a major shift from current engineering practices.     

Effects of stress reduction on geomechanical and acoustic relationship of overconsolidated sands

Relationship between different geomechanical and acoustic properties measured from seven laboratory-tested unconsolidated natural sands with different mineralogical compositions and textures were presented. The samples were compacted in the uniaxial strain configuration from 0.5 to 30 MPa effective stress. Each sand sample was subjected to three loading–unloading cycles to study the influence of stress reduction. Geomechanical, elastic and acoustic parameters are different between normal compaction and overconsolidation (unloaded and reloaded). Stress path (K₀) data differ between normal consolidated and overconsolidated sediments. The K₀ value of approximately 0.5 is founded for most of the normal consolidated sands, but varies during unloading depending on mineral compositions and textural differences. The K₀ and overconsolidation ratio relation can be further simplified and can be influenced by the material compositions. K₀ can be used to estimate horizontal stress for drilling applications. The relationship between acoustic velocity and geomechanical is also found to be different between loading and unloading conditions. The static moduli of the overconsolidated sands are much higher than normal consolidated sands as the deformation is small (small strain). The correlation between dynamic and static elastic moduli is stronger for an overconsolidation stage than for a normal consolidation stage. The results of this study can contribute to geomechanical and acoustic dataset which can be applied for many seismic-geomechanics applications in shallow sands where mechanical compaction is the dominant mechanism.     

面向路网轨迹的自适应数据模型与索引结构

针对现有路网轨迹数据模型与时空索引结构自适应调节能力低的问题,提出了一种面向路网轨迹的自适应数据模型与时空索引结构,以支持路网时空轨迹的高效存储与查询。所提出的自适应时空数据模型为多层CLR数据模型的扩展,该模型以从时空轨迹群中挖掘的高频路网路径为主要网络线性元素建立自适应线性基准,并根据自适应线性基准对路网时空轨迹进行转换,转换后的时空轨迹其时空子实体数量变少,可以通过更高的效率进行存储;所提出的自适应时空索引结构为基于LRS的时空索引结构的扩展,该索引结构根据自适应线性基准构建自适应线性参考系统,基于自适应线性参考系统的索引结构其保存的时空子实体数量变少,可以通过更高的效率进行时空查询。为了验证所提出方法的有效性,本文最后采用真实开源T-Drive出租车轨迹数据集与人工合成轨迹数据集进行了充足的实验。实验以2种常见的时空相交查询类型为例,将所提出的方法与原始数据模型以及时空索引结构进行了存储效率和查询效率的对比。对比分析结果表明,所提出的自适应数据模型与索引结构最高能够提升40%的存储效率以及50%的查询效率,为路网轨迹数据的管理提供了新的解决方案。     

基于通径分析法的太湖蓝藻水华定量气象评估模型

利用2005-2017年太湖周边区域气象观测资料和基于遥感解译的蓝藻水华信息,基于信息量权数法构建太湖蓝藻水华影响程度指数（简称为蓝藻指数）,应用通径分析法,分析年平均气温（T_y）、1-3月平均气温（T_1-3）、年降水量（R_y）、6-7月降水量（R_6-7）和年高温日数（D_Tmax）5个气象因子对蓝藻水华影响的直接效应和间接效应,在此基础上构建太湖蓝藻水华气象评估模型.结果表明,2007年蓝藻指数值最大,为0.759,2017年其次,为0.709,2009年最小,仅为0.113,蓝藻指数与实际情况基本相符;直接通径系数中T_y和T_1-3为正值,其余为负值,表明T_y和T_1-3对蓝藻水华的发生发展具有正效应,而R_y、R_6-7和D_Tmax具有负效应,总通径系数绝对值排序为：T_y > T_1-3 > R_y > R_6-7 > D_Tmax,由此可以反映各气象因子对蓝藻水华影响程度的权重.根据模型计算的综合气象指数与蓝藻指数之间的相关系数达0.826,通过0.01显著性检验,根据百分位法将蓝藻指数和气象指数进行等级划分,分类总精度为84.6%,其中中度以上达90.9%,表明模型能够较好地反映综合气象因子与蓝藻水华发生发展程度的关系,在水体富营养化程度没有明显改善的情况下,可用于太湖蓝藻水华定量气象评估.上述研究结果有助于更好地理解环境因子、尤其是气象因子在蓝藻生长和水华形成机制中所起的作用,从而为太湖蓝藻水华的监测、预测预警和精细化防控提供理论依据.     

聚落遗址迁移最优路径模拟

古遗址作为古人生产、生活的重要场所和文化遗存,客观反映了在长期的人地关系相互作用下的地理空间特征及其分异情况,但是由于史前人类生产力水平低下,在聚落迁移或对周边资源探索中更多地考虑自然环境因素,这种行为符合“最优路径”的思想。本文旨在基于考古调查和基础地理数据,模拟构建古人在聚落选择上的迁移最优路径,探讨古人行为模式,重点研究成本数据确定和成本栅格数据的集成方法及最优路径应用分析。以长江中游新石器晚期的大溪文化、屈家岭文化、石家河文化为连续研究文化期,对其中1200多处遗址的基础地理数据和考古数据进行分析;选取高程、坡度/坡向、地形起伏度、距水系距离等自变量,基于二分类逻辑回归模型,构建研究区史前聚落遗址分布模型。为分析聚落群的时空演变,首先基于期望最大化方法（EM算法）和Voronoi方法对聚落遗址数据进行聚类划分聚落群的中心点的确定,选取分布模型中的自然因子系数作为权重计算成本栅格数据,进而模拟聚落遗址按时序迁移的最优路径。研究结果符合古人类在迁移过程中多考虑以最低成本从山谷、丘陵中穿行的基本规律。并对比已探明的聚落遗址信息,验证模拟的最优路径具有一定的合理性。本文提出的方法,避免了人为选择权重生成成本栅格所带来的仅依靠主观因素的局限,提高了考古研究的科学性,其研究方法和结论对于探究史前聚落遗址时空演变规律和人地关系有一定的参考价值。     

湖南省乡村贫困的影响因素及调控路径研究

贫困是当今世界尖锐的社会问题之一,贫困问题的研究对于改善民生、保障民生和推动贫困地区的社会经济发展具有十分重要的意义。本文以湖南省51个贫困县为例,综合运用熵值法、空间回归分析等方法,从人口结构、居住条件、收入状况与家庭支出4个方面构建贫困测度指标体系,对乡村贫困空间分异特征、影响因素、类型划分、调控路径等进行研究。结果表明：① 湖南省乡村贫困的空间分布呈现出显著的差异性,总体上以轻度贫困和一般贫困为主,比较贫困所占比例较少,比较贫困主要位于武陵山连片特困地区,包括怀化与湘西地区。② 湖南省乡村贫困是区域自然条件和外部社会经济因素相互作用、交互影响的结果,乡村贫困与县均海拔、自然灾害发生面积、农林牧渔业总产值、乡村产业结构及城乡居民收入比呈正相关关系,与农业机械化总动力和人均耕地面积呈负相关关系。③ 基于乡村贫困的测度结果对湖南省51个贫困县进行类型划分,共分为单因素主导型、双因素驱动型、多因素综合型3个大类和P因素主导型、P-E因素驱动型、P-H-E因素综合型等14个小类,并从基础设施建设、文化教育、职业能力培训以及特色产业发展对不同类型贫困县提出相应的脱贫措施。     

美丽中国的研究进展及展望

建设美丽中国是加快生态文明体制改革和实现中华民族永续发展的重要抓手。目前,国家已经明确了美丽中国建设的“时间表”和“路线图”,全面了解当前美丽中国的研究进展对于指导未来的研究方向具有重要意义。当前有关美丽中国的研究处于探索性阶段,研究内容主要集中在美丽中国提出的背景与内涵、指标体系探讨和建设路径等方面。其中,美丽中国的内涵及理论基础是目前研究的主体与重点,但依然未形成体系;评价指标体系研究仍处于探索阶段,未形成统一的认识和标准;建设路径的研究内容比较空泛,实践操作性不强。在未来的研究中,亟需研究的内容包括以下几个方面：明确公认的美丽中国定义与内涵,构建理论体系,解决“是什么”的问题;构建可获得、可考核、可落地的差异性、发展型指标体系,解决“建什么”的问题;以及总结地方经验,构建美丽中国建设路径体系,解决“怎么建”的问题。