Application of perfectly matched layers in the transient analysis of dam–reservoir systems

The transient analysis of dam–reservoir systems by employing perfectly matched layers has been investigated. In previous studies, boundary conditions of the PML region in the reservoir have been neglected. In this paper, they are incorporated completely in the formulation. Moreover, a technique is introduced to involve the effect of incident waves caused by vertical ground motions at the reservoir bottom in the analysis. Performing several numerical experiments indicates that applying boundary conditions of the PML domain and utilizing the proposed method for vertical excitation cases reduce the computational cost significantly and make the PML method a very efficient approach for the transient analysis of dam–reservoir systems.     

Spatial Scale and Population Assignment Choices in Environmental Justice Analyses 1

Abstract

Environmental justice laws protect certain populations against discriminatory actions that may result from a myriad of enterprises, including transportation activities. Previous environmental equity studies examining the effects of transportation-engendered externalities have been criticized on several points, including (1) that the choice of a reference population for comparison to the criterion variable may influence the outcome of research results and (2) that the selection and use of inappropriate methodologies intended to identify and characterize populations may foreordain research outcomes. This article examines the potentially confounding effects of selected spatial scale and population assignment strategies as applied to a study of excessive noise levels at a large Midwestern airport, finding that reported outcomes can vary significantly as a function of methodological choices.     

The Circular Economic Development Level of Beijing’s Service Sector Based on AHP Modeling

As a mega-city constrained by resources and the environment, Beijing has developed a leading service sector, and it is necessary to evaluate the service sector circular economy in this major global city. Here, we establish an indicator system including internal subsystem (economic production, resources consumption, waste emissions, and waste recycling), external subsystem (industry correlation) and mutualistic subsystem (society development), and use AHP modeling to evaluate the period from 2000 to 2013. We found that the development of the service sector circular economy in Beijing experienced an increase from 2000 to 2008, then a decrease from 2009 to 2013. This change mainly resulted from the decrease in Beijing’s GDP following the international financial crisis in 2008. The internal subsystem greatly influences the service sector circular economy:synthetic weight of economic production, resource consumption, waste emissions and waste recycling was 0.367,0.136,0.136 and 0.075, respectively. Within the external subsystem, industrial correlation has a weak connection with Beijing’s service sector circular economy with asynthetic weight of 0.143, this result illustrates that the development of the service sector circular economy has an intimate relationship with other cities or provinces around Beijing, such as Tianjin and Hebei. As are presentative of the mutualistic subsystem, society development has a positive nexus with the service sector circular economy with asynthetic weight of 0.143, proving that the development of the service sector circular economy can improve the service sector employment ratio in Beijing. We conclude with some suggestions on how to develop the service sector circular economy in Beijing.     

中国农村转型与耕地保护机制

我国农村和城市的发展都处在转型时期，对土地的需求将进一步扩展，而开发边际土地的余地已经有限，未来耕地食物安全的形势将更趋势严峻，因而保护耕地成为我国的基本国策，但实际上由于缺乏保护机制，耕地仍在继续向效益更高的其它土地用途转移，因此，保护耕地的根本大计在于建立机制，保护耕地的经济机制是提高农业的比较经济效益，耕地生态服务功能的价值实现至关重要，在政策管理机制方面，要强化政府在耕地保护中的作用，规范土地管理行为，明确独立于市场的政府土地管理目标，并以法律形式固定的规划作为实现目标的手段，城市发展要加强内涵集约度。     

艾比湖湿地调节气候生态服务价值评价

增湿调温的气候调节功能是湿地重要的生态功能。位于干旱区的湿地,其增湿调温功能尤为明显。湿地自由水面巨大的水汽蒸发及湿地茂密植被剧烈的水汽蒸腾,是其增湿调温、调节气候的主要物质基础。通过计算艾比湖湿地年水汽蒸发、蒸腾量,得出其每年调节气候的生态服务价值为97788.86×104元,占艾比湖湿地总生态服务价值的31.9%,位居研究区各项生态价值之首。结果表明,增湿调温的气候调节功能是处于极端干旱地理条件下的艾比湖湿地最重要的生态服务功能。     

东北三省城乡协调发展格局及影响因素

以东北三省36个地区为研究对象,系统构建了城乡协调的指标体系,采用基尼系数、空间自相关和空间回归等方法探讨了2005年、2010年和2015年东北三省城乡协调的空间格局和影响机制。研究表明:① 东北三省城乡协调度的区域差异不断扩大且具有明显的空间集聚特征,但集聚程度趋于减弱。② 不同地区城乡协调水平变化各异。研究期内,大连市和锦州市一直处于高水平城乡协调状态,朝阳市长期处于低水平城乡协调状态。鹤岗市和七台河市城乡协调度位次上升最明显,哈尔滨市和辽源市城乡协调度位次下降最显著。③ 从空间格局来看,中级城乡协调区增多且向北移动,初级城乡协调区减少且向中部集中,“南北高,中间低”的城乡协调格局基本形成。与此同时,城乡协调的冷热点均不断收缩,空间极化效应趋于减弱。④ 城镇化和农业规模化经营是促进东北城乡协调发展的主要力量,工业化并未显著促进东北城乡协调发展且与城乡协调发展负相关,农业现代化经营对城乡协调发展有正向作用,交通因素在近些年的促进作用逐渐凸显,经济发展水平与信息化水平对东北城乡协调发展的作用还不明显。     

都市聚落系统的形成规律——递增报酬与幂次法则的计算机与数理仿真

幂次法则是一个普遍存在于自然科学与社会科学界的现象,在都市体系中亦可观察到此一现象。过去的文献仅仅对于幂次法则现象进行了观察和解释,并未能完整地解释其形成的机制。本研究尝试由复杂理论中“递增报酬”的观念来探讨幂次现象的成因,采用计算机程序来仿真都市聚落体系形成的过程,并观察递增报酬与幂次现象之关系。该仿真包含了3 种不同的区位发展吸引模式,分别为相邻关系、规模吸引以及同时考虑规模与相邻的混合模式。计算机仿真显示：① 规模吸引与混合两种模式比相邻吸引模式能够更好地解释都市聚落的成长;② 依照递增报酬法则而仿真形成的都市聚落,与幂次现象呈高度相关。随后的数理仿真演算显示,幂次法则为一统计上的普遍现象,但在递增报酬等经济因素驱动下的都市聚落体系结构与真实的状况较为吻合。因此我们推测,递增报酬极可能是形成真实世界幂次现象的机制之一。     

我国生态系统研究的发展趋势与优先领域

进入21世纪以来,生态系统研究取得了重要进展,在国际上形成了一系列的研究热点,包括生物多样性与生态系统功能、生态系统管理、生态风险与生态安全、全球变化的生态响应与效应等,表现出向着机理深化、多尺度系统监测与模拟、社会经济自然综合评价与管理对策等多维方向发展的总体趋势。中国的资源环境问题已经成为经济社会发展所面临的重要挑战。为应对挑战,我国已经开展了大规模生态保护、生态恢复重建等方面的生态工程,从而对生态系统研究提出了一系列亟待解决的科学问题。在综合分析中国国情和国际学术研究前沿领域与发展趋势的基础上,本文提出了我国未来生态系统研究的优先领域和重点方向。     

城市化视角下北京农村居住用地非正规市场的形成机理

针对北京快速城市化影响下的农村居住用地大量非法流转、亟待规范管理等现状特点,选择海淀区肖家河城中村和通州区张家湾镇小产权房分别作为非正规住房租赁市场和非正规土地交易市场,开展微观案例研究。结果表明:城乡二元土地制度是农村居住用地非正规市场形成与发育的制度根源,城市化快速发展与低价住房供应严重不足为其宏观背景,农民对现行土地征用与补偿制度的日益不满和主动争取分享土地增值收益的强烈意愿是其内在原因。非正规市场采用低成本-低地租-高利润的微观运作机理,市场参与个体(农民与消费者)可获得较好的经济收益,但也要承担较高的风险;对于城市与社区,非正规市场则会带来较严重的经济社会与资源环境等方面的负面影响。     

自然资源调查监测技术体系构建的方向与任务

自然资源统一调查监测技术体系（简称《技术体系》）的构建与应用,是建立健全自然资源监管体制、推动资源集约节约利用、促进人与自然和谐共生的一项重要举措,也是一项内容众多、复杂艰巨的科技工程。本文根据自然资源统一调查监测的任务与要求,从调查监测信息过程的整体性特征和工程化业务实施的系统性特征出发,分析了《技术体系》构建所面临的基本问题,提出了基于整体性的《技术体系》的总体架构;继而以协同化数据感知、自动化信息处理、精细化场景管理、智能化知识服务等为主线,论述了《技术体系》的发展方向;然后根据先进性与适用性相结合的要求,分析了《技术体系》的数智化实现路径,提出了“空天地海网”一体化协同感知网络体系构建、信息自动处理平台研发、时空场景模型构建、自然资源时空知识服务系统研发、工程化技术重构等主要研发任务。为了切实地做好该技术体系的构建与推广应用,今后还应进一步加强战略需求分析,推动关键技术创新,促进跨学科交叉研究。