基于土地集约利用的长株潭城市群建设用地供需仿真模拟

土地集约利用反映了土地利用的综合状态,是协调土地供需平衡的重要指标。运用系统动力学（SD）构建城市建设用地供需反馈关系回路以及指标变量函数,在此基础上,建立长株潭城市群建设用地供需系统模型,仿真模拟低土地集约利用度、中等土地集约利用度、高土地集约利用度三种不同状态条件下,2016-2030年区域的建设用地、工业用地和居住用地供需变化趋势。结果表明：① 研究区用地规模仍处于扩张状态,城市建设用地数量增长速度总体较快。但三种发展状态下用地增长规模、速度存有差异;② 在低集约度模式下,建设用地规模及供地数量大,易造成土地资源的浪费;高集约度模式下,建设用地供给紧缩,用地规模增长缓慢,总规模偏小,不利于城镇化的良性发展;中等集约度模式则在用地规模和供给量上均与社会经济发展相适应,能体现现代城市发展理念;③ 工业用地占建设用地比例保持在15%~21%之间,其中低集约度模式下比例逐年上升,中等和高集约度模式下呈缓慢下降并趋于稳定之势;居住用地占建设用地的比例维持在27%~35%之间,其中低集约度和中等集约度模式用地占比呈下降趋势,高集约度模式比例总体维持在较高水平。研究通过对三种发展模式的设定,确定了不同指标在三种模式下的变化趋势,可为土地供需决策优化、城市建设规划及土地供给侧结构性改革提供科学参考。     

近30年来国外国家公园研究进展与启示

国家公园是自然保护和旅游研究领域的重要内容之一。本文以Web of Science数据库收录的近30年国外国家公园相关文献为基础,对筛选的451篇英文文献运用可视化软件CitespaceⅢ及系统综述的方法,从资源评估、环境影响、发展模式、规划、运营管理5个方面对国外国家公园研究主要内容进行述评,并对研究方法进行系统分析。最后,从国家公园立法、发展模式构建、管理内容与方法、社区参与模式与机制、环境监测与评估5个方面提出未来中国国家公园的研究方向。总体上看,国外有关国家公园的研究具有研究对象复杂、视角多元、方法综合的特征。在构建国家公园体制的大背景下,借鉴国际经验构建中国国家公园研究体系将对完善中国保护地相关研究、指导国家公园建设具有重要意义。     

基于大学生认知地图的长江中游城市群空间范围认知

国务院《长江中游城市群规划》的颁布虽然结束了一直以来的“中三角”和“中四角”的争论,但与公众对其空间范围的认知仍然存在一定的差异。通过问卷获取武汉、长沙和南昌三市大学生对长江中游城市群空间范围的认知地图,并绘制认知范围集成图、密度图和认知比例图等分析其认知特性;通过构建面积偏差系数和中心偏差系数度量了认知地图与规划地图的差异,探究个体社会属性对认知差异的影响。研究发现：① 三市大学生的认知地图呈“武汉+”的特色,长沙市有“南向偏移”的趋势、南昌市“东南向偏移”趋势明显;② 三市大学生的空间认知范围与《长江中游城市群规划》的范围存在差异,其中南昌市大学生差异最大,长沙次之,武汉最小;③ 个体社会属性与认知差异存在关联,其中性别、居住地、专业和居住时间变量为显著影响因子。公众空间认知的差异及其影响因素在一定程度上会影响到城市群发展的政策偏好,研究结论可为未来城市群的构建和城市政策的制定提供新的参考。     

基于Item2Vec负采样优化的专题地图产品个性化推荐方法研究

建立适用于专题地图产品检索的用户偏好推荐模型是提高专题地图质量的有效方式之一,在专题地图产品推荐场景中,存在严重的内容冷启动和评论数据稀疏问题,现有的推荐算法无法为特定类用户推荐不同特征的专题地图产品,导致用户从专题地图中获取偏好信息受到限制。因此,本文构建基于负采样的连续词袋模型和基于Word2Vec的Item2Vec相结合的用户偏好推荐方法,用于专题地图产品推荐。① 计算用户行为日志文件中交互行为数据的隐性评分,以代替专题地图推荐信息流场景中稀疏的用户评论数据;② 基于负采样的连续词袋模型提取目标专题地图的前后地图序列感知特征信息,通过控制正负样本比例为1:2,提升目标专题地图潜在评分的预测精度;③ 通过Item2Vec将带有用户行为特征信息的专题地图映射到向量空间,计算用户对专题地图的相似度矩阵,根据用户偏好程度完成推荐。在构建的专题地图评分实验数据集Thematic CMaps和4个公开验证数据集MovieLens上的测试结果表明:与LFM、Personal Rank、Content Based和SVD 4种传统推荐算法相比,本文所提方法可有效提高潜在评分的预测精度,推荐性能最高达到27.85%;与以霍夫曼采样方式的Item2Vec基础方法和YouTubeNet 2种神经网络推荐算法相比,评分预测精度有一定提高,且推荐性能不断提升,最高达到2.97%和5.78%。以经典算法奇异值分解（SVD）为例,将MovieLens-20M数据集切分后,在数据量不断增大的数据子集中,本文所用方法的评分预测精度和性能均优于SVD方法。     

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典型融雪期雪层融雪水出流条件模拟及分析

融雪期雪层融雪水的运移及流出过程模拟乃是国际冰雪水文学研究的难点之一,准确模拟融雪水的出流过程对于春季融雪型洪水的预报具有重要作用。本研究基于EM50、农业小环境监测仪和一些常规监测手段,获取了典型融雪期雪层的雪粒径、雪深及日气温数据,利用Excel、DPS、Arcgis及SPSS等分析软件对数据进行综合处理,并采用回归分析对融雪水的出流条件进行了建模分析,利用神经网络模型对模拟结果进行检验。结果表明:积温可作为融雪水外流的参考性指标,用于融雪水外流过程的预测分析;雪粒径和雪深都与融雪水外流积温条件存在显著相关性,且相关系数0.96;逐步回归可以很好地模拟融雪水外流的积温条件,模拟的误差仅为124.5℃·min,时间误差为15 min,模拟效果良好。该研究对于进一步探讨融雪期雪层融雪水的出流规律、开展雪层融雪水运移过程的数值模拟等工作具有重要意义。     

Simulation of the full two rigid body problem using polyhedral mutual potential and potential derivatives approach

Herein we investigate the coupled orbital and rotational dynamics of two rigid bodies modelled as polyhedra, under the influence of their mutual gravitational potential. The bodies may possess any arbitrary shape and mass distribution. A method of calculating the mutual potential’s derivatives with respect to relative position and attitude is derived. Relative equations of motion for the two body system are presented and an implementation of the equations of motion with the potential gradients approach is described. Results obtained with this dynamic simulation software package are presented for multiple cases to validate the approach and illustrate its utility. This simulation capability is useful both for addressing questions in dynamical astronomy and for enabling spacecraft missions to binary asteroid systems.     

基于FLAC3D数值模拟的老采空区剩余沉降量分析计算—以山东枣庄安博化工项目为例

空区的剩余沉降值计算是采空区地质灾害危险程度一种定量分析的方法,利用FLAC3D直接模拟早期采煤形成的老采空区塌陷状态,计算出老采空区的剩余沉降量。以山东枣庄安博化工项目为例,首先采用物探、钻探手段探测老采空区深度、顶板塌落与破碎状况以及地质地层信息,其次结合岩心试验地质材料参数结果进行FLAC3D模拟,计算自重作用下采空区剩余沉降量,以及加载建筑后老采空区剩余沉降值,对比了传统概率积分法计算沉降值,结果基本一致,说明计算方法是可靠的。最后分析加载应力与破碎带剩余沉降值的数量关系。为老采空区土地稳定性评估以及剩余沉降量的计算方法提供科学依据与借鉴。     

State estimation of tidal hydrodynamics using ensemble Kalman filter

This paper presents a coupling of an ensemble Kalman filter (EnKF) with a discontinuous Galerkin-based, two-dimensional circulation model (DG ADCIRC-2DDI) to improve the state estimation of tidal hydrodynamics including water surface elevations and depth-integrated velocities. The methodology in this paper using EnKF perturbs the modeled hydrodynamics and bottom friction parameterization in the model while assimilating data with inherent error, and demonstrates a capability to apply EnKF within DG ADCIRC-2DDI for data assimilation. Parallel code development presents a unique aspect of the approach taken and is briefly described in the paper, followed by an application to a real estuarine system, the lower St. Johns River in north Florida, for the state estimation of tidal hydrodynamics. To test the value of gauge observations for improving state estimation, a tide modeling case study is performed for the lower St. Johns River successively using one of the four available tide gauging stations in model-data comparison. The results are improved simulations of water surface elevations and depth-integrated velocities using DG ADCIRC-2DDI with EnKF, both locally where data are available and non-locally where data are not available. The methodology, in general, is extensible to other modeling and data applications, for example, the use of remote sensing data, and specifically, can be readily applied as is to study other tidal systems.     

基于FloodArea模型新疆山洪淹没模拟及致灾临界雨量阈值的研究——以皮里青河流域为例

以皮里青河流域为研究区,运用小时降水、土地利用类型、数字高程（DEM）、实测淹没深度等数据,基于FloodArea模型对研究区2010年5月2日、2012年6月3日、2016年5月9日、2016年6月17日洪水过程进行再现模拟,通过精度验证并建立了降水－淹没深度的关系,在此基础上确定了4个淹没等级对应的致灾临界雨量。相关分析得出喀拉亚尕奇乡累计8 h降雨量与模拟洪水淹没深度的相关性最好,达到了0.96,潘津乡降雨累计5 h的相关性最好,为0.99;通过实测数据对模拟淹没深度进行精度检验得出,喀拉亚尕奇乡和潘津乡两个考察点相对误差分别为0.47 m和0.1 m,误差率分别为31.33%和7.69%,FloodArea模型对研究区洪水过程模拟的效果较好,可以反映出该区域的洪水淹没情况,能为无水文资料的山区流域的山洪过程进行较为精准的模拟;按照山洪灾害等级划分标准和降水-淹没深度的关系得出,预警点累计5 h降水得到对应4个等级的致灾临界雨量阈值分别为：四级17.84 mm、三级32.39 mm、二级54.21 mm、一级76.04 mm。