基于CM4模型的中国大陆地区地磁场时空分布特征分析

本文利用第四代地磁场综合模型（Comprehensive Model 4,CM4）,计算了1982-2001年中国大陆地区同一经度链和同一纬度链上地磁台站的磁层源磁场及其感应场、电离层源磁场及其感应场的地磁北向分量X、东向分量Y、垂直分量Z的模型值,分析了各场源磁场随时间和空间的变化特征。结果表明:在时间上,经度链和纬度链台站的磁层源磁场及其感应场均呈现出11年和27天周期性变化。电离层源磁场及其感应场具有明显的季节变化,不同年份相同季节变化形态一致但幅度不同。在空间分布上,经度链和纬度链台站磁层源磁场及其感应场的年变化幅度呈现出不同变化特征,电离层源磁场及其感应场在经度链上变化特征不同,而纬度链台站的数值基本一致。日变化分析显示,磁静日和磁扰日期间,模型数据与台站实测数据变化一致性较好,相关性较高。     

Seismic drift demands in multi‐storey cross‐laminated timber buildings

This paper investigates the seismic response of multi‐storey cross‐laminated timber (CLT) buildings and its relationship with salient ground‐motion and building characteristics. Attention is given to the effects of earthquake frequency content on the inelastic deformation demands of platform CLT walled structures. The response of a set of 60 CLT buildings of varying number of storeys and panel fragmentation levels representative of a wide range of structural configurations subjected to 1656 real earthquake records is examined. It is shown that, besides salient structural parameters like panel aspect ratio, design behaviour factor, and density of joints, the frequency content of the earthquake action as characterized by its mean period has a paramount importance on the level of nonlinear deformations attained by CLT structures. Moreover, the evolution of drifts as a function of building to ground‐motion periods ratio is different for low‐ and high‐rise buildings. Accordingly, nonlinear regression models are developed for estimating the global and interstorey drifts demands on multi‐storey CLT buildings. Finally, the significance of the results is highlighted with reference to European seismic design procedures and recent assessment proposals.     

基于BP-Adaboost方法的天然地震和人工爆炸事件波形信号分类识别研究

BP神经网络和支持向量机(SVM)是两种主流的分类识别方法,用于天然地震和人工爆炸事件波形信号分类识别时取得了较好的效果。但BP神经网络存在易陷入局部最优及隐层数和隐层节点数与训练样本数据密切相关而无法有效预先确定;而支持向量机(SVM)方法则缺乏有效手段来选取合适的核函数,从中不能很好地扩展到多分类。针对天然地震和人工爆炸事件波形信号的分类识别问题,文中将上述两种方法和集成学习——BP-Adaboost方法进行了对比实验研究。据对所选用的地震、爆炸事件波形信号数据集的分类识别结果表明,BP-Adaboost方法得到了98%以上的正确识别率,并且具有较好的泛化能力。相较于BP神经网络和PCA-SVM方法,BP-Adaboost方法对于数据集的划分和识别结果具有更好的鲁棒性,应用于天然地震和人工爆炸事件波形信号分类识别时,可取得更好的识别效果。同时,结合Adaboost方法的原理,阐述了BP-Adaboost方法拥有更好分类结果和泛化能力的原因。     

El Niño and La Niña influence on mean river flows of southern South America in the 20th century

The influence of the El Niño Southern Oscillation (ENSO) phenomenon on monthly mean river flows of 12 rivers in the extreme south of South America in the 20th century is analysed. The original dataset of each river is divided into two subsets, i.e. warm ENSO events or El Niño, and cold ENSO events or La Niña. The elements of the subsets are composites of 24 consecutive months, from January of the year when the ENSO event begins to December of the following year. The ENSO signal is analysed by comparing the monthly mean value of each subset to the long-term monthly mean. The results reveal that, in general, monthly mean El Niño (La Niña) river flows are predominantly larger (smaller) than the long-term monthly mean in the rivers studied. The anomalies are more evident during the second half of the year in which the event starts and the first months of the following year.     

一种构造正则化矩阵的新方法

在系数矩阵病态时进行参数求解,合理地选择正则化参数和正则化矩阵可以提高参数估计的可靠性。针对正则化矩阵如何构造的问题,提出一种新的正则化矩阵构造方法。通过法矩阵较小奇异值对应的特征向量构造出一个对称矩阵,用该矩阵的主对角线元素构造出对角矩阵,然后与单位矩阵组合得出一种新的正则化矩阵。实验表明,当正则化参数小于1时,新算法的参数估值优于岭估计。     

RCP8.5气候变化情景下21世纪印度粮食单产变化的多模式集合模拟

基于跨部门影响模型比较计划（ISI-MIP）中20种气候模式与作物模型组合的模拟结果,预估了RCP 8.5排放情景下21世纪印度小麦和水稻单产变化。研究发现：① 多模式集合模拟结果基本再现了印度小麦和水稻单产的空间差异;同时,再现了小麦和水稻单产对温度和降水变化的响应特征：与温度呈负相关,与降水呈正相关。② RCP 8.5情景下,水稻和小麦生长季温度和降水均呈增加趋势,小麦生长季的温度、降水增加幅度大于水稻。空间上,温度增加幅度自北向南逐渐减小,降水增幅则逐渐增加,并且小麦种植区升温幅度大于非种植区,降水增幅则少于非种植区,水稻种植区升温幅度小于非种植区,降水增幅则多于非种植区。③ RCP 8.5情景下,小麦和水稻单产均呈下降趋势,21世纪后半叶尤为明显。小麦单产的下降速度明显大于水稻,其中21世纪前半叶小麦和水稻单产下降速度约分别为1.3%/10a （P < 0.001）和0.7%/10a （P < 0.05）,后半叶分别增至4.9%/10a （P < 0.001）和4.4%/10a （P < 0.001）。小麦和水稻单产变化存在明显的空间异质性,小麦单产的最大下降幅度出现在德干高原西南部,降幅约60%,水稻单产最大下降幅度出现在印度河平原北部,降幅约50%。这意味着未来气候变化情景下印度粮食供给将面临较大的挑战。     

非洲沿海国家海洋渔业资源开发利用现状

根据联合国粮农组织提供的1950-2015年非洲渔获生产统计数据,结合Fishbase提供的相关鱼种营养级（Trophic level, TL）以及Sea Around Us Project Database提供的海洋无脊椎动物营养级,探讨了1950-2015年北非、东非、南非、中非和西非的沿海国家渔获物平均营养级（Mean trophic level, MTL）的变化情况,以此来判定非洲沿海国海洋渔业资源的开发利用现状。结果表明：非洲沿海国家的海洋渔业资源开采大致经历开发不足、快速开发、过度开发阶段,1984-1991年,北非地区的海洋渔业资源遭到一定程度的破坏,高营养级渔业资源渔获量减少了33.5%,MTL由3.44降低到3.25;东非地区渔获量较其他4个区域低,目前,大部分鱼类资源处于充分捕捞利用状态;南非地区在21世纪初发生“捕捞降低海洋食物网”现象,2004-2015年,MTL恢复小幅上升趋势,渔业均衡指数（Fishing-in-balance index, FIB）趋于平稳;2013-2015年,中非地区的MTL与FIB均呈下降趋势,说明产量的增加速度不足以弥补营养级的降低,生态系统结构功能开始遭到破坏;1950-2015年,西非地区的渔获量不断增加,从上世纪60年代开始,过度捕捞现象愈加严重,低营养级鱼类数量占比呈先减少后增加趋势,2001-2012年,MTL波动下降,FIB平稳变化,说明MTL的下降由产量的增加而抵消。21世纪以来,部分北非、南非与西非沿海国家加强了资源管理,渔业资源状况有所好转。研究认为：渔获物平均营养级的下降主要由过度捕捞引起,非洲国家的管理不力加重了过度捕捞现象,建议非洲各国尽快建立起基于渔获物统计的海洋渔业资源实时监测系统,以便掌握捕捞活动下的鱼类群落结构的变动情况。     

不同气候变化情景下亚洲北山羊（Capra sibirica）的响应（英文）

目前很少见到关于气候变化影响亚洲北山羊物种栖息地的研究。通过调查气候变化对塔吉克斯坦东部亚洲北山羊(Capra sibirica)分布的影响,并采用生态位建模比较了亚洲北山羊的适宜栖息地的当前与未来分布情况。预计到2070年,现有适宜栖息地的18%(2689 km^2)将变得不适宜亚洲北山羊的生存,损失的区域主要位于研究区域的东南部和西北部地区。新的适宜栖息地可能会扩展到当前亚洲北山羊范围之外:到2070年将扩展30%(4595 km^2)的范围,这些区域与亚洲北山羊现有的分布有很强的相关性。东南部的损失与该地区当前大多数的亚洲北山羊栖息地重叠,主要出现在比研究区域海拔低得多的区域(3500–4000 m)。当同时考虑损失和收益时,亚洲北山羊可能会净扩展到新的适宜栖息地。到2070年,亚洲北山羊的平均栖息地增加量约为30%(1379 km^2),表明适宜栖息地已向北部低温栖息地转移。研究结果有助于规划气候变化情景下塔吉克斯坦东部山区对生物多样性保护的潜在影响。应该特别注意东南地区的高地山羊种群,那里的栖息地可能由于气候对山区生态系统的影响而变得不适合该物种继续生存。     

桥梁GNSS-RTK变形监测数据的多滤波联合去噪处理

针对桥梁GNSS-RTK变形监测中多路径效应和随机噪声的影响,提出了一种基于Chebyshev滤波和自适应噪声的完备集合经验模态分解（CEEMDAN）,以及小波阈值（WT）降噪技术的多滤波联合降噪方法。该方法首先对监测信号实施Chebyshev滤波抑制多路径效应;然后进行CEEMDAN分解,基于自相关性分析,对噪声IMF分量进行WT降噪去除随机噪声。本文以天津海河大桥GNSS-RTK变形监测作为试验,对监测数据进行多滤波降噪处理。结果表明：本文所提的多滤波降噪方法能有效抑制多路径效应和随机噪声,GNSS-RTK与多滤波降噪相结合的方法能够准确识别桥梁真实动态位移,为桥梁GNSS-RTK监测数据降噪处理提供了一种良好的途径。     

均值漂移模型在地壳运动异常测站剔除中的应用

地壳运动及形变分析时,一般认为块体运动以刚性运动为主,整体具有长期稳定性。但受块体局部构造运动和观测粗差影响,少数测站会出现异常运动,只有剔除这些异常测站才能获得对研究区域地壳的长期运动趋势及运动规律的合理分析结果。长期以来,在进行测站筛选时,大多采用将残差标准差的验后估计与残差相比是否超过某一限值来判别异常测站,做法不具备检测粗差的能力,对异常测站剔除并不充分。本文提出利用均值漂移模型对异常测站进行剔除,并与拟准检定法及传统基于残差标准差的简单LS估计法进行对比;对中国大陆构造环境监测网络在环渤海区域的近几期GPS观测的速度场数据进行拟合分析。结果表明,通过均值漂移量求解的迭代过程,不仅能起到抗差测站筛选的作用,而且与拟准检定法相比,还能避免拟准观测选择不准确造成的影响,从而获得更高速度场拟合精度。