干旱内陆河流域地表水地下水联合调度研究进展

地表水-地下水联合调度是解决干旱内陆河流域水资源短缺的一个有效途径,对干旱区水资源优化配置具有重要意义.以地表水地下水联合调度内涵为基础.分析了干旱内陆河地表水-地下水联合调度模式的国内外研究现状.对地表水地下水联合调度的研究方法进行了评价并指出存在的不足之处,展望了地表水与地下水联合调度的研究趋势.指出在未来地表水-地下水联合调度中应加强与气象学、生态学等多学科交叉研究.探讨内陆河水资源高效利用模式和基于生态健康和环境发展的内陆河环境需水定值方法与阈值.开发内陆河地表水地下水联合调度信息系统和管理模式.指出综合水循环组成部分的集成模型是地表水-地下水联合调度模型发展的必然趋势.     

耦合高维排序权和对偶线性规划的综合指数算法

区域可持续与高质量发展需定期监测并科学评估。综合指数评价是应用最为广泛、信息传输效率最高的评估方法。该方法将表征区域发展质量不同侧面的系列指标加权聚合为单个指数,其核心是采用或客观或主观的方式确权。客观确权基于指标的数值统计特性实现,故权重值随指标值而改变,实非“客观”;主观确权能反映决策者智慧,但指标过多时难以实现。学界新提出的基于耦合排序权和熵权法的综合指标法允许决策者确权时仅给出权重排序,但仅支持低维情况（限制为3个指标）。本文在其基础上,借助对偶线性规划推导,使其适用性不再受限于指标数（即实现高维排序权）。同时,对指标的聚合方式进行修改,扩大了算法的适用范围;对熵权法的使用进行修正,增强了算法结果的可解译性。基于推导结果,本文进一步发展出单排序、复排序、全排序3种不同模式下的综合指数计算方法,以满足决策者主观性强、弱、无等不同情况。最后,将算法用于全球可持续发展格局的时空评价分析。本文新发展的算法同时适用于高低不同维度的指数聚合、可兼顾决策者不同层次的主观参与度,具有较强的普适性。     

区域水资源协调分析

本文建立了区域水资源协调分析的概念模型和通用多区域-多目标数学模型(MAOM),并结合新疆昌吉州的具体情况,运用目标规划法进行求解,确定了昌吉州近期和远景的水资源合理利用结构。     

旅行分布的重力模式与交通模型的关系

从交通问题的对偶规划出发, 引入由Beckmann 和Wallance, Golob 和Beckman 等提出的不确定性效用方法, 建立交通问题和双约束重力模型的关系。证明当旅行者效用概率分布密度函数的标准差趋于零时, 双约束重力模型中的距离摩擦系数趋于正无穷, 由双约束重力模型确定的旅行分布使得总的交通成本达到最小。在这种关系中, 双约束重力模型中平衡因子的作用是市场调整旅行终点服务价格进而调整旅行者消费者剩余的结果。通过建立的分 析方法对北京、上海、广州、西安、武汉、成都和昆明等七个城市间航空交通的应用, 发现多数航线的模拟较好。结果表明各终点的差异性、消费者偏好的不同、交通工具的替代性和旅行目的之差异性等可以导致一些较大的误差, 这些差异性可以采用对起终点对的单位交通费用的调整来体现, 从而达到较好的模拟和分析效果。     

Empirical modeling of plate load test moduli of soil via gene expression programming

New empirical models were developed to predict the soil deformation moduli using gene expression programming (GEP). The principal soil deformation parameters formulated were secant (E_s) and reloading (E_r) moduli. The proposed models relate E_s and E_r obtained from plate load-settlement curves to the basic soil physical properties. The best GEP models were selected after developing and controlling several models with different combinations of the influencing parameters. The experimental database used for developing the models was established upon a series of plate load tests conducted on different soil types at depths of 1–24 m. To verify the applicability of the derived models, they were employed to estimate the soil moduli of a part of test results that were not included in the analysis. The external validation of the models was further verified using several statistical criteria recommended by researchers. A sensitivity analysis was carried out to determine the contributions of the parameters affecting E_s and E_r. The proposed models give precise estimates of the soil deformation moduli. The E_s prediction model provides considerably better results in comparison with the model developed for E_r. The simplified formulation for E_s significantly outperforms the empirical equations found in the literature. The derived models can reliably be employed for pre-design purposes.     

岩石边坡稳定的块体单元极限分析上限法

将块体单元法与极限分析上限法相结合,提出了岩石边坡稳定的块体单元极限分析上限法。借助于块体单元法离散计算区域,通过块体系统速度场在结构面上满足Mohr-Coulomb屈服条件、关联流动法则、速度边界条件以及块体系统虚功原理,构成求解边坡强度储备安全系数上限解的非线性规划模型,模型的求解采用复合形法。最后研究了一个岩质楔形体边坡算例和小湾水电站进水口边坡实例,通过将块体单元法上限分析计算结果与刚体极限平衡法相比较,验证了该方法的正确性。     

MapGIS向ArcGIS数据转换过程中若干问题的探讨——以黑龙江省第二轮矿产资源规划为例

ArcGIS,MapGIS两种地理信息系统操作平台各具优势,在黑龙江省第二轮矿产资源规划项目中,MapGIS格式数据向ArcGIS格式数据转化时,需要解决投影转换、注记转换等问题,通过研究,用VB编程可以解决两种操作平台间的注记转换问题,最终实现MapGIS数据格式与ArcGIS数据格式的统一.     

Spatial interpolation using nonlinear mathematical programming models for estimation of missing precipitation records

Abstract

New mathematical programming models are proposed, developed and evaluated in this study for estimating missing precipitation data. These models use nonlinear and mixed integer nonlinear mathematical programming (MINLP) formulations with binary variables. They overcome the limitations associated with spatial interpolation methods relevant to the arbitrary selection of weighting parameters, the number of control points within a neighbourhood, and the size of the neighbourhood itself. The formulations are solved using genetic algorithms. Daily precipitation data obtained from 15 rain gauging stations in a temperate climatic region are used to test and derive conclusions about the efficacy of these methods. The developed methods are compared with some naïve approaches, multiple linear regression, nonlinear least-square optimization, kriging, and global and local trend surface and thin-plate spline models. The results suggest that the proposed new mathematical programming formulations are superior to those obtained from all the other spatial interpolation methods tested in this study.

Editor D. Koutsoyiannis; Associate editor S. Grimaldi

Citation Teegavarapu, R.S.V., 2012. Spatial interpolation using nonlinear mathematical programming models for estimation of missing precipitation records. Hydrological Sciences Journal, 57 (3), 383–406.     

局部区域模型重力异常快速算法

地球重力场位系数模型可以用于计算局部重力扰动场元。然而随着地球重力场模型阶次的提高、局域重力场计算范围的增大,其计算速度往往不能满足工程需求。针对这一问题,在对位系数模型泰勒级数展开的基础上提出了采用向量运算、混合编程的方法,同时对连带勒让德函数Belikov递推方法中与经纬度无关的量进行了预先计算,有效提高了计算速度。提出的方法对于利用超高阶次重力场模型快速解算大范围、高分辨率重力场元数据以及累加求和计算具有一定的参考与借鉴意义。     

基于Casiofx-9860GSD计算器的公路线路计算软件设计与开发

基于Casio fx-9860 G SD型计算器的特性,笔者利用VS2008开发出能够读取、处理维地道路系统生成的Excel直曲表,并能生成计算器能读取的线元串列数据库文件的软件。然后利用生成的串列文件在计算器中进行线路任意里程正反算。实现了公路平面设计参数的自动转换、输入。本文着重介绍软件开发、工程实例中遇到的问题和解决方法。通过多个工程实践证明,该系统可以很好地帮助测量技术人员快速、准确地进行横断面测量、线路中边桩放样、线路地形图等工作,提高了线路测量的效率和规范性。