21世纪人地关系研究前瞻

人地关系包括人对自然的依赖性和人的能动地位 ,人与自然关系的内涵随着人类社会的发展而发生变化。人地关系研究是近代地理学发展的基础 ,地理学中流行的环境决定论、可能论、文化景观学和人类生态学等都是聚焦于人地关系研究的不同学派。地球系统科学领域的研究重心是揭示人与自然的相互作用及所应采取的对策。信息时代人地关系的特征与工业时代有较大差别。人与自然的作用方式和强度将有显著不同 ,人类将全面系统地深化对自然的认识 ,人类活动空间将发生巨大变化 ,时空观念正在发生转变。知识与科技的作用 ,正成为社会经济发展的主要驱动力。由于地球的整体性和地球各圈层的相互作用 ,许多全球环境问题成为世界各国和社会公众关切的热点。人地关系研究的重要前沿领域包括 :全球环境变化及其区域响应 ,区域可持续发展及人地关系机理调控 ,社会生态与环境伦理研究与体系构建     

二战后全球宗教多样性时空格局演变及收敛性研究

运用LISA时间路径、收敛检验等方法考察了二战后全球宗教多样性发展的空间分布特征、格局演变以及在此过程中的收敛性。研究发现：（1）二战后宗教多样性呈先快后慢的上升趋势,1945—2015年间多样性指数增幅达81.07%。宗教分类上则主要表现为基督教信仰者数量的持续下滑以及伊斯兰教信仰者数量的稳步上升。（2）LISA时间路径表明二战后全球宗教多样性具有较强的空间锁定效应,且其空间演化具有较强空间整合性。（3）二战后全球宗教多样性水平存在着显著的σ收敛与绝对β收敛,即全球、洲级层面上宗教多样性水平的内部差异都在逐步弥合,宗教多样性水平较高的地区对周边较低地区存在溢出效应。（4）二战后全球宗教多样性演化受土地覆盖类型、国力指数、民族数量、人均GDP、人口规模等因素共同作用而收敛于不同的稳态水平;从洲级层面上来看,各洲级单元收敛性对影响因素的敏感程度不同,体现了二战后全球宗教多样性演化显著的地域分异性。     

Are Global Tide Gauge Data Stationary in Variance?

Tide gauges distributed all over the world provide valuable information for monitoring mean sea level changes. The statistical models used in estimating sea level change from the tide gauge data assume implicitly that the random model components are stationary in variance. We show that for a large number of global tide gauge data this is not the case for the seasonal part using a variate-differencing algorithm. This finding is important for assessing the reliability of the present estimates of mean sea level changes because nonstationarity of the data may have marked impact on the sea level rate estimates, especially, for the data from short records.     

海底管线水平向整体屈曲及失效判断方法研究

海底管线是海洋石油的重要输运手段。为满足输送工艺的需要,正常工作条件下管线往往被施加较高的温度和压强,高温高压使管线内产生附加应力,当附加应力大于土体对管线的约束力时,管线就会发生整体屈曲。过度的水平向整体屈曲会导致截面产生较大的弯曲应力和压缩应变,对管线系统的安全运行造成威胁,因此需要对发生水平向整体屈曲后的管线进行验算。采用解析解法、规范法和有限元法对管线的整体屈曲进行分析,提出了应用临界屈曲荷载值域空间和值域下限来判断不同缺陷大小下管线是否发生水平向整体屈曲的方法。结合工程实例,分别采用内力控制标准和位移控制标准对管线水平向整体屈曲后是否失效进行了验算。研究指出,相较于位移标准,内力控制标准更为严格。     

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Performance‐based design using structural optimization

A new methodology for seismic design is proposed based on structural optimization with performance‐based constraints. Performance‐based criteria are introduced for the seismic design of new buildings. These criteria are derived from the National Guidelines for Seismic Rehabilitation of Buildings (Reference [19], Federal Emergency Management Agency (FEMA), ‘NHERP Guidelines for seismic rehabilitation of buildings’, Report Nos 273 and 274, Washington, DC, 1997) for retrofitting existing structures. The proposed design methodology takes into account the non‐linear behaviour of the structure. The goal is to incorporate in the design the actual performance levels of the structure, i.e. how much reserve capacity the structure has in an earthquake of a given magnitude. The optimal design of the structure minimizes the structural cost subjected to performance constraints on plastic rotations of beams and columns, as well as behavioural constraints for reinforced concrete frames. Uncertainties in the structural period and in the earthquake excitation are taken into account using convex models. The optimization routine incorporates a non‐linear analysis program and the procedure is automated. The proposed methodology leads to a structural design for which the levels of reliability (performance levels) are assumed to be quantifiable. Furthermore, the entire behaviour of the structure well into the non‐linear range is investigated in the design process. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

GNSS-MR技术用于雪深探测的初步研究

全球导航卫星系统干涉反射测量（global navigation satellite system-interferometric reflectometry,GNSS-IR）技术能探测浅层地表的土壤湿度。针对多系统组合的土壤湿度反演问题,基于轨迹聚类方法,从全球定位系统(global positioning system,GPS)、北斗卫星导航系统（BeiDou satellite navigation system,BDS）、格洛纳斯(GLONASS)、伽利略（Galileo）导航系统的信噪比观测数据中提取多径干涉相位,利用经验模型求解轨迹聚类后的土壤湿度估计值,以加权平均方式得到系统组合后的估计结果。结果表明,BDS、Galileo反演精度相当且优于GPS、GLONASS,基于轨迹聚类的多系统组合土壤湿度估计方法的均方根误差为0.041 4 cm³/cm³,相比于单系统的综合反演精度提升约16.3%,相比于单系统的最佳频段反演精度提升约5.2%,所提方法能有效监测土壤湿度的变化。

     

RTK GPS在无验潮水深测量中的应用

介绍了应用全球定位系统实时动态测量（RTK GPS）技术进行无验潮水深测量的基本方法，并在实际工作中进行了验证。     

基于电子海图的智能潜水器路径规划研究

随着地理信息系统技术的发展,电子海图作为一种专门的电子地图也越来越成熟。电子海图中提供了详细而准确的海洋环境信息。利用电子海图的环境建模和考虑海流因素的遗传搜索策略为解决大范围海洋环境下智能潜水器全局路径规划提供了一个新的方法。利用电子海图中的信息对智能潜水器的工作环境进行环境建模,以遗传多目标优化算法为搜索策略进行全局路径规划,并考虑海流因素对潜水器的影响,使潜水器在航行时可充分利用海流的能量。通过仿真试验对环境建模和路径规划进行了验证。该方法具有很好的实用性。     

社区生活圈的新时间地理学研究框架

社区生活圈从居民日常活动及行为视角考察城市社区,是城市地理学和城市相关学科的研究前沿,也是中国国土空间规划体系创新的重要组成部分,以及中国城市社会可持续发展的重要抓手。伴随着流动性和信息化的不断深入,社区生活圈的主体日益多元化、社区活动和居民时空行为日益多样化、社区空间的功能与意义日益丰富化,亟需城市地理学的研究创新与实践引导。时间地理学是理解人与环境关系的社会—技术—生态综合方法,为早期基于时空行为与生活空间的社区生活圈研究提供了重要基础。新时间地理学重视家庭及其他组织企划的交互与时空组合,可为社区生活圈内个体—家庭—社区之间的复杂互动关系研究、时空行为的社会文化制约与多情境分析及模拟提供重要支撑。论文基于新时间地理学方法,从理论、方法和实证3个维度提出社区生活圈的新时间地理学研究框架,具体包括构建社区生活圈的时空行为理论,揭示社区生活圈的时空间结构;创新社区生活圈的时空行为分析和模拟方法;从社区生活圈时空行为优化、社区交往生活圈、社区安全生活圈等方面创新中国城市规划与管理等研究内容。