1970-2020年年昌吉地区日照时数时空变化特征分析

基于昌吉地区10个气象站点1970-2020年的气象观测数据,运用气候倾向法、5年滑动平均趋势分析法、M-K检验法、Pearson相关分析法以及ArcGIS10.7环境下的反距离加权(IDW)插值法探究昌吉地区日照时数时空变化规律及影响因素。结果表明:昌吉地区日照时数多年平均值为2840.3h,空间分布特征为“东部多,中西部少;山区多,平原少”,并呈现显著减少趋势,其速率为-62.8h/10a;从季度上看,日照时数夏季最高,其次是春季和秋季,冬季最低;下降速率冬季最快,其次是秋季和夏季,春季变化幅度最小;日照时数年内变化呈现双峰型,最大值出现在5月、7月和8月,最小值出现在12月,1-12月日照时数均呈现减少趋势,1月减少最为明显,12月次之。昌吉地区年日照时数在1987年发生突变;在影响因子方面,日照时数与总云量、水气压、雾日数呈现显著负相关,与大风日数、扬沙日数呈现显著正相关,说明,总云量、水气压、雾日数的逐年增加和大风日数逐年减少是日照时数逐年减少的主要原因。     

粒子群算法改进及内变量本构模型参数反演

为了研究深埋煤矿巷道通常存在长时间、大变形问题,拓展岩土工程反分析的手段,改善岩土工程反分析的效率和精度,首先基于自然选择、自适应变惯性权重、异步变化学习因子的策略改进了粒子群算法并完成了程序实现,通过Sphere和Rastrigrin两函数测试了改进算法的优越性;其次以Matlab软件为平台,联合大型有限元软件ABAQUS,编制了岩土反分析程序GeoPSOInverse.m;最后应用所编程序反演了以不可恢复应变为变量的、不显含时间的泥岩蠕变模型参数。结果证实：改进的粒子群算法在岩土工程参数反演计算中体现出了可靠的反演能力和很快的收敛速度,可进行复杂采矿工程的实践应用。     

生物和非生物因子对秋季海州湾长蛇鲻栖息地适宜性的影响

根据2011年和2013−2018年秋季在海州湾及邻近海域进行的底拖网调查数据,结合同步采集的底层水温、底层盐度、水深、资源密度、饵料生物等生物和非生物因子数据,开展长蛇鲻(Saurida elongata)栖息地适宜性的相关研究。利用提升回归树(Boosted Regression Tree, BRT)模型确定各环境因子的权重,分别采用算术平均法和几何平均法建立栖息地适宜性指数(Habitat Suitability Index, HSI)模型,并通过交叉验证确定最优模型。结果表明：海州湾长蛇鲻在秋季最适宜栖息的底层水温范围为17.5～18℃,最适底层盐度范围为31.3～32.0,最适水深范围为24～37 m;选择其3种主要饵料生物作为生物因子,即枪乌贼(Loligo spp.)、戴氏赤虾(Metapenaeopsis dalei)和六丝钝尾鰕虎鱼(Amblychaeturichthys hexanema),与底层水温、底层盐度和水深共同作为影响因子建立HSI模型。结果显示,对长蛇鲻空间分布总偏差贡献率最高的是饵料因子,其次是水深和底层水温。通过交叉验证发现,运用算术平均算法,且赋予权重的HSI模型具有较低的赤池信息准则值(Akaike Information Criterion, AIC)。研究发现,海州湾秋季长蛇鲻的最适栖息地(HSI≥0.7)主要分布在34.5°～36°N,119°～121°E之间,其中35°～36°N海域的最适栖息地分布范围大,而且从近岸至远海,HSI指数有增加的趋势。     

基于证据权重法的沱沱河地区铅锌银矿成矿预测

在总结三江北段沱沱河地区成矿规律的基础上,通过GIS平台提取地层、构造、岩浆岩、重力、航磁、化探、遥感异常多元地质找矿信息,建立沱沱河地区铅锌银矿的预测模型,采用MRAS系统中的证据权模块进行预测,对有利成矿区进行圈定。根据单元网格后验概率值的大小划分了3级成矿远景区,共圈定了6个Ⅰ级、7个Ⅱ级和9个Ⅲ级成矿远景区。预测结果表明,83%的已知矿床(点)位于预测的成矿远景区内。除了包含已知矿床(点)的预测区外,沱沱河地区尚有4个Ⅰ级、5个Ⅱ级和4个Ⅲ 级远景区目前仍未发现铅锌银矿床(点)。由于这些远景区与已知矿床(点)具有相似的成矿条件,有望实现重大找矿突破,应在今后的勘探工作中得到足够的重视。     

基于GIS和本底因素贡献权重模型的区域滑坡危险性评价—以重庆市万州区为例

滑坡危险性评价是滑坡风险管理的重要内容和基础,其结果的好坏直接影响到管理的成效。在目前全国还没有统一评价方法和体系的情况下,以重庆市万州区为研究区域,利用一种物理意义明确并且易于操作的评价模型——本底因素贡献权重模型,在GIS软件中进行滑坡危险性评价。经过检验符合实际情况：高危险度区占全区面积的22.3%;中危险度区占全区面积的40.7%;低危险度区占全区面积的37.0%;高、中危险度区所包含的滑坡个数占到全区滑坡总数的77.6%。     

基于物理栖息地模拟的河道内生态流量研究

结合物理栖息地模拟模型的水力学与栖息地模型,以黄河干流兰州-石嘴山河段为研究样区及该河段的关键鱼种黄河鲤鱼为对象物种,以流速及水深二水力学因子进行研究,推求该研究样区兰州、安宁渡、下河沿、青铜峡和石嘴山五断面对象物种的流量与权重可使用面积的关系。通过对上述各断面1975-1985年汛前共11年生态、水文及断面资料的分析计算,归纳出研究断面汛前适合的生态流量分别为195、220、220、220、175 m3/s,计算结果在Tennant法界定的生态流量范围之内。     

地质环境复杂程度可拓评判法

地质环境复杂程度评价方法主要采用定性评价方法或者经验方法来评判,其评价结果具有过多的主观性因素。而可拓评判的方法是从可拓集合理论出发,引入模糊数学中隶属度的概念,选取主要影响因素并进行量化,建立多指标性能参数的综合评判模型,应用一种定量的指标权重的确定方法,以定量的方式表示评价结果。应用实例结果表明,该方法可以使评价指标最优化的接近场地的实际地质情况,有效避免主观因素的影响,评价结果有更高的可信度,具有推广价值和良好的应用前景,并可为相关规范规程的修订提供参考依据。     

Delaunay三角剖分法在降水量插值中的应用

Delaunay三角剖分方法在空间分析中具有重要地位,文中简要介绍了Delaunay三角网特性和常用的3类算法,并对随机增长法实现过程进行了详细阐述。根据三角分片线性插值原理,求得插值系数,实现对任意点的三角分片线性插值。利用2008年中国2200个观测站的08时24 h降水量资料,对全中国范围及划分的8个区域内相应的0.28125°×0.28125°降水量格点场,使用交叉检验方法,对比分析了三角分片线性插值和反距离权重法的估值准确率。结果表明：在各区域,三角分片线性插值法的均方根误差偏小;在站点较密集的区域,均方根误差、平均绝对误差比较中,三角分片线性插值都有一定的优势;在平均误差对比中,三角分片线性插值优势明显,在全中国范围交叉检验中,三角分片线性插值法对应的年平均误差是0.005 mm,而反距离权重法为-0.107 mm,对其可能的原因进行了分析,证明了Delaunay三角剖分法的合理性。同时,从图形上展示了降水量的Delaunay三角网的三维结构图和三角分片线性插值后的格点场, 在直观上,Delaunay三角剖分后得到降水分布和实况保持一致,并有较好的视觉效果;通过三角分片线性插值得到的格点场降水量分布图,克服了反距离权重法的固有缺陷,使获得的降水量格点场趋于合理,提高了插值精度。最后,探讨了Delaunay三角网在气象领域的应用前景。     

数字滤波初始化对台风“烟花”数值模拟的影响

基于中尺度数值模式WRF（Weather Research and Forecasting）,分析在逐小时循环同化系统中,高频多次应用数字滤波初始化方案对台风“烟花”模拟结果的影响。结果表明：（1）数字滤波能够产生与天气现象相关的滤波增量。晴空区域由于向后积分过程中辐射等重要过程未开启,后向积分结束时近地面温度变化较小,在向前积分时白天到达地表的太阳短波辐射过度累积,夜间地表热辐射过度释放,造成晴空区白天2 m温度升高,夜间2 m温度降低。台风对流区域受后向积分为绝热过程的影响,原本上升运动中水汽凝结释放潜热脱离气块的降水无法在绝热下沉增温中吸收热量变为水汽,在后向积分时产生了热量的异常累积以及水汽的减少,导致强对流区域热力结构发生变化。（2）统计结果显示,随着数字滤波应用次数的增加,初始化过程对初始场和预报的影响逐渐积累,造成的预报差异持续整个模拟过程。（3）在循环同化的基础上多次应用数字滤波初始化,数字滤波初始化显示出较好的抑制高频噪声的作用。多次滤波后台风环流中心暖心增强引起台风强度增强,最低气压更加接近最佳路径资料;暖湿气流向鲁南地区输送的减弱造成鲁西南地区特大暴雨漏报;台风环流位置的偏南影响了后期与西风槽结合的时间导致后期移速偏慢。     

基于层次分析法的中国各省市安全评估

准确判定评价指标的相对重要性是雷电灾害风险区划的关键技术之一。为解决层次分析法（AHP）由人为经验方式判定指标相对重要性存在的问题,提出一种改进的AHP法（IAHP）;同时,利用湖北省2007—2020年闪电监测、数字地形高程、土壤电导率及经济社会等资料,选取雷击大地密度、地闪强度、海拔高度、地形起伏度、土壤电导率、人口密度、GDP密度7个参数作为湖北省雷电灾害风险的评价指标,构建雷电灾害风险评价模型,据此对湖北省雷电灾害进行综合评价与风险区划。结果表明：湖北省雷电灾害风险可分为高、较高、中、较低、低5个等级,较高、高风险区主要位于鄂东大别山以南、幕阜山以北的平原和低山丘陵地区,以及江汉平原大部和鄂西山区向江汉平原的过渡带;较低、低风险区主要位于鄂西的恩施、神农架、十堰、宜昌西部和襄阳西南部;湖北其它地区,大部为雷电灾害中风险等级。对比检验显示,各区县雷电灾害风险指数与历年实际雷灾频次呈正相关,且相关性较好,基本反映了湖北省雷电灾害的潜在风险。