基于DEA和Malmquist的中国城市代谢效率研究

运用物质流、数据包络分析(DEA)及Malmquist指数对中国31个案例城市进行了城市代谢效率的研究。通过将城市代谢系统社会经济产出、环境非期望产出及水、电、化石能源、金属矿物、建筑材料、食物等投入部分纳入进DEA和Malmquist指数中,测得了案例城市的2000年、2010年代谢效率及变化趋势。研究结果发现,中国城市代谢系统效率总体相对较高,尤其是东中部地区城市的综合效率、纯技术效率和规模效率要高于西部地区城市,大城市的代谢综合效率高于巨型、超大和特大城市。2000~2010年,城市代谢综合效率、纯技术效率等所有效率指标的均值均呈现出下降趋势,但是中、西部地区城市的综合效率和纯技术效率却呈改善趋势,并且特大和超大城市的综合效率高于巨型城市。     

抗高温泡沫钻井液体系评价研究

高频钻井液压力波信息传输技术传输速率高,是实现自动化、智能化钻井的关键技术之一,由于高频钻井液压力波在传输过程中存在较大的衰减,阻碍了该技术的现场应用,探明其衰减规律对于高速传输技术开发具有重要意义。在假设同一钻柱截面钻井液压力相等且钻井液流速存在径向分布的基础上,基于二维轴对称瞬态流动理论,采用小信号分析方法,综合考虑了压力波信号参数、钻柱尺寸及钻井液参数的影响,建立了高频钻井液压力波衰减模型并给出了适用条件。最后采用地面实验验证了该模型的正确性。随后分析钻井液压力波频率、压力波传输距离、钻井液密度及黏度、钻柱内径对高频压力波衰减的影响。结果表明：高频钻井液压力波幅值衰减量随钻井液压力波频率、压力波传输距离及钻井液黏度的增加而增大,且变化规律为指数型;幅值衰减量受频率影响最大,并随钻井液密度及钻柱内径增加逐渐减小。本研究可为高频钻井液压力波信息传输技术研发提供理论指导。

     

Why is Shirase Glacier turning its flow direction eastward?

We applied an image correlation method to Japanese Earth Resources Satellite-1 (JERS-1) synthetic aperture radar (SAR) data obtained from 1996 to 1998 to examine flow velocity within Shirase Glacier, Antarctica. From the grounding line to the downstream region of the glacier, the obtained ice-flow velocity was systematically higher on the western streamline than the eastern. The differences between the two streamlines were 0.31 km/a in 1996 and 0.37 km/a in 1998, significantly larger than the error estimate of 0.03 km/a. The direction of ice flow was about 312° at the grounding line and changed to 327° at 10 km, 346° at 20 km and 2° at 30 km downstream from the grounding line. The total accumulated deflection is 50° to the east. Under the assumption of the conservation of ice mass across the glacier, the observed eastward change in flow direction can be explained by an asymmetric deepening of bedrock topography, that is, across the 8 km width of the glacier, the eastern side is 50 m (10%) deeper than the western side. This eastward turning of flow direction appears to be accelerated by tributary inlets, that flow to the north and northeast at 60–75% of the velocity of inlets on the western streamline.     

中等排放情景下中国未来不同强度降雨对总降雨贡献的区域差异（2006―2100年）

采用RCP6.0中等排放情景下2006―2100年WRF 30 km×30 km日值降雨数据,根据中国气象局颁布的降雨强度等级划分标准,探究了中国不同强度降雨及其对总降雨贡献的变化趋势的空间差异特征。结果表明：1）在雨量上,中等排放情景下2006―2100年中国不同强度降雨呈现出不同的空间分异格局。小雨和中雨自东北向西南呈“高―低―高”的三块式空间分布特征;大雨、暴雨、大暴雨和总暴雨均呈“东南高,西北低”的分异格局;特大暴雨仅东南沿海的部分地区分布较多;总降雨呈“南方高,北方次之,西北低”的空间分异格局。2）在雨量贡献率上,强降雨对总降雨的贡献率普遍存在“东南高,西北低”特征,而弱降雨对总降雨的贡献率恰恰相反;不同强度暴雨对总暴雨的贡献率也有类似分布特征。3）在雨量变化趋势上,中国不同强度降雨变化趋势呈现出不同的空间分异格局,但强降雨呈增加趋势的区域显著多于呈减少趋势的区域。4）在雨量贡献率变化趋势上,强（弱）降雨对总降雨的贡献率呈增加（减少）趋势的区域占主导,强降雨对总降雨的贡献率呈增加趋势的地区明显多于弱降雨。5）在不同强度暴雨对总暴雨贡献率的变化趋势上,大暴雨和特大暴雨对总暴雨的贡献率呈增加趋势的区域明显多于暴雨。预估结果表明,中国东部降雨在朝着极端化方向发展。     

抗菌肽对凡纳滨对虾生长和机体免疫的影响

基础饲料(对照组)中添加10g/kg抗菌肽制剂喂养体重0.10±0.01g、体长2.17±0.11cm的凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)30d,进行10d的水浴攻毒(鳗弧菌10~8/mL),探讨饲料中添加抗菌肽对凡纳滨虾生长、成活率、免疫保护率,以及肌肉中溶菌酶活性、超氧化物歧化酶活性、总抗氧化能力的影响。结果表明:饲料中添加抗菌肽可显著提高凡纳滨对虾相对增重率、成活率和对致病菌的免疫保护率(P<0.05),但对饲料系数无显著影响(P>0.05);未受外界微生物刺激时,饲料中添加抗菌肽对凡纳滨对虾总抗氧化能力有促进作用(P<0.05),受外界微生物刺激后,饲料中添加抗菌肽喂养凡纳滨对虾可提高对虾超氧化物歧化酶活性(P<0.05)和总抗氧化能力(P<0.01)。因此饲料中添加抗菌肽喂养凡纳滨对虾可提高其机体非特异性免疫。     

南极普里兹湾附近海域表层海流特征分析

利用第29次南极科考期间在普里兹湾海区释放的8个Argos漂流浮标所获的总计662 d的数据,对普里兹湾及其邻近海域的表层海流特征进行了分析,并和以前的研究结果进行对比,结果表明:普里兹湾西部和北部表层海流基本呈现向西的流动,说明此地区的表层海流以沿南极大陆的逆时针沿岸流为主。普里兹湾东部海流呈现先向南再向西或先向南再向北的流动,普里兹湾西北部海流呈现向南的流动。8个浮标平均流速在0.02—0.20 m·s~(-1)之间,最大流速为1.57 m·s~(-1),流速1.0 m·s~(-1)的大流速区主要集中在普里兹湾、克洛斯角外侧、达恩利角外侧海域,流速1.5 m·s~(-1)的大流速区只出现在普里兹湾、克洛斯角外侧两处海域。     

流域降雨径流路径的数字模拟技术

流域内降雨径流流动过程的水文分析具有重要意义。此文基于地理信息系统的栅格系统,利用数字高程模型(DEM)提供地形特征的能力,通过一系列相连的数据集,用计算机对流域降雨径流路径进行了数字模拟,其可以实现以正确的水文顺序跟踪地表径流在流域空间范围内的流动路径,并确定地表径流在流域空间内流动路径的水文计算等级,为基于流域降雨径流关系的建模研究提供了空间分析基础。最后把该项研究成果应用于黄家二岔小流域,证实该模拟技术具有一定的可靠性和实用性。     

地下结构物对地下水流场影响的特性规律

城市的发展对交通提出了更高的要求, 这就引发了地铁的快速发展, 而地铁车站的存在, 会对原本稳定的地下水流场产生阻挡效应, 因此, 很有必要研究地下结构物对地下水流场造成的影响。本文采用数值方法研究地下结构物对地下水流场的影响, 基于单元中心有限差分法软件Visual, MODFLOW。为了明确地下结构物影响地下水流场的因素, 对计算模型进行了简化, 模型计算针对的是单层土层中地下结构物对地下水流场的影响。研究表明:地下结构物不仅能够影响地下水流场的稳定时间, 而且使得迎水面水位上升, 背水面水位下降, 其中, 对背水面的影响程度大于迎水面。地下结构物左右侧上下游之间的水位差, 也是其中的影响因素之一。     

基于自适应时序剖分与KNN的短时交通流量预测

在智能交通系统中,准确和高效的短时交通流量预测是交通诱导、管理和控制的前提。由于交通流量动态变化中表现出的时变性和非平稳性特征,其预测难度较大,是交通领域中亟待解决的难题。为提高短时交通流量的预测精度,本文设计与实现了基于自适应时序剖分与KNN（A-TS-KNN）的短时交通流量预测算法。① 基于动态时间规整（Dynamic Time Warping,DTW）动态剖分单日时序为不同的交通模式;② 在不同交通模式,采用互信息法求解每个预测时刻时间延迟的最大阈值,构造不同时间延迟的状态向量,生成交通流量历史数据库;③ 采用十次十折交叉验证的方法求解每个时刻不同时间延迟与不同K值的正交误差结果分布,提取误差最小的正交结果,得到自适应时间延迟与K值的参数组合;④ 采用K个最相似的近邻的距离倒数加权值作为预测结果。对比K近邻（K-nearest neighbors, KNN）、支持向量回归（Support vector regression,SVR）、长短期记忆神经网络（Long-short term memory neural network,LSTM）以及门控递归单元神经网络（Gate recurrent unit neural network,GRU）共4种主流预测模型,A-TS-KNN算法预测精度显著提升;将A-TS-KNN算法用于福州市城市路网中其他交叉路口的短时交通流量预测,结果表现出良好的泛化能力。