2013年四川芦山MS7.0地震 强地面运动模拟

运用经验格林函数法模拟2013年4月20日芦山M_S7.0地震的近场强地面运动. 在拟合过程中, 首先参考前人远场反演结果给出的滑动量分布特征和主震波形的包络线特征, 确定强震动生成区的大致范围和数量; 然后利用Somerville等提出的地震矩与凹凸体面积的经验关系式确定强震动生成区细小划分的初值, 继而利用遗传优化算法确定以上二者的最优值及其它震源参数. 将数值模拟波形与实际地震观测记录在时间域和频率域分别进行比较, 结果显示, 在所选取的30个观测台站中, 多数台站的数值模拟结果与实际观测结果符合得很好, 特别是大于1 Hz的高频部分. 断层面上有两个强震动生成区, 其位置与前人反演的滑动量集中分布区相一致, 而且强震动生成区规模比Somerville等获得的标度率估计值要小.      

基于社会感知计算的游客时空行为研究

在情景感知、大数据、移动互联网和物联网发展的大背景下,迎合社会感知计算发展的趋势,探讨旅游社会感知计算内涵及其应用。在分析了现实地理世界、游客行为研究和社会感知计算之间关系的基础上,探讨旅游管理、传感器、游客活动和推理机的相互作用,构建了四位一体的游客行为社会感知计算概念模型。同时以西安国内游客为例,在新浪微博数据的支持和旅游社会感知计算框架下,探讨西安国内游客的时空共现和旅游流空间转移,探明了游客之间的相互关系和旅游空间行为及旅游流空间网络特征,为游客行为研究提供了思路和借鉴。同时在目前社会感知计算研究进展的基础上,展望了旅游社会感知计算未来的发展方向。     

煤岩动静力学参数关系试验研究

煤岩的动、静力学参数关系的试验研究,对研究煤岩的位移和变形特征及工程支护设计具有重要意义。将取自新河煤矿3煤的煤样加工成Φ50 mm×100 mm的圆柱体标准试件;采用500 kHz频率的纵横波换能器分别进行纵横波速度测试;在MTS815.03电液伺服试验机上进行单轴压缩试验,得到静态弹性模量和泊松比。试验结果表明:煤岩动弹性模量与横波速度相关性强于与纵波速度的相关性,煤岩介质的纵波对孔隙和裂隙发育程度的敏感程度要比横波高;煤岩试件Ed/Es比值主要集中在1.4~1.7,室内煤岩试件动、静弹性模量和动静泊松比之间存在较好的线性相关关系。      

Plastic ingestion by fulmars and shearwaters at Sable Island,Nova Scotia,Canada

Plastic pollution is widespread in the marine environment, and plastic ingestion by seabirds is now widely reported for dozens of species. Beached Northern Fulmars, Great Shearwaters, Sooty Shearwaters and Cory’s Shearwaters are found on Sable Island, Nova Scotia, Canada regularly, and they can be used to assess plastic pollution. All species except Cory’s Shearwaters contained plastic debris in their gastrointestinal tracts. Northern Fulmars, Sooty Shearwaters and Great Shearwaters all showed high prevalence of plastic ingestion (>72%), with Northern Fulmars having the highest number and mass of plastics among the species examined. There was no difference in plastic ingestion between sexes or age classes. In all species user plastics made up the majority of the pieces found, with industrial pellets representing only a small proportion in the samples. Sable Island could be an important monitoring site for plastic pollution in Atlantic Canada.     

高层建筑荷载引发地面沉降与隆起变形三维数值模拟

针对地下水埋深较浅地区,由高层建筑荷载引起的土体变形问题,以比奥固结理论为基础,结合土体非线性流变理论,将土体本构关系推广到黏弹塑性;同时考虑土体力学参数及水力参数的动态变化关系,建立了高层建筑荷载引发地面沉降与隆起变形的三维有限元数值模型,详细研究了高层建筑荷载影响下的土体变形特征及此过程中土体力学参数及水力学参数的变化特征。结果表明：由高层建筑荷载引起的地面沉降呈现漏斗状,以建筑物中心为漏斗中心,高层建筑荷载施加初期,高层建筑周围出现隆起,到达最大值后隆起逐渐消失;高层建筑底部浅层土体孔隙度、渗透系数及泊松比均呈现缓慢减小趋势,弹性模量呈现缓慢增大趋势;而高层建筑周围浅层土体的孔隙度、渗透系数及泊松比呈现先增大后减小的变化趋势,弹性模量则呈现先减小后增大的变化趋势;高层建筑影响区域浅部土体参数的变化趋势与土体的回弹及压缩有关。     

珠三角县域城市潜力的时空关联结构演变

基于1990、1994、2000、2005 和2009年公路网数据和经因子分析得到的县域城市综合实力指数,采用扩展的潜力模型测度县域潜力指数,运用时空自相关方法探讨珠三角县域潜力的时空关联格局及其演变,并与空间关联格局对比及与交叉相关函数比较检验其准确性。结果表明：① 珠三角县域潜力总体上具正时空关联性,但关联程度不高,1994-2005年缓慢加强而2005-2009年趋于减弱。大多县域潜力的局部时空关联特征相对稳定,且以正相关为主,但部分县市时空关联类型发生了明显转化。② 县域潜力的局部时空关联类型分布差异及其变化明显,时空HH区分布于中部地带和东部的深圳—东莞地带,2000年后中部的时空HH区范围收缩至广—佛核心都市区;西部时空LL区连片分布格局相对稳定,中南部2005年开始出现新的时空LL区,东部时空LL区范围1994-2000年扩大而后逐步收缩,2009年零星分布于东部边缘;时空异质区变化较剧烈。③ 三大地带县域潜力的局部时空关联特征反差鲜明,东部与中部差异趋于缩小,而西部与中、东部的差异进一步扩大。④ 时空自相关方法能有效挖掘县域潜力的时空关联模式,比仅考虑空间效应的ESDA方法更能准确客观揭示县域潜力间的时空交互关系。     

似水准椭球

提出了“似水准椭球”概念,给出了“似水准椭球”的“匀质分层”、“整体纬向”和“内匀外纬”3种模式的密度分布方式。针对“似水准椭球”密度分布的合理性和稳定性问题,初步提出了求解“似水准椭球”的拉格朗日函数和哈密顿积分的设想。     

气候模式模拟中海量数据的并行抽取与可视化分析诊断

在地球动力学和气候模拟等领域, 数值模拟产生的数据规模达到Tb至Pb量级。 实现这些海量数据的实时可视化和实时诊断分析面临很大的困难, 时空多尺度数据抽取可以解决这一瓶颈。 高精度数据的可视化结果展示需要高分辨率的显示设备, 并行的大屏幕显示技术是解决这一问题的有效手段。 地球科学数值模拟、 并行数据抽取和高分辨率显示都需要搭建高性能计算机集群。 本文在基于Lagrange插值的多维度、 多尺度、 多分辨率并行数据抽取算法的同时, 利用并行计算节点及LCD显示器, 基于Rocks cluster系统搭建起一个176核, 4×10×1024×1280分辨率的高性能计算模拟、 数据抽取和并行显示输出的集成平台, 并将该平台成功应用到气候模式模拟产生的海量数据的并行抽取和并行显示。     

SH波上方垂直入射时界面附近椭圆夹杂与裂纹的动态响应

采用Green函数、保角映射等方法分析SH波上方垂直入射时弹性半空间中椭圆形弹性夹杂与任意方位裂纹的相互作用。首先,求解含椭圆形弹性夹杂的弹性半空间内任意一点承受时间谐和出平面线源荷载作用时的位移基本解,即Green函数,再结合裂纹切割法构造裂纹,得到SH波上方垂直入射时椭圆夹杂和裂纹同时存在条件下的位移场与应力场。作为算例,给出大量的数值结果,探讨不同参数情况下弹性夹杂周边动应力集中系数（DSCF）、地表位移及裂纹尖端动应力强度因子（DSIF）的分布规律,结果表明不同参数的变化会对三者的分布带来一定的影响。     

岩土体渗流自由面问题的重心插值无网格方法

岩土体的渗透破坏、地下工程的防渗设计等无不与渗流计算有关。针对渗流自由面问题,提出一种重心拉格朗日插值的配点型无网格方法。由于渗流自由面问题的求解区域是不规则区域,该方法通过将不规则求解区域嵌入一个正则矩形区域,在正则区域上采用重心拉格朗日插值近似未知函数,利用配点法离散渗流问题的控制方程,将重心拉格朗日插值的微分矩阵离散成代数方程表达的矩阵形式。将自由面上的边界条件通过重心拉格朗日插值离散,通过置换方程法和附加方程法施加边界条件,利用正则区域上的重心插值配点法,通过迭代确定最终自由面的位置。数值算例表明所提出的无网格方法对于求解渗流自由面问题的正确性和高精度。