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     

兰州邻区活断层潜在地震最大震级及其危险性评估

兰州附近的庄浪河断裂和白银白杨树沟断裂是对兰州市地震安全有一定影响的晚第四纪活动断裂,但沿断裂发生的中强破坏性地震较为复杂甚至不明确。如何评价西部地区此类断裂的最大潜在地震震级及其危险性是地震中长期预测和地震区划研究中较为重要的问题之一。本文借鉴闻学泽等(2007)对中国大陆东部中-弱活断层潜在地震最大震级评估的思路,建立了兰州地区最大地震震级Mmax与断层小区震级-频度关系参数at/b值之间的经验公式;并采用经验公式外推得到庄浪河断裂和白杨树沟断裂的震级上限Mu分别为MS6.9、6.3,进而评估了这两条断裂的地震平均复发间隔和发震概率。     

How do streamflow generation mechanisms affect watershed hypsometry?

Several studies have shown that the dominant streamflow generation mechanism in a river basin can leave distinct geomorphological signatures in basin topography. In particular, it has been suggested previously that basins generated by groundwater discharge tend to have a larger hypsometric integral than surface runoff basins because fluvial erosion is more focused in the valleys where groundwater discharge tends to occur. In this analysis, we aim to clarify this relationship by developing an alternative method to quantify the effects of streamflow generation mechanisms on basin hypsometry and by using a numerical model that can generate streamflow by different processes to evaluate the sensitivity of the results to the hydrological and geomorphological properties of the basin. The model results suggest that the hypsometric characteristics that are usually associated with groundwater discharge basins, such as a larger hypsometric integral, occur primarily when drainage networks are still advancing in the watershed. During later stages of development, an additional factor such as lithological controls or a distinct geomorphological process would be needed to preserve these features. The model results also show that the hypsometric effects are stronger when the parameters of the fluvial erosion process promote the influence of small discharge rates. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

非饱和土的应力-含水率-应变关系试验研究

引入含水率,研究了非饱和土的强度和应力-含水率-应变关系。进行了非饱和土的强度和变形试验,模拟了实际工程施工期气压能够迅速消散而水压变化不大的特点;研究了强度随含水率的变化,建立了非饱和土总应力强度公式;研究含水率对非饱和土变形的影响,建立了引入含水率的实用非线性模型。算例分析表明了方法的合理性。引入工程中易确定的含水率,完全绕开了吸力,避免了吸力量测和计算的困难,为非饱和土理论成果难以实用化的问题提供了有效的解决途径。     

土-水特征曲线及其相关性研究

土-水特征曲线（SWCC）描述了土体吸力与含水率之间的关系,是非饱和土力学研究的重要内容。从理论和试验两个方面研究了土-水特征曲线和渗透曲线的相互关系。在理论上,应用自然比例法则研究了土-水特征曲线和渗透曲线的特征,从物理和力学意义两个方面探讨了土-水特征曲线及其导数、渗透曲线、颗粒分布曲线之间的特征,给出了土-水特征曲线和渗透曲线两指数函数表达式幂的取值范围和相互关系。试验研究结果表明：土体的土-水特征曲线受到土体的物质成分、塑性指数、孔隙结构、应力状态等多种因素影响,土体持水特性研究对工程建设具有重要的指导意义。     

欧洲中小震基岩水平向地震动衰减关系研究

大震与中小震之间的地震动衰减规律有所不同.本文使用了132条欧洲基岩水平向记录研究中小震地震动衰减规律.震级范围在地方震级4～6级,距离在震源距70km以内.本文得到了峰值加速度和5%阻尼比、周期0.04～4.00秒之间的加速度反应谱的衰减关系.通过与欧洲和美国西部地震动衰减关系对比,分析了在地震活动性不同的地区内,大震与中小震之间存在的差异有何不同.     

用于核工程地震安全性评价的中小地震水平向加速度反应谱衰减关系研究

利用美国西部的中小地震记录对基岩场地条件下的中小地震水平向地震动多阻尼加速度反应谱的衰减关系进行了初步研究,并分析了震级与距离对中小地震水平向地震动加速度反应谱衰减规律的影响.     

Validity of the Bouchet’s complementary relationship at 102 observatories across China

Bouchet in 1963 hypothesized that for large homogeneous land surface with minimum advection of heat and moisture, there exists a 1:1 complementary relationship of potential and actual evaporation coupled through land-atmosphere feedbacks. The complementary relationship has been widely used to estimate regional actual evaporation and explain the pan evaporation paradox. We examine the standardized potential evaporation (potential evaporation divided by wet environment evaporation) at 102 observatories at different elevations across China. Generally, the relationship is appropriate at the low elevations (<1000 m). With the increase of elevation, vapor transfer power becomes much less than radiation energy budget because of lower vapor pressure deficit and stronger global solar radiation. As a result, at the high elevations (over 1000 m), the excess energy resulted by limited moisture availability is not enough to be converted into drying power of the air. This result suggests that the complementary relationship is asymmetric at the high elevations. Supported by the Presidential Special Award Foundation, the Chinese Academy of Sciences (Grant No. O7R70020SD) and the National Key Technology R & D Program (Grant No. 2006BAC08B0408)     

中强地震活动区地震动衰减关系的确定

地震动衰减关系是影响地震安全性评价特别是地震区划结果的重要因素.我国现行的地震动衰减关系主要是依据6级以上地震的地面运动资料得到的,并没有考虑中强地震的衰减特性.为此,文中利用现有的烈度资料和其他可供参考的研究成果来建立我国中强地震活动区的地震动衰减关系.收集了我国华中、华南、东北等地区的51次地震的烈度等震线资料,运用单随机变量加权最小二乘回归法得到中强地震活动区烈度衰减关系.然后以美国西部地区为参考地区,运用缺乏地震动参数的地震动估计方法-地震对映射法得到中强地震活动区峰值加速度和有效峰值加速度衰减关系.最后,通过与我国强地震区和中强地震区已有的烈度衰减关系和地震动衰减关系的对比,验证了得出的我国中强地震活动区烈度衰减关系和地震动衰减关系的合理性.     

基于相关分析的飞行器地磁匹配算法仿真研究

匹配算法是进行飞行器地磁辅助制导研究的重要内容之一.通过理论分析和借鉴地形匹配算法,采用了基于相关分析的地磁匹配算法,并介绍了几种常用的相关分析方法.分析了飞行器地磁匹配制导过程中可能的噪声来源,确定了主要噪声的模型.以测量数据作为基准图,以测量数据叠加各种噪声模拟实时图,对各种相关分析方法进行了匹配仿真.根据仿真结果,讨论了各种相关分析方法对不同噪声的敏感程度、匹配长度变化对各种相关分析方法的影响以及各种相关分析方法对飞行器地磁匹配制导的适用性,为相关分析方法的选择和对匹配算法进行更深入的研究奠定了一定基础.