基于GIS的输电信息系统研究与开发

正确、及时、全面地获取输电网络的各种资源信息,并加以提炼、分析,实现输电管理部门间的协同工作和信息共享,为管理者和决策者提供辅助决策依据,从而保障输电网络安全、高效地运行,提高企业的综合经济效益,降低电网运行维护中的损耗。 本文提出了采用C／S＋B／S 2种开发模式相结合的混合体系结构作为系统的总体解决方案。以ESRI公司的ArcGIS系列产品作为基础的GIS开发系统,以．NET的核心语言C#作为系统的最终开发语言。同时,功能强大的数据库软件Oracle和空间数据库引擎ArcSDE为系统统一协调、并发处理以及共享分布各种信息提供了可靠的保障。该系统具有界面友好、方便实用、安全稳定、兼容性强、伸缩性强和扩展性强等特点。该系统已经应用到部分地市,具有极其广阔的推广应用前景。     

Multiscale insights into classical geomechanics problems

We pay a revisit to some classical geomechanics problems using a novel computational multiscale modelling approach. The multiscale approach employs a hierarchical coupling of the finite element method (FEM) and the discrete element method. It solves a boundary value problem at the continuum scale by FEM and derives the material point response from the discrete element method simulation attached to each Gauss point of the FEM mesh. The multiscale modelling framework not only helps successfully bypass phenomenological constitutive assumptions as required in conventional modelling approaches but also facilitates effective cross‐scale interpretation and understanding of soil behaviour. We examine the classical retaining wall and footing problems by this method and demonstrate that the simulating results can be well validated and verified by their analytical solutions. Furthermore, the study sheds novel multiscale insights into these classical problems and offers a new tool for geotechnical engineers to design and analyse geotechnical applications based directly upon particle‐level information of soils. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Macroscale and mesoscale analysis of concrete as a multiphase material for biological shields against nuclear radiation

The overall thermo‐hygro‐mechanical behavior of concrete is to be investigated, because its bearing capacity is required together with its shielding properties, specifically when concrete structures are exposed to high‐energy neutron fluxes, which represent the next generation facilities designed for the production of high energy radioactive ion beams in physics research. Irradiation in the form of either fast and thermal neutrons, primary gamma rays or gamma rays produced as a result of neutron capture, are learnt to affect concrete as well as neutron fluences of the order of 10¹⁹ n/cm² and gamma radiation doses of 10¹⁰ rad seem to become critical for concrete strength. The collection of data on concrete samples, variously exposed to neutron radiation, has allowed for defining a law for radiation damage within the FEM research code NEWCON3D, assessing the 3D coupled thermo‐hygro‐mechanical behavior of concrete, modeled as a multiphase porous medium, both at the macroscale and the mesoscale level. The required damage law is thought to be a function of the neutron flux impinging the concrete shielding wall, and a good estimate of this quantity has been provided by means of a Monte Carlo code developed by CERN and the National Institute of Nuclear Physics of Milan, Italy; this code handles radiation transport calculations and represents at this day one of the most reliable procedures for dealing with the interaction of radiation and matter. The suggested procedure for the radiation damage evaluation has allowed for discussing on differences between mesolevel and macrolevel approaches. Stochastic contour maps of the expected radiation field, properly interfaced with the numerical FE code, have allowed for obtaining a more precise evaluation of the radiation damage front as well as its evolution in time. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

城市群水污染物排放的驱动因素及尺度效应

揭示水污染物排放的驱动因素及尺度效应是研究城市群演化环境效应的重要议题,也是实现城市群水污染物协同减排和水环境协同治理的重要前提。以长三角城市群的305个县域为例,选取化学需氧量（COD）和氨氮（NH₃-N）两项特征污染物指标,在2011—2016年水污染物排放时空格局分析基础上,采用空间滞后模型（SLM）和空间误差模型（SEM）评估城市群水污染物排放的驱动因素,构建多尺度地理加权回归（MGWR）模型诊断驱动力的尺度效应及空间异质性。结果显示：常住人口规模、城镇化水平和经济发展水平对水污染物排放呈现全域层面的正向驱动,而工业化水平、社会固定资产投资、外商直接投资、地方财政分权程度以局部的微观作用为主;固定资产投资在杭嘉湖及沿海地区对COD和NH₃-N排放均呈较强正向驱动,工业化水平在太湖流域及浙江全域对COD排放呈正向驱动;外商直接投资对NH₃-N排放呈局部抑制作用,外资投入的“污染光环”效应在苏北、皖北、浙南等城市群边缘区较为突出;地方财政分权在城市群中心区对COD排放具有明显抑制作用,反映出地方环保意识提升和多层级环境规制强约束的积极影响。建议引导绿色生产生活方式以降低水污染物排放基数,在工业生产、资本投入和财政收支等领域嵌入环境倒逼机制,系统构建与水环境承载力相适应的城市群高质量发展格局。     

环境公正视角下广州市污染企业分布与区域人口社会特征的时空关系研究

环境公正研究关注人民生活质量的空间公正问题。从环境经济地理学的角度,本研究以广州市为研究对象,采用1995年、2004年、2013 年的工业企业数据和1990年、2000 年、2010 年的人口普查数据,运用空间可视化工具和多尺度地理加权回归模型等方法,分析了广州市污染企业的分布及其与区域人口社会特征关系的时空变化,然后探讨转型背景下中国城市污染企业分布的环境公正问题。研究发现,广州市污染企业空间分布经历由中心城区集聚向近郊区和边界地带集聚的过程,在城市产业空间重构与社会空间分异的共同作用下,污染企业空间分布的环境不公正问题由最初表现不明显转变为全市范围的阶层差异与企业污染负担之间关系,具有不同于西方环境不公正现象的特征和成因。     

收缩城市住宅价格空间分异及影响机制——以鹤岗市为例

收缩城市的经济社会问题逐渐凸显,住宅市场发展呈现出消极态势,房价变化成为社会关注的焦点。在此背景下,论文以典型收缩城市——黑龙江省鹤岗市为例,基于住宅小区、夜间灯光、POI数据,利用Kriging插值和多尺度地理加权回归模型等方法,结合鹤岗市空间增长与收缩情况分析住宅价格空间分异特征及影响机制。结果显示：① 鹤岗市住宅价格呈圈层模式分布,核心—外围分异程度强。高水平住宅价格小区集聚在核心区内且分布规模小,中高值圈层扩散态势弱;外围工矿型辖区收缩情况相对严重,住宅价格水平低且波动小。② 城市发展状态与住宅价格水平存在空间相关性。不同收缩程度区域经济发展态势、居民收入水平、人口减少与老龄化、保障房建设规模等宏观因素差异影响着住宅价格总体空间分异格局。③ 城市内部区域的增长或收缩状态影响微观设施的作用效果。发展中心的区位优势对增长型区域住宅价格的正向作用更强,高水平公共服务对核心区和城市北部收缩区域住宅价格的增长有明显积极效应,企业工厂的分布对增长型区域住宅价格的负向影响更突出,各因素相互联系、交互影响,共同作用于住宅价格空间分异。     

陆地表层系统分类研究进展——从土地类型到地球关键带类型

陆地表层系统是多圈层相互作用下形成的综合体,具有时空异质性和层次性。对陆地表层系统进行多层级类型划分是识别其空间分异格局和演替规律的重要方法,可为多尺度地球科学系统研究和自然资源统一管理提供科学依据。陆地表层系统分类其实质是在特定尺度下对其组成要素间的空间和关系的划分,故土地类型、地表基质、关键带类型等都可归纳为陆地表层系统分类方案。论文在对国内外典型陆地表层系统分类方案进行梳理的基础上,将陆地表层系统分类总结为探索—发展—完善3个发展阶段。继而,对比了各分类体系内涵,提出各分类体系虽分属不同学派,但均是以陆地表层系统为研究对象,是研究陆地表层系统结构、功能和空间分异的方法论;分析了各分类体系结构的异同,总结了各分类体系在层级、比例尺和要素方面的共同特征。在此基础上,提出构建一套从地块到国家的陆地表层系统分类设想,并对等级体系、分类体系及分类方法集成3个方面进行了展望。     

基于空间计量模型的城市网络外部性定量测度

在经济全球化、区域一体化的背景下,城市发展动力由内部功能集聚转向外部关系协调,城市间的关联作用愈发重要,成为“城市的第二本质”。通过文献计量分析,发现空间计量模型逐渐成为城市网络外部性定量测度的主要方法之一。从研究设计角度,空间计量模型作为城市网络外部性的定量建模工具,存在至少两方面的问题：城市网络外部性的非对称效应和城市网络的多尺度问题。本文结合城市网络外部性测度与建模,首先阐述如何规范地解读空间计量模型参数及其与网络外部性测度的对应关系;其次基于蒙特卡洛模拟实验论证非对称城市网络外部性和多尺度城市网络外部性的建模方法。研究表明：(1)忽视城市网络外部性中潜在的非对称效应会显著降低模型参数估计的准确性,本文开发的非对称空间效应模型（Asymmetric Spatial Econometric Model,ASEM）可以准确识别网络外部性的非对称效应,给出更加准确的参数估计;(2)忽略现实存在的多尺度网络效应,只在单一尺度对网络效应建模会造成参数估计失真,而空间多尺度统计模型（Hierarchical Spatial Autoregressive model,HSAR）为多尺度网络外部...