DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 合同式治理的提出背景及其内涵 新公共管理运动引发了治理方式的重要变革，促使合同治理(governance by contract)开始进入公共管理和制度经济学的研究领域。新公共管理运动在传统的分析框架上加入了一种新的研究途径——契约主义，即设置了一种依靠合同规制发展的体系。其本质目的是通过引进市场竞争机制促使政府从提供公共服务的制度框架中挣脱出来，并以竞争性的市场服务外包机制来部分取代或补充传统的公共服务供应体系，从而减少供应成本，解放政府生产力，将政府的职能重新拉回到宏观政策的制定方面。近年来，随着私人资本大规模涌入公共服务领域，依靠合同保障的“公私合作”方式成为政府与市场交流的主要载体，这也促使政府从传统的单向治理模式向双向合作的治理模式转变，“合同式治理”正逐步成为政府治理变革的重要内容。 2.1. 合同治理的提出 传统的政府治理模式多为以权力为基础的建立在规则、机构和政治等级上的纵向治理模式 [ 1 ]。这种带有强权式的治理模式虽然也取得了积极的成效，但在人类社会发展全球化的今天，随着内外部主客观因素的变化更加复杂，传统依靠权力去推动社会治理的模式已然跟不上时代发展的需求。自20世纪70年代末开始，英美等国率先掀起的以市场化和民营化为主的政府改革运动很快在全球范围内产生了影响，各国相继展开了政府向社会购买服务、政府特许经营、政府服务外包等一系列改革，这段时间内政府集中改革运动后来被克里斯托弗·胡德(Christopher Hood)称之为“新公共管理” [ 2 ]。在新公共管理运动中催生出了很多新的政府治理工具，合同治理便是其中非常具有代表性的一种。所谓合同治理，简言之是一种在民主政治框架下以合同为内在协调机制有限地将政府权力让渡给市场主体，从而形成的一种契约形式的高效合作治理新模式。国内合同治理的开端起源于20世纪80年代的国有企业承包经营制和政府内部管理的目标责任制。随着改革开放进程的不断深入和社会主义市场经济体制的建立，合同治理在我国也得到了相当范围的拓展。尤其是进入21世纪之后，在治理模式由“权威机制”向“协商机制”转变的大背景下，合同治理的发展弥补了诸多传统治理方式的弊端，合同式治理开启了一个全新的治理时代。 2.2. 合同治理的内涵 上文提到，在传统的政府治理形式中，治理的有效性建构在依靠规则、机构和政治等级的科层关系基础上，合同式治理的主要不同点在于改变了这种结构关系，转向了依托民主政治的平等、自由、合作、互惠等原则下的合作协调机制( [ 3 ]， p. 51)。这是一种新的治理社会的有效形式，通过实行合同式来实现政府公共管理、创造公平竞争环境以及整合资源配置和公共管制( [ 4 ]， p. 169)。其内涵集中体现在合作关系和利益分配层面，合作强调了政府和承担外包服务的市场主体之间为实现既定目标的一种有效存在关系，二者是互相依赖和促进的，因存在目标的共同性而具有良好合作关系的基础。利益分配则体现了二者的博弈过程，这也是传统治理模式向合同治理转变过程中的矛盾多发点和政策建议集中点。平等互惠的利益分配原则更有利于合同治理模式发挥作用，是公私合作有效进行的价值基础。表1反映了合同治理的内涵分布状况： Table 1 Connotation distribution table of contractual governanc 环节 内涵 价值关注点 合作关系 平等；协商；互惠；自由 精神层面 利益分配 平等；互惠；包容；共享 物质层面 表1. 合同治理内涵分布表 合同治理的有效开展依赖于政府和市场主体之间的良好合作关系和平等的利益分配体系，在这种全新的治理模式下，所有的行为主体作为合同双方的执行者，应该享有平等的存在关系。传统意义上，政府作为权力的行使者，不免与非政府主体之间产生隔阂，但在合同治理模式下，政府作为合同的签订者、利益的收获者和政策的制定者，应该保持与市场主体之间的平等互惠的合作关系。二者作为合作者，一旦合同生效而进入共同的利益圈，便需要时刻保持平等、协商、互惠和自由的合作关系，政府不应该用公权力对市场主体的合法行为加以约束，而市场主体也不应该因完全追求经济利益而损害社会效益，这是合同治理有效进行的基础，良好的合作关系是其精神层面的保障。再者，是合同治理模式中矛盾的高发点和集中点，也是需要时刻关注和解决的重点问题，即政府与市场主体之间的利益分配关系。合同治理强调各行为主体之间的协商关系，意味着政府行为不再是传统意义上单向且强制的过程，合作过程必须强调对双方基本利益的保障，必须充分尊重合作双方的意愿和权利，倡导用协商与沟通的方式解决矛盾，达成一致意见。在二者利益的分配上，应该是互惠和共享的，传统的城市公用事业由政府掌握是一种主要强调公共利益的发展方式，合同制将一定量的公共服务外包之后，就改变了相应的利益关系，成为需要兼顾公共利益与私人利益的发展方式。但是在现代公共行政关系中，公共利益与私人利益并不是完全对立和冲突的，尤其在合同式下，二者是相互依赖和包含的过程，因此，强调公平互惠的利益分配，是合同治理的另一大重要内涵。
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user: 5. 合同式治理为我国城市公用事业改革带来的机遇 我国正处在飞速发展的时期，经济发展潜力巨大且增长速度较快，但恰恰是在这种经济增速较快的时期更要保持稳定增长的能力，注意防范各环节的危机与风险。城市公用事业作为我国经济生活稳定发展的基础性保障，其重要性不言而喻。诚然，合同式治理时代的到来，也为我国城市公用事业的改革发展带来了新的机遇。 5.1. 合同式治理提升了政府服务效率 传统依靠公权力的政府主导型公共服务供给体制在不适应新时期经济社会发展需求的大前提下，政府的服务效率面临着日趋低下的风险，且高需求意味着政府要增强供给，但这恰恰政府部门低下的供给能力不相符合。此外，其提供的公共服务呈现出质量劣等但价格高昂的特点，在此背景下，城市公用事业的公共服务性便不能得到很好的践行，且会对政府部门的权威和公信力产生影响。但合同式治理模式的引进通过引入私人主体参与竞争，市场通过比价选择更为有利的主体提供公共服务，这种方式改变了以往较高质劣的困境，不仅提高了服务质量，而且有效释放了政府的生产力，使得政府能够从供给困境中解脱出来将精力耗费在更宏观的政策制定方面，同时大大提高了政府部门的公信力，增强了民众的安全感和获得感。不仅如此，市场私人主体的进入带来先进的生产技术和管理经验与理念，对政府部门的管理进行了一个刺激，提升了政府部门的组织活力，提升了服务效率。 5.2. 合同式治理提高了经济增长率 在公私合作模式中，政府往往会通过招标的方式选择合适的市场私人主体承担公共服务职能，这便引入了充分的市场竞争机制，这种方式的好处便是政府可以自由选择价格最低但服务质量较好且值得信赖的合作伙伴外包公共服务，对政府而言，这种模式会大幅减轻财政负担和组织压力。此外，通过特许经营和股权合作承担的PPP项目，政府不用承担资金压力，反而会在合同期满之后回收产权，获得收益。而因此节省出来的资金政府则可以用作教育、公益、社会保障等其他领域的财政投入。同时对于市场主体而言，其本质目标便是为了盈利，因此他们会想方设法改善技术、降低成本，并在市场竞争中生存下来，从而刺激经济的增长。 5.3. 合同式治理产生了一定的社会效益 与传统政府垄断型供给不同的是，在市场竞争机制的作用下，为了保证利润的增长，市场主体会以消费者为导向，不断改进经营理念，提高服务质量，从而获得稳定的消费群体。所以，在市场的调解下，市场主体会迫于生存压力而兼顾经济效益和社会效益，政府则会充分发挥监督与管理职能，确保公共服务的质量和效率。因此，合同式治理能够在保证公众基本需求得到满足的情况下进一步提高生活质量、改善生态环境、提高居民消费信心。
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user: 6. 合同式治理框架下城市公用事业市场化面临的挑战 合同式治理是政府部门为应对内外部环境的复杂变化和基于自身职能转变的需求而选择的一种全新的治理工具，在城市公用事业领域，政府将有传统的服务供给者变为参与者甚至监督者，这将与政府的职能更加匹配，同时，政府功能的转变并不意味着公共部门将完全退出公用事业供给和服务领域，相反，在全新的职能配置下，政府部门将面临新的挑战。 6.1. 市场机制不完善，政府职能缺位 与一般性竞争领域的泛市场化改革不同，城市公用事业由于技术经济特征的特殊性及承担的重要社会目标，决定了其市场化改革具有特殊内涵，要求市场力量与政府干预的联合方可奏效 [ 10 ]。这便要求政府部门建立完善的体制机制，并全面分析自身的职能定位。要迫使政府从传统的服务供给者加速向监督者转变，建立合理的供给与监督体系。此外，需要政府在公共服务市场化过程中保证新进者与在位者的合法权益不受损害，以及在市场主体追求经济利益的情况下政府如何出面保证其社会效益等等，政府需要建立机制实现社会公共服务供给的功能，同时也是政府重新审视定位和强化职能的过程，在城市公用事业市场化改革中，合同双方均为保证供给服务有效执行的重要主体，因此一定要有健全的体制机制保证政府职能不缺位，供给服务不失误。 6.2. 规制体系不完善，供需结构性矛盾显著 规制体系强调政府部门的管制，是政府对外包服务的监督过程。由于城市公用事业系统庞大，所面临的风险也很复杂。所以，即便政府的职能发生转变，也要建立完善的规制体系保证发展过程的稳定。所以，目前规制体系中需求与供给结构的不完善表现在规制的主体、设计、实施以及客体等多个方面。比如规制结构不统一、力度不够、主体缺位；规制设计缺乏科学论证，规制能力低下；市场竞争主体不成熟，支撑体系不完善等等。所以建立公平公正的规制机制，提高规制设计的科学性和合理性是改变结构性矛盾的当务之急。 6.3. 合同治理链条风险迭生 合同治理链条的风险存在于合同设计、协商、执行、监管的全阶段。设计和协商阶段，由于信息不对称而导致合同签订前无法预估到所有的潜在风险，比如部分地方政府在前期酝酿阶段因执行不力而导致的评估不认真、招投标不公正、合同签订不严谨的问题，亦或是因内外部环境复杂性而导致的重新议价的成本、无效率的项目决策等等问题。在执行和监管阶段，因政治环境的变化而增加的政治风险，监管过程中的纠纷和合同争议、行政诉讼等问题，皆是合同治理过程中不可避免的重要挑战。
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user: 7. 完善合同式治理模式的对策建议 合同式治理的施行必须要有良好的内外部环境，有效的合同治理强调合同双方都能以一种积极的态度参与治理过程。从合同治理施行的效率和质量来看，本文认为需要从以下几个方面进行完善。 7.1. 完善相应的法律法规，充分保障合同双方的正当权益 合同的本质是一种法律手段，健全相应的法律机制非常重要( [ 11 ]， p. 75)。公私合作的服务供给模式既要重视公共利益，也要保障私人利益，这是合同双方建立稳定合作关系的基础。就城市公用事业的市场化改革而言，其本身就是政府购买公共服务，因此保障私人合法利益不受侵犯是政府部门必须履行的义务。综上，相对完善的法律法规体系不仅能够明确合同双方的责任，保障各自的合法权益，更是合同式治理今后发展必须要完成的基础性工作。所以，要加快建立覆盖从中央到地方的操作性强的法律法规体系。 7.2. 设立专门的合同监管机构，提高合同治理的管理能力 政府公共部门与市场私人部门作为合同治理的两个主体，任何一方作为监管方都有可能造成监管过程的不公平，因此，可以探索建立专门的合同管理制度，聘请专门的合同管理人才组成合同监管机构，组建专业的合同管理队伍。如此一来，可以保证市场私人主体安全性的提高，避免其因为觉得合同监管的缺失和不到位而致使个人的利益受损。这种专门的合同管理制度也可以被应用到城市公用事业管理之外的行业当中，同时需要考虑如何才能激发合同管理队伍的职业积极性，以保证他们能够始终公平公正，这种探索将是提高合同式治理管理能力的创新措施。 7.3. 保证竞争主体的合法权益，营造良好的市场竞争环境 合同式治理与传统治理方式的不同在于引进了市场竞争机制，因此如果要保证合同式治理真正发挥作用，便要营造公平公正公开的市场竞争环境，保证市场竞争规则和准入制度对于所有主体均是一样的，保证各竞争主体的合法权益，以此促进经营者通过效率、降低成本来获取合理回报。因此，公平的竞争机制的建立需要政府践行其服务职能，确保公共服务意识不走样，而市场主体也需本着公平竞争的理念参与投标，同时需要设立专门的法规禁止任何形式的恶意竞争和非法竞争活动。 7.4. 建立公共服务项目评估机制，引入外界监督和管理 社会公众作为城市公用事业服务的受益者，对于服务质量和效率具有最直观的感受，也最具发言权。传统评估机制最能够缺乏对社会公众意见的收集和分析，新时期合同式治理模式因强调信息公开，对政府购买服务项目采取外部和内部两个层面加强监督，项目完成后应主动征求消费者的反馈，对服务效率、服务质量、整体满意度、不足以及建议等做到能收集则尽量收集，确保对监管部门和供给部门的全方位监督反馈，以保证政府购买服务项目取得明显实效，同时也确保中标单位不会敷衍了事、效率低下。
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user: 摘要 设计教育中3D技术的应用价值在知识创新、深度学习、虚拟实验、技能训练等方面优势显著。设计教育最基础的课程就是素描课程，置于前导的素描课程教学不符合社会的实际需要，其结果只会是被社会所抛弃。作为艺术教育工作者应该教学创新，将现代艺术设计理念与3D数字技术融合，对前导素描课程重新认识与定位。将3D数字软件前置入设计素描基础课程中进行教学改革，消除两者之间形式、内容和功能上存在的差异，为后续依托三维数字软件为基础的专业课程获得“无缝”对接的效能俱佳结果。
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user: 1. 引言 大数据时代，在数据可视化的应用方向，艺术和科技之间的融合是实时可见的形式，以动态性、交互性为特征的设计形式越来越受人青睐。大学教育帮助学生以全方位的方式获取各种表现形式的信息，刻不容缓。在3D技术主流趋势，学校课堂大面积使用的今天，为专业知识学习做铺垫和延伸准备的专业基础课教学效果，更关乎学生专业素质提高和学校人才培养质量。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中提出，“充分利用优质资源和先进技术，创新运行机制和管理模式，实现技术对教育的革命性影响” [ 1 ]。艺术设计专业课程依托3D数字软件为基础的应用教学在积极的拓展和更新中，要做到与时俱进的现代基础教学还需要一系列的改革，以推进相关学科创新人才培养的水平。
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user: 2. 3D技术的发展改变着设计教育 全国在办设计教育的综合性高校中，大都没有艺术教育背景的工科院校，设计教育更没有现成的模式可以参照照搬，大家都是在摸索尝试。我们知道多媒体艺术、环境艺术设计、网络游戏、动漫等行业都需要大量的3D熟练工，尤其是网络游戏、动漫行业。比如网易、腾讯、盛大等IT企业，要求较高的3D技术运用，要求招收有工作经验者。而动漫设计专业学生大多软件不熟练、设计美感不足。设计教育最基础的课程就是素描课程 [ 2 ]。然而高职院校游戏专业的学生大部分是理科学生，且设计素描课程安排较少，如何认识设计素描，怎样结合游戏软件学科特点，构建设计素描教学的训练模式，培养基础扎实、创造能力强的设计人才是高校共同目标。软件技术的进步不代表教学进步，如果我们还存着“做中学”的理念，恐怕很难面对人才市场的激烈就业竞争。学生在校学习的间是短暂的，社会才是他们的最终归宿，改变，就要求学生在出校门前就要做好准备，积极的适应就业市场的需要。 2.1. 传统素描课课程设置、教学内容、教学方式的弊端 素描作为专业基础课是为专业知识学习做铺垫和延伸准备，通常排在三维造型设计课程之前。素描课程为主具象写生的明暗素描训练方式，长久的面对静物、石膏 像、真人头像等物体，学生的眼神麻木迟钝得手和脑不能实现有效连动。在传统的素描教学中，学生绘画时需要同时考虑明暗、灯光、颜色、角度等种种元素，这些元素同时也在相互影响相互作用，学生焦虑困惑。短时间内学生很难夯实“美术功底”，也很难获得在纯艺术培养方向上出现的效能俱佳结果。素描基础教学中以形体造型写实为主的教学很难满足对“基础”的要求。这种注重明暗色调与形体光影的“苏式”素描教学模式，对我国的美术发展虽然有一定的贡献，但依托三维数字软件为基础的数字艺术设计其他核心专业课程不能在内容、形式上契合，特别是计算机多媒体艺术、环境艺术设计、产品外观设计、动漫设计与制作、游戏制作等专业的设计课程。 2.2. 与时俱进依托3D数字艺术改革素描基础教学 设计教育中3D技术的应用价值在知识创新、深度学习、虚拟实验、技能训练等方面优势显著，是计算机辅助设计的重要内容之一 [ 3 ]。3D数字艺术与素描两者在美学法则有共性、视觉规律上存在“表面”交集，但素描作品和3D类软件效果作品在表现形式、内容和功能上存在的“内质”差别。再从两者实践的训练方式，功能的应用范围来看，物理手动铅笔描摹与数字虚拟现实之间的物理属性差异，素描课程与三维数字造型课程之间有着泾渭分明的界限。学生们花费时间心力练就的手绘写实功力面对计算机软硬件的以近于“恐怖”的速度发展，传统的前期创作也被计算机代替，更无论设计效果图、二维动画的生产过程已经完全进入了全数字、无纸化时代。虚拟化的学习型社会离我们越来越近，课程教学不符合社会需求的实际需要，其结果只会是被社会所抛弃。现代基础教学要做到与时俱进的就需要大胆的改革，推本溯源，首先我们要对设计基础的前期素描课程重新认识与定位，置入3D数字软件调整设计专业素描基础的课程设置。
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user: 3. 3D数字软件前置入设计素描基础课程教学方式 3.1. 将现代艺术设计理念与3D数字技术融合实现教学创新 3D技术及其资源开发终将变得更加强大和实用。作为艺术教育一线的教育工作者也要跟上时代步伐，将现代艺术设计理念与教学创新及3D数字技术融合，改革不合理的教学方式。作为新生的设计先导课程，设计素描课程是艺术设计专业的重要基础课程之一。设计素描是以设计概念为先导的素描造型形式，也就是通过素描形式，认识自然，从中发现设计因素，是主动性思维维训练，从而从素描走向设计的课程。素描教学的效果直接影响着设计教育的质量。与时俱进的调整设计素描基础课程的教学模式，借助于虚拟现实仿真技术，提取3D数字艺术造型中的核心概念、术语和规范，通过系统的课程内容置换，改变传统手绘式素描教学与核心设计专业课程之间僵硬对接带来的专业知识不兼容，从而设置更加科学和具有远见的数字艺术设计专业基础课程实训策略，由“铅笔”绘画转向“像素”表达的素描课程。3D数字软件前置入设计素描基础课程教学改革，力求将现代艺术设计理念与教学创新及3D数字技术完美融合，以适应大数据时代的要求，并为学生的创作提供了宽裕的自由发挥空间，培养创新创业人才。 3.2. 3D数字艺术造型与素描基础两者核心的对比分析 3D虚拟现实技术是计算机多媒体技术、产品外观设计、动漫设计与制作、游戏制作、环境艺术设计等专业设计专题课程的基础。如今3D技术也是基础教学的常用工具，例如：Shout3D、Blaxunn3D、Shockwave3D、Quest3D 3dsmax、Maya、ZBrush等等3D绘图工具、建模工具不断涌现并在教学中顺利开展。使用者将立体数字命令以及操作技巧，结合视觉规律和美学法则，构成三维空间的体系。3D数字造型软件的几个核心功能板块中，建模和编辑材质是基础模块，是三维数字造型的核心，也是视觉的呈现载体，才能有诸如灯光设置、关于灯光设置、虚拟像机、绑定蒙皮、环境效果与渲染、动作编辑等后续流程。所以通行的三维数字造型的教学、教材编排上，首位流程是模型建立和材质编辑设置。设计师以灵活运用不同贴图类型和材质参数实现虚拟造型的质感。数字化是3D造型设计的最显著特征之一，每个设计师的操作每个步骤都是以精确的数字为基础。这与传统的素描绘制技巧截然不同，作品是通过铅笔笔记的叠加、运用透视原理再以手绘的二维方式展示出来，推敲、修改也是在平面内完成的。因此，在三维数字造型中创建模型，在空间、阴影、材质表现等方面比素描有极大的优势。它有着与素描课程完全不同的核心。素描的明暗色调与形体光影将被模型顶点空间关系自动计算精准的光影效果取代。因此素描课中原有的常规基础造型、透视基础、明暗造型概念将被弱化。 3.3. 3D数字技术与素描基础教学融合可行性分析 1) 与数字艺术设计相关的计算机多媒体技术、产品外观设计、动漫设计与制作、游戏制作、环境艺术设计等专业的设计素描基础课程中，3D数字艺术造型与素描基础的课程培养人才的共同本质目标，是画面中表现的基本形态和规律，培养学生的造型能力；通过多次练习培养学生对事物的独特感受、观察和表现的能力。艺术设计基础教学重要的是学习造型的基本理论，培养基本的形体塑造能力、创造力。因为创造是艺术设计的灵魂，是所有设计的本质要求。 2) 3D数字艺术造型与素描基础不仅是一种技法的学习，同时是一种观察方法和创造思维的培养。都是帮助学生解决造型的问题的技法：如让学生懂得如何立体地塑造形体，在观察、理解客观对象时，如何在一个平面的二维空间意识，用正确的思维方式即能从立体的角度，从三维空间的角度去认识、去把握客观对象。 3) 从教学内容上看，3D技术造型与素描基础内容都强调了对空间的重视与利用。前者是运用空间变化来表现形体，而后者则是通过二维平面塑造形体表现空间，造型设置与透视基础，在表现客观物体的质感、明暗上两者具有很强的关联性、互补性。都能锻炼学生的思维能力、分析能力和感悟能力。 这些表明3D数字技术与素描基础教学内容的结合具有理论基础和可操作性。 3.4. 求同存异、两者核心的提取与置换 数字艺术设计专业的素描课程中设计理念与3D数字技术完美融合，应求同存异，提取两者的核心，在基础课教学中提前适应3D数字技术。艺术设计专业教学改革中我们改变过去基础课与专业课“各自为政”的现象，使基础课名副其实地成为专业的“基础”，打破原有狭隘的素描基础课教学格局，超越单纯技巧和经验的传授。消除传统素描课程与后续设计专业核心课程在形式、内容和功能上存在的“内质”差异。求同存异，以造型为核心的关联点，使用3D数字艺术造型原理、概念进行素描课程教学。改单调的素描，把3D技术提前运用到素描课程的教学过程中，纠正基础课教学与专业课脱节的现象。 3D技术取代传统的素描画笔，重新设计素描课程的教学思路、单元案例、训练方法，为后期专题设计课程学生能更快进入3D数字造型的学习中，使得学生在基础课程和专业设计课程能够实现“无缝”对接。通过与所处环境的交互作用，利用人本身对接触事物的感知和认知能力，以全方位的方式获取各式各样表现形式的信息，彻底突破传统纯手绘写实训练单一教育模式，进而形成匹配数据时代的课程体系、实验教学、实践与能力培育模式。新模式更贴合青年一代的学习习惯，能使学生对未来从事的艺术设计专业，特别是动漫、游戏制作专业有一个全面的了解和新的感受，为以后的专业之路提供良好的前提条件。
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user: 4. 3D数字软件在素描教学中的应用策略 素描训练培养的纯艺术美学和三维设计造型的社会应用，看起来好像是一对矛盾体，其实，作为典型的应用学科，在艺术设计内完全可以做到完美的融合。以3D Studio Max软件为例，它是艺术设计常用的三维软件，它将成为绘制素描的画笔，很适合与原有的教学方法相互融合进行课题训练。效果比较好的方法有以下几种： 1) 模拟与素描教学内容有关的实物及环境形成二维图片。根据课程目标和课程内容要求，主要运用3D Studio MAX 的各种造型方法，模拟与美术教学内容有关的实物及环境。3D Studio Max软件里虚拟模型是由平面和曲面构成。例如平面构成的正方体、四棱锥、六棱柱，曲面构成的圆锥体、球体、圆柱体等都是最基本的几何体。使用几何体认识复杂的物体，去繁就简发现本质。比如在传统人像绘制分析中人体是由头理解为球体、躯干为长方体、四肢为圆柱体等基本单元构成的复杂对象。将生活中的真实物体分解成简单的几何体并予以重构。例如数字建模简单木偶人案例这种训练可以增强学生在素描绘画中的观察能力和分析能力，就可以掌握物体绘画造型表现手法。之后再面对复杂对象的时候，学生便可以依靠获得的经验，将生活中的真实物体分解成简单的几何体并予以重构。这种方法应遵循由简到繁，由易到难，循序渐进的原则。3D数字软件功能制作出与教学内容有关的虚拟造型，能较直接、生动地反映教学内容，一目了然，虚拟的空间把教学内容形象地展现在学习者的面前，能够充分调动学习者的形象思维，使他们更容易记忆、理解教学内容。 2) 动态演示素描教学内容。这种方法主要在 3DStudio MAX 的多角度视图中，制作完成与教学内容相关的虚拟造型及空间后，利用透视视图或摄像机视图，动态调整观察角度，了解虚拟造型的运动特征。这种方法优点明显，他能动态地反映物体造型特征及空间特征，并能在任何时间、任何地点，从任何角度，以较自由的方式观察物体运动变化规律。3D Studio MAX具有很强的塑造形体的功能，修改功能及动画功能。能够利用界面中的不同视图，从多个角度处理同一物体，使这一物体体现出它的空间特征，同时利用观察轨迹能够动态的观察研究形体的特点及艺术风格。 3) 构建虚实交互的操作环境。三维数字软件强大的功能可以完成设计到施工，把想象中的立体形态更完美的表现出来就可以为素描教学提供一种非常真实的交互式的学习场景。顺应在线学习的新趋势，教师可以构建素描网络学习平台，改变学生以往被动学习的模式，开发素描学习系统。虚拟现实技术能提供特殊的空间概念、实时三维图片的灯光/阴影计算功能、纹理贴图计算功能，学生自主选择绘画物体的类型、光线、角度、材质等元素，把想象中的立体形态更完美的表现出来，以此交互操作功能提高学生学习的积极性和主动性。 4) 采用3D软件设计与手工艺相结合。在教学过程中力求三维软件设计要紧紧围绕帮助掌握素描造型核心内容的目的而展开，将两者融会贯通。教师通过检查和分析课程作业，了解教学目标的实施状况，准确掌握学生的实际学习效果。同时学生按照每次课程的主题练习纸上的绘画技巧，课后作业通过纸上速写小稿练习获得种种经验，最终逐步获得了更好的素描绘画能力。将3D绘图软件技术与传统的二维绘制相结合，取长补短，提高学习效率，从而更广泛而深入地开发学生的创造性、创新性。这个过程也能促进对于课程设计本身的持续完善，激发更具效能的设想和改进。
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user: 5. 3D数字艺术前置与素描基础课程内容融合的作用 3D技术造型与素描造型观念相结合，改变以往素描课上文字与图片结合的教学手段，它能够使老师更生动的讲解素描教学内容，也使学习者能更加容易理解所学知识，提高素描课程的教学效率；且虚拟现实技术在空间、阴影、材质表现等方面具有极大的优势可以有效弥补传统媒体在互动交流方面的缺陷与不足，其系统应用中展现的趣味性能充分调动学生学习的主动性，激发学生的创作动机；重点增强素描教学与核心设计专业课程之间的专业知识兼容性，使学生的绘画技能、创造力关系处于相互支持，相互融通的状态。 总之，学习者通过3D数字艺术使用的绘画思维方式，获得美术教学中造型观，是“脑”中认识。从“脑”的认识到提高“眼光” 从而解决的是造型能力问题，超越技巧表现更高层次的自我，培养更宽泛的视野和更深远的眼光。
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user: 摘要 本文以大涧沟重点渗漏带为例，通过综合利用水文地质调查、遥感解译、直流电法物探测量、钻孔解译以及渗水试验等手段对趵突泉泉域沟谷型渗漏带的地形地貌特征、水文地质特征、植被覆盖度特征、第四系厚度特征以及地下水入渗补给量进行了研究。结果表明，大涧沟重点渗漏带地势整体上东高西低，南北两侧为山体，中间发育形成东西向的沟谷，为典型的沟谷型地貌；地下水流向整体上为自东南向西北径流；植被覆盖度整体上较高，中高植被、中植被和中低植被占整个流域面积的79.08%；第四系覆盖层整体较薄，厚度约0~20 m，地下水补给能力较强；现状开发利用条件下多年平均地下水渗漏补给量为192.37万m 3 /a。为保证重点渗漏带的渗漏量不减少，将重点渗漏带进行了功能分区，并有针对性地提出了不同功能分区的保护修复措施。
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user: 1. 引言 济南是全国闻名遐迩的“泉城”，泉水是济南的灵魂 [ 1 ]。大气降水是济南泉水的主要补给项 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]，南部山区作为济南泉水的补给区，而重点渗漏带是补给区内补给功能最强的区域，是岩溶地下水的重要补给通道。20世纪80年代，黄春海 [ 5 ] 提出了济南市趵突泉泉域范围内存在24处重点渗漏带，引起了社会各界的高度重视。之后，陆续有学者开展了重点渗漏带的相关研究。容倩 [ 6 ] 对济南玉符河重点渗漏带回灌过程中的堵塞问题进行了研究；陈学群等人 [ 7 ] 对趵突泉泉域洼地型强渗漏带特征及保护措施进行了研究；管清花等人 [ 8 ] 通过遥感解译、地统计及数理统计等方法对济南泉域现存重点渗漏带植被覆盖的空间变异特征进行了研究。刘彩虹等人 [ 9 ] 采用野外试验、遥感解译及电法勘探等方法对济南泉域小岭重点渗漏带城中村改造项目产生的影响进行了研究；马良等人 [ 10 ] 对济南南部山区兴隆重点渗漏带开发建设进行了模拟。目前学术界对渗漏带的研究成果研究相对较少，尚未形成系统的认识，且不同类型渗漏带的特点也各不相同，因此分类研究不同类型渗漏带的特征及保护修复措施对促进泉水的持续喷涌具有重要的意义。2013年，山东省水科院对24处重点渗漏带(详见图1)进行了调查，根据渗漏带的现状人为干扰情况，将重点渗漏带划分为近自然状态渗漏带和人为干扰渗漏带两种类型 [ 11 ]。其中近自然状态渗漏带又可分为构造型、河道型、水库型、沟谷型、洼地型五种类别。本文选取沟谷型重点渗漏带作为研究对象，通过综合利用水文地质调查、遥感解译、直流电法物探测量、钻孔解译以及渗水试验等手段对重点渗漏带地形地貌特征、水文地质特征、植被覆盖度特征、第四系厚度特征以及地下水入渗补给量进行了研究，在此基础上，有针对性地提出了沟谷型重点渗漏带的生态保护措施。
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user: 2. 研究区概况 沟谷型重点渗漏带一般位于山间沟内，岩石裸露，受地形地貌、岩性、山体及沟谷的坡度影响较大，是地下水的重要补给通道 [ 12 ]。大涧沟重点渗漏带位于济南市市中区九曲片区南部，南绕城以北，横穿十六里河镇兴隆山脉南侧，地面以大涧沟东、西村周围山谷河道为界，渗漏带面积6.11 km 2 ，所在小流域面积11.63 km 2 。周边山体出露下奥陶灰岩，可见燧石结核，上游沟谷开阔，覆盖有第四系黄土层，沟谷内层理清晰，沟谷深切，构造发育，是该区的主要泄洪渠道，也是地下水直接补给区。该地区主要是奥陶纪马家沟组白云质灰岩分布区，该组岩石坚硬，纵向节理及岩溶裂隙发育，有利于地下水的赋存及运移。 图1. 大涧沟重点渗漏带位置图
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user: 3. 研究方法 本文综合利用水文地质调查、遥感解译、直流电法物探测量、钻孔解译以及渗水试验等手段分别对重点渗漏带地形地貌特征、水文地质特征、植被覆盖度特征、第四系厚度特征以及地下水入渗补给量进行研究。其中，地形地貌特征采用趵突泉泉域1:1万地形图DEM数字高程数据，并结合现场实地调查进行分析；水文地质特征研究主要采用水文地质调查和水文监测等技术手段；植被覆盖度特征将综合考虑遥感影像覆盖率以及时相、云量等因素，采用高分一号16 m分辨率大幅宽多时相数据进行解译分析，并采用归一化植被指数NDVI计算植被覆盖度，研究区植被在每年7~9月份生长比较旺盛，因此本次选用2015年8月份的数据作为遥感数据源；第四系覆盖层特征采用直流电法物探和工程钻探相结合的方式；通过第四系原位渗水试验、土工试验、钻孔分层注水试验等 [ 13 ] 确定水文地质参数，采用山东省水利科学研究院多年观测试验研究成果——变径流系数经验公式法和变参系数法 [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] 计算地表径流量和地下水补给量。年地表径流量和径流系数的计算公式为： R s = α s F P i (1) α s = A s lg P i − lg P B + D s (2) 变参系数法计算公式为： P r = α g F P i (3) α g = A g lg P i − D g (4) 式中： R s 为地表径流量(万m 3 )； F 为流域计算面积(km 2 )； P i 为降水量(mm)； α s 为年径流系数； A s 为地表汇流指数； P B 为年雨量损失值(mm)； D s 为土壤调节转化重复系数； P r 为地下水入渗补给量(103 m 3 )； α g 为年入渗补给系数； A g 为地形、岩性指数； D g 为土壤蓄水转化系数。 考虑趵突泉泉域岩石、土壤性质，根据前期试验数据，综合确定 A s 、 P B 、 D s 和 A g 、 A g 参数分别为0.5、1.25、0.42、0.86。 P B 为300 mm。土地开发利用前，按照率定的参数计算流域地表径流量和地下水入渗补给量；土地开发利用后建成区地面硬化，硬化部分地表径流系数增大，一般取0.50~0.75。 图2. 大涧沟重点渗漏带地形地貌图
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user: 4. 结果分析 4.1. 地形地貌特征 从大涧沟流域地形地貌图(图2)中可以看出，大涧沟小流域地势整体上东高西低，南北两侧为山体，中间发育形成东西向的沟谷–大涧沟，地形起伏较大，为典型的沟谷型地貌。流域内北部地势较南部更为陡峭，最高点位于北部的玉函山，地面标高510 m左右，最低点位于流域西北侧，地面标高125 m左右，最大高差385 m左右。 4.2. 水文地质特征 图3为2013年9月1日区域地下水位等值线图，从图中可以看出，大涧沟重点渗漏带地下水流向整体上为自东南向西北径流，地下水位100~120 m。根据大涧沟流域南侧仲宫镇北侯村地下水长观井(井编号S-39) 2010~2013年地下水位资料(图4)，一般平水年份地下水位最低值出现在每年的6~7月份，汛期过后水位逐步抬升，可见，降雨是该区域地下水重要的补给来源 [ 18 ]，排泄方式主要为人工开采和泉水，这与趵突泉泉域地下水整体流向是一致的，与实际情况相符。 4.3. 植被覆盖特征 通过对2015年大涧沟流域遥感数据进行植被覆盖度解译，结合现场调查，不难看出，大涧沟重点渗漏带山 图3. 区域地下水位等值线图(2013年9月1日) 图4. 2010~2013年地下水长观井(S-39)水位变化曲线图 图5. 大涧沟重点渗漏带植被覆盖度分区图 体林地主要以侧柏覆盖为主，园地以种植桃树等果树为主，耕地以小麦、玉米等种植作物为主。图5为解译得到的大涧沟重点渗漏带植被覆盖度分区图，从图中可以看出，大涧沟流域内植被覆盖情况整体上较好，中高植被、中植被和中低植被占整个流域面积的79.08%，植被覆盖解译成果与实地调查掌握的植被覆盖情况相符。通过遥感解译数据显示，整体上大涧沟流域内植被覆盖度较高，属于近自然状态重点渗漏带。 4.4. 第四系覆盖层特征 本次在大涧沟重点渗漏带布置了3条直流电法测量剖面，物探测量点总数为18个，并进行工程钻探验证，第四系覆盖层调查位置图详见图6。图7为第四系厚度剖面解译成果图，从图中可以看出，整体上，大涧沟重点渗漏带第四系厚度约0~20 m，第四系覆盖层整体较薄，下部为基岩界面，第四系覆盖层厚度地下水补给能力较强，经调查走访，物探解译成果与附近实际钻孔记录数据基本一致，进一步验证了物探解译的可靠性。 图6. 大涧沟重点渗漏带第四系厚度调查位置图 图7. 大涧沟重点渗漏带第四系厚度剖面解译成果图 j1'-j1剖面位于重点渗漏带的西部，物探方向为西北向东南，横跨大涧沟的支流，两端基岩裸露，中间第四系覆盖层最大厚度为2.5 m；j2'-j2剖面位于重点渗漏带的中东部，物探方向为北向南，横跨大涧沟的干流，两端基岩裸露，中间第四系覆盖层最大厚度为12 m；j3'-j3剖面位于重点渗漏带的中东部，物探方向为北向南，横跨大涧沟的干流，两端基岩裸露，中间第四系覆盖层最大厚度为12 m。 4.5. 地下水入渗补给量 大涧沟小流域现状建设用地面积为3.49 km 2 ，占流域面积的30.0%；草地面积为1.94 km 2 ，占流域面积的16.7%；耕地面积面积为3.4 km 2 ，占流域面积的29.2%；林地面积为2.47 km 2 ，占流域面积的21.2%；水体面积为0.03 km 2 ，占流域面积的0.3%；未利用地面积0.3 km 2 ，占流域面积的2.6%。建设用地是硬化地面，其他均为非硬化地面。因此该流域硬化面积3.49 km 2 ，非硬化面积8.14 km 2 。根据式(1)~式(4)计算流域现状条件下不同降水频率年地下水渗漏补给量和地表径流量，结果见表1。 现状开发利用条件下多年平均地下水渗漏补给量为192.37万m 3 /a，相比自然状态下减少82.14万m 3 /a，减少量占自然条件下地下水渗漏补给量的30%。经计算，每增加1 km 2 硬化面积地下水渗漏补给量减少23.6万m 3 /a，地表径流量增加25.2万m 3 /a，计算结果符合趵突泉泉近年来泉流量的变化趋势。可见，现状建设情况对地下水渗漏补给量有一定的影响 [ 19 ] [ 20 ]，应及时采取有效的保护修复措施保证重点渗漏带内的渗漏量不再降低， Table 1 The calculation results of current surface runoff and groundwater recharge in Da-jian-gou Watershed are presente 频率年 降水量(mm) 小流域面积(km 2 ) 建设用地面积(km 2 ) 现状地下水补给量(万m 3 /a) 现状地表径流量(万m 3 /a) 20% 822 11.63 3.48 256.85 352.73 50% 654.9 11.63 3.48 181.98 254.68 75% 541.3 11.63 3.48 134.72 192.25 90% 396.1 11.63 3.48 79.76 118.79 多年平均 678.9 11.63 3.48 192.37 268.34 表1. 大涧沟流域现状地表径流量和地下水补给量计算成果表
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user: 5. 渗漏带保护修复措施 5.1. 功能分区 本文根据流域地形地貌、水文地质、植被、第四系覆盖层及渗漏补给等特征，将大涧沟重点渗漏带划分为四大功能区，分别为增渗促渗修复区、河道拦蓄调渗区、径流调节滞渗区和水源涵养区(图8)。其中，增渗促渗修复区是指现状为建设用地或者规划为建设用地的区域；河道拦蓄调渗区主要是指重点渗漏带内的河道、沟谷、水库、洼地等区域，也是“地表–地下含水层连通”区域，是渗漏带内最为脆弱、敏感的区域；径流调节滞渗区主要是重点渗漏带保护区内具有一定的第四系覆盖层，现状下垫面以林地、草地、耕地、园林为主的区域；水源涵养区主要是重点渗漏带小流域范围内的缓冲区，即流域内坡度较大的山体，自身补给地下水的能力较弱，是流域内重要的径流、汇水区域。 5.2. 保护修复措施 为保证重点渗漏带的渗漏量不减少，应根据不同的功能分区有针对性的提出相应的生态保护措施。其中，增渗促渗修复区如确需开发建设，须优先考虑生态保泉，通过雨水促渗工程等人工技术措施，增加下渗量，保证建设后入渗漏量不低于自然状态的入渗量，开发建设必须通过保泉影响专项设计，保证下渗量不降低；河道拦蓄调渗区应主要利用流域内的区间来水和外调水源，通过河湖工程实现生态补源的目的；径流调节滞渗区则以控制农业面源污染和水土保持为主；水源涵养区主要是以保护自然植被为主。
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user: 6. 结论 本文以大涧沟重点渗漏带为例，对趵突泉泉域沟谷型重点渗漏带的特征及保护修复措施进行了研究。得出的主要结论如下： 1) 大涧沟重点渗漏带地势整体上东高西低，南北两侧为山体，中间发育形成东西向的沟谷，地形起伏较大，最大高差400 m左右，为典型的沟谷型地貌，地下水流向整体上为自东南向西北径流。 2) 重点渗漏带整体上植被覆盖度较高，以中高植被、中植被、中低植被为主，第四系覆盖层整体较薄(厚度约0~20 m)，下部为基岩界面，地下水补给能力较强。 3) 现状开发利用条件下多年平均地下水渗漏补给量为192.37万m 3 /a，每增加1 km 2 硬化面积地下水渗漏补给量减少23.6万m 3 /a，地表径流量增加25.2万m 3 /a。 图8. 大涧沟重点渗漏带功能分区图 4) 为保证重点渗漏带的渗漏量不减少，本文将重点渗漏带分为增渗促渗修复区、河道拦蓄调渗区、径流调节滞渗区和水源涵养区等四大功能分区，并有针对性地提出了相应的保护修复措施。
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user: 摘要 陆气耦合过程复杂，研究土壤湿度对降水的影响机制，对气候预测和天气预报具有重要意义。目前土壤湿度对降水的反馈机制尚不明确，采用物理模型存在较大的不确定性，而通过数据直接反映非线性统计相关性的转移熵，是一种可解释水文系统的新范式，为研究此类问题提供了可能。本文提出并验证了归一化转移熵，使量纲不同的耦合强度具备可比性；使用长江流域2002~2018年168个气象站点观测的降水和蒸散发数据、全球陆面参数数据LPDR V2.0中的土壤湿度数据、以及MODIS中的植被指数NDVI数据，采用显著滞时、不同滞时的相对预测度和归一化信息熵3个信息指标识别土壤湿度对降水的反馈特征，并应用偏相关方法验证了长江流域土壤湿度对降水正反馈的合理性。结果表明：1) 土壤湿度对降水的平均显著滞时为4.3 d，与降水对土壤湿度的1.8 d相比滞时更长，说明土壤湿度对降水的反馈过程存在滞时，即土壤湿度响应前期降水后，延迟较长时段影响降水过程；2) 降水对土壤湿度的归一化转移熵为0.51，与土壤湿度对降水的0.13相比耦合强度更高，说明土壤湿度对降水的反馈显著弱于降水对土壤湿度的影响；3) 金沙江下游和洞庭湖、鄱阳湖、太湖水系等近湖区域由于水量交换频繁，土壤湿度对降水反馈较快且强度更高。
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user: 1. 引言 复杂的陆气反馈过程中，土壤湿度对大气降水的反馈机制是核心问题之一。一方面，土壤湿度作为陆面水文过程的重要状态变量，直接被大气降水驱动；另一方面，土壤湿度通过向大气补充可降水汽的直接方式，或改变大气条件的间接方式，从而触发降水事件发生。识别土壤湿度对降水的反馈关系特征，对搭建灵活易用的陆气耦合模型、提高水文模拟和气象预报精度有重要意义 [ 1 ]。 土壤湿度对降水反馈在机制上存在较多不确定性，指标较多且同质 [ 2 ] [ 3 ]，即使在同一研究区域，研究方法、数据尺度和评价指标不同，也会导致争议性结论。如伊利诺伊州，Findell和Eltahir [ 4 ] 基于插值的伊利诺伊气象站网观测数据，以滞后相关性统计方法识别出春末夏初存在土壤湿度对降水的反馈作用；而Salvucci、Saleem和Kaufmann [ 5 ] 认为插值存在人为正向偏差，并使用格兰杰因果检验证实伊利诺伊州土壤湿度对降水的反馈作用并不显著。 长江流域位于陆–气–海系统复杂耦合的东亚季风区，有58%的降水水汽来源于流域内陆地蒸散发，相较于海面，陆地土壤湿度为流域降水输送了更多的水汽 [ 6 ]。全球陆气耦合试验GLACE也表明，东亚季风区是土壤湿度对降水反馈的热点区域之一 [ 7 ]。K. C. Chow [ 8 ] 通过区域气候模式(RCM)做敏感性试验，证明青藏高原春季土壤湿度的增加会导致长江流域夏季降水量的增加；而王林、王磊等 [ 9 ] 用天气预测模型(WRF)进行数值模拟得到相反结论，春季高原土壤湿度偏湿，长江中下游地区初夏降水量大范围减小。 数值模拟和统计分析是研究土壤湿度对降水反馈的两种常用手段，数值模拟模型具有较大的不确定性且需庞大的建模工作，而统计分析中的指标难以度量非线性关系 [ 10 ]。基于香农熵的信息论可检验非线性因果，近年被认为是一种可解释水文系统的新范式 [ 11 ]。如用互信息确定水文气候变量的时空变异性 [ 12 ]、时间信息划分网络构建生态水文网络去推断系统的响应行为 [ 13 ] [ 14 ]、相对熵分析响应行为变化的趋势性 [ 15 ]、特定互信息表示降水对径流的预测程度 [ 16 ] 等。转移熵(TE)由Schreiber和Thomas [ 17 ] 提出，能够很好地分析两个变量的耦合强度和非对称驱动响应关系，但未应用于陆气耦合的研究。此外，TE仅以信息流大小衡量耦合强度，忽略了自信息量差异。 本文通过归一化的方式改进转移熵，统一量纲后使耦合强度具有可比性；基于长江流域实测气象站数据以及卫星反演的长序列土壤湿度数据，采用已有和改进的信息指标，探索从信息论的视角分析土壤湿度对降水的反馈特征及空间分布，为陆气耦合研究提供新途径。
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user: 3. 试验验证 为验证指标适用性，采用蒙特卡罗试验模拟两变量x 1 和x 2 的互馈作用，随机产生1000个样本。模型1中，两变量以 τ = 3 和4相互约束；模型2中，随机生成x 1 再以 τ = 3 约束x 2 。设置 f ( X i ) = a X i ( 1 − X i ) ，令 a = 4 计算指标。此外，设定变化耦合系数a的9个情景，测试TE/H的强度指示作用。 模型1 x 1 ( t ) = f ( x 2 ( t − 4 ) ) ，     x 2 ( t ) = f ( x 1 ( t − 3 ) ) (14) 模型2 x 1 ( t ) = z ~ U ( 0 ， 1 ) ，     x 2 ( t ) = f ( x 1 ( t − 3 ) ) (15) 试验结果如图1，可得出以下结论：1) 改变变量的初始值，识别的显著滞时接近于理论值；2) η 值可区分变量作用类型， η = 1 指示了x 1 对x 2 的单向作用，而 η < 1 指示了双向作用；3) TE、H曲线非单调，而TE/H随耦合系数a的增加而上升，验证其对耦合强度的指示作用。通过归一化，也解决了不同自信息量条件下的耦合强度相比时量纲不统一的问题。
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user: 4. 研究数据 4.1. 数据来源 长江流域(90˚33'~122˚25'E， 24°30'~35˚45'N)总面积180万km 2 ，自西向东依次横跨19个省、市和自治区。流域流经青藏高原、四川盆地和长江中下游平原三大阶梯地貌，地形复杂，受西太平洋副高季风系统影响，降水量年内分配不均，空间分布差异明显，形成复杂的水文过程。 气象资料为长江流域2002~2018年168个气象站降水和蒸散发的逐日观测数据，取自中国气象数据网(http://data.cma.cn)的中国地面气候资料日值数据集(V3.0)，站点及水系分布如图2。 土壤湿度实测数据缺乏，微波遥感是实现土壤湿度大范围长时间连续观测的主要手段，不受大气影响且对地表具有一定穿透能力。先进微波扫描辐射计(AMSR-E)和第二代先进微波辐射成像仪(AMSR2)是搭乘在近年对地观测卫星EOS-PM1和GCOM-W1的传感器。Du、Kimball、Jones、Kim和Glassy [ 20 ] AMSR-E和AMSR2，进行了相似的校正和多频亮度温度(T b )反演，得到新的全球陆地参数数据集(LPDR V2.0) (http://files.ntsg.umt.edu/data/LPDR_v2)， 图1. 蒙特卡罗试验结果：(a) 模型1跟2在不同源变量和目标变量下对应的τ、TE/H、η值；(b) 模型1在变化耦合系数下双向的H、TE、TE/H值 空间分辨率0.25 º 。本研究调整坐标系为WGS-1984，并按气象站点位置，提取该数据集在点上的逐日土壤体积含水量。 为提供混杂因素，还使用了美国航天局NASA发布的MODIS NDVI (ID = MODIS/006/MOD13A2)数据，时间分辨率16日(https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/)。数据在谷歌地球数据云平台(Google Earth Engine)中处理，利用数据集的质量控制字段(SummaryQA)，选取所有最优观测值(SummaryQA等于0)的最大值作为月NDVI。 4.2. 数据预处理 由于降水和土壤湿度在量级和变化幅度上存在较大差异，需要根据数据特征进行预处理，以还原它们在原始数据中所反映的相关性。本文采用以下预处理方式：1) 将所有数据按最值归一化至区间0~1；2) 连续的降雨数据中有大量缺测值，使概率密度偏移并影响信息熵计算，因此考虑了零值效应，以提升概率密度估算；3) 对单个变量，采用高通巴特沃斯滤波过滤日循环和季节循环，仅关注短期波动来挖掘降水和土壤湿度微小变化中的反馈机制 [ 13 ]。 图2. 长江流域水系及168个气象站分布
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user: 6. 结语 本文基于长江流域2002~2018年的气象观测及陆面遥感反演数据，以显著滞时、不同滞时的相对预测度和归一化信息熵3个信息指标识别土壤湿度对降水的反馈特征，并以偏相关方法验证了数据系列中土壤湿度对降水的反馈，主要结论如下： 1) 长江流域前期降水对土壤湿度影响的平均显著滞时1.8 d，空间差异性小、归一化转移熵0.51，影响强度较大；土壤湿度对后期降水影响的平均显著滞时4.3 d，空间差异性大、归一化转移熵0.13，影响强度较小； 2) 金沙江下游和洞庭湖、鄱阳湖、太湖水系等近湖区域，由于水量交换频繁且存在湖效应降水，识别出土壤湿度对降水反馈较快且强度较大； 3) 排除蒸散发及NDVI后，偏相关分析得到降水0~10 d内作用于土壤湿度，土壤湿度增多后又在0~8 d内作用于降水，均显示为显著的正相关关系，可归因于土壤湿度对降水的局地正反馈，相比于信息论方法，偏相关识别出的滞时长度不合理。 应当指出，受限于高维概率密度函数估计，基于转移熵的因果推断未能排除多维变量影响；同时，今后可开展陆气耦合模式不同集合下的数值模拟试验，以期对前述的反馈特征予以验证。
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user: 摘要 湿陷性黄土沟壑区场地建设中存在挖填方设计、边坡稳定性及黄土水敏性处理等关键课题。依托某湿陷黄土场地项目并根据已有工程经验和文献，总结了黄土沟壑区平山造地中的六个要素，结合黄土水敏特性，为地基处理、边坡设计、排水设计确定处理目的与处理思路，将繁杂工程问题归类整理，并进行技术方案设计。同时针对几种湿陷性挖填方场地的处理方法：换土垫层法、夯实法、挤密法、预浸水法与桩基法等，进行施工流程、造价、耗时及处理效果的对比；并整理本工程坡形设计方案，包括合理设置坡率和放坡平台，以及三维立体排水的工程经验，为后续同类工程提供借鉴。
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user: 1. 黄土挖填方整体设计 1.1. 引言 在大多数工程建设中，对挖填方的研究主要集中在常规土体场地的路基及机场建设项目。公路、铁路规划中，路基的设计对低高度边坡填方做过系统的研究，但仅为简化的平面应变问题，作用外力沿长度方向基本不发生变化。机场建设与挖填方造地都属于三维体系，两者在湿陷场地处理、建筑安全等级等方面有所不同，会带来不同的地基沉降、边坡稳定性及地下水分布。湿陷性黄土地区三维挖填方的平山造地工程项目，结合黄土特点对土方填筑、坡面防护及水处理等设计重点的研究空白较多。 本文基于某湿陷性黄土区煤层气开采项目，在其所处的黄土沟壑区平山造地形成的集输气井站场地，对工程地质环境及面临的技术难题进行分析，同时对相应的处理方式进行总结。 1.2. 场地设计 1.2.1. 场地技术难点 黄土区域的气候多为半干旱大陆性季风气候，夏季雨量集中，全年水资源分布十分不协调。暴雨天气多集中在7月和8月，占全年降雨量的80%，6月和9月占18%。干旱严重和降雨集中的气候环境，造成水热资源分布不协调，使得黄土沟壑区场地表面产生结构性裂缝与湿陷性沉降。 在山高坡陡的沟壑区挖填方造地时，由于地形地貌复杂，很难精确查明大面积场地的水文地质情况、历史滑坡、河道和采空区等。同时湿陷性黄土在浸水、增湿时会发生强度骤降和变形突增，其结构性及在水、力作用下的变化尚未有成熟的工程应用体系 [ 1 ]。在降雨及工业用水入渗后，挖填方造地项目的复杂历史地貌和黄土自身的不利性质会发生内外联动破坏，这些问题是前期工程技术处理中需要消除的隐患。 1.2.2. 场地整体设计 根据已有的工程剖面图(见图1)，结合延安新区平山造地、吕梁机场填方造地等工程经验，将类似的湿陷性黄土沟壑区填方造地的工程要素概括为“三面两体”，在地基处理、边坡设计及土方填筑等工程技术环节都包括这些要素的综合处理 [ 2 ]。图一对这些要素进行具体说明。 三面主要指临空面、交界面和地基填筑面。临空面包括场地周围挖方平整坡面和填方形成的边坡面，也包括一部分削山形成的场地地基面。临空面最先受到外部降雨的侵蚀，因此排水和防冲刷设计是这部分工程的重点。交界面的稳定性是三维挖填方场地稳定性最重要的控制因素。交界面包括挖填方交界面，原始地基土体与填筑土体的交界面，在实际施工过程中又包括接坡面、挖填方搭接面等细节部位。搭接处的不均匀沉降及挖填方施工裂缝形成的潜在渗水通道都是此类工程的技术重难点。地基填筑面主要指大面积填方形成的新平面，控制填方沉降变形是首要任务，根据地面上部建筑等级的不同，填方的沉降要求不同。 根据挖填方的施工步骤，也产生了填方体和挖方体两部分土体。填沟造地工程因造价等问题，大都取用原场地挖方扰动土作为填料，由于原状土和重塑土在工程性质上有很多不同，需要根据不同地基土的性质进行坡型设计和地基处理设计。按常见场地组成，挖方体的强度影响着临空面边坡的稳定性，填方体的变形影响着造地面的稳定性。 在沟壑区三维挖填方施工中，三面两体五部分要素自身的变形和相互影响是工程问题产生的根本原因，以此作为排查依据，在设计过程中将复杂环境问题转化为这几类控制因素进行方案制定。如在本工程中，填方造地面下埋众多输气管线，上部有蓄水池、集气井装置，场地的不均匀沉降会产生附加剪切力，剪坏装置发生渗漏。因此与不均匀沉降问题相关的填方体、挖填方交界面、挖方边坡临空面、地基表面承载力等环节要进行严格技术控制。 图1. 挖填方原场地地形及组成因素 在湿陷性黄土场地中水对工程的影响是不能忽略的。场地环境水包括地表水和地下水，地下水来源于沟壑区原始沟渠的出露水及地下含水层；地表水主要是区域降雨，也包括施工及场地运营中的生产生活用水。在具有湿陷性的黄土区域，黄土内部大孔隙节理作为下渗通道，使得黄土内部土体遇水软化，结构强度丧失，同时水压力的增大使挖填方坡体下滑力增大，造成坡体稳定性下降 [ 3 ]。多项研究表明，当有上覆荷载作用时，水力共同作用会加速黄土的湿陷进程，使强度丧失更快，短时间发生变形。渗流湿陷发生后黄土内部会形成新的渗透通道，难以根治。本项目运行中因湿陷产生的裂缝及塌坑，在压硬化处理后会仍会反复发生雨后塌陷与管涌。 根据场地整体控制的六个要点：三面两体及两种环境水，对影响场地稳定性的关键要点进行分析，有利于在设计中将工程细节问题，繁杂问题归类整理，使地基处理、边坡设计、防排水设计及工程监测更加精细可控。 1.3. 工程勘测要点 现场勘查是进行场地评价的一个关键步骤，一般勘测包括常规工程测量，原场地勘察，水文地质勘察等。湿陷性黄土场地岩土工程勘察时，由于黄土的湿陷及水敏特性，不仅需要常规勘察，也需要评价黄土的湿陷性及场地中水的影响范围。 高填方场地需根据拟建场地范围收集挖填方原场地地形，土石方开挖平面，填方施工规划图，并确定拟建场地不同工程建设分区。根据工程地质、水文勘测结果以及地面建筑物级别，确定场地边坡和地基变形控制等级。勘测一般分为初步勘察和详细勘察阶段，场地工程的勘探线应沿地形坡向、沟谷、场地分区等布置，勘测报告根据三面两体，以临空面、交界面、填筑地基面为框架绘制勘察结果。 针对特殊黄土需采用钻探和原位测试等确定黄土的湿陷性、抗剪强度、承载力水平。对水文变化敏感的黄土场地，需查明原场地地下水供给来源、排泄方式，并在前期施工设计阶段提出地下水和地表处理方案。湿陷评价如有条件，应进行现场浸水试验确定湿陷系数、起始湿陷压力及湿陷变形量。湿陷性黄土性质的室内试验测定，需要通过钻探及槽探取原状未扰动土样。本区域黄土物理性质测定结果如表1所示。 Table 1 Measurement table of physical properties of collapsible loess in the project sit 岩土 名称 统计 项目 质量密度ρ (g/cm 3 ) 天然含水量ω (%) 土粒比重G s 液限ω L (%) 塑限ω p (%) 天然孔隙比e 直剪 压缩系数 湿陷起始 压力P sh (kPa) 湿陷系数δ s 内摩擦角 φ q (度) (快剪) 粘聚力C q (kPa) (快剪) α 0.1~0.2 (1/MPa) 粉土 平均值 1.73 12.1 2.70 22.4 13.5 0.754 17.4 13.2 0.158 - 0.008 黄土状粉土 最大值 1.73 11.9 2.70 21.4 12.9 0.962 17.9 13.8 0.290 184 0.038 最小值 1.54 7.2 2.70 20.5 12.3 0.706 14.6 10.9 0.140 91 0.027 平均值 1.64 8.9 2.70 21 12.6 0.794 16.3 12.5 0.216 123 0.032 表1. 本项目场地湿陷性黄土物理性质测定表