mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于引导滤波的高动态红外图像压缩算法

非制冷红外机芯的原始图像位宽为14 Bit,虽然相对于8 Bit红外图像来说,14 Bit红外原始图像具有灰度动态范围更广、灵敏度更高、包含细节信息更多的优点,但是由于普通显示设备能够显示的最大灰度范围为8 Bit,所以需要对14 Bit原始图像进行压缩,以满足常规显示设备显示及后端图像处理的需求。若压缩算法性能不佳,在图像压缩过程中可能会丢失大量的细节信息,直接影响成像质量。本文提出了一种基于引导滤波的压缩和显示算法,该算法首先利用引导滤波对图像进行分层,根据不同图层的特点和在合成图像中的作用,分别进行增强和降噪处理,使合成图片具有良好的显示效果。通过与常用算法的仿真对比实验,以及对视觉效果和定量评价参数两个方面的实验结果分析,本文所提出算法在压缩和图像处理的性能表现上均获得一定程度的提升。
喀斯特地区新型异形灌注桩承载特性与影响因素试验研究

喀斯特地区灌注桩施工常常发生漏浆且造成成桩质量不佳与承载力不足的严重后果。根据喀斯特地区地基连通孔道分布广泛的特点,提出了一种新型灌注桩———布袋桩,并设计基岩模型进行布袋桩成桩试验,探讨布袋桩成桩可行性。在成桩可行的基础上进行8组静载模型试验,研究布袋桩的承载特性与影响因素。试验结果表明:布袋桩成桩质量良好,通过布袋桩与等直径桩对比分析发现布袋桩的极限承载力为等直径桩的1.5倍,同等荷载条件下布袋桩的沉降远小于等直径桩;同时,试验分析了布袋桩荷载传递规律与承载影响因素,发现桩身轴力在枝状体上下界面处明显降低,其枝状体结构增强了桩侧摩擦性能,荷载传递特性具有明显的时间效应;布袋桩承载力与枝状体的长度、数量及分布位置埋深呈正相关关系。研究结果为喀斯特地区桩基础的设计与施工提供一种新思路。
长江流域生态补偿的科学问题与对策

长江大保护是国家生态文明建设的重要组成部分,建立流域生态补偿制度是实施长江大保护重要机制。在总结流域生态补偿科学研究现状与实践的基础上,提出长江流域生态补偿中的关键科学问题和对策。分析表明:流域各地方及上下游之间的经济社会发展与生态环境保护时空关系及互馈机制、自然资源实物量和价值量动态核算与时空转换关系、市场化多元利益补偿模式等是建立长江流域生态补偿机制的关键科学问题。解决这些问题,不仅需要借鉴国外理论和方法,而且需要针对我国及长江流域自然资源禀赋及经济社会发展水平,将科学问题与管理问题结合,才能有效建立科学、合理的生态补偿机制,实现长江大保护和长江流域高质量发展。
基于贝叶斯框架下大坝服役性态综合评估方法

大坝服役性态的综合评估对水利枢纽的安全运行有重大意义。现有的评估模型存在过于依赖专家经验,缺乏客观性,或仅限于数据挖掘,未融入专业知识的不足。以贝叶斯网络为主要框架,提出了一种结合专家主观经验和客观实测数据的大坝性态评估方法。该方法根据朴素贝叶斯分类和BIC评分优化的方式确定网络结构,有效地厘清了影响因素之间的关系。利用模糊综合评价理论和熵权法分别求解先验分布和条件分布,运用贝叶斯估计进行推理,得到兼顾主观经验和客观数据的失效概率。结合失效概率等级表,对大坝服役性态进行有效的评估和定级。以某混凝土坝14个影响因素的时间序列为例,建立了该坝贝叶斯框架下多指标服役性态评估模型,并对其服役性态进行安全评级。最后从主观与客观、整体与部分、静态与动态3方面分析评估结果,证明了该方法的有效性。
基于故障树分析的航空装备体系结构贡献率评估方法

针对航空装备体系构成复杂的特点,将故障树分析引入航空装备体系结构贡献率评估问题,提出基于故障树分析的评估方法。从作战装备、信息支援装备和保障装备三个方面构建航空装备体系结构,建造航空装备体系结构故障树;采用底事件的关键重要度指标来计算航空装备的体系结构贡献率,建立基于关键重要度的航空装备体系结构贡献率评估模型;以某航空装备体系为例进行建模分析。分析结果表明:所提方法能够准确评估航空装备体系结构贡献率,为确定航空装备体系结构短板、优化航空装备体系结构等提供方法支撑。
微血管吻合器与手工缝合在游离皮瓣修复软组织缺损中的对比研究:一项基于PRISMA原则的Meta分析

目的比较游离皮瓣修复术中应用微血管吻合器(MAD)与手工缝合(HS)的效果和安全性。方法检索Pubmed、Embase、CNKI、万方、CBM和维普等数据库,收集1950年1月至2019年10月国内外正式刊物上公开发表的有关在游离皮瓣修复软组织缺损中采用MAD与HS对比的研究,严格评价纳入研究的文献质量及提取相关资料,运用RevMan 5.3软件统计分析所有相关数据。结果共纳入15项研究,包含5 539例患者。资料分析显示,与HS组相比,MAD组静脉吻合时间明显较短(SMD=-5.46,95% CI: -7.50,-3.41,P< 0.001),动脉吻合时间较短(SMD=-5.16,95% CI: -9.61,-0.71, P=0.02),血管危象出现率较低(RR=0.49,95% CI:0.34,0.70,P<0.001),皮瓣坏死率较低(RR=0.52,95% CI: 0.32, 0.86, P=0.01 ),两组间差异均有统计学意义(P< 0.05)。结论对于游离皮瓣修复软组织缺损,应用MAD与HS相比,在动脉和静脉吻合时间、血管危象以及皮瓣坏死率方面可能有优势。
数据驱动的综合能源系统运行优化方法研究综述

构建清洁、低碳、安全、高效和可持续的现代能源体系被列为我国国家能源发展战略.综合能源系统(integrated energy system, IES)包含多类能源的产生、传输、转换、存储以及分配等过程,其综合管控与协同优化是在系统工艺与装备相对完备的情况下提升能源效率、降低成本、保护环境的关键技术,可为我国构建低碳可持续发展的能源运行模式,特别是工业园区的能源管控提供技术基础.随着大数据与机器学习技术的发展,一系列数据驱动的方法在IES相关研究中相继出现,其研究重点涵盖了IES的建模、评估以及动态调度等内容.鉴于此,综述数据驱动方法应用于以上几个方面的国内外研究现状,详细分析当前研究中亟需解决的科学问题与技术挑战,在此基础上探讨数据驱动的IES运行优化研究的未来发展方向.
满深1井碳酸盐岩地层自愈合水泥浆固井技术

满深1井三开钻遇破碎性碳酸盐岩地层,井壁掉块严重,井径不规则,且目的层油气显示活跃,三开尾管固井时顶替效率低,压稳和防漏矛盾突出。为确保该井三开固井施工安全顺利,并保障固井质量,通过选用自愈合剂BCY-200S和与其配伍性好的水泥添加剂,形成了自愈合水泥浆,并针对下套管和固井时容易发生漏失的问题,在根据前期施工情况准确判断漏层位置的基础上,采用了正注反挤固井工艺。满深1井三开碳酸盐岩地层采用自愈合水泥浆和正注反挤固井工艺后,固井作业安全顺利,既封固了产层,后期作业中也未出现环空气窜现象。研究和实践表明,自愈合水泥石遇油气可自动修复微裂缝,达到封固产层的目的,可解决塔里木油田高压天然气井环空带压及层间窜流的问题。
延川南深部煤层气井防漏堵漏技术

延川南区块深部煤层气资源丰富,但钻井过程中漏失严重。为了降低漏失发生频次及其造成的经济损失,保证该区块煤层气井安全高效成井,在分析该区块地质特征和漏失机理的基础上,研究形成了由随钻堵漏钻井液和承压堵漏工艺组成的煤层气井防漏堵漏技术。延川南区块上部地层孔隙发育,以孔隙型渗漏为主,采用加入5%复合堵漏材料的随钻堵漏钻井液进行防漏堵漏;下部地层天然裂缝发育,以裂缝性漏失为主,采用加入7%复合堵漏材料的随钻堵漏钻井液进行防漏堵漏;对于储层段等裂缝易扩展的地层,采用加入10%复合堵漏材料的随钻堵漏钻井液进行堵漏。针对煤层气井无防喷器或封井器无法实施承压堵漏的问题,研制了井口简易胶塞封隔器,形成了煤层气井承压堵漏工艺。延川南区块深部煤层气井应用防漏堵漏技术后,漏失率由41.53%降至23.07%,处理漏失的时间也大幅缩短。现场应用表明,煤层气井防漏堵漏技术可降低延川南区块深部煤层气井的漏失率,缩短钻井周期,降低钻井成本,提高该区块煤层气的开发效益。
伊拉克哈法亚油田Mishrif 组碳酸盐岩储层防漏堵漏技术

为了解决哈法亚油田Mishrif组碳酸盐岩裂缝溶洞型储层钻进过程中钻井液漏失严重的问题,根据该油田的地质和地层特征,分析了裂缝类型、漏失因素和漏失程度,根据目标区域漏失速率统计结果,结合现场实际,进行了漏失类型区域划分;针对不同漏失类型区域优选堵漏材料和堵漏浆配方,形成了渗漏区、部分漏失区的防漏堵漏技术,恶性漏失区、完全漏失区的综合治理技术。2019年以来,Mishrif组碳酸盐岩储层防漏堵漏技术在21口定向井进行了应用,与前3年未用该技术时的平均水平相比,每口井平均漏失量由472 m~3降至29 m~3,复杂时率降低12.5%,钻井周期缩短8.5%,取得了良好的现场应用效果。Mishrif组碳酸盐岩储层防漏堵漏技术为解决其他区块碳酸盐岩裂缝溶洞型储层钻井漏失难题提供了技术途径。
塔里木博孜区块超深井自动垂直钻井难点与技术对策

塔里木盆地博孜区块属于典型的山前高陡构造,地层倾角大、自然造斜能力强、防斜打直难,采用常规的防斜打直技术难以保证井斜控制效果。为此,分析了自动垂直钻井技术在博孜区块超深井的应用难点,针对博孜区块上部砾岩地层的井下钻具振动大、防斜打直难等情况,开展了减振优化、超深井信号传输和防斜打直工艺优化等方面的技术研究。BZ1501井一开198~417及565~1 000 m井段应用了自动垂直钻井系统,两趟钻累计工作循环时间281 h,平均机械钻速2.43 m/h,井斜角0.2°,与该井应用常规钟摆钻具组合及BZ18井应用自动垂直钻井系统相比,工作寿命长,机械钻速快,井斜控制效果好。现场应用表明,超深井防斜打直钻井技术在塔里木博孜区块的钻井提速效果较好,可以在该区块推广应用。
基于卡尔曼滤波的动态地质模型导向方法

针对现有三维地质导向技术被动调整导向较多,利用随钻信息进行预判功能不强的问题,提出了基于卡尔曼滤波的动态地质模型导向方法。该方法利用区域地质、测井资料建立包含当前构造与属性认识的初始地质模型;基于卡尔曼滤波方法,对随钻测量和随钻测井数据进行处理,形成靶区目标地层的多个模拟结果;提取与随钻数据匹配程度最高的模拟结果,计算靶区地层真厚度、地层倾角;将其输入初始地质模型中,更新模型构造和地质属性,并在最新地质模型的控制下及时优化导向钻进策略。鄂尔多斯盆地YP油田YP1井采用该方法进行了导向钻进,根据随钻测量和测井数据及时调整井眼轨迹,使该井1 901.00 m长水平段的优质储层钻遇率达到92.1%。研究和应用结果表明,基于卡尔曼滤波的动态地质模型导向方法可利用随钻信息预判钻遇地层,主动调整导向策略,使井眼沿优质储层穿行。
中国石化石油工程技术新进展与发展建议

“十三五”以来,中国石化针对深层特深层油气、致密气和非常规油气高效勘探开发中的关键技术难题,持续加大科技攻关力度,突破了一批制约油气勘探开发的技术瓶颈,研发了一批高端技术装备、井下工具仪器和作业流体,形成了优快钻井完井、高温高精度测控、精细录井和高效储层改造等技术系列,促进了顺北油气田、涪陵页岩气田的高效勘探与效益开发,为老油田和致密气田增储稳产提供了强有力的技术保障。但是,目前中国石化石油工程技术装备在作业效率、技术指标、综合成本等方面与国外先进水平相比还存在较大差距,因此在“十四五”期间,必须大力实施创新驱动战略,大力提升自主创新能力,突破钻井完井、测录井及储层改造等专业的关键核心技术,尽快提升石油工程技术装备水平,为中国石化稳油增气降本提供技术支撑。
陇中黄土高原混播草地生产性能

为了指导黄土高原丘陵沟壑区栽培草地建植及草食畜牧业的持续健康发展,本研究选择当地推广种植面积较大的紫花苜蓿(Medicago sativa)和红豆草(Onobrychis viciaefolia)两个草种为研究对象,于2016–2018年在甘肃省定西市安定区李家堡镇黄金村开展了紫花苜蓿与红豆草在1 : 0(H_1)、7 : 3(H_2)、5 : 5(H_3)、3 : 7(H_4)和0 : 1(H_5)的混播比例下草地生产性能的相关研究。结果表明:1)建植生长第2年,H_2、H_3、H_4处理的地上生物量分别比H_1处理提高46.0%、34.0%和12.0%,但均低于H_5处理;第3年, H_2、H_3、H_4处理的地上生物量分别比H_1处理提高36.5%、 40.0%和23.5%,比H_5处理提高34.9%、38.4%和22.1%,混播效应明显。2)随着混播组合中紫花苜蓿比例的降低,紫花苜蓿相对于红豆草的种间竞争力减小。3)紫花苜蓿与红豆草在3 : 7混播比例下,2种牧草的粗蛋白含量均最高,且紫花苜蓿高于红豆草;与单播相比,混播后相对饲喂价值提高,提高了4.4%~49.73%,7 : 3混播比例下,紫花苜蓿的相对饲喂价值较高,3 : 7混播比例下,红豆草的相对饲喂价值较高。综合来看,紫花苜蓿与红豆草在7 : 3和5 : 5混播比例下,于生长第2年和第3年可获得相对较高的地上生物量和营养物质产量,可在生产实践中大面积推广应用。
塔里木油田防漏堵漏技术进展与发展建议

针对塔里木油田复杂地质条件下的井漏问题,结合地层特征分析了该油田的井漏类型,总结了该油田防漏堵漏技术发展历程及取得的技术成果。分析可知,塔里木油田漏失类型包括孔隙性漏失、裂缝性漏失和溶洞型漏失,但以裂缝性和缝洞型漏失为主。该油田的防漏堵漏技术发展经历了基础体系建立阶段和特色技术发展完善阶段,形成了油基钻井液防漏堵漏、高强度承压堵漏、高压盐水层防漏堵漏和缝洞型漏失堵漏等技术。通过分析梳理,明确了塔里木油田防漏堵漏技术现状和依然存在的漏失难题,确定了攻关方向,提出了加强地层预测、研发或引进新型堵漏技术、丰富工程技术手段和开发大数据堵漏软件等技术发展建议。
金沙江断裂带雄巴巨型古滑坡发育特征与形成机理

雄巴古滑坡位于西藏贡觉金沙江右岸、金沙江活动构造带内,该区地形地貌和地质构造极为复杂,多高山峡谷且河流纵坡降大,岩体结构破碎,发育一系列大型、巨型古滑坡和斜坡变形体。通过遥感解译和现场调查,认为雄巴古滑坡堆积体方量为2. 6 × 108 ~ 6. 0 × 10~8 m~3,为地质历史上形成的巨型古滑坡。雄巴古滑坡在平面上有滑坡滑源区和滑坡堆积区2个大的区域,其中滑坡堆积区又分为相对稳定区和前缘强变形区。滑坡体上2个深孔钻探资料揭露雄巴古滑坡主要发育2级深层蠕变滑带,其中第一级滑带埋深51 m(ZK1孔)至55 m(ZK2孔),第二级滑带埋深101 m(ZK1孔)至115 m(ZK2孔),坡体内发育的深层承压水对斜坡稳定性影响较大。雄巴古滑坡的形成受地层岩性、断裂构造、降雨和河流侵蚀等作用影响强烈,目前仍处于深层蠕滑中;其深层“锁固段”对滑坡的稳定性起关键控制作用,但在降雨-地下水渗流、河流侵蚀和地震等因素作用下,该古滑坡潜在失稳可能性较大,并有形成堰塞金沙江、溃坝、洪水等灾害链的风险。
基于能量演化理论的多参数非等比例折减的安全系数求解方法

边坡的破坏是一个渐进的过程,在失稳过程中,不同力学参数或不同材料对维持边坡稳定性发挥的贡献是不同且动态变化的,对综合安全系数的贡献也不同。因此,研究不同力学参数间或不同材料间非等比例折减的安全系数求解方法具有重要意义。首先基于能量演化理论,分析了边坡破坏过程中的能量演化机制。然后在参照边坡的安全系数定义框架下,以力学参数在折减过程中对耗散能演化的贡献为权重,提出了一种考虑参数折减过程相关性的多参数非等比例折减的安全系数求解方法。此方法可以求解安全系数随折减路径的全过程演化规律,并具有明确的物理意义。随后通过算例分析了求解方法的合理性。最后讨论了采用该方法进行安全系数计算时,折减步长和折减路径对计算结果的影响。
单轴压缩条件下泥岩加载速率变化效应研究

通过对泥岩在4种不同加载速率(0.005、0.05、0.5、3 mm/min)下进行的系列性单轴压缩试验和分级蠕变试验,研究了加载速率及其变化对泥岩的变形强度特性和蠕变变形的影响规律。结果表明,泥岩具有明显的加载速率变化效应且表现为等速黏性特性,即:以定速率加载时,不同速率对应不同的应力-应变关系;在变速率加载时,随着加载速率的变化,泥岩的应力-应变关系也随之改变。此外,泥岩蠕变前的加载速率对蠕变变形量和蠕变速率也有显著影响。随着泥岩蠕变前加载速率的增大,蠕变变形量和蠕变速率呈现出逐渐增大的趋势。泥岩的蠕变速率随着时间的推移表现出逐渐衰减的规律,其衰减过程可分为线性衰减、对数衰减和稳定3个阶段。基于三元件模型框架和加载速率变化效应,建立了泥岩的弹黏塑性本构模型,并将其用于泥岩室内试验的数值计算。对比模型计算结果与试验结果发现,弹黏塑性本构模型可以较好地描述单轴压缩条件下泥岩的加载速率变化效应。
竖向激振力下 WIB-Duxseal 联合隔振试验研究

轨道交通、动力机器、爆破施工及打桩等人工振源会对邻近建筑物的正常使用、精密仪器的加工和使用及人们的生活产生危害,环境振动控制已成为土动力学研究的热点。提出一种带孔波阻板填充Duxseal的联合隔振方法(简称DXWIB),并对其在0~3 s简谐垂直激励下的隔振性能进行现场试验,对比测试DXWIB隔振体在不同嵌入深度、厚度、激振力和激振频率下的地面振动加速度,分别计算了加速度和位移的均值、幅值,并绘制了AR曲线。试验结果表明:与水平方向相比, DXWIB屏障对地表竖向振动的隔振效果较优;DXWIB屏障隔振效率随距离变化不均匀,地基中埋置DXWIB时,地表位移振幅衰减系数均小于1;与DXWIB厚度、激振力和激振频率等影响因素相比,DXWIB顶面距地表距离对隔振效果的影响最为显著,并存在最佳埋置深度和临界厚度;DXWIB改善了WIB只适用于10 Hz以下低频减振特性,提高了减振的频宽,从试验数据来看,在5~70 Hz频率下均有良好的隔振效果。
水-岩和循环加卸载次序作用下砂岩动力特性损伤演化规律

库岸边坡消落带岩体处于长期水-岩作用和频发中低强度水库地震作用之下,岩体的力学特性劣化直接影响库岸边坡的动力响应及抗震能力。基于此,模拟库岸边坡消落带的环境条件,设计进行了模拟库水位周期性升降变化过程的水-岩作用试验,在试验过程中采用循环加卸载方式模拟地震作用的影响,并重点考虑了水-岩和循环加卸载的次序作用。研究结果表明:(1)在水-岩作用下,岩样的动力参数总体呈先陡后缓的指数形式变化,考虑水-岩和循环加卸载次序作用后,岩样动力参数的劣化速度和劣化趋势明显增大,说明频发中低强度水库地震对长期处于水-岩作用环境的岸坡岩体损伤发育有明显的促进作用。(2)在水-岩作用和循环加卸载作用下,岩样的微细观结构由密实状态逐渐趋于松散,对应的完整性劣化系数和次生孔隙率亦呈现先陡后缓的变化趋势,其中,周期性水-岩和循环加卸载次序作用下岩样的微细观结构变化最显著,含初始循环加卸载损伤的岩样次之,单独水-岩作用下岩样的变化趋势最小,不同方案下岩样微细观结构的变化及差别也决定了其动力特性的劣化规律。(3)在长期水-岩作用和频发中低强度水库地震作用下,库岸边坡岩体内部的损伤会逐渐累积发展,直接影响库岸边坡的动力响应特性及抗震能力,因此,在库岸边坡长期抗震性能分析评价中,应该比较系统地考虑岸坡岩体动力特性的劣化规律。
γ射线二极管寿命提升关键技术实验研究

本文通过分析γ射线二极管的物理过程,对二极管的阴阳极材料和结构进行了改进,并在强光一号装置上进行了实验验证。实验结果表明,通过采用深槽结构的黄铜阴极和多层阳极靶可显著降低强光一号装置二极管的阴极烧蚀、溅射沉积污染及阳极的热-力学损伤。改进后的阴极至少可重复使用3发次,阳极至少可重复使用4发次。实验结果为建设中的大面积脉冲γ射线辐射装置二极管的研制和实验效率提升提供了新技术途径。
基于深度卷积神经网络的堆芯换料方案性能评价研究

为精确高效地评价堆芯换料方案的性能,本文基于深度卷积神经网络算法提出了一种换料方案---堆芯关键参数预测方法。该预测方法引入Inception-ResNet的卷积网络结构以提高网络深度和学习效率,通过学习基于换料经验生成的大量堆芯换料方案,拟合得到换料方案与堆芯关键参数之间的映射关系。针对某二代改进型机组的实验结果表明,该预测方法对测试集中堆芯换料方案的临界硼浓度的平均预测误差为0.86 ppm,功率峰因子与核焓升因子平均相对误差分别为0.54%与0.38%,平均每个换料方案关键参数预测用时0.000 5 s左右。上述结果表明本文提出的预测方法具有较好的泛化能力和较高的可靠性,为换料方案优化提供了一种快速评价的方法。
LCC-MMC 型混合直流配电系统线路保护方案

换相型换流器-模块化多电平换流器(LCC-MMC)型混合直流配电系统发生双极短路故障时,有效故障暂态信息少,故障特征量单一,难以可靠地区分故障边界。基于此,该文提出一种适用于LCC-MMC型混合直流配电系统双极短路故障的保护方案。钳位双子模块的模块化多电平换流器(CDSM-MMC)和双有源全桥变换器(DAB)直流变压器故障闭锁后,结合电网换相换流器(LCC)提供稳态故障电流的典型特征,利用线路两端正极故障电流比值识别区内外故障,基于故障回路串联特性,演绎了线路两端正极稳态故障电流与LCC注入的正极稳态故障电流之间的关系,解析了故障距离,实现了故障精确定位,解决了故障边界模糊的问题。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建LCC-MMC型混合直流配电系统模型。仿真分析表明,该方案能够可靠地区分故障边界,故障定位精确,较好地满足直流配电系统对保护可靠性和选择性的要求。
直线型复合式滑坡渐进破坏力学模型及稳定性研究

复合式滑坡防治难点在于稳定性状态判定及关键防治部位的识别。以直线型复合式滑坡为例,从其渐进破坏力学过程角度,研究滑坡稳定性状态的判定方法和关键防治部位的识别。首先针对概化的滑坡地质结构模型,基于应变软化理论建立渐进破坏力学模型;随后,提出破坏过程的五阶段划分模式,并在静力平衡原理上对各阶段构建了滑坡的稳定性状态方程。所建力学模型与稳定性状态方程体现了该类滑坡演化过程中等效荷载、应力分布、变形特征及稳定性间的变化规律,揭示了滑坡由两端向中部软化、由局部到整体失稳的渐进破坏特征,据此可有效判定滑坡稳定性状态。实例研究表明,滑坡稳定性的衰减幅度随渐进破坏的发展而增大。若2个破坏区的长度不同,则较短区的稳定性衰减速度大于较长区,且当两端滑带开始剪切时,较长区承担的等效荷载大于较短区,可见较短区为该类滑坡的关键防治部位。研究具有一定的理论意义与应用价值。
弱连接条件下锁相环动态主导的并网直驱风电场小干扰稳定性研究

该文对弱连接条件下锁相环动态主导的并网直驱风电场小干扰稳定性展开研究。为此,首先建立了由N台直驱风机所构成并网风电场的全阶线性化状态空间模型。为分析交流电网强度对风电场小干扰稳定性的影响,不考虑直驱风机动态特性的差异,基于对风电场状态空间矩阵的相似变换,将风电场全阶模型等效为N个由一台直驱风机并网构成、且相互独立的子系统。然后,仅保留锁相环和线路电流动态,建立等效子系统二阶特征方程,得到系统小干扰稳定的条件。基于此稳定条件,分析了弱连接条件下,锁相环动态主导的并网直驱风电场小干扰临界稳定条件以及失稳的成因与机理。结果表明,交流电网强度减弱、风电场网络结构改变以及锁相环积分控制系数Ki增大,均可导致锁相环动态主导的并网直驱风电场小干扰稳定性降低。最后,通过仿真算例,验证了所提方法的有效性和所得结论的正确性。
基于样本协方差矩阵特征特性的电网多重扰动定位方法

为提升随机矩阵理论在电网扰动定位应用中的计算效率和适应性,基于样本协方差矩阵的最大特征值及最小特征向量(即特征特性),提出一种适用于多重扰动场景的电网扰动定位方法。首先,针对考虑负荷随机波动及噪声干扰工况的电网数据源矩阵,通过构建其窗口矩阵和标准矩阵,进而形成其样本协方差矩阵。其次,获取当前时刻最大特征值并计算基于Spiked模型的最大特征值阈值。最后,当最大特征值越过其动态阈值时,说明电网中有扰动事件发生,通过最小特征向量中异常元素的位置与受扰节点编号之间的对应关系,依据特征向量的“相变”现象可实现电网多重扰动定位。借助DIgSILENT和Matlab R2014a软件,案例分析在IEEE 118节点标准系统中展开,涉及两处同时扰动事件、相继扰动事件和同时故障事件,计算结果表明了所提方法的有效性和高效性。
枢纽型牵引变电所再生制动能量利用系统能量管理及控制策略

针对电气化铁路枢纽型牵引变电所再生制动频繁、再生能量大且利用率低等问题,结合枢纽型牵引变电所的负荷特性,研究能量回馈与储能结合的再生制动能量利用系统能量管理及控制策略。首先,研究枢纽型牵引变电所再生制动能量利用系统的拓扑结构,分析其运行原理,并基于系统各部分间的能量供需关系,以最大化利用再生制动能量为目标,制定再生制动能量的管理策略。在此基础上,将系统运行工况划分为四种运行模式,并分析典型工况的能量流动情况。然后,提出考虑动态功率分配的分层控制策略。最后,通过仿真分析证明了该文所提再生制动能量利用系统能量管理及控制策略的正确性和有效性。结果表明,提出的能量管理及控制策略能有效协调控制再生制动能量按需转移、回馈、存储和释放,可实现枢纽型牵引变电所再生制动能量的高效利用。
计及功率密度约束含氢储能的预装式多元储能电站容量优化配置研究

为解决海岛、边防哨所等偏远地区电力供应困难的问题,计及体积功率密度约束,提出一种紧凑、可移动、含氢储能单元的预装式多元储能电站方案。针对预装式储能电站中氢储能、锂电池和超级电容器容量协调优化配置问题,分析微电网平衡功率频谱,基于不同类型储能单元响应特性,确定多元储能单元功率分配策略;通过储能系统成本结构分析,以年综合成本最小为目标,考虑集装箱功率密度、剩余电量、能量溢出率与负荷缺电率等约束,采用遗传算法求解模型,得到多元储能单元容量优化配置方案。最后,实例验证了所提方法的适用性与经济可行性。
基于磁场方向变化的同步感应线圈发射器效率提升分析

提升同步感应线圈发射器的能量转换效率是电磁发射研究的热点之一。电枢在运动过程中,磁场沿轴向剧烈变化,使得电枢产生了感生电流和动生电流,电枢受力不均匀。在磁场同向的条件下,电枢加速主要集中在驱动线圈电流的上升沿,电枢截面电流分布不均匀。由于驱动线圈电流的减小和电枢的运动,导致磁场迅速减小,影响了系统的发射效率。身管内的磁场变化对于电枢加速具有重要影响,通过改变线圈的电流方向,电枢初速显著提高。电枢加速主要集中在驱动线圈电流的下降沿,电枢截面电流显著增加,有利于增加电磁推力和提高发射效率。实验结果表明,磁场反向后电枢初速和效率得到了显著的提高,该方法为多级线圈发射装置的设计提供了参考。
电动汽车集群并网的分布式鲁棒优化调度模型

电动汽车(EV)集群与分布式能源协同调控是保证电网经济运行的有力手段。考虑实际场景中EV用户的偏好性,建立计及用户需求偏好的EV控制模型;在时间、空间及功率区间三个维度,构造多面体不确定性集合表征风光的间歇性及EV集群的需求波动性。以最小化成本为目标建立确定性优化模型,并基于多面体不确定性集合,通过鲁棒对等转换将确定性优化转变为鲁棒优化。采用交替方向乘子(ADMM)算法解耦鲁棒优化模型,实现EV集群与其他分布式能源的协同分布式迭代求解。算例分析验证了所提鲁棒优化模型最小化系统成本的同时兼顾了EV用户的需求偏好。
基于自适应变分模式分解的非稳态电压闪变包络参数检测

针对非稳态时变的电压闪变包络参数准确检测难题,提出一种基于自适应变分模态分解的电压闪变包络参数检测方法。首先通过Hilbert变换检波法快速提取电压闪变包络信号;再采用损失系数和能量差作为确定模态分解个数的判断依据,利用自适应变分模态分解闪变包络信号;最后通过Hilbert谱分析求取瞬时幅值和瞬时频率,确定电压闪变包络参数,并开发基于虚拟仪器的电压闪变参数检测实验平台。仿真与实测结果表明,该文方法能有效实现非稳态闪变包络参数的准确检测与分析,可有效克服电网工频波动、叠加谐波和噪声的干扰,相比现有的检测方法具有更高的准确度。
计及风电消纳与发电集团利益的日前协调优化调度

消纳大规模风电增加了系统调峰难度,统一调度调峰资源可能使有深度调峰能力的机组产生偏离成本的经济损失与环境污染,难以保障机组调峰的公平性与积极性。提出集中调度与发电集团自主调度相协调的日前调度模型,将日前优化调度分为两阶段进行:第1阶段沿用集中经济调度方式,以系统煤耗最低为目标形成发电计划,并由机组发电计划得到各集团总发电计划;第2阶段各集团保持总发电计划不变,以集团发电成本最低为目标进行内部优化,重新形成机组发电计划。各集团作为独立利益主体,仅在第2阶段目标中计入机组差异、深度调峰、负荷互动等因素。经IEEE 30母线算例验证,该模型可缓解机组调峰压力,降低弃风率,减少发电集团与系统的运行成本。
考虑电氢耦合的混合储能微电网容量配置优化

在当前电氢联系日益紧密以及微电网技术发展日益成熟的条件下,以单位电量成本、负载失电率和能量过剩率为目标函数,提出考虑电氢耦合的混合储能微电网容量优化配置方法。其中,氢储能系统主要包括电解槽、燃料电池及储氢罐等元件。该储能系统清洁无污染,能够提高光伏发电利用率,平抑直流母线电压波动。采用粒子群优化算法求解具体算例,得到综合经济性与供电可靠性最优的容量配置结果。通过对比分析不同优化算法与权重系数对配置结果的影响,验证了所提方法的有效性。采用RT-LAB半实物仿真平台将配置结果运用在实际情况下,保证了系统在实际工作中的经济性与稳定性。
计及电热特性的离网型风电制氢碱性电解槽阵列优化控制策略

可再生能源制氢对平抑可再生能源的波动性,实现氢能源绿色获取具有重要的价值。该文梳理了碱性电解槽电热特性,总结出电解槽功率调节特性、起停特性等约束条件,据此提出碱性电解槽阵列轮值协调控制策略。案例仿真结果表明,提出的阵列轮值优化控制策略是有效的,在保障消纳效果的同时,可有效提升电解槽阵列寿命和运行安全性并降低投资。研究成果可为基于碱性电解槽的波动性电源消纳工程应用提供参考。
基于Surrogate 优化建模方法的预装式氢储能电站结构布局优化

为探索预装式氢储能电站的散热布局问题,提出一种基于Surrogate算法的设计方法。以功率密度最大为目标,结合COMSOL Multiphysical有限元仿真软件与Surrogate算法对质子交换膜燃料电池(PEMFC)进行结构优化,明晰了PEMFC功率密度范围及其热负荷。基于此,在预装式氢储能电站箱体可行通风散热方案中筛选出最佳方案,以氢储能电站功率最大为目标,以通风散热效果为限制条件,以出风口几何尺寸与PEMFC功率密度为变量,结合Ansys CFX软件与Surrogate算法求解氢储能电站在最佳散热方案下的布局问题,并通过某公司氢储能电站进行了算例验证。验证结果表明:该设计方法解决了有限元模拟搜索法的算力高消耗与结果低通用性的问题,为工业界在多物理量变尺度设计问题上提供了一种有效的解决方案。
基于主从博弈的工业园区综合能源系统氢储能优化配置

在源、网分离模式下中小规模的工业园区综合能源系统中,薄弱的外部供能网络和较高的用热负荷需求引起了系统能量失衡和运营商盈利模式单一等问题。为改善能量平衡,提高能源系统运营商收益水平,结合氢储能多能联供联储的优点,设计由运营商配置氢储能的工业园区综合能源系统基本架构;参考现有价格-能量博弈模式,构建含氢储能的综合能源系统及各参与主体的博弈模型,提出含氢储能的综合能源系统三阶段主从博弈框架。根据博弈的阶段性特点,提出基于遗传算法和混合整数优化的三阶段主从博弈求解方法。算例分析表明,通过优化配置氢储能可有效改善工业园区综合能源系统的能量平衡并提高能源系统运营商的收益。
可再生能源多能互补制-储-运氢关键技术综述

有效利用氢能是目前解决能源短缺及污染严重问题的有效手段,可再生能源制氢技术是氢能得到应用和发展的基石。首先,对制氢技术的基本原理及可再生能源互补系统制氢技术优势进行了简要概括。然后,基于可再生能源的氢能在国内外的研究发展历程,将目前已解决或达成共识的问题进行归纳,对目前的氢能发展水平进行总结。在此基础上,对基于可再生能源互补系统的氢能发展进行详细阐述,对存在的歧义及疑难问题进行了深入的探讨。最后从制氢、储氢、运氢三个方面对氢能未来发展趋势进行了全面的综述,对氢能应用的发展方向进行预测。通过对制氢技术发展历史、研究水平、发展趋势以及氢能储运、应用的深入分析,为可再生能源互补系统制氢技术的发展提供了借鉴和参考。
压力对溶剂法脱除焦油沥青中固体颗粒物的影响

精制沥青是制备各种功能炭材料的前体,焦油沥青需要预处理脱除其中的固体颗粒物(称为喹啉不溶物,QI)以得到精制沥青,压力是脱除QI的重要条件。本文以煤焦油沥青和添加生物质沥青的混合沥青为原料,研究压力对溶剂法脱除固体颗粒物的影响,测试不同压力下精制沥青的QI含量及产率,利用纳米粒度分析仪、扫描电子显微镜和高温黏度测定仪对QI颗粒形貌、粒度及脱除体系黏度进行表征和测定,分析压力对固体颗粒物絮凝沉降的影响规律。研究结果表明,增加压力对沥青收率升高有明显影响,使精制煤焦油沥青的收率由常压的64.6%(质量分数)提升至1MPa时的84.3%(质量分数),精制沥青的QI含量维持在0.06%~0.1%(质量分数)之间。添加15%生物质沥青的混合沥青,产率则由常压时的55.7%(质量分数)提升至1MPa时的72.5%(质量分数)。压力对精制沥青的QI含量影响较小,压力增大,溶剂对沥青组分尤其是重质组分的溶解能力增强,使精制沥青产率升高。较高压力也使体系的黏度略微增大,造成部分QI颗粒沉降困难,不过影响较小。中间相沥青制备的结果表明,精制沥青可以制备出具有流域型结构的中间相沥青,添加生物质沥青更好地改进了流域型的显微结构。
完全连续式生物质水热转化系统的研发趋势

生物质水热转化技术具有原料适应性好、成本低、转化效率高的特点,使其具有未来工业化生产生物原油和化学品替代化石燃料的巨大潜力。本文综述了目前生物质水热转化连续式系统的研发进展,指出目前研发系统的主要环节部分仅水热反应器基本实现了连续化反应,而其他环节如原料进料、产物分离尚未实现连续化运行。分析表明,未来的生产模式要求具备效率高、能耗低、环保和节能等特点,才能实现商业化。本文提出了一套面向未来的完全连续式生物质水热转化系统模式。该系统可以实现包括生物质原料预处理、喂料/泵送、水热反应及产物分离各环节能完全连续化运行。同时,系统在产物分离过程中通过对关键水相产物反复循环回用进行热交换,实现更高的热效率实现节能;其次,通过水相产物的热量回收和水相产物循环回用实现过程水排放更加环保。通过分析实现此系统所需关键部件的研发进展,对该系统面对未来的商业化可能性提供了一种启示。
齿轨铁路轨道-简支梁桥相互作用及轨缝合理位置研究

齿轨铁路与桥梁的梁轨相互作用对行车安全和结构稳定均有重要影响。基于有限元理论,建立了齿轨(钢轨)-轨枕-桥梁-墩台空间耦合计算模型,分析了典型荷载作用下齿轨铁路轨道-简支梁桥相互作用。结果表明:简支梁桥上齿轨铁路梁轨相互作用强于常规桥上无缝线路,在列车纵向荷载作用下的钢轨纵向力、梁轨相对位移、墩顶纵向力、墩顶纵向位移等指标比常规桥上无缝线路大40%以上,建议增强轨道基础与梁体的约束作用,增大轨道结构纵向阻力,防止在列车纵向荷载作用下的轨道爬行。齿轨最大等效应力小于其容许应力,齿轨强度不是结构设计的控制指标。建议齿轨轨缝与梁缝错开布置,可有效避免齿轨轨缝变化过大。
考虑荷载分布的多跨连续钢-再生混凝土组合板长期性能研究

为量化再生粗骨料掺入对多跨连续钢-混凝土组合板长期性能的影响,基于ABAQUS软件建立组合板的非线性热力耦合有限元模型,模型考虑非均匀收缩、非均匀徐变以及混凝土开裂的耦合影响;利用18组足尺试验数据验证模型的可靠性,并对现有规范方法的适用性进行评述;在此基础上,研究不同荷载分布下再生粗骨料取代率对五跨连续组合板长期性能(挠度及支座弯矩)的影响。研究结果表明:基于龄期调整的有效模量法,通过设置温度梯度模拟组合板中混凝土的非均匀收缩、非均匀徐变特性,可有效预测钢-再生混凝土组合板的长期性能,试件跨中挠度的有限元与试验结果最大相差20.3%;掺入再生粗骨料对多跨连续组合板长期性能的影响显著,且不同荷载分布下的影响规律相似,取代率为50%和100%时,组合板在均布荷载作用下的跨中挠度分别增加22.1%和45.0%,支座负弯矩分别增大5.3%和10.8%;与均布荷载作用相比,考虑非均布荷载的钢-再生混凝土组合板长期挠度和支座负弯矩均有所增大,幅值在10%以内。
方钢管混凝土柱-外环板式组合梁节点在地震损伤后的耐火性能分析

为研究方钢管混凝土柱-外环板式组合梁节点在地震损伤后的耐火性能,该文建立了有限元数值模型,并用其他研究者完成的试验数据对模型进行了验证。在此基础上分别建立了震损后组合梁节点在三种受火工况下耐火极限计算模型,分析了组合梁节点柱防火保护层在滞回加载中的脱落位置及脱落程度和三种受火工况对节点耐火极限、破坏模态的影响。结果表明:经历柱端往复荷载作用的节点随着损伤程度的不断加重,钢管应力值及变形程度明显增大;当节点在楼板以下区域受火时,随着受火时间的增长,栓钉由底部至顶部的温度梯度较明显,楼板混凝土由于栓钉的影响,温度场分布呈现波浪形;不同损伤程度及不同受火工况对节点破坏模态均影响显著,但有无考虑防火保护层脱落的节点在三种受火工况下的破坏模态均没有较大差别;在楼板以下区域受火及楼板以上区域受火两种工况下,防火层脱落对重度损伤节点的耐火极限影响显著。在楼板上下区域均受火的工况下,防火层脱落对节点的耐火极限没有显著影响。
复合加固圆形短木柱轴心受压应力-应变关系

内嵌钢筋外包CFRP(carbon fiber reinforced polymer)布复合加固方法可以有效提升古建木柱的承压和变形能力,加固效果显著。为了建立复合加固木柱轴心受压应力-应变模型,同时考虑内嵌钢筋数量以及CFRP布加固量等因素的影响,该文完成了42根复合加固木柱的轴心受压试验。试验结果表明:复合加固方法能够提高木柱的受压承载力、改善木柱的延性;由于木材存在有不可避免的初始缺陷,木柱的破坏主要发生于初始缺陷较为集中的区域。相同测点处,木材、CFRP布和钢筋的荷载-应变曲线分布相近,表明木材与CFRP布和钢筋黏结性能良好,三者能够协调变形、共同工作。基于既有的相关研究,通过对试验数据的拟合分析,给出了复合加固木柱轴心受压峰值应力和峰值应变的计算公式,进而提出了三折线型和多项式型复合加固木柱的轴心受压本构模型。考虑到木材材质的离散性,加固木柱的模型计算曲线与试验曲线基本吻合,验证了所得应力-应变模型的可靠性。
过表达OsCatC基因水稻的获得及其耐盐性机理分析

过氧化氢酶C(Catalase C,CatC)作为重要的抗氧化酶,在水稻发育和胁迫响应方面起重要作用。为了探究CatC在盐胁迫响应中的功能及其作用机制,该研究构建了OsCatC过表达转基因水稻,并比较了其耐盐性和相关抗逆生理指标的变化。结果表明:(1)成功构建过量表达载体pCUbi1390-OsCatC-Flag,并经农杆菌介导的愈伤组织转化获得了30个独立转基因株系(T0),Western blot鉴定T1代幼苗共获得2个OsCatC过表达株系(OE-10、 OE-18);qRT-PCR分析发现,OE-10和OE-18株系的OsCatC转录水平显著高于野生型(WT),证明OsCatC基因已成功过表达于转基因株系(OE-10、OE-18)中,且能正常翻译为融合蛋白CatC-Flag。(2)正常水培条件下,OE-10和OE-18与WT的水稻幼苗长势无明显差异,200mmol·L~(-1) NaCl处理7d后再恢复水培10d时,OE-10和 OE-18幼苗的存活率为20% ~25%,而WT幼苗绝大部分则干枯死亡,存活率仅为5%左右。(3)与WT相比,Os- CatC过表达水稻(OE-10和OE-18)幼苗的耐盐性显著增强,其盐胁迫下的相对电导率、丙二醛和H_2O_2含量显著降低,过氧化氢酶活性显著升高;4μmol·L~(-1)甲基紫精(MV)处理7d后,OE-10和OE-18生长受抑制程度显著小于WT,且幼苗的长度均显著大于WT,表现出较强的氧化胁迫耐受性。研究发现,CatC主要通过降解盐胁迫下过量积累的H_2O_2,减轻氧化损伤,从而提高水稻的耐盐性,证明过表达OsCatC能显著提高水稻对盐胁迫的耐受性,且OsCatC是一个非常好的水稻耐盐候选基因。
对外直接投资对企业就业技能结构的影响效应

研究目标:测度中国企业外直接投资对母公司就业技能结构的影响效应。研究方法:运用分布滞后模型,构建2010~2018年企业层面对外直接投资数据面板数据,从投资动机、出口替代效应和技术溢出效应三条渠道进行研究分析。研究发现:企业对外直接投资显著优化了母公司就业技能结构且具有滞后性。在异质性分析回归中,从东道国发达程度看,对发达国家和发展中国家的投资均显著提升了母公司就业技能结构。从投资进入模式来看,绿地投资和跨国并购均能优化企业就业技能结构,但绿地投资对母公司技能结构优化作用更大。从地区发展差异来看,东部地区企业对外直接投资显著提升企业就业技能结构,中西部地区企业对外投资显著降低了企业就业技能结构。研究创新:本文从企业对外投资额视角探究了OFDI对企业就业技能结构的优化作用,并利用友好城市这一工具变量很好地解决了内生性问题。研究价值:在当前中国积极融入全球化的大环境下,着力推动企业“走出去”,优化企业对外投资布局,对缓解国内就业结构矛盾有着重要的价值和意义。
基于双螺旋点扩散函数工程的多焦点图像扫描显微

在传统共聚焦显微技术的基础上,图像扫描显微技术使用面阵探测器来代替单点探测器,结合虚拟数字针孔并利用像素重定位和解卷积图像重构算法将传统宽场显微镜的分辨率提高一倍,实现了高信噪比的超分辨共焦成像.但是,由于采用逐点扫描的方式,三维成像速度相对较慢,限制了其在活体样品成像中的应用.为了进一步提高图像扫描显微术的成像速度,本文提出了一种基于双螺旋点扩散函数工程的多焦点图像扫描显微成像方法和系统.在照明光路中,利用高速数字微镜器件产生周期分布的聚焦点阵对样品进行并行激发和快速二维扫描;在探测光路中,利用双螺旋相位片将激发点荧光信号的强度分布转换为双螺旋的形式;最终,利用后期数字重聚焦处理,从单次样品扫描数据中重构出多个样品层的超分辨宽场图像.在此基础上,利用搭建的系统分别对纤维状肌动蛋白和海拉细胞线粒体进行成像实验,证明了该方法的超分辨能力和快速三维成像能力.
In 掺杂h-LuFeO_3光吸收及极化性能的第一性原理计算

h-LuFeO_3是一种窄带隙铁电半导体材料,已被证明在铁电光伏领域有较好的应用前景.然而,较低的极化强度使光生电子-空穴对复合率大,限制了h-LuFeO_3基铁电光伏电池效率的提高.为改善h-LuFeO_3的极化强度,提高光吸收性质,本文利用第一性原理计算方法研究了In原子在h-LuFeO_3不同位置的掺杂形成能,得到最稳定的掺杂位置,比较了h-Lu_(1-x)In_xFeO_3 (x = 0, 0.167, 0.333, 0.667)的带隙、光吸收性能及极化强度等性质.计算结果表明,随着In掺杂比例的增加, h-LuFeO_3的晶格常数c/a比不断增大,铁电极化强度得到提高.当In∶Lu = 2∶1时,材料杂质能级出现, Fe-O轨道杂化得到增强,提高了h-LuFeO_3的光吸收性能.此工作证明了In掺杂是改善h-LuFeO_3极化强度和光吸收系数的有效方法,对铁电光伏性能的提高提供一种新途径.
自旋涨落与非常规超导配对

铜氧化物高温超导、铁基高温超导、重费米子超导和k-型层状有机超导等超导体的超导态都与磁性有序态相邻,且超导能隙在动量空间一般存在变号.因此,这些超导体的超导机理被认为有别于常规BCS超导中的电子交换声子导致的各向同性s-波配对.在这些非常规超导中,自旋涨落被认为是导致电子形成库珀对的主要起源之一.本文主要以铜基和铁基高温超导为例简要综述非常规超导中的自旋序和自旋涨落性质,二维哈伯徳模型中超导的起因及在解释铜基和铁基高温超导配对对称性的应用,以及与非常规超导紧密相关的中子自旋共振模性质和理论解释.我们认为,尽管磁性和超导性的相互影响已经过多年研究,但仍是当前一个富有挑战的活跃研究领域.
高压下富氢高温超导体的研究进展

近年来,高压强极端条件下的富氢化合物成为高温超导体研究的热点目标材料体系.该领域目前取得了两个标志性重要进展,先后发现了共价型H3S富氢超导体(T_c = 200 K)和以LaH_(10)(T_c = 260 K, -13 ℃), YH_6, YH_9等为代表的一类氢笼合物结构的离子型富氢超导体,先后刷新了超导温度的新纪录.这些研究工作燃发了人们在高压下富氢化合物中发现室温超导体的希望.本文重点介绍高压下富氢高温超导体的相关研究进展,讨论富氢化合物产生高温超导电性的物理机理,展望未来在富氢化合物中发现室温超导体的可能性并提出多元富氢化合物候选体系.
基于生态系统服务供需的厦漳泉地区生态网络空间优化

耦合生态系统服务供需和景观生态安全格局,解构城市群地区生态空间结构,是优化农业—城镇—生态网络空间布局的基础。基于生态系统服务供需理论,以福建东南沿海厦漳泉城市群为例,综合生态系统服务最重要区域和生态红线边界确定供给源地,结合自然、经济多要素构建消费格局,应用最小累积阻力模型建立景观生态安全格局,识别需求分区、生态流网络、关键节点等组分,采用分层叠加分析重构厦漳泉地区生态网络空间。结果显示:(1)供给源地占研究区总面积的41.64%,生态缓冲区、生态敏感区和生产生活区分别占22.67%、31.58%和4.11%;(2)供给源地集中于中西部丘陵山区,耗费低值区与供给源地分布一致,而高值区呈 “井”字形分布特征,集中于沿海一带;(3)生态流通道网状化程度较高,中西部主要由森林构成,东部沿海区域主要由城镇水系和绿地系统、周边农田构成,驱动因素类型和强度均呈现显著的空间异质性;(4)提出构建厦漳泉地区“九区四组团一带九廊道多中心”的生态网络空间优化布局,协调区域间生产生活生态功能组合,促进经济—生态空间协同发展。
基于地理标记照片的入境游客空间特征与移动轨迹——以南京市为例

随着互联网与社交媒体的兴起,用户分享内容中的地理标记数据成为旅游流研究的重要对象。以南京入境旅游流空间特征为研究对象,以2010—2018年Flickr平台内南京地理标记照片为基础,利用DBSCAN算法、ArcGIS 10.2等方法与技术探究南京入境旅游热点区域、游客移动轨迹特征及模式。研究结果显示:(1)南京入境游客访问峰值出现在3-6月及10月,以一日游为主。(2)南京AOI空间分布差异明显,历史城区是南京入境旅游最热门区域,其AOI分布与旅游景区、商业购物等相关产业空间高度重合;中心城区的AOI分布数量次之,钟山风景区是其热度核心,深受热衷历史文化的游客追捧;郊区的AOI分布数量最少,基本与当地旅游景区相吻合。(3)单日游和多日游的游客移动轨迹网具有显著差异性,分别体现在网络范围、网络体系、旅游对流及转移差值4个方面。(4)南京入境游客移动轨迹模式可划分为区域内部移动轨迹模式和区域间移动轨迹模式。根据上述研究结果,分别针对历史城区、中心城区及郊区提出相应的发展建议。
中国省际农业碳排放测算及低碳化水平评价——基于衍生指标与TOPSIS法的运用

农业碳排放量测算及低碳化水平评价,是实现农业绿色发展和制定碳减排计划的重要依据。通过测算2006—2016年中国30个省份的农业碳排放量,并以测算结果为基础,从农业用地、禽畜养殖和农业能源三个方面构造农业碳排放衍生指标,采用基于动态自然权重的TOPSIS法对各省农业低碳化水平进行评价。结果表明:中国农业碳排放总量呈先降后升的“V型”变化,由2006年的91096万t下降至2008年的83521万t,此后稳步增加至2016年的92192万t。农业非能源碳排放量占农业碳排放总量的84%以上,土壤管理是农业非能源碳排放的第一来源。省际农业碳排放衍生指标异质性较强,农业低碳化水平整体不高。研究结果可为农业和环境部门开展低碳农业评价工作提供借鉴。
黄河流域城市群与产业转型发展

黄河流域生态保护与高质量发展是国家重大战略之一。城市群和产业转型发展是实现黄河流域生态保护与高质量发展的内在要求和根本保障,揭示流域尺度城市群发展与产业转型升级的路径对指导黄河流域高质量发展意义重大。为此,本文聚焦“城市群和产业转型发展”,联合来自中国科学院地理科学与资源研究所、中国社会科学院生态文明研究所、黄河水利科学研究院、首都经济贸易大学、北京大学、河南大学等单位的专家学者,从生态保护、资源配置、动态演化、空间结构、整合调控等视角,探讨黄河流域城市群与产业转型发展的重要议题,以求服务于黄河流域生态保护与高质量发展的国家重大战略实施。核心观点如下:识别水资源、城市群和产业发展的关系是促进产业转型和城市转型协同、经济转型和社会转型并进的关键;分析流域生态保护和高质量发展复杂耦合与动力演化机制对于实现流域高质量发展意义重大;揭示黄河流域典型城市群和产业空间演变机理,构建城市群与产业转型发展空间一体化目标与模式,是促进黄河流域的高质量发展的有效途径;在全球化和能源革命导致贸易不确定性增加、社会经济与生态环境关系复杂、“双循环”的新发展格局构建背景下,黄河流域“城市群和产业转型发展”亟需更全面的整合调控机制。
河北省大气污染时空变化特征及其影响因素

河北省是中国污染最严重的省份,研究该省大气污染的时空变化与影响因素具有十分重要的意义。利用逐日空气质量指数(AQI)、气象要素观测资料以及社会经济数据,统计分析与空间分析法结合分析了河北省AQI时空变化特征及其与影响因素的定量关系。结果表明:河北省大气污染主要发生在中西部和南部,尤以邯郸、邢台与石家庄等地最为严重,北部地区相对较少。河北省AQI总体呈现逐年减少的趋势,2014—2018年河北省平均AQI线性趋势为-8.845/年,而且与风速、气温、降水、GDP、人口、电力消耗量和第二产业呈现显著负相关关系,而和NO_x与SO_2的排放量呈正相关。气候条件是河北省大气污染的诱导因素,而人为排放是河北省大气重污染的主要因素。随着河北经济的飞速发展,大气污染综合防治经费的投入增加,河北省经济增长与环境污染处于反向阶段,大气污染与经济发展的非线性关系早已过了环境库兹涅兹曲线(EKC)“拐点”。研究结果可为河北省空气污染治理提供理论依据。
酉阳河流域典型年汛期的基流分割研究

基流分割是水文学研究中的重难点问题之一,目前基流分割也存在许多方法。基于酉阳河典型年汛期实测日平均流量资料,分别采用Chapman-Maxwell改进方程数字滤波法一次滤波(参数N=1)以及二次滤波(参数N=2)、BFI(f)法、HYSEP固定步长法、HYSEP滑动步长法、HYSEP局部最小值法进行基流分割并对其结果进行分析对比。研究结果表明:不同方法下得到的基流分割线各不相同,各年份基流指数的统计特征也存在一定差异,采用Chapman-Maxwell改进方程数字滤波法二次滤波得到的基流成果更符合基流的一般特征以及酉阳河流域的降水径流关系特点。
陕西汛雨开始日期异常的气候特征及其影响系统

利用陕西省1961—2018年逐日降水资料、NCEP/NCAR再分析资料及NOAA海温资料,基于合成分析、相关分析等方法,研究了陕西汛雨开始早晚的气候特征及其影响系统。结果表明:陕西入汛日具有显著的年际和年代际变化特征,20世纪60年代主要以偏晚为主,70、80年代以偏早为主,90年代偏晚,进入21世纪以后以偏早为主,雨季主要集中在7月上旬至中旬中期。入汛偏早年,东亚副热带西风急流于6月下旬北跳,强度偏强,北跳偏早,欧亚中高纬为两槽一脊,副高偏强、偏西、偏北;低层,孟加拉湾至中国南海为巨大的气旋式距平环流,西北太平洋为显著的反气旋距平环流。入汛偏晚年,环流系统与偏早年相反。入汛早晚与冬春季海表温度相关,当冬季印度洋、春季热带北大西洋海温偏高,有利于入汛。
祁连山疏勒河源区冻土退化对土壤微生物生物量碳氮的影响

对青藏高原东北缘祁连山西段疏勒河源区多年冻土区0~50 cm土壤微生物生物量碳氮分布特征及其影响因素进行分析。结果表明:稳定型和极不稳定型多年冻土区0~50 cm土壤中微生物量碳含量范围分别为0.015~0.620 g/kg和0.019~0.411 g/kg,微生物量氮含量范围分别为0.644~12.770 mg/kg和0.207~3.725 mg/kg;土壤微生物量总体呈现出稳定型显著高于极不稳定型多年冻土,表明多年冻土退化(多年冻土由稳定型退化为极不稳定型)对土壤微生物量积累有明显抑制作用。土壤微生物生物量碳占有机碳、微生物生物量氮占全氮的比值在稳定型多年冻土中显著高于极不稳定型,表明多年冻土退化对土壤微生物的矿化能力有明显抑制作用。土壤微生物量及其与土壤养分的比值有显著的剖面变化特征,随土壤深度增加而减小。土壤微生物量碳氮均与土壤温度显著负相关,与地下生物量显著正相关。稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与碳氮比正相关、与氧化还原电位负相关;不稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与pH正相关。土壤微生物量碳氮与土壤温度和pH在剖面变化上显著相关。逐步回归分析表明驱动微生物生物量碳氮在不同多年冻土类型和土层之间变化的因子是不同的。
基于产业链的全球铜贸易网络结构研究

基于产业链视角研究铜贸易网络,构建了2017年铜矿石、粗铜、精炼铜、铜材和废杂铜5类含铜产品的全球贸易网络,对比产业链上各环节产品的贸易网络的拓扑结构,以全面刻画铜资源的全球流动以及国家(地区)之间的铜贸易关系。主要结论如下:① 2001年以来,全球含铜产品贸易重量稳定增长,其中铜矿石贸易重量最大,精炼铜次之。② 5类含铜产品贸易网络的拓扑结构存在明显差异,根据社区发现算法可划分为4~8个组团,模块度在0.216~0.482之间。由于资源禀赋和工业体系发展程度不同,大部分国家(地区)在5类贸易网络中分属于不同的组团。③中国对铜资源的需求巨大,围绕着中国的需求产生的贸易关系在铜矿石、粗铜、精炼铜、废杂铜4类贸易网络中都构成第一大组团,分别包含47、102、120、135个国家(地区),表明中国在全球铜贸易中占有重要地位,但也反映了中国铜资源自给率低、对外依存度大等问题。
多重距离对中国入境与出境旅游流的影响:基于组态的视角

中国出境旅游流的高速增长与入境旅游流趋于稳定的增长形成强烈反差,明晰中国出入境旅游流之间的差异关系和影响因素具有重要的理论价值和现实意义。引入包含经济距离、文化距离、地理距离、制度距离的四维度距离理论框架(CAGE),尝试从多重距离视角剖析近年来中国出入境旅游流发展过程中产生的结构性差异,并通过使用当下社会科学领域新的研究方法—定性比较分析(QCA)对中国出入境旅游流的作用路径进行组态分析。研究结果发现:①在时间层面上,距离因素对近年来中国出入境旅游流的影响较为稳定;②对比中国出入境旅游流,距离因素对于出境旅游流和入境旅游流的作用规律存在一定程度的相似性;③对比高、非高净值国际旅游流,距离因素对高出入境旅游流和非高出入境旅游流的作用方式不同。其中,经济距离是高净值国际旅游流产生的核心条件;地理距离、文化距离、制度距离分别是非高净值国际旅游流产生的核心条件。
黄鳍鲷肌肉中弹性蛋白酶基因全长克隆及生物信息学

研究表明弹性蛋白酶(elastase, Ela)参与调控嗜水气单胞菌引起的细菌性溃疡病,对控制鱼类养殖中免疫疾病有重要作用。本研究根据已报道脊椎动物的Elas基因序列设计特异性引物,通过RT-PCR和RACE技术克隆获得黄鳍鲷Ela基因(AlEla)cDNA序列全长,并对其进行生物信息学分析。结果显示,AlEla基因全长为946 bp,包含807 bp的开放阅读框,编码269个氨基酸,含有16个氨基酸信号肽的亲水性稳定膜外蛋白,定位于细胞外基质,具有3个O-糖基化和15个磷酸化的潜在位点。编码的成熟AlEla蛋白预测相对分子质量27 509 u,等电点为6.05。氨基酸序列同源性比对发现,AlEla与鲷和鲆的Elas2的同源性为84.76%~99.26%,处于系统进化树上同一分支,表明它们的亲缘性相近。AlEla具有Elas的保守结构,如Tryp-SPc结构域、丝氨酸蛋白酶催化三联体、保守的半胱氨酸残基以及在C端含有GDSGGPL序列等,揭示该酶有丝氨酸蛋白酶的催化活性。对AlEla蛋白的二级结构分析显示,α-螺旋、β-转角、β-折叠和无规则卷曲所占的比例分别为17.84%、7.06%、24.54%和50.56%。三级结构分析推测α-螺旋和β-折叠对于AlEla蛋白的空间构象可能有着重要作用。本研究从黄鳍鲷肌肉中成功克隆AlEla基因并分析其生物信息学特征,为后续研究AlEla参与调控鱼类免疫疾病的机制提供理论基础。