mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
激光触发真空开关的目标材料触发特性

激光触发真空开关(LTVS)和电气触发真空开关(ETVS)的关键区别是触发方式不同,由于LTVS采用激光照射目标材料产生初始等离子体的方式,不同的目标材料对LTVS的触发特性产生不同的影响。使用3种激光波长(1 064 nm、532 nm和266 nm)测试目标材料的触发特性,总体上导通时延随着激光能量的增加而减少。
GIS局部放电脉冲分类特征提取算法

传统的基于局部放电脉冲时频信息构建的局部放电脉冲群分类谱图,多数只能提取表征局部放电脉冲波形特征的低维特征量。当分类算法需要更多的特征量来完成对放电脉冲群的分类工作时,采用上述算法则不能有效地完成对局部放电脉冲群的分类工作。为此提出了采用等效时频熵算法来提取表征局部放电脉冲波形特征的多维特征量,构建放电脉冲群的等效时频熵分类谱图,并与改进的模糊C均值聚类算法相结合实现对不同类型局部放电脉冲群的分类工作。基于气体绝缘组合开关设备(GIS)的实验结果证实了上述方法的有效性和合理性,为研制基于单一人工缺陷模型的局部放电在线监测和识别系统提供了实验和理论依据。
OPGW临界融冰电流及其影响因素

光纤复合架空地线(OPGW)覆冰影响电网安全稳定运行,采用直流融冰是防止OPGW发生覆冰事故的有效措施之一。建立了OPGW的直流融冰模型,计算了OPGW直流融冰过程中的动态温度特性,分析了OPGW的临界融冰电流及其影响因素,并在人工气候实验室对计算结果进行了验证。结果表明: 融冰过程中冰层外表面的热交换系数对融冰过程影响很大,其大小与环境温度、风速、覆冰厚度和冰层外表面温度有关; 影响OPGW临界融冰电流的主要因素有环境温度、风速、覆冰厚度和OPGW型式; 临界融冰电流随环境温度降低、风速增加及覆冰厚度的增加而增加,但冰厚的影响程度相对较小。因此,应根据不同环境条件选择OPGW的融冰电流。
不平衡电网电压下模块化多电平换流器的环流抑制策略

模块化多电平换流器(MMC)内部环流的存在增大了桥臂电流的峰值和有效值,增加了子模块电容电压的波动幅度,影响电力电子器件的安全运行,因此,有必要对其进行有效抑制。通过对相单元瞬时能量进行推导和分析,指出电网电压不平衡时三相环流可能存在2倍频的正序、负序和零序分量,三相环流的直流分量不一定彼此相等。推导了三相环流直流分量即环流参考值的计算公式,并提出基于比例积分(PI)调节器和矢量比例积分(VPI)调节器并联的新型环流抑制策略,给出了相关控制参数的整定方法。新型环流抑制策略可直接在abc三相静止坐标系下执行,因而无需坐标变换和锁相环,控制结构简单,可同时消除2倍频正序、负序和零序环流,并且在电网电压平衡和不平衡时均适用。在PSCAD/EMTDC中搭建了21电平MMC仿真模型,验证了该环流抑制策略的正确性和有效性。
交直流混合电力系统的安全校正策略

随着交直流混合电力系统的迅速发展,直流闭锁或线路故障引发系统连锁故障的风险增加,故需要根据电网运行状态采取相应的控制措施避免潮流进一步过载。在智能电网背景下,考虑将直流和可控串联补偿器(TCSC)也作为控制措施以进一步减少负荷切除量。制定安全校正策略常用的方法有灵敏度法和优化规划法。灵敏度法便于在线切机切负荷控制,分析了直流功率和TCSC电抗值的支路潮流灵敏度是控制量的函数并非定值,故在交直流混合电力系统的安全校正策略制定中应用灵敏度法有一定困难。针对优化规划法优化变量多、计算时间长、难以在线实施,提出采用启发式搜索原理缩减优化变量数量的优化规划法,该方法基于负荷转移因子(LSF)筛选出对待调节支路控制效果最好的发电机和负荷节点,将这些节点的功率与直流功率以及TCSC电抗值一同作为优化变量,以负荷总切除量最小即经济性最佳为目标函数建立优化模型并采用智能优化算法求解,能够在较短时间内得到安全校正方案。基于改造的IEEE30节点算例系统,通过与不采用启发式搜索以及不考虑将直流功率和TCSC电抗值作为优化变量得到的结果相比较,该方法的有效性及优越性得到验证。
集磁环式光学电流互感器的自校正测量方法

为解决集磁环式光学电流互感器存在的线性度和准确度差的问题,提出了一种集磁环式光学电流互感器的自校正测量方法。该方法在常规集磁环式光学电流互感器的基础上增加基准电流源、自校正线圈和远端采集单元,并采用自校正算法进行数据处理,使常规的集磁环式光学电流互感器成为一个完整的自校正测量系统。实验结果表明,所设计的集磁环式光学电流互感器测量准确度等级满足IEC 0.2级的测量要求,可以有效提高集磁环式光学电流互感器的线性度和准确度,证明了自校正测量方法的正确性与实用性。同时为集磁环式光学电流互感器的实用化设计提供了新的思路。
并联式绕组开放式永磁同步发电机系统改进电流控制策略

为解决传统永磁同步发电机系统存在的输出电压调节困难和适应转速范围窄的问题,针对一种新型的并联式绕组开放式永磁发电机系统中固有的零序电流和谐波问题,在分析并联式绕组开放式发电系统工作原理与零序电流产生机理的基础上,提出一种改进型电流控制策略,该方法在传统PI控制策略的基础上,增加对发电系统中整流桥侧的偏置电压的补偿量,抑制PI调节器输出的波动,实现电流谐波的抑制。最后,通过仿真和实验分析验证了该文提出的改进型电流控制策略与传统电流控制策略相比具有优良的控制性能。
功率因数与电压跌落深度双影响因子下中压H桥链式动态电压恢复器的滤波器优化设计

中压H桥链式动态电压恢复器(DVR)是一种串联接入中压配电网的电压闪变抑制装置,其输出侧滤波器参数的优化匹配,是关乎装置性能与成本的关键问题。系统分析了中压H桥链式DVR输出侧滤波器的设计需求,详细推导了滤波器参数取值的边界约束条件。同时,针对功率因数和电压跌落深度对滤波器元件取值的影响开展研究,提出一种综合权衡双影响因子的滤波器参数优化设计方法,并用之求解出10 kV/2 MW工业样机的最佳匹配参数,且在Matlab /Simulink中给予了相关仿真证明。最后,样机在10 kV工况下的良好静态、动态实验结果进一步验证了所提方法的有效性。
一种混合动力电动汽车电池荷电状态预测的新方法

针对混合动力电动汽车(HEV)电池荷电状态(SOC)预测问题,引入贝叶斯极限学习机(BELM)方法。对极限学习机和贝叶斯线性回归的基本原理进行详细介绍,为提高极限学习机的拟合和泛化能力,采用贝叶斯方法来优化极限学习机输出层的权重。在循环工况条件下选择电池的工作电压、工作电流和表面温度参数用来预测电池SOC的实时值,同时兼顾HEV再生制动时的能量回馈过程。高级车辆仿真软件ADVISOR下的仿真结果和实际实验结果均表明: 所设计的预测模型具有较高的准确度,能够实时准确地预测出SOC值,实用性强且有效性高。
考虑转速滤波的永磁同步电动机转速伺服系统改进型自抗扰控制器

在永磁同步电动机伺服系统中,通常根据位置信号采用M法计算转速。由于位置信号存在量化误差等原因,计算转速存在测量噪声,因此常将滤波后的转速作为反馈。在传统的转速一阶自抗扰控制系统中,自抗扰控制器的设计过程并未考虑转速滤波环节的影响,这将使系统性能受滤波时间常数的影响。提出一种考虑反馈转速滤波环节的改进型自抗扰控制器,将滤波后的转速扩张为一个新状态量,利用三阶线性扩张状态观测器估计滤波之前的转速量,并将其作为反馈。实验结果表明,改进型自抗扰控制系统具有较好的控制性能。
三相异步发电机带单相负载稳态运行的复合序网模型

以对称分量法为基础,结合发电机外电路的连接方式,推导出含有受控源的三相异步发电机单相稳态运行时的复合序网模型,并进一步得到发电机稳态运行时的正序阻抗方程。利用优化方法求解该方程,求解出给定电容组合下异步发电机稳态运行的频率标幺值及励磁电抗,进而得到负载电压。再以发电机负载电压为已知条件,通过迭代方法求出使电压稳定时的不同电容组合。计算值与实验值吻合度较高,验证了分析方法的准确性。
基于双层模糊机会约束规划的虚拟电厂优化调度

提出了一种基于双层模糊机会约束规划的虚拟电厂优化调度方法。首先,通过虚拟电厂对分布式电源和主动负荷进行整合; 其次,在电价激励机制下,利用双层机会约束规划描述电网与虚拟电厂的互动机理,并对碳排放成本、电动汽车的充放电成本、空调的舒适度效益、电网与虚拟电厂的供需不平衡成本等进行详细分析; 进一步利用模糊参数描述分布式新能源发电和负荷的不确定性,由此建立基于双层模糊机会约束规划的虚拟电厂优化调度模型; 接着,综合利用支持向量回归、模糊模拟、清晰等价类方法将所提模型的模糊机会约束条件转换为确定性条件,并结合模式搜索算法和人工蜂群算法进行求解; 最后,通过算例验证了所提方法的有效性。
考虑风电不确定出力的风电并网协调优化模型

针对风电出力的随机性和间歇性等特点,首先,提出了风电预渗透率的概念,结合风电预测精度,建立了风电预测误差计算模型。其次,考虑到误差随时间的迁移性,建立了风电预测误差增长模型,并建立了基于误差增长的风电不确定出力计算模型。在建立负荷可参与调度的权重区间模型以及引入可调度负荷与储能系统的基础上,建立了风电成本模型和考虑可调度负荷与储能系统风电并网协调优化调度模型。最后,以某地区电力系统为研究对象,采用Matlab对优化模型进行仿真求解,结果表明,所用方法能够有效降低弃风率以及火电备用容量。
级联H桥型SVG直流侧电压平衡控制方法

级联H桥型SVG是目前大容量无功补偿装置的最佳方案之一,直流侧电压的稳定与平衡是保障装置可靠运行的必要条件。建立和分析了级联H桥型SVG的等效数学模型,推导了直流侧电压的波动过程,在此基础上分析其相间有功功率交换过程,并提出了一种基于零序电压控制的直流侧电压平衡的三级控制方法,即全局直流侧电压平衡控制、相间直流侧电压平衡控制和相内直流侧电压平衡控制,从而很好地解决了直流侧电压平衡控制问题。最后选取单相两个H桥单元的主电路结构进行仿真和实验分析,验证该方法的有效性。
多馈线型低压配电网分布式谐波治理的优化控制

针对多馈线型低压配电网的谐波治理问题,将多功能光伏逆变器作为谐波治理的基本单元,构建了一个分布式谐波治理系统。通过对电网谐波的建模与分析,合理利用多谐波源对公共连接点(PCC)谐波电压的积极影响,在计及逆变器容量限制的前提下,建立了一个复合型谐波治理目标,从而实现各馈线谐波补偿任务的优化分配。并通过Matlab /Simulink仿真分析比较了传统方法与优化方法的特点,验证了该模型和优化控制策略的有效性。与现有的谐波治理方法相比,该方法在尽量降低谐波补偿消耗的同时有效改善了PCC点电压谐波畸变,提升了系统谐波治理能效。
基于最优功率分配的多端直流网络改进下垂控制策略

由于多端直流系统各输电通道距离不一致以及直流线路本身电阻较大,导致远距离、大容量直流输电系统的铜耗较大。为了实现整个系统铜耗最小的站间协调控制,构建未考虑本地负荷与考虑本地负荷时直流电压下垂系数的计算方法,提出一种改进的直流电压下垂控制策略。引入换流站可调容量大小,使得各换流站“量力而行”地参与下垂控制功率调整。利用PSCAD/EMTDC建立该四端直流系统的详细模型,仿真验证了正常运行及故障工况下该系统的运行特性。结果表明,所提出的控制方法可有效减少直流系统铜耗,有效改善交流侧故障引起的直流侧功率振荡,实现紧急功率支援。
干旱条件下春玉米高光谱特征及土壤含水量反演

通过辽宁锦州地区春玉米不同生育时期的土壤水分控制试验,利用ASDFieldSpec Pro FR分光辐射计观测不同生长状况的玉米冠层高光谱反射率,分析光谱反射率变化特征,建立光谱参数对土壤水分的反演模型。结果表明:玉米在七叶-拔节期受到干旱胁迫后,750?1400 nm波段冠层光谱反射率、红边幅值、红边面积均出现降低,350?750、1400? 2300 nm反射率出现升高趋势;750?1400 nm、红边幅值、红边面积对土壤干旱胁迫的响应时间较短,且存在异于正常灌溉处理的光谱特征;反演方法中,逐步回归方法利用高光谱反射率反演土壤含水量的误差小于一阶导数光谱,反演10 cm土壤含水量的效果好于30 cm。
拟南芥MLH1基因启动子甲基化作为镉胁迫生物标记物潜力评估

应用重亚硫酸盐测序技术,研究了镉(Cd)胁迫21 d后拟南芥幼苗错配修复基因MutL-homologue1 (MLH1)启动子甲基化的变化趋势。结果显示,拟南芥MLH1启动子区域为-346?+42(391 bp),含有71个胞嘧啶:16个CpG、6个CHG (H为C、A或T)和49个CHH位点。对照植株CpG、CHH和CHG位点的甲基化率分别为44.8%、40.5%和52.0%。随Cd胁迫浓度的增加,MLH1启动子区胞嘧啶位点发生超甲基化和去甲基化的位点数逐渐增加;这些位点的甲基化率均呈上升趋势,且均高于对照组(除CHG位点外)。MLH1启动子区域71个胞嘧啶中,CpG6、CpG9、CHH44和CHG4位点的甲基化多态性对Cd胁迫更敏感,且具有剂量-效应关系;其中0.25 mg · L~(-1) Cd胁迫下,CpG9位点为超甲基化,其甲基化变化率为20.0%,其他3个位点为去甲基化,其甲基化变化率分别为12.0%、20.0%和20.0%。相对于幼苗的其他生物学性状(叶片数、生物量及叶绿素含量),Cd胁迫下MLH1启动子甲基化变化更显著且敏感,上述4个胞嘧啶热点的甲基化多态性可作为检测Cd胁迫对植物遗传毒性效应潜在的、有效的生物标记物。
焦岗湖浮游甲壳动物群落结构的季节动态

2013年10月至2014年7月分季节对焦岗湖浮游甲壳动物群落结构动态进行调查,并探讨了影响浮游甲壳动物群落结构的环境因子。结果表明:焦岗湖共记录浮游甲壳动物17种,其中枝角类8属11种,桡足类5属6种;全湖枝角类的优势种为秀体潘(Diaphanosoma sp.)、矩形尖额潘(Alona rectangula)和脆弱象鼻潘(Bosmina fatalis),桡足类的优势种为跨立小剑水蚤(Microcγclops vaticans)和透明温剑水蚤(Thermocγclops hyalinus);浮游甲壳动物的密度和生物量呈现明显的季节变化,春、夏季较高,秋、冬季较低,年平均密度和年平均生物量分别为(196.30±313.75)ind ? L~(-1)和(l.80±3.18)mg ?L~(-1);枝角类的密度和生物量的最高值分别出现在夏季[(28.53±55.91)ind ? L~(-1)]和春季[(0.61±0.70)mg ?L~(-1)],桡足类的密度和生物量的最高值均出现在夏季,分别为(31.47±51.09)ind ? L~(-1)和(2.82±4.58) mg? L~(-1);全湖浮游甲壳动物群落Shannon多样性指数的年平均值为1.07±0.81,最大值(1.74±0.46)出现在春季;典范对应分析(CCA)表明,与焦岗湖浮游甲壳动物群落结构的季节动态变化相关的重要环境因子为水温、pH、溶解氧、浮游植物生物量、营养盐等。
鼎湖山典型森林地表卤代烃通量对氮沉降的响应

卤代烃(volatile halogenated organic compounds,VOX)是一类已被公认的大气环境污染物,能导致臭氧层空洞和温室效应。虽然海洋是卤代烃主要的源汇区,但是森林生态系统地表卤代烃通量对全球卤代烃循环也存在着重要贡献。全球氮沉降量逐年增加,严重影响森林生态系统的结构与功能,从而导致地表卤代烃源汇发生改变。本研究运用静态箱及大气预浓缩仪-GC-MS系统分析了鼎湖山马尾松林(PF)和季风常绿阔叶林(BF)地表卤代烃通量及其对氮沉降的响应。结果表明:自然氮沉降下,马尾松林地表为卤代烃的汇,吸收速率最大的化合物为1,1,2-三氯乙烷,达-428.32 pmol ? m~(-2) ? s~(-1);施氮促进卤代烃排放,且中氮效果显著,地表由“汇”变成“源”;阔叶林地表为卤代烃的源,氮增加抑制其排放,部分卤代烃由“源”变为“汇”,对照样地与氮处理样地存在显著差异。自然氮沉降下,林型间卤代烃通量存在显著差异,加氮后差异减弱甚至消失。加氮处理样地,马尾松林中氯乙烯与1,2-二氯丙烷、1,1,2-三氯乙烷显著相关,阔叶林中氯甲烷与氯乙烯、氯乙烷及氯苯显著相关,而氯苯与大部分被测卤代烃都具有显著的相关性,说明部分卤代烃对氮沉降可能有相同的响应机制。自然氮沉降下,阔叶林卤代烃通量日变化无明显规律,但高氮处理样地,各化合物表现基本一致,在07:00出现释放小高峰,最大吸收则主要出现在13:00。
树脂包膜缓释肥在机插杂交稻上的肥效初探

研究了上海市奉贤地区在秸秆还田条件下的机插杂交稻施用树脂包膜缓释肥料的运筹模式,试验结果表明:在机插杂交稻上施用46% (26-10-10)树脂包膜缓释肥600 kg/hm~2,可以在等氮条件下比42%水稻BB肥少施一次分蘖肥,并且增产3.16%、增收2.17%,起到了较好的减肥、减人工以及增产、增收的效果。
厌氧/好氧工艺中微生物强化原位污泥减量机理

利用静态试验研究了微生物菌剂对活性污泥水解酸化的强化作用,发现菌剂组的pH值明显降低,其上清液中的有机物(如SCOD、TP、TN、氨氮、蛋白质、多糖)和金属离子(如Na、 K、Ca、Mg、Fe)等含量明显升高,菌剂组液相中乙酸和丙酸的最大累积量分别为空白组的4.87倍和5.73倍。依托模拟罗芳污水厂运行工况的A/O中试装置考察了微生物强化污泥减量效果,并研究了微生物强化对中试系统理化性质的影响。沿程组分分析显示菌剂组各区的MLVSS/MLSS值均低于空白组,活性污泥中有机质含量明显降低;菌剂组厌氧区单位质量污泥对应的SCOD、TP、 TN、氨氮、蛋白质和多糖含量较空白组高出18% ~57%不等,微生物强化增强了活性污泥代谢活性,菌剂组的维持代谢SOUR和内源呼吸SOUR均高于空白组。可见,微生物强化污泥减量技术是通过强化污泥溶胞和隐性增长实现污泥减量的。
无人机遥感在作物监测中的应用与展望

无人机遥感具有影像分辨率高、机动灵活、成本低、实时等特点,将其应用于农业领域能够大幅度提高农业现代化水平,对于促进农业可持续发展具有重要意义。本文阐述了无人机遥感在作物监测中的应用现状, 包括地块面积估测、生长状况以及灾害监测;对比了无人机遥感与卫星遥感、近地遥感监测手段,分析了无人机的优势;最后展望了无人机遥感在作物监测中应解决的问题,为无人机在作物监测领域的应用提供依据。
Next-Generation Energy Storage Technologies and Their Key Electrode Materials

In response to energy shortages and environmental concerns, global energy consumption is transitioning from a reliance on fossil fuels to multiple, clean and efficient power sources. Energy storage is central to the development of electric vehicles and smart grids, and hence to the emerging nationally strategic industries. Today, lithium-ion batteries (LIBs) are among the most widely used energy storage devices in daily life, but they face a severe challenge to meet the rigorous requirements of energy/power density, cycle life and cost for electric vehicles and smart grids. The search for next-generation energy storage technologies with large energy density, long cycle life, high safety and low cost is vital in the post-LIB era. Consequently, lithium-sulfur and lithium-air batteries with high energy density, and safe, low-cost room-temperature sodium-ion batteries, have attracted increasing interest. In this article, we briefly summarize recent progress in next-generation rechargeable batteries and their key electrode materials, with a particular focus on Li-S, Li-air, and Na-ion batteries. The prospects for the future development of these new energy storage technologies are also discussed.
一种面向移动云存储的可验证访问控制方案

针对移动云存储环境下的数据安全共享需求,从数据安全访问控制和完整性验证两方面设计基于密文策略的属性加密数据可验证访问控制方案,以应对移动设备计算能力、电池能量不足和数据存储容量有限的情况。在系统模型中引入加密和解密服务提供者,通过添加批准属性实现加密计算的安全外包。加密服务提供者为密文数据生成对应的验证标签,在解密数据前,云服务提供者根据验证标签完成由挑战者发起的数据完整性验证。解密服务提供者为请求访问数据的用户进行数据解密计算,由于只有用户自己持有用户私钥,因此能够实现解密计算的安全外包。分析与评估结果表明,该方案将大量计算操作外包给其他服务器,能够降低移动用户的计算开销。
抗蚜基因PPA遗传转化‘鲲旱2号’的研究

以‘鲲旱2号’成熟胚为外植体,通过农杆菌介导法将抗虫基因PPA导入旱稻愈伤组织中,以期获得抗虫转基因旱稻植株。对影响愈伤组织诱导效果的2,4-D浓度进行了研究。结果表明:当2,4-D浓度为2mg/L时,愈伤组织诱导效果最佳。对获得的转化植株进行PCR检测证明PPA基因已成功整合到旱稻基因组DNA。对阳性植株的后代喷施0.8mg/mL除草剂检测表明,转基因植株后代具有良好的除草剂抗性。
旋耕式秸秆深埋还田开沟机设计与试验

针对铧式犁在秸秆深埋还田作业过程中作业效果不理想的缺点,研制了一种能够应用于大田秸秆深埋还田的旋耕式开沟机。首先,利用SOLIDWORKS三维软件进行了总体结构及关键部件设计,研制了1KG-70型秸秆深埋还田开沟机,并对关键部件进行了动力学分析,建立了动力学数学模型;其次,利用ADAMS仿真软件对关键部件进行了仿真分析,表明开沟刀片采用对称布置有利于开沟刀轴工作平稳;最后,以旋耕式秸秆深埋还田开沟机前进速度、旋耕转速、导土板角度为试验因素,抛土距离为试验指标,采用正交试验方法进行了田间试验,通过方差分析研究了不同因素对试验指标的影响,优化了旋耕式秸秆深埋还田开沟机结构参数。分析结果表明:前进速度和导土板角度对抛土距离影响极显著,旋耕转速对抛土距离影响较显著。田间试验结果表明:前进速度为1m·s~(-1)、旋耕转速为300r·min~(-1)、导土板角度为60°时,平均抛土距离为85cm,碎土率为96.7%,说明该旋耕式秸秆深埋还田机具有很好的碎土效果并能满足抛土要求。
弹齿滚筒式花生捡拾机构的动态仿真分析

为了验证所设计弹齿滚筒式花生捡拾机构的合理性,并获得关键机构参数,在ADAMS环境下建立了该机构仿真模型并对其进行了仿真分析。通过对各个工位弹齿摆角与角速度曲线图的分析, 根据弹齿摆角在一个工作循环变化规律和角速度变化特点,认为该捡拾机构可在一个捡拾周期内连续完成捡拾、升举、推送和空回4个捡拾工位动作,验证所设计的机构参数合理。通过建立齿端轨迹方程,分析得出影响齿端轨迹、速度、加速度变化的主要机构和工作参数。对比匹配不同工作参数机构齿端轨迹,确定该机构捡拾速比范围。对模型进行运动学仿真分析,获得不同工作参数匹配下齿端轨迹和漏捡区域面积的变化规律。在前进速度V为45m·min~(-1),转速N为50r·min~(-1),离地高度H为-10mm工作参数组合下,周向分别安装3,4,5排弹齿,通过对漏捡区域面积大小变化对比分析得出该机构周向采用4排弹齿较为合理。通过对花生捡拾性能的试验,结果表明:该机构作业顺畅,在花生植株含水率15%~17%的两段收获条件下,采用相应面分析法与土槽试验,花生植株捡拾率98.9%,掉果损失率2.5%,符合花生收获机质量评价作业规范(NY/T2204-2012),满足生产要求。
蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)XG1的分离、鉴定与除草活性研究

为筛选出具有较高除草活性的微生物菌株,并对其次级代谢产物中除草活性物质进行分离纯化,本试验从西瓜细菌性果腐病病叶上分离纯化微生物菌株,利用茎叶处理法测定了其次级代谢产物除草活性,利用16S rDNA序列和生理生化试验对除草活性最高的菌株进行了种属鉴定,进而利用硅胶柱层析结合高效液相色谱(HPLC)法对其次级代谢产物中的除草活性物质进行了分离纯化。结果表明:共分离得到4株具有除草活性的细菌,其中菌株XG1对马唐的除草活性最高,将其鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。发酵液经液-液萃取,硅胶柱层析和HPLC分离纯化得到了保留时间为15.757min的除草活性物质Ⅰ。本研究证明,菌株XG1具有开发成微生物源除草剂的潜力,并为今后分离纯化细菌次级代谢产物的除草活性物质和开发新型细菌除草剂奠定了基础。
AtAHA10参与拟南芥幼苗盐胁迫响应的信号转导机制初探

为了探究质膜质子泵AHA10在盐胁迫响应中的作用,本试验以拟南芥AHA10缺失突变体aha10-1幼苗为材料,检测了盐胁迫条件下幼苗根和子叶的生长状况。结果显示,aha10-1幼苗在0.1mol/L NaCl处理条件下,主根长度明显短于野生型,子叶生长状况与野生型相同,说明AHA10可能在幼苗根盐胁迫响应过程中发挥了正向调节作用。电生理检测结果显示,盐处理后野生型根细胞质膜钙电流明显增强,而aha10-1根细胞质膜钙电流未见明显变化,表明AHA10可能在盐胁迫激活钙信号过程中发挥了介导作用。
一种面向智能电网的隐私保护数据聚合协议

智能电网是传统电网向现代电网的升级和跨越,通过利用用户实时的用电信息可以对电网进行智能化的管理,但这也会泄露用户的用电隐私.数据聚合是智能电网中的一项基本功能,针对智能电网的特点,提出一种安全高效的数据聚合方式,利用DGK密码体制对用户的用电数据加密,可以有效地保护数据隐私不被泄露.然后利用双线性映射来验证加密后的数据的完整性,可以检测数据是否是伪造或篡改的.这篇文章还考虑到聚合树的动态变化情况,使得聚合树具有良好的扩展性.
松花江流域沿江重点监控企业水环境潜在污染风险分析

为防控松花江流域水污染风险、优化流域内沿江产业带布局,分析了松花江流域沿江企业潜在污染风险的大小和分布,并揭示导致不同区域间水环境潜在污染风险空间差异的原因。基于《2012年废水国家重点监控企业名单》,本研究将沿松花江(到三级支流)1 km范围内的45家重点废水产生企业识别为松花江流域水环境潜在污染风险源。以沿江企业和重点区域的废水产生量与对应河段的水质状况表征水环境潜在污染风险源强弱与流域水体对潜在污染风险的缓冲能力,并以区域总人口数、第二产业产值及珍稀濒危物种分布情况反映流域社会-经济-自然复合生态系统对潜在污染风险的敏感程度开展评价。结果表明:牡丹江市辖区(牡丹江中游河段)因潜在污染风险源强、水体对潜在污染风险的缓冲能力低且自然生态系统对潜在污染风险的敏感程度高,是松花江流域受沿江企业产生的水环境潜在污染风险最严重的地区;长春市辖区(饮马河、伊通河部分河段)、伊春市辖区(汤旺河全部河段)与敦化市(海浪河全部河段、牡丹江部分河段)由于较低的水体缓冲能力和较高的生态系统敏感程度,应加强水环境潜在污染风险的防治;污染风险源强的吉林市辖区(西流松花江部分河段)与七台河市辖区(倭肯河部分河段),须提高本区域对潜在污染的风险管理能力以降低污染事故发生的可能性。最后,针对不同行业类型、区域潜在污染特点与水污染风险特征,从加快污水处理研究、评估污染治理经济手段、建立产业准人机制及完善污染防治立法等多方面提出流域水环境污染风险管控的相关建议。
基于小波变换的卧龙国家级自然保护区植被时空变化分析

提出一种基于小波变换从长时间序列、大范围遥感数据中快速、自动化检测植被动态变化的方法。以MODIS 500m空间分辨率,16d合成的NDVI数据为数据源,对受到2008年5月12日汶川地震严重影响的卧龙国家级自然保护区内2003年至2012年的植被动态变化进行时空分析,为保护生态多样性及生态系统的稳定性提供依据。研究表明:1)地震后保护区内植被指数减少的面积大范围增加,且波动较震前更为明显,统计分析结果能够更为直观地反映地震及其次生灾害等极端现象对该地区植被的破坏程度;2)保护区内植被指数极值变化多发生在夏季或秋季,较低海拔地区极值变化多发生在夏季,而在高海拔地区则多发生在秋季;3)在大熊猫最适宜栖息的区域(2600—2800m)植被指数极值减少量大于0.4的范围大于增加量大于0.4的范围,反映出植被在震后的恢复状况并没达到理想的水平。同时发现在该海拔区域范围内植被指数减少的面积在春夏两季较大,表明在该时间段卧龙地区大熊猫最适宜生存区域的植被情况较为不稳定,需更为关注其动态,采取适当的保护措施。
三峡库区蓄水前后农田生态系统服务与环境压力分析

农田生态系统是人类赖以生存的基础,重大工程影响下农田生态系统服务的响应与反馈对指导工程影响区的社会经济发展具有重要意义。基于三峡工程蓄水前后(2002,2011)的农业生产数据,评估了库区农田生态系统服务价值,并对其在蓄水前后的变化特征与环境压力进行了分析。结果表明:(1)三峡库区蓄水后,农田生态系统各项服务价值均增加,总价值增加了16.81%,增加部分主要为产品供给、休闲旅游和气体调节,相对于生产功能与生活功能,生态功能价值增加幅度较小;(2)总价值的变化是自然与包括三峡工程在内的人类活动综合影响的结果,其增加原因主要与常用耕地面积增加、种植结构调整、化肥农药施用强度增加,以及休闲旅游发展和科研投入加大有关,部分区县,尤其是常用耕地面积下降的区县,种植结构调整、化肥农药施用强度的增加起主导作用,按1990年不变价计算,库区蓄水淹没耕地损失的农田生态系统服务价值约为424亿元/a,其中产品供给价值1.37亿元/a;(3)化肥农药施用强度增加,化肥施用增产效益下降,是维持与提高库区农田生态系统产品供给服务所带来的环境压力,而农田生态系统服务除受到化肥农药施用强度增加对其自身的抑制外,还受到总人口增加与农业人口减少、耕地资源逐年减少和蓄水淹没高质量耕地的制约。
GI引导下的采煤塌陷地生态恢复优先级评价

生态恢复优先级评价是恢复生态学研究的热点之一,而退化生态系统被恢复为何种类型是确定生态恢复优先级的前提和重点。以徐州市为研究区,将城市绿色基础设施(GI)作为塌陷地生态恢复的目标,在GIS技术支撑下,从塌陷斑块恢复为GI的适宜性及其对维持GI景观连接度的重要性两个方面,综合评价了采煤塌陷地生态恢复优先级。研究结果表明,徐州市超过半数的采煤塌陷斑块具有较高的GI生态适宜性,相对集中在5个片区;各塌陷斑块维持景观连接度的重要性分布不均匀,贾汪片区中部及北部塌陷斑块对维持景观连接度的作用非常显著;二者叠加后各塌陷斑块的综合适宜度具有明显差异,将其划分为5个生态恢复优先等级,较高优先等级分布于贾汪片区中部、董庄片区北部、庞庄西片区中部,建议将其纳入城市绿色基础设施予以优先恢复并立法保护。
黄河三角洲人工恢复芦苇湿地生态系统健康评价

研究目的是对黄河三角洲人工恢复芦苇湿地生态系统的健康状况进行评价。按照层次分析法的思想,从环境、植物群落和植物生理生化特征等3个方面构建评价指标体系。在专家意见的基础上,确定各个指标的权重,计算生态系统健康指数。通过与自然芦苇湿地对比,对人工恢复芦苇湿地的健康状况进行评价。结果显示:人工恢复芦苇湿地的土壤有机质、全氮和全盐含量、群落盖度、密度和地上生物量等指标显著低于自然芦苇湿地,地表水电导率、叶片的APX、DHAR、MDHAR等酶的活性显著高于自然芦苇湿地,其生态系统健康指数低于自然芦苇湿地。这说明在短时间内,人工恢复芦苇湿地的健康状况和自然芦苇湿地还存在一定差距。恢复时间对生态系统健康评价有重要影响,长时间尺度上监测数据的积累是全面、深入了解生态系统、评价生态系统健康状况所必需的。
塔里木河中游水文影响下的胡杨种群格局动态

在利用环境同位素技术与多年径流量数据分析塔里木河中游的水文过程基础上,采用聚集度指标与种群结构动态量化法,研究了水文条件变化下胡杨种群结构特征与时空格局动态,预测了胡杨种群未来发展趋势。结果表明:(1)自1998年以来,中游年径流耗损量逐年减少,依靠地表水补给的地下水日益匮乏,具体表现为地下水埋深呈直线下滑趋势,这导致堤防外植被生长所需的生态用水日益紧缺。(2)在分布格局上,胡杨种群借助集群分布的格局抵抗恶劣的生态环境,其聚集强度随个体发育不断减弱,并有向随机分布发展的趋势;在种群结构上,胡杨种群除2003年为稳定型,其他年份下均属衰退型,表现出结构老龄化且长期衰退的特征。(3) 2002年中游水量最为充沛,由于生态对环境变化的迟滞性特征使2003年地下水位抬升,导致胡杨种群变为稳定型,且聚集强度最大,种群增长趋势最强。种群动态指数与地下水埋深的回归模型显示,随地下水埋深的下降,种群增长趋势降低,验证了胡杨种群对水文变化的响应。(4)种群动态预测表明,未来2a,仅幼树数量呈增加趋势,其余径级均为减少趋势;未来5年a大树(或老树)数量将大幅减少。可见,地表水与地下水的逐年减少影响了胡杨种群的分布格局,阻碍了种群的更新发育,水文条件是影响中游胡杨生态特征的直接因素。
植被重建对露天煤矿排土场土壤酶活性的影响

植被重建是露天煤矿排土场生态恢复的关键措施,深入了解植被建设对土壤酶活性的影响,对于合理选择适宜于矿区生态恢复的人工植被和加速矿区土壤生态恢复具有重要意义。通过野外调查采样和室内分析,研究了黑岱沟露天煤矿排土场植被重建和恢复对浅层(0—20 cm)土壤酶活性(包括3种氧化还原酶:过氧化氢酶、多酚氧化酶、脱氢酶,4种水解酶:蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、纤维素酶)的影响。结果表明:相比未进行植被建设的新排土场裸地,植被重建显著改善了土壤酶活性和理化性质,建植18a后土壤酶活性可恢复到天然植被区的65%—76%,水解酶恢复速率(平均为86.9%)快于氧化还原酶(平均为42.7%),其中土壤磷酸酶恢复速率最快(平均为天然植被区的154.7%),其次为蔗糖酶(74.3%)、纤维素酶(59.9%)、脲酶(58.5%)、过氧化氢酶(52.1%)和脱氢酶(38.1%),多酚氧化酶恢复最慢(为37.8%)。植被恢复进程中,建植10a期土壤酶活性年均恢复速率最快(平均为6.0%/a),15a变缓(4.8%/a),18a迅速降低(3.2%/a)。同时植被配置类型对土壤酶活性影响显著,土壤酶活性与土壤主要理化因子具有较高的相关性。上述结果反映了植被重建能显著改善矿区排土场的土壤酶活性,植被恢复进程中水解酶恢复速率快于氧化还原酶,恢复初期快于后期,但土壤酶活性的恢复需要一个漫长的过程。
中亚热带山区土壤不同形态铁铝氧化物对团聚体稳定性的影响

以福建省三明市本底条件一致的三片林分的土壤作为研究对象,采用湿筛法测定了水稳定性团聚体粒径分布,分析了不同形态铁铝氧化物含量与>0.25 mm大团聚体数量及团聚体平均重量直径(MWD)的关系。结果表明:(1)不同形态铁铝氧化物含量呈现出米槠次生林>米槠人工林>杉木人工林,游离结晶态(Fe_d、Al_d)>无定形(Fe_o、Al_o)>络合态(Fe_s、Al_s)。(2) >0.25 mm大团聚体含量呈现米槠次生林>米槠人促林>杉木人工林,林分之间差异显著,MWD值的趋势与之相似。(3)线性回归分析表明:不同形态铁铝氧化物均与>0.25 mm水稳定性大团聚体数量及MWD值达到显著甚至极显著相关,但通过分析相关系数R和显著性P说明氧化铝可能比氧化铁更有助于大团聚体的形成与稳定,无定形及络合态铁铝氧化物比游离态铁铝氧化物更能促进大团聚体的形成与稳定。
紫花苜蓿叶性状对干旱的阶段性响应

通过盆栽控水试验,研究了不同生育时期陇东苜蓿(Medicago sativa L. cv. Longdong)叶性状对不同程度干旱的响应。结果表明:(1)随干旱加重,叶干物质含量(LDMC)、叶氮含量(LN)、比叶重(LMA)、叶厚(LT)上升,叶面积(LA)减小,叶磷含量(LP)无明显变化,叶绿素含量(Chl)和叶长宽比(L/W)波动较大。(2)随生育时期的延长,LT、LDMC、L/W和LA变化不明显,LN下降,LP呈倒“V”型趋势,LMA和Chl波动较大。(3) L/W与LN、LT显著负相关;LDMC与LT、LMA显著正相关;LMA与LT、LN显著正相关,与L/W、LP显著负相关;LN与LT显著正相关;LA与LP显著正相关,与LDMC、LMA、LN显著负相关;Chl与其他叶性状均不相关。尽管干旱下陇东苜蓿不同生育时期叶性状响应并未表现出一致的变化,叶性状的差异性变化还是部分反映了陇东苜蓿适应干旱而采取的综合策略。从不同生育时期的差异性反应角度出发,探讨干旱下的叶性状响应是阐明优良牧草紫花苜蓿水分适应性的新的尝试。
1960~2013年中国沿海极端气温事件变化特征

基于1960~2013年中国沿海110个地面气象站资料,分析了中国沿海极端气温事件的变化特征。结果表明:中国近54 a来月最高气温极小值(TXn)、极端最高温(TXx)、极端最低温(TNn)和月最低气温极大值(TNx)都呈上升趋势,其中极端最低气温上升幅度最大,升幅为0.40 ℃/10a。日较差(DTR)、冷昼日数(TX10p)和冷夜日数(TN10p)呈下降趋势,降幅分别为-0.12℃/10a、-0.7 d/10a和-2.19 d/10a,暖昼日数(TX90p)和暖夜日数(TN90p)呈显著上升趋势,升幅分别为1.31 d/10a和2.24 d/10a。SU25和TR20近30 a上升幅度分别为6.35 d/10a和5.28 d/10a。从空间变化来看TXn、TXx、TNn和TNx分别有97%、71%、97%和97%气象站呈上升趋势,大部分都通过了0.01水平的显著性检验。TX10p、TN10p和DTR分别有90%、99%和81%的气象站呈下降趋势。大部分极端气温指数变化趋势与纬度、经度和海拔有显著的相关性。极端气温指数在气候变暖突变前后也存在明显差异,TX10p、TN10p和DTR在气候变暖后明显减少,而其他指数则明显上升。
南北盘江森林生态系统水源涵养功能评价

森林生态系统水源涵养功能是植被层、枯枝落叶层和土壤层对降雨进行再分配的复杂过程。运用综合蓄水能力法,基于森林资源二类调查数据,估算了贵州省南北盘江流域不同类型森林生态系统的林冠层截留降水量、枯落物持水量和土壤蓄水量,分析了流域尺度森林生态系统的水源涵养能力及其时空变化。结果表明:①南北盘江流域森林涵养水源总量约6.13×10~8m~3,单位面积水源涵养量629.85 t/hm~2,森林水源涵养能力空间分布呈现东高西低的趋势;② 不同类型森林来说,阔叶林和灌木林对区域水源涵养总量的贡献率最大,而混交林的单位面积水源涵养量最高;③ 不同林龄比较,幼龄林对区域水源涵养贡献率最高,达45.95%,但其单位面积水源涵养能力最差,过熟林的单位面积水源涵养能力最高;④ 就坡位而言,平地和中坡森林对区域水源涵养总量的贡献率最大,山谷森林单位面积水源涵养能力最高,山脊森林单位面积涵养水源能力最低;⑤ 近35 a来,随着生态工程的实施,森林生态系统水源涵养总能力以1 447.89×10~4m~3/a速度持续提升,单位面积水源涵养量以每年5.33 t/hm~2的速度稳步提高。
隧道运营期结构健康评价及MATLAB应用研究

针对模糊层次综合评判方法计算的复杂性,使用MATLAB计算权重与模糊关系矩阵,并将两者综合得到模糊综合评判矩阵。最后以实际运营隧道为例,分析了模糊层次评价法的MATLAB程序在安全性评价中的应用。结果表明,将模糊层次综合评判法与MATLAB结合,能较好地进行隧道运营期结构健康评价。
长沙市土地利用格局变化的空间粒度效应

基于2003年、2006年、2009年及2013年的遥感图像对长沙市土地利用进行分类,在ArcGIS 10.0、ENVI 4.8、Fragstats 4.0和Excel 2007软件的支持下,通过上推尺度像元的比例占优法改变空间粒度,从类型水平和景观水平上分析了土地利用格局变化的粒度效应。得出以下结论:① 类型水平上,随着粒度的增大,各土地类型的指数呈现出3种变化趋势:增大、减小及无明显规律;随着时间的变化,空间粒度越小,对斑块密度及斑块形状指数变化的影响越明显。空间粒度越大,对斑块结合度和斑块集聚度变化的影响越明显。② 景观水平上,随着粒度的增大,蔓延度指数先减小后基本不变;香农多样性指数和香农均匀度指数缓慢减小;随着时间的变化,蔓延度指数呈减小的趋势,香农多样性指数和均匀度指数呈增大的趋势。90 m是本研究中分析空间粒度的最佳值。
哈大高铁对东北城市旅游经济联系的空间影响

基于GIS平台,构建可达性模型分析哈大高铁开通后东北各城市旅游交通网络可达性变化特征,然后通过修正引力模型,从时空压缩效应、高铁旅游带的形成、旅游通勤圈空间分异、加剧旅游极化效应等方面分析哈大高铁对东北各城市间旅游经济联系的影响。结果显示:高铁带来的时空压缩效应大大强化了东北城市的旅游交通可达性和旅游经济联系,整个通勤圈时空压缩2 h左右,提升幅度均呈现距离高铁增加而衰减现象,且省际城市间的变化大于省内城市间的变化,东三省的变化大于内蒙东部区域的变化。沿线城市在高铁开通后将获得更大的旅游发展动能,并加快哈大高铁旅游带的形成。沿线城市“一日游”和“两日游”受益明显,偏远城市则在“七日游”方面受益较多;东北旅游应以高铁为契机,精心开发沿线旅游精品线路,加快旅游一体化合作,打造东北旅游新形象。高铁使旅游市场空间分布上出现“极化效应”,提升旅游产业供求效率的同时,拉大了城市间旅游差距,不利于旅游产业协调性发展。今后应以高铁为核心完善快速交通干线布局,将更多旅游城市和旅游景点纳入高铁通勤圈。
虚拟物种的基本原理及其在物种分布模型评估中的应用

物种分布模型是建立在物种出现或缺失数据的基础上,但可获得的真实分布数据存在着各种各样的缺点(如:物种识别错误、坐标错误、抽样偏差、数据缺失等),影响着物种分布模型的预测性能、稳定性及应用,因此使用物种真实分布数据评估物种分布模型将带来很大的不确定性。为避免这种不确定性,越来越多的研究使用虚拟物种来评价物种分布模型的性能,评估新方法的优劣。虚拟物种是一种建立在真实(或虚拟)地理信息系统下人工生命,是简化和抽象的物种,它通过模拟物种对环境变量的响应关系,评估物种在不同环境变量下的出现概率,人为地给出虚拟的物种分布数据。虚拟物种具有数据容易获得、数据质量可控、避免过度模拟等优势,目前它被广泛用于评估物种特性、抽样偏差、地理信息、出现/缺失标准等对物种分布模型性能的影响。虚拟物种是大尺度研究中不可或缺的重要工具,有利于解决真实数据未能解决的科学问题。常用的构成算法有求和法、求积法和综合法,但这些方法可能存在补偿效应,扩大了物种的分布范围。考虑到虚拟物种的不足,提出了未来虚拟物种可能的发展方向(避免过度脱离真实,完善虚拟物种的构成算法,构建虚拟的模式生物、群落及生态系统等)。为帮助研究者快速构建虚拟物种,基于R环境开发了一个虚拟物种构成软件包(SDMvspecies)。虚拟物种可以与真实物种相结合,通过改进模型的构成方法,有利于解决一些真实数据未能解决的问题;虚拟物种的应用也将导致一些新理论的产生,有利于更好地理解生态学原理。
气候变化和人类活动对渭河流域蓝水绿水影响研究

以渭河流域为研究对象,探讨了1980~2009年气候变化和人类活动对蓝绿水资源的影响。结果表明:①研究时段内,在气候变化和人类活动的共同影响下,蓝水流、绿水流和绿水储量分别下降了23.56 mm/a、39.41 mm/a和17.98 mm/a,中北部的蓝水流和绿水储量呈现增加的趋势,流域上游地区的绿水流呈现下降趋势。② 归因分析表明,蓝水流、绿水流和绿水储量在气候变化驱动下分别下降了13.17 mm/a、44.99 mm/a和22.79 mm/a;土地利用/覆盖变化则导致蓝水流和绿水流分别减少0.42 mm/a和0.37 mm/a,绿水储量增加了0.79 mm/a;而农业灌溉使蓝水流减少了9.97 mm/a,绿水流和绿水储量分别增加了5.95 mm/a和4.02 mm/a。③ 气候变化导致研究区东南部绿水系数呈现增加趋势,而泾河流域绿水系数呈现减小趋势。同时,土地利用/覆盖变化使得东南部的一些子流域绿水系数呈减小的趋势,而在加入农业灌溉情景后,平原地区灌区绿水系数呈明显的上升趋势。
基于改进区位配置模型的农村就医空间优化布局研究——以湖北省仙桃市为例

以湖北省仙桃市为研究区域,运用改进区位配置模型,通过调整设施数量和规模实验,研究农村就医空间优化布局。首先对比分析传统区位配置模型(LA模型),引入等级规模偏好系数,构建改进区位配置模型。然后基于ArcGIS10.2 Geoprocessing框架,整合GIS网络分析,运用程序设计语言Python和线性规划建模工具PuLP实现模型构建,运用线性规划软件Cplex实现模型求解,运用ArcGIS10.2进行地理空间可视化表达。最后通过调整设施数量和规模对比实验发现:医疗机构布局调整后更加合理,居民就医效率明显提高,居民获得医疗服务时间成本减少,且15 min内满足更多医疗需求,验证了改进区位配置模型在农村就医空间优化布局的实用性。
基于遥感数据的西藏高原自然生态系统脆弱性评估

基于生态系统结构、功能、生境的脆弱性评价指标体系,以MODIS为基础数据源,评估了西藏高原自然生态系统的脆弱性,并揭示其空间异质性特征。结果表明:①分别基于气候、结构以及功能指标的西藏高原生态系统脆弱性程度空间分布呈现出相似规律,整体为从东南向西北脆弱性程度逐渐加剧的趋势;而基于地形指标的生态脆弱性则呈现相反的分布格局,说明了相对地形而言,气候因子对于西藏高原生态系统宏观分布状况更为重要;② 综合生态系统结构、功能及气候和地形生境特征对脆弱性的影响,全区呈现从东南向西北综合脆弱性水平逐渐升高的趋势,在评估区范围内综合脆弱性等级为中等及以上的地区共占74%,整体脆弱性程度较大,其中综合脆弱性等级为很高水平的地区占了45.8%。明晰西藏高原自然生态系统的脆弱性程度及其空间分布特征,可为典型脆弱生态系统的监测和综合评估提供科学依据,进而有利于青藏地区生态环境治理工作的顺利进行。
当代中国的全球观念与全球战略

简要叙述了“一带一路”战略对于中国崛起的重大意义,分析了当今全球地缘政治的基本格局、重要区域(国家)的地缘政治倾向及与中国发展经贸和产能合作可能的前景,指出了“一带一路”战略实施中可能将遇到的问题,并就加强“一带一路”研究及资料收集、整理、管理工作提了建议。
地震作用下隧道洞口段岩质边坡损伤演化分析

从岩石材料细观非均匀性特点出发,运用连续介质损伤力学理论,推导了岩石材料细观损伤本构关系式。以ANSYS二次开发平台为主体,基于细观损伤力学,提出基于宏观均质假定的等效损伤单元来模拟隧道洞口段岩质边坡的损伤开裂过程。计算结果表明: 在细观方面边坡损伤破坏是个不断损伤的过程,在地震荷载作用下,边坡结构首先会出现微裂纹,随着地震动时间增加,已出现的微裂纹逐渐扩展形成可见的裂缝,最后形成连续的损伤区域; 尤其在隧道拱顶上方形成连续贯通的损伤区域,可看出拱顶已完全破坏,给隧道安全运行带来不利影响,因此在设计施工时要对拱顶上方进行加固处理。该计算方法和分析成果可用于同类复杂结构的损伤破坏分析。
模糊相轨迹模型Smith预估控制

针对一类可重复运行的时滞过程,将Smith预估控制的结构进行变形,以系统输出的相轨迹作为预估模型.证明指出只要原系统闭环稳定则相轨迹模型Smith预估控制系统稳定,且给出了算法的收敛性判据.为了得到相轨迹模型,用模糊方法对系统输出进行逼近,同时辨识了纯滞后时间.仿真表明,所提方法不需要已知过程的模型.通过一定次数的“迭代”即可克服纯滞后,从而克服了常规算法控制品质依赖精确数学模型的缺陷.同时该算法具有较强的鲁棒性.
武汉大气能见度与PM_(2.5)浓度及相对湿度关系的非线性分析及能见度预报

武汉作为中部地区高湿度代表城市,大气污染严重,霾天气多发,但有关该地区大气能见度与PM2.5浓度及相对湿度(RH)的定量关系尚不明确。利用2014年9月-2015年3月武汉地区逐时能见度、相对湿度及颗粒物质量浓度观测数据,研究分析了武汉大气能见度与PM_(2.5)浓度及相对湿度的关系,并进行能见度非线性预报初探,得到以下结论:武汉霾时数发生比例高,霾的发生和加重是能见度降低的主要原因;能见度降低伴随大量细粒子产生和累积,这是武汉大气能见度恶化的重要诱因。细颗粒物浓度与相对湿度共同影响和制约大气能见度变化,高湿高浓度时能见度显著下降,湿情景下(RH≥40%),能见度恶化主要是由湿度增高诱使细颗粒物粒径吸湿增长导致其散射效率增大造成的。时,能见度随湿度升高成线性递减,相对湿度每升高1%,武汉平均能见度降低0.568 km。而干情景下(RH<40%),能见度迅速降低的关键因素是PM_(2.5)质量浓度升高。在城市大气细粒子污染背景下,能见度与相对湿度成非线性关系,这主要与PM_(2.5)对能见度的影响及吸湿性颗粒物的散射效率变化有关。PM_(2.5)浓度与能见度成幂函数非线性关系,80%≤RH<90%湿度区段下相关性最强。PM_(2.5)浓度对能见度的影响敏感阈值是随着湿度升高而减小的,干情景下能见度10 km对应的PM_(2.5)浓度阈值为70 μg/m~3,湿情景下该阈值为μg/m~3。当PM_(2.5)质量浓度低于约40μg/m~3时,继续降低PM_(2.5)可显著提高武汉大气能见度。预报试验表明,基于神经网络方法建立大气能见度非线性预报模型是可行的,预报能见度相关系数为0.86,均方根误差为1.9 km,能见度≤10 km的TS评分为0.92。网络模型具有较高预报性能,对霾的判别有较高准确性,为衔接区域环境气象数值预报模式,建立大气能见度精细化动力统计模型提供参考依据。
中国探空观测与多套再分析资料气温序列的对比研究

为比较中国探空观测与再分析气温的差异,利用中国118站850—30 hPa经质量控制和均一化处理后逐月气温和NCEPvl、NCEPv2、ERA-40、ERA-Interim、JRA55、20CR、MERRA和CFSR等8套再分析月平均气温,通过对比1981—2010年探空观测与多套再分析气温序列的平均偏差、相关系数、标准差和变化趋势,分析两者在数值、年际变率、离散度及长期变化的差异。结果表明,中国探空温度原始序列存在较为显著的非均一性,均一化对原始气温序列总体为负订正,对流层上层至平流层下层(200—100 hPa)订正值最为显著。均一化气温去除了原始序列中由仪器换型和系统升级等因素导致的系统误差,与再分析气温相关较原始序列明显提高。再分析气温与均一化气温偏差约1?C,多数再分析气温较均一化气温在对流层偏低、平流层偏高。再分析与均一化气温年际变率较为一致,正相关达到显著。多数再分析与均一化气温均在对流层中低层呈上升趋势、平流层中层呈下降趋势。对流层上层和平流层下层不确定性较大。总体上,ERA-Interim、JRA55和MERRA与其他再分析相比更相近中国均一化探空气温。
不同大尺度强迫条件下考虑初始场与侧边界条件不确定性的对流尺度集合预报试验

研究了不同大尺度强迫条件下的暴雨个例中,考虑不同尺度特征的初始扰动与侧边界扰动相互作用构造对流尺度集合预报的可行性,为进一步构建“自适应”于不同强对流天气的对流尺度集合预报系统提供依据。结果表明,在大尺度强迫显著的个例1中,以大尺度扰动信息为主的动力降尺度的增长趋势较集合转换卡尔曼滤波(ETKF)更为显著,且总扰动能量在预报中后期超过集合转换卡尔曼滤波,而在大尺度强迫较弱的个例2中,集合转换卡尔曼滤波扰动能量始终高于动力降尺度。此外,当大尺度强迫显著时,初始扰动与侧边界扰动相匹配会产生相互促进的作用,而不匹配时初始扰动会在预报中后期抑制侧边界扰动的发展,当大尺度强迫较弱时,即使是互相间不匹配的初始扰动与侧边界扰动也能在大部分预报时段起到相互促进的作用,说明初始扰动与侧边界扰动的相互作用机制不仅与天气形势相关,也与二者是否匹配挂钩,另外,扰动的发展特征同样依赖于天气形势;从集合离散度的角度来看,当大尺度强迫明显时,侧边界扰动的作用会在更短的时间内取代初始扰动,从而对离散度起到主导地位;两种初始扰动方法相比,集合转换卡尔曼滤波在多数情况下对总离散度的贡献均大于动力降尺度;从降水量预报及概率预报情况来看,大尺度强迫明显的个例可预报性更高,且各集合成员间的差异较小,大尺度强迫较弱的个例则相反,且当两种初始扰动方案与侧边界扰动相结合时,较仅侧边界扰动均有一定提高。
不同ENSO位相热带中东太平洋与低纬度大气的信息传输不对称性研究

基于传递熵和再分析数据,讨论了不同ENSO位相下热带中东太平洋与其上空大气的信息传输,研究结果表明:厄尔尼诺、拉尼娜及中性状态下均是以海洋输出信息、大气输入信息为主导的特征,且海洋和大气输入和输出信息的空间分布型较类似。相对中性状态而言,厄尔尼诺和拉尼娜状态下,海洋和大气输入和输出的信息均较强;拉尼娜状态相比厄尔尼诺状态,海洋与大气输入和输出的信息要稍强。通过重排滑动随机抽样方法分析了热带中东太平洋与其上空大气信息传输强度与海温异常的关系,重点分析了热带中东太平洋与其上空大气信息传输的不对称性。揭示了海洋对大气的信息传输随海温距平的变化可以分为类拉尼娜、类中性状态及类厄尔尼诺3个阶段:类拉尼娜阶段,随着低海温的减弱信息传输逐渐减弱;类中性状态,低海温向高海温的过渡过程,信息传输并不存在显著的变化趋势;类厄尔尼诺,随着高海温的增强信息传输逐渐增强。热带中东太平洋与其上空大气信息传输的不对称性更表现为类拉尼娜和类厄尔尼诺阶段信息传输与海温异常之间建立线性关系的阈值和线性趋势程度的不对称。此外,大气对海洋的信息传输随海温的变化与海洋对大气的信息传输随海温的变化类似,即海洋对大气信息传输较强时,大气对海洋的信息传输同样较强,反之亦然,并且大气对海洋的信息传输随海温的变化同样存在不对称性。
全球地面降水月值历史数据集研制

全球降水历史数据是开展气候、水循环等研究的基础。收集整理全球12个数据源降水历史月值资料,通过站号、站名甄别不同数据源中相同台站,对344个通过相关系数、一致率、均值t检验、方差F检验的台站多源资料进行拼接,尽可能多地融合各套数据产品优势,最终形成全球降水历史月值数据集(CMA Global PrecipitationVl.0, CGP)。数据集重点解决当前国际数据产品在东亚地区站点稀少、同时应用多套数据应用门槛较高等问题。数据集收录3.1万个台站共计1.87 × 10~7组月降水记录,4152个台站序列长度达百年。与美国大气海洋局(NOAA)的全球降水数据集(GHCN-M V2.0)对比,CGP新增1万个站点、0.5×10~7组有效观测记录和1030条百年序列,其中141条百年序列通过多源整合技术获取。CGP的站点和数据量优势主要体现在东亚、东欧、西伯利亚等站点稀疏地区。基于CGP分析的全球降水时空特征与国际同类产品的结果较一致。新增的数据虽然没有改变全球降水分布的总体特征,但对区域性的百年降水变化检测有一定影响。基于CGP的全球降水百年序列结果显示,20世纪前半叶全球降水量偏小,近20年是1900年以来全球降水量最大的时期,各纬度带、各个国家或地区的降水长期变化趋势呈现显著的差异。
江苏地区一次罕见持续性强浓雾过程的成因分析

2013年11月30日—12月9日,江苏出现持续10 d的强浓雾天气。利用秒级探空资料、能见度资料、江苏省高速公路沿线高时空密度的交通气象观测站资料以及NCEP/NCAR的l°× 1°的分析资料,结合天气形势、气象要素、物理量场,对这次持续性强浓雾的特点和形成、维持机制进行分析。结果表明,(1)此次雾过程持续时间长、范围广、强度大、污染重。(2)在大陆高压控制下,江苏长时间处于高压带的均压区内是这次连续性强浓雾过程的重要天气条件。(3)地面辐射冷却、低空下沉气流以及东南暖湿气流是强浓雾形成的重要原因。(4)双层逆温和深厚的逆温层是出现强浓雾的重要热力条件。(5)弱冷空气入侵,是雾体爆发增强的促发因子。