植物水分来源季节性变化对区域蒸散发模拟的影响

植物水分来源会随季节变化。在旱季表层土壤水分不充裕时,植物会逐步使用深层土壤水或地下水,而当雨季表层土壤水分充足时,植物主要使用表层土壤水。然而当前的水文模型、陆面模式和气象模型很少考虑这一现象。本文对分布式陆面-水文模型Par Flow.CLM进行改进,引入以能量差为驱动的根系吸水计算方法,分析植物水分来源季节性变化对区域蒸散发模拟的影响。改进后的模型能够较好地模拟区域蒸散量和土壤水动态,并能较好地再现植物对地下水的使用情况。改进模型结果显示,植物使用地下水的时间主要集中在旱季,植物对地下水的使用是植物应对干旱的重要策略之一。对比美国加利福利亚州Tonzi实验站干旱年2008和平水年2009的结果,2008年植物使用地下水时间比2009年长53 d,用量高36%。改进模型和原模型结果对比显示:当蒸散发主要受到能量限制时,两个模型的模拟结果较为一致;但当蒸散发主要受到水量限制时,两个模型在蒸散发和深层土壤水的模拟结果上有显著差异。改进模型考虑了植物水分来源季节性变化对区域蒸散发模拟的影响,并能模拟地下水位降低对植物用水的影响。结果表明:改进模型中植物腾发量比原模型结果高71 mm/a,占全年总腾发量的43%。若忽略植物水分来源的季节性变化,会对区域蒸散量和深层土壤水的模拟产生巨大影响,且这种影响在旱季或干旱半干旱地区更为明显。     

水泥基复合材料3D可打印性的量化、优化及标准化

水泥基复合材料的3D可打印性与打印工艺的协调兼容是无模快速建造成型的关键。然而,3D打印原材料和配合比多样,打印设备不同,成型工艺各异,且3D可打印性的量化与评估尚未形成统一标准,为该技术的工程应用和推广带来不便。本文分析了3D可打印性的影响因素,综述了混凝土3D可打印性的量化评价方法,总结分析了六种3D可打印性的优化提升方法,并给出了标准化推广的建议,对混凝土3D打印技术的工程应用具有实践指导价值。     

基于遥感数据的若尔盖地区2001—2015年植被生育期特征及其对气候变化的响应分析

遥感NDVI(归一化植被指数)数据能较好地反映植被生长变化情况,已广泛应用于多尺度植被物候监测。基于MODIS卫星每16 d的NDVI遥感数据,通过时间序列滤波软件TIMESAT重建了若尔盖地区2001—2015年NDVI时间序列,提取出植被3个关键生育期信息—植被生育期起始时间、植被生育期长度和生育期内NDVI峰值;分析了影响植被生育期的关键气候因子。结果表明:1)2001—2015若尔盖地区植被平均生育期起始时间提前,生育期长度延长,NDVI峰值无明显变化。2)植被平均生育期在空间分布上无明显递变规律;随海拔梯度升高,植被生育期起始时间推迟,生育期长度缩短,NDVI峰值减小。3)温度是影响若尔盖地区植被生育期的主要气候因素,4、5月积温升高促进植被生育期起始时间提前(相关系数|R|=0.79);9、10月积温升高有利于植被生育期结束时间推后,使得生植被育期长度延长(相关系数|R|=0.73);从植被生育期起始至NDVI峰值出现时间段内积温的升高也使得植被NDVI峰值升高(相关系数|R|=0.68)。4)植被NDVI与SPI(标准化降水指数)相关性不高,若尔盖地区植被生长对降水变化不敏感。研究结果较为真实地反映了2001—2015年若尔盖区域植被的生育期特征及其对气候变化的响应,其方法可应用于遥感监测区域范围内植被变化特征。     

基于遥感数据的若尔盖地区2001-2015年植被生育期特征及其对气候变化的响应分析

遥感NDVI（归一化植被指数）数据能较好地反映植被生长变化情况,已广泛应用于多尺度植被物候监测。基于MODIS卫星每16 d的NDVI遥感数据,通过时间序列滤波软件TIMESAT重建了若尔盖地区2001-2015年NDVI时间序列,提取出植被3个关键生育期信息-植被生育期起始时间、植被生育期长度和生育期内NDVI峰值;分析了影响植被生育期的关键气候因子。结果表明：1）2001-2015若尔盖地区植被平均生育期起始时间提前,生育期长度延长,NDVI峰值无明显变化。2）植被平均生育期在空间分布上无明显递变规律;随海拔梯度升高,植被生育期起始时间推迟,生育期长度缩短,NDVI峰值减小。3）温度是影响若尔盖地区植被生育期的主要气候因素,4、5月积温升高促进植被生育期起始时间提前（相关系数|R|=0.79）;9、10月积温升高有利于植被生育期结束时间推后,使得生植被育期长度延长（相关系数|R|=0.73）;从植被生育期起始至NDVI峰值出现时间段内积温的升高也使得植被NDVI峰值升高（相关系数|R|=0.68）。4）植被NDVI与SPI（标准化降水指数）相关性不高,若尔盖地区植被生长对降水变化不敏感。研究结果较为真实地反映了2001-2015年若尔盖区域植被的生育期特征及其对气候变化的响应,其方法可应用于遥感监测区域范围内植被变化特征。     

有限元分析及SVR参数优化在SCFRW电特性中的应用

复合材料特性的模型化仿真研究是工艺优化设计的重要辅助途径。本文以试验制备的短切碳纤维木质导电功能复合材料(SCFRW)作为检测样板,通过对样本不同参数下的电特性测试分析,构建了基于单元特性分析理论的有限元电特性仿真模型,并利用ANSYS软件进行了模拟仿真。同时,采用实验测得的表电阻率数据作为学习样本,利用支持向量回归机(SVR)算法对有限元仿真模型参数进行回归拟合并进行仿真预测,寻求有限元建模的最优参数。与实验数据的对照分析验证了SVR优化模型的可靠性和准确性,为实现连续变化参数下的有限元分析提供有效依据。利用SVR优化参数的有限元分析不仅为基于模型化的SCFRW复合材料的工艺优化与控制、材料制备提供科学指导,而且可达到减少材料消耗与浪费的预期目的。