基于RS和GIS的黄海海区海洋初级生产力估算

海洋初级生产力估算在渔业资源管理、碳循环和全球变化研究中具有重要意义。准确的海洋初级生产力估算模型可直接为渔业生产和海洋管理提供决策支持。在RS和GIS技术支持下,采用VGPM(vertically generalized production model)模型对黄海海区海洋初级生产力进行遥感估算和分析。研究发现,2007年黄海中部初级生产力在260 mg/(m2.d)以上,最大海洋初级生产力出现在6月,达到530 mg/(m2.d),且海洋初级生产力存在明显的空间分布特征及季节变化。本研究可为深入了解与评估黄海海区生物资源状况及可利用程度提供数据支持,也可为区域水环境质量评估及海洋经济发展规划提供决策支持。     

双龙湖初级生产力测定及其模型研究

双龙湖是浅水型城市湖泊,一度为重富营养化湖泊。经综合治理其水质得到明显改善。通过黑白瓶法测定双龙湖浮游植物水柱日净产量时空分布,认为双龙湖营养水平较高,且初级生产力同水温、透明度、溶解氧、溶解性总磷呈显著正相关。根据模型计算双龙湖全年浮游植物净产量为1815033 kg,理论产鱼潜力9075.2 kg。与实际情况符合较好。定期收获鱼产品可以从湖泊生态系统中移出氮、磷等营养元素,从而减轻双龙湖富营养化。     

基于CASA模型滁州市植被净初级生产力时空变化特征研究

基于CASA模型,通过使用GIS以及RS技术获得滁州市内植被、气候以及太阳辐射等地面空间数据,估算2001—2010年滁州市的植被净初级生产力,并分析其时空变化特征。根据研究区域生态系统的质量状况,掌握其时空分布规律。研究结果表明:从时间上来看,2001—2010年,滁州市植被净初级生产力呈增加趋势,其中:NPPMAX由2001年的646.546gC/m2·a增加到2010年的752.478gC/m2·a,年均大致以近12gC/m2·a的速度增加;从空间上来看,滁州市的植被NPP的空间分布格局产生较大变化,在过去10a内,从同年与其他各区域相比较的结果来看,滁州市西北部植被净初级生产力逐渐减少,东南部逐渐增加,中南部则基本维持不变。     

农村生态住区建设系统灰色关联度耦合模型

为研究农村生态住区建设因子级配及影响贡献水平,建立了基于建造为主分量,以建造、资源、经济、环境和社会为子系统的农村生态住区建设复合系统,各子系统间存在协调耦合影响,分析了建造-资源、建造-经济、建造-环境和建造-社会各子系统间耦合影响和贡献机理。建立了基于邓氏灰色关联度的农村生态住区建设系统耦合测度模型,运用Matlab7.0编程计算了堰河村生态住区建设系统耦合程度为[0.63,0.69],处于磨合耦合阶段,系统间的相互贡献和影响程度不高,规划设计耦合协调较好,建造实施耦合度大幅降低,运营和维修耦合呈上升趋势。通过运用耦合模型计算系统贡献水平,可有效指导农村生态住区建设项目决策。     

江苏省植被净初级生产力时空分布格局研究

基于MODIS植被净初级生产力(NPP)数据产品,利用ArcGIS地理信息系统软件和ENVI遥感软件空间分析工具,分析了2000—2006年间江苏省 NPP的时空分布.研究结果表明:江苏省NPP值空间分布由东南部向西北部递减,在时间变化上,研究时段内2004年NPP值相对较高,2003年相对较低;通过对各个地级市及距海岸不同距离的NPP值分析,发现随着距离海岸线的距离不断加大,NPP值先增加后降低.最后对江苏省NPP时空分布影响因素做了简要分析.     

溃坝洪水的一维、二维耦合模拟

为了给防汛指挥机关进行有计划撤离提供科学依据,探讨了溃坝洪水演进规律.针对山区水库地形的复杂性,建立一种溃坝洪水模拟的一维、二维耦合模型,采用交错网格、线性递推、交替隐格式求解.运用此模型对某水库溃坝洪水进行模拟,对溃坝洪水向下游推进过程、以及洪水漫堤后向下游城镇的演进过程进行水动力学模拟,得出水位和流速的沿程分布,实现水流的快速预报.此模型对山区水库的溃坝洪水模拟具有很强的实用性.     

考虑变形耦合的一维大变形固结分析

给出了考虑地下水浸没作用、大变形效应等因素影响的饱和土体一维固结理论，并提出了相应的沉降计算的一种改进方法。通过建立按应力定义和按应变定义的固结度之间的解析关系，可以分析固结过程中孔避开水压力消散与变形的耦合作用，采用有限差分法进行固结方程的求解，并讨论了上述因素以及土体压缩性、土层厚度和堆载压力等对固结特性的影响。通过与传统太沙基固结理论的比较，表明考虑地下水浸没和大变形效应对低路堤的变形发展有着显著的影响，而对孔隙水压力的消散速率影响不大。     

生态文明建设视角下的乐山生态生产力研究

"六个美丽"的宏大目标为乐山生产力发展转型提供了千载难逢的机遇,体现了生态文明建设的理念。但目前乐山生态生产力的发展,无论是经济发展形态、制度保障,还是生态文化观念和科技开发等方面都存在不少问题,亟待解决。文章从生态文明建设视角,重点阐述了乐山生态生产力发展的现实路径,以推进"六个美丽"的建设步伐。     

一维Cheomotaxis模型方程组的精确解

为研究一个Cheomotaxis趋化模型方程组,分别利用双曲正切函数展开法、双曲函数展开法的推广、试探方程法,将一个偏微分方程组的求解问题转化为一个代数方程组的求解问题,构造并给出了它的精确解。精确解的获得将为定理分析、近似计算等工程问题提供理论依据。     

原始土层影响下成层介质污染物一维扩散模型

为了准确定义成层衬里系统底端边界条件，提出了考虑原始土层影响的成层介质污染物一维扩散模型.采用两层介质之间污染物质量浓度连续和通量连续条件，处理衬里系统底端边界条件.基于顶部边界污染物浓度恒定及平衡线性吸附假设，建立了该模型.并采用与成层地基固结类似的分离变量解法得到了解析解.结果表明，该模型得到的结果和半解析法吻合得较好.随着原始土层厚度的增大，衬里底端质量浓度呈明显减少趋势；当原始土层厚度达到10 m以后，质量浓度变化不大.单一的土工聚合黏土衬里(GCL)不足以有效防止填埋场渗滤液的扩散.基于该模型计算得到的结果较Foose基于半无限边界法得到结果更偏于安全.     

一维弹粘塑性固结模型及其应用

从饱和粘土一维固结压缩的变形机理出发,建立了一个一维弹粘塑性固结模型,模型参数易于确定.计算与实验结果对比表明,该模型能应用于一维条件下任何加载方式的固结模拟,能描述表观前期固结压力的应变率效应、次固结引起的表观前期固结压力增加、连续加载下超静孔隙水压的增长规律等一些已被实验广泛证实且不能被太沙基固结理论反映的现象.     

考虑非线性流变的一维修正UH模型

考虑到饱和黏性土流变的非线性特点,假定次固结系数是时间对数的双曲线函数,提出一种修正的次固结计算式,并基于这种思想修正统一硬化(UH)本构模型. 为验证修正UH本构模型的有效性,以河南某地重塑黏性土为例,进行一维单面排水流变固结试验. 结果表明,在按Cassagrande方法确定的主固结完成时,土样中仍有一定的孔隙水压力有待消散. 应用修正UH本构模型对不同荷载等级下试验结果进行的模拟表明,该模型能够较好地拟合试验结果. 最后,为进一步验证修正UH模型的适用性,又对文献中的一些固结试验结果进行模拟.     

流域水量水质耦合水资源配置

水资源的合理配置是水资源可持续利用的核心问题,传统的水资源配置研究中缺乏对水质因素的充分考虑.选取汉江中下游为研究区域,建立了汉江中下游水量水质耦合模型.依据流域产流、产污的特征,考虑水系的特征和完整性以及植被覆盖和土地利用状况,兼顾行政区划的完整,结合水功能区划及水功能区的管理要求,将研究区域按河道内外划分为若干个河段和箱体.箱体内产流利用新安江三水源模型,产污考虑工农业生产和生活,建立箱体水量水质模型;河道内采用水动力学水质一维河网模型,计算河道水质输移转化.该模型定量地研究了水资源系统水量和水质变化,为拟定和优化水资源供给配置方案提供科学依据.     

城市局地-建筑耦合气候评价模型的开发应用

利用数值计算方法研究建筑内部气候与城市局地气候之间的能量及物质传递关系,寻找热舒适与节能和环保之间的平衡点具有重要的意义.介绍了改进后生成的城市局地-建筑耦合气候评价模型的主要内容和计算方法,以上海地区为例,计算了一个理想化的高层办公楼区的局地气候参数,空调系统排热及室内外新标准有效温度TS*E等.结果表明,空调时间段内室外平均TS*E值受空调设定温度的强烈影响.当空调设定温度从28℃降至22℃时,空调排热平均值增加了193 W/m2,这个增值造成室外平均TS*E提高了约0.23℃.     

海洋细菌B1109产胞外多糖的培养条件

生物多糖是在食品、化工与医药领域有着广泛用途的一类高分子生物物质。为了考察海洋细菌B1109产胞外多糖培养的条件,对从海泥中分离到的1株海洋细菌B1109产胞外多糖的碳源、氮源、碳氮浓度等营养元素和培养基初始pH值、培养基装量、接种量、培养温度等培养条件进行了研究。该菌株产胞外多糖最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为硫酸铵,质量浓度分别为20和4 g/L;最佳培养条件为:培养基初始pH 8.0,培养基装量400 mL/L,接种量6%,培养温度24℃。在此条件下培养120 h,海洋细菌B1109产胞外多糖4.29 g/L。     

Global sparse gradient coupled tensor diffusion model for image denoising

A global sparse gradient coupled tensor diffusion model for image denoising is proposed to improve the problem of edges blurring induced by the DTTR model. First, a tensor matrix is constructed by the global sparse gradient which is more accurate and robust than classic gradient operators. Then the diffusion equation is guided by the tensor matrix for image denoising. The diffusion resulting from this model is isotropic inside a homogeneous region and anisotropic along its edge so that an accurate tracking of the edges is possible. Numerical experiments show that the proposed method achieves a competitive denoising performance in comparison with the comparative algorithms in terms of both subjective and objective qualities. Experimental results indicate that the performances of denoising methods can be improved by introducing a guide map, which is obtained by the global sparse gradient model.     

一种改进的产品设计耦合活动迭代模型

质量、成本和时间三要素在产品开发过程中是相互影响相互制约的,不能片面追求某一方面.在产品设计阶段,这三要素关系更是复杂,主要是因为设计过程自身存在大量的耦合活动,导致设计过程重复.因此,如何模拟设计迭代过程在满足设计资源许可的前提下来平衡设计三要素已成为当前研究的一个重点.建立在工作转移矩阵（WTM）基础上的分析模型（M-WTM）,分析设计活动间的相互依赖关系,模拟、评价迭代设计过程,根据设计资源许可条件,实现完全串行、完全并行和混合三种方式进行产品设计迭代.型钢产品开发设计过程的模拟仿真,验证了该模型的有效性.     

型钢混凝土自复位双肢墙板的恢复力模型

为明确型钢混凝土（steel reinforced concrete,SRC）自复位双肢墙板的恢复力模型和参数确定方法,在低周往复加载试验的基础上,研究了双肢墙板在水平荷载作用下的破坏形态和工作机制。墙板的变形及破坏历程为:墙板摇摆和耗能器剪切屈服。墙板的破坏主要集中在耗能器上,具有良好的自复位能力。根据墙板的滞回特征,提出恢复力模型,包括骨架规则、卸载规则和反向加载规则三部分,并提出影响恢复力模型的10个参数。其中,3个刚度参数和3个强度参数确定骨架规则,4个位移参数确定卸载规则和反向加载规则。基于双肢墙板、预应力筋、耗能器和框架梁的协同工作机制,提出了影响恢复力模型的刚度参数、强度参数和位移参数的确定方法。与试验结果进行对比,试验滞回曲线与模拟得到的滞回曲线吻合较好,试验耗能和模拟耗能也基本一致。研究结果表明:本文提出的恢复力模型能较好地描述型钢混凝土双肢墙板的滞回特征,参数确定方法具有较好的分析精度。     

土体固结与溶质运移三维耦合模型

考虑堆场上覆堆积体自重引起的土体固结与溶质运移的耦合效应已成为环境土工领域中的热点问题。在 Biot 固结理论和溶质运移理论相结合的基础上,以孔隙率作为耦合参量,将固结方程与运移方程相联系,考虑土体固结对溶质运移模型参数的影响,建立了溶质在固结变形土体中运移的三维耦合模型。采用多场耦合有限元软件 COMSOL Multiphysics 对模型进行了数值求解。数值模拟结果表明,土体固结变形对溶质运移过程具有较强和持久的阻滞作用,导致溶质运移深度以及污染羽范围的减小,在模拟运移20 a 时,运移距离减小率已高达27．75％,且随着时间的增加而逐渐增大;溶质在水平方向的迁移距离不可忽略,随着横向水力梯度的增大而增大。