森林工程的工业生态学研究发展态势

森林工程是一个独特的生态经济系统,需要利用工业生态学的理论和方法开展研究,以解决其复杂的生物性与工程性复合问题。近年来森林工程领域开辟了采运工程生态学和道路环境生态学两个研究方向,均具有工程研究对象的独特性和研究方法的复合性。笔者分析了采运工程物质流、工业代谢、生命周期评价、清洁化生产、物质减量化、生态效率等方面的研究特色和研究成果,介绍了道路建设和运营使用对湿地、水、大气和土壤的污染机理、扩散规律和治理措施。提出了今后的生态采运理论和技术上的研究需要深入到采运系统的物质流和工业代谢,道路工程环境上的研究需深入到污染物质流和迁移机制、污染阻隔和消减技术、道路工程全生命周期分析评价。     

进口原木运输的工艺技术

研究了进口原木运输工艺及其工程设备。将传统的港口码头陆上木材中转作业改在港口水上贮木工程中进行，加快原木卸船，提高港口吞吐能力。解决了进口原木运输工艺的技术瓶颈问题。     

基于分形理论的路域植被生态系统空间异质性研究

通过实地观测获取南京市路域植被情况数据,对草类、灌木类、乔木类3种不同植被类型图斑形状指数标度-频度关系、自相似分形特征及决定系数进行网格法分析。在此基础上,通过变异矩阵分析、分维计算等方式,对满足分形特征的不同道路和坡向的路域植被进行植被配置合理性、空间异质性和生态稳定性的对比分析和量化考察。应用空间异质性理论与分形理论,将网格法与变异函数法结合,依次分析标度-频度关系、分形特征、空间异质性,准确计算出路域植被的分维指标数据。结果表明:连续的道路路域各植被类型存在标度-频度关系和自相似分形特征,分维指标可以准确定量地评价路域生态系统的空间异质性与生态稳定性。     

分数阶导数型粘弹性结构动力学方程的数值算法

基于精细积分方法,提出了具有分数阶导数型本构关系的粘弹性结构动力响应的一种新的数值计算方法。该方法首先将系统的动力学微积分方程转化为含分数阶导数项的一阶常微积分方程组,然后采用精细积分法对方程进行积分计算得到系统响应。数值计算结果与解析法及Zhang Shimizu算法的结果相吻合,并显示随计算步长减小其计算的收敛性更好。     

确定天然河流纵向离散系数的有限差分单纯形法

针对在确定纵向离散系数的示踪试验中解析法难以适用于天然非均匀河流的不足,提出了采用有限差分法结合Nelder-Mead单纯形法的参数识别算法(FDM-NMS)来反演天然河流的水质参数。以纵向离散系数反演为例,利用该算法重点探讨了初值选取、观测噪声、离散河段数等因素对参数识别结果的影响,结合恒定流和非恒定流2个算例验证了该方法的可靠性。计算结果表明,采用FDM-NMS算法当噪声水平≤10%、离散河段数≤10时能给出较好的参数识别结果,算法具有良好的抗噪性。     

基于GIS的道路选线辅助系统

针对道路选线的要求,在地理信息系统（GIS）的基础上研制开发出道路选线辅助系统,介绍了道路选线辅助系统的设计分析和使用方法,并给出了应用示例。