Simulation of the Earth''s gravitational field recovery from GRACE using the energy balance approach

Based on the measurement principles of GRACE satellites, the observation equations are set up using the energy balance approach. The Earth's gravitational field complete up to degree and order 120 is recovered applying the preconditioning conjugate gradient iterative approach by numerical simulation. Assuming an accuracy of 1 μms in range-rate measurements of the K-band microwave ranging system, the matching relationships of accuracies of K-band microwave ranging system, SuperSTAR Accelerometer, position vector and velocity vector measurements are investigated.     

重力卫星串联编队仿真分析

现有重力卫星任务存在时空分辨率不足、时空混频以及重力场信号各向异性等局限性.分别对重力卫星串联编队的轨道高度、轨道倾角、星间距离等指标进行仿真分析,就重力卫星串联编队星座模式对重力场时空分辨率的影响进行了数值分析.结果表明,卫星轨道高度的选择需要兼顾重力场信号衰减和卫星寿命等因素,以维持在300～400 km为优;轨道倾角选择应充分考虑极空白问题的影响,极空白区大小不宜超过6°;星间距离大于250 km时,重力场精度的提升并不明显,重力卫星串联编队星间距离设为50～100 km为优.重力卫星串联编队星座模式可同时有效提升地球重力场时空分辨率,实现时变重力场的各向同性探测.     

地球自转对地球重力场时变特征影响的理论研究

 精密和详细测定地球重力场及其时间变化,是目前卫星重力测量的主要课题.地极移动和日长变化导致地球引力位系数产生时变特性并引起重力的摄动.根据理论力学的基本概念,详细推导了由于地球自转引起的地球引力位系数变化、重力摄动和垂线偏差的表达式,并定量地研究了极移和日长变化对测站重力观测值的影响.同时基于EGM96地球引力位模型,给出了地球引力位系数C₂¹和S₂¹的理论公式.研究表明在高精度的空间大地测量中要顾及到地球自转变化引起的一系列效应.     

新延安隧道层状页岩力学性能试验研究

为研究新延安隧道层状页岩的力学特性和破坏特征，分析层理面不同倾角对岩石力学参数的影响，本文分别进行了不同层理角度下的室内单轴压缩、三轴压缩和巴西劈裂试验及数值单轴压缩和三轴压缩试验。通过室内试验分析，峰值强度随倾角增加呈先减小后增大的趋势；抗压强度呈“U”型趋势，弹性模量呈“V”型变化。通过大量数值模拟试验拓展了室内试验范围并分别拟合了抗压强度和弹性模量随倾角变化关系式；围压的增大弱化了页岩各向异性，但随着围压的不断增大弱化程度减小；黏聚力对层状页岩强度的弱化程度远远大于内摩擦角；抗拉强度随倾角的增大逐渐减小；倾角不同层状页岩的破坏模式也不同，单轴压缩时，0°为张拉破坏，30°~60°时发生由弱面控制的沿层理面发生的剪切滑移破坏，90°时产生劈裂张拉破坏。三轴压缩时不同层理面倾角的页岩试件主要发生剪切破坏。     

对-谐条件下纯引力纵波的不存在性

严格证明了在Ｖｉｅｒｂｅｉｎ表述的局域Ｌｏｒｅｎｔｚ群引力规范理论中,对于对角度规谐和条件（对谐条件）下的纯引力纵波,其对应的ＲｉｅｍｉｎｎＣｈｒｉｓｔｏｆｅｌ（ＲＣ）曲率张量的所有分量为零．即在该条件下不存在任何形式的纯引力纵波和纯曲率纵波．     

超子耦合参数对前身中子星引力红移的影响

利用相对论平均场理论,考虑重子八重态{n,p,Λ,Σ-,Σ0,+,Ξ-,Ξ0}, 研究了超子耦合参数对前身中子星引力红移的影响. 研究发现：作为中心能量密度函数的引力红移随中心能量密度的增大而增大,并且它对超子耦合参数较敏感.对于不考虑超子的情形,引力红移最大.同时作为质量函数的引力红移对超子耦合参数也较敏感;我们的计算结果间接地被证明与天文观测相符. 研究还发现,作为M/R函数的引力红移对超子耦合参数不敏感.     

钢筋混凝土单筋梁的斜向受弯正截面承载力

根据GB50010—2002《混凝土结构设计规范》规定的单向受弯构件正截面承载力计算方法确定梁的单向受弯正截面承载力.利用该规范附录F的原理编制计算程序,计算截面高宽比1～4、斜弯角90~0范围内,配筋率分别约为最大配筋率、最小配筋率和经济配筋率时双向受弯构件的正截面承载力,从而得出了各种条件下正截面承载力较单向受弯降低不大于5%时外荷载的最大允许斜弯角maxb.最后得出maxb随着截面高宽比和配筋率增大而减小等几条结论.     

长距离高精度GPS跨障碍高程传递的进一步研究

基于垂线偏差与高程基准无关的性质,由GPS水准实施垂线偏差的低通滤波,并精确估计其二次变化率,最终实现无重力数据的长距离、高精度跨障碍高程传递.对新方法的滤波及拟合过程进行数值分析,并将其截断误差转换为频域表达形式,再通过球谐函数建立代表误差与重力场阶方差的关系式.考虑到局部重力场的高频甚高频差异,根据GraaffHunfer经验公式和不同地形类别的代表误差统计值,将Tscherning-Rapp模型改造为区域阶方差模型,以精确估计具体地形条件下的代表误差.杭州湾大桥跨海高程控制测量的实验结果与模拟分析一致:31 km跨海高程传递成果与独立的一等几何水准比较,最大较差19mm,优于二等几何水准精度.     

形变地球Euler引力位增量的理论研究

地球在各种力学机制的作用下产生了形变,形变又导致地球引力位的变化,即形变附加位或Euler引力位的增量.在球对称地球模型下,本文基于标量球函数和矢量球函数,对地球形变的体积膨胀、质量迁移和在边界表面的质量收缩引起的Euler引力位增量进行了展开,明确了重力场变化的若干概念,可为高精度地球重力场时空变化的理论研究提供参考和依据.     

关于热红外多角度遥感扫描方向的选取问题

通过蒙特卡罗模拟回答了表征农作物行播结构特征的植株高(H)、垄宽(W)与垄间距(D)对行播作物热辐射方向性产生何种影响的问题。为了减少多角度热辐射亮度值之间的相关性,只有当扫描方向与垄向相互垂直(φ=90°)时,它的相关系数最少,有利于反演T_v与T_s。而顺垄扫描则相关系数最高,且对方位角变化敏感,不利于T_v与T_s的精确反演。     

区域高质量发展的内涵与评价体系探索

系统地综述了学者对高质量发展理念的理解和当前国家社会经济发展的主要问题,随后梳理出包含7大内容的区域高质量发展的内涵,基于其内涵构建了中国县域单元高质量发展评价指标体系,以解决针对区域高质量发展内涵不清、指标体系不明等问题．本文以青藏高原地区为例,选取2010和2019年作为研究时间,利用熵权法、头尾分割法,对2010和2019年青藏高原县域高质量发展状况进行评价和结果可视化处理．结果表明:在时间上,县域的高质量发展水平有所提高;在空间上,高原边界县域发展水平普遍高于内部,且存在2个明显的核心区域．本文是首次综合评价青藏高原县域的高质量发展状况．      

屏障环境与IVC饲养条件下SD大鼠脏器重量与脏器系数的比较

目的测定并比较分析屏障环境和IVC饲养条件下SD大鼠的主要脏器重量及脏器系数的差异。方法用电子天平分别测定了30只在屏障环境中和IVC饲养条件下SD大鼠的心、肝、脾、肺、肾、肾上腺、子宫、睾丸和卵巢的重量及脏器系数。结果雄鼠之间比较,脾脏重量差异显著,其它各脏器系数间无显著性差异;雌鼠之间比较,各脏器重量间无显著性差异,肾脏系数差异显著(P<0.05);两种条件下,雄雌鼠之间脏器重量比较差异非常显著(P<0.01),IVC雄雌之间脏器系数比较,肝、肾间无显著性差异,其它差异非常显著;屏障条件下,雄雌之间脏器系数比较,心、脾、肺、肾上腺、脑差异显著(P<0.05),肾无差异。结论屏障环境和IVC条件下饲养的SD大鼠脏器重量及脏器系数间差异较小。     

The （△ ＋ 2,2）-incidence coloring of outerplanar graphs

An incidence coloring of graph G is a coloring of its incidences in which neighborly incidences are assigned different colors. In this paper, the incidence coloring of outerplanar graphs is discussed using the techniques of exchanging colors and the double inductions from the aspect of configuration property. Results show that there exists a （△ ＋ 2,2）-incidence coloring in every outerplanar graph, where A is the maximum degree of outerplanar graph.     

内孔式旋转空化发生器的数值计算研究

采用数值计算方法研究了内孔式旋转空化发生器的空化机理,并讨论了不同孔结构对其空化流动的影响.研究结果表明:当孔内压力降低到水的饱和蒸汽压时,孔内将发生剧烈空化现象;孔内存在明显的水汽交界面,由于转子的高速旋转,交界面附近水汽交换显著;结构参数中孔深L、孔径D和孔倾角α对空化区域大小及水汽交换效果有显著的影响,在转速为2 850 r/min的条件下,孔倾角为30º,孔径为23 mm,孔深为35 mm时空化和水汽交换效果最好.      

一类混合型数论函数的均值估计

设λ_f(n)是标准化的Hecke算子T_n的尖形式的傅立叶系数, σ(n)是除数和函数, φ(n)是欧拉函数。 利用解析的方法研究混合数论函数λ_f(n)σ^b(n)φ^c(n)的平均阶估计, 得到了上界估计∑_n≤xλ_f(n)σ^b(n)φ^c(n)≪x^b+c+1/2+ε,这里ε>0是任意的。     

万有引力实验方案以及红外检测系统的研究

受额外维理论启发,采用扭秤作为检测手段,圆台为检验质量与吸引质量,在0．1mm尺度下检验牛顿反平方定律的实验方案,同时研制了红外传感嚣对所加工的物体进行了检测。初步计算表明采用此方案可以把同类实验结果提高5倍。     

测振传感器谐波失真度测量的新方法

本文描述了采用谐波分析法测定测振传感器谐波失真度的新方法。该法简单、快速,且显示直观,是测定小信号高精度传感器谐波失真度的理想方法;还提出了采用单自由度线性无阻尼自由振荡系统作为测定传感器谐波失真度的一个高纯度正弦波激振源。     

基于RFE_RF算法的幼龄沉香叶片含水率预估模型

【目的】针对随机森林算法在树木水分预测模型中高维度变量筛选困难及精度较低的问题,研究基于递归特征消除(RFE)与随机森林(RF)的融合算法,构建幼龄沉香(Aquilaria sinensis)可见光图像与叶片含水率的估测模型,探索适合幼龄沉香生长的水分条件,为实现沉香幼苗水分亏缺程度的无损监测提供可行方法。【方法】以2年生的名贵树种沉香为研究对象,用相机获取4种不同水分梯度下的幼龄沉香可见光图像,提取15种图像特征,利用递归特征消除法筛选沉香叶片最优的图像特征子集,然后结合随机森林算法构建沉香叶片含水率的预测模型,最后利用十折交叉验证法,将RFE_RF模型与常规随机森林(RF)以及最小二乘法支持向量机(LSSVM)相比较,检验模型的可行性。利用递归特征消除和随机森林融合(RFE_RF)算法筛选出幼龄沉香叶片图像的标准红光值(I_NR)、饱和度(S)、矩形度(E_R)3个特征,并以此作为模型自变量。【结果】与重度水淹胁迫相比,幼龄沉香对于长期重度干旱胁迫更加敏感,且干旱时间超出2周时幼苗叶片严重受损,威胁沉香生长;沉香最适叶片水分生长范围为50%~65%,适度增加水分,有利于沉香生长。基于RFE_RF融合算法构建的预测模型敏感度、特异性、误报率和精度分别达到88.64%、85. 31%、14. 39%和91.62%,优于LSSVM模型效果;与RF预测模型相比其敏感度提高3.34%、特异性提高10.87%、误报率降低36.83%、精度提高13.39%。【结论】基于RFE_RF融合算法建立的沉香叶片颜色、形状特征与含水率的模型,解决了随机森林过程中高维度变量选择问题,提高了RF在林木水分预测模型中的精度,实现了沉香幼苗叶片含水率的无损估测和诊断,为珍贵树种在经营管理中对水分进行准确管控提供了新思路。     

回转窑内物料传输模型的研究

回转窑内物料平均停留时间（MRT）直接决定物料化学反应程度,它是回转窑设计的重要依据之一。在回转窑实验台上对5种不同的固体废弃物料和窑内风速、回转窑转速和回转窑倾角及物性参数改变的情况下进行了实验,获得了不同工况下物料MRT的变化规律：随着回转窑转速的提高、倾角增大和窑内风速增加,MRT减小;物料的物性参数中,休止角对MRT影响较大,休止角大的MRT小,而密度的变化影响相对较小。MRT对于以上各影响因素的敏感性差别也较大：回转窑转速对MRT影响是比较敏感的,特别是转速较小时;转窑倾角对MRT的敏感性则比较均匀;窑内风速在小回转窑转速、低窑内风速时对MRT的影响较为敏感。针对回转窑内物料传输影响因数众多、非线性机理强烈的特性,建立风速条件下物料传输模型（MMCAV）,并在回转窑转速倾角和一定风速条件下对模型进行了验证。在次高倾角（α=4.56°）时,MRT随窑内风速变化的情况,其中最大相对误差为7.1％。在低窑转速和高风速情况,总的平均相对误差为2.81％。用稻壳作为输运物料,把实验数据与Perry等模型对比发现：Perry模型在c=0m/s时,Saeman模型在c=0.41m/s附近时与实验值差异较小。风速的影响范围与回转窑倾角有较大关系,倾角α=3.04°时,风速c>0.41m/s必须考虑风速对物料输运的影响;而倾角α=4.56°时,c>0.25m/s就应考虑风速的影响。     

太阳能腔式吸热器自然对流热损的数值研究

腔式吸热器是碟式太阳能热发电系统的一个重要组成部分,它的性能优劣直接影响到整个发电系统的效率。重点分析了腔式吸热器的自然对流热损,建立了6种典型腔式吸热器的二维模型,选用FLUENT6.3计算了在开口直径为10cm,壁温为400℃,倾角α=0°条件下的6种腔式吸热器的内部自然对流热损失。计算和比较发现,球形吸热器的内部对流热损比其他5种吸热器平均低10%。通过计算球形吸热器在不同Aw/Al(内表面积/开口面积)和不同倾角下的对流热损大小,发现球形吸热器的对流热损随倾角的增大而显著减小,在α=0°(开口朝侧面)时最大,α=90°(开口垂直向下)时最小;计算得到球形吸热器的最佳Aw/Al值为8～10。