CCI土壤湿度产品在中国区的降尺度与融合研究

以欧洲航天局主/被动微波遥感融合的土壤湿度产品数据为主要数据源,结合地表参数、亮度温度、土壤质地、地形、降雨等辅助数据,提出基于移动窗口的线性、非线性联合的土壤湿度降尺度模型,对中国区域2003年1—12月的CCI土壤湿度产品数据进行降尺度,提高CCI土壤湿度数据的空间分辨率,使其更适用于农业、水文模拟等精细尺度的应用要求。为了克服CCI数据冬季缺失较多的情况,利用第3代再分析资料ERA-Interim表层土壤湿度的降尺度和重采样结果与之进行融合,生成空间覆盖完整的2003—2013年中国区月1 km土壤湿度数据集,并利用站点实测数据集对其进行了验证。结果表明,依据主/被动微波融合CCI、ERA-Interim再分析土壤湿度数据以及辅助数据的基于移动窗口和线性非线性集成的中国区地表土壤湿度降尺度和融合方法,提高了CCI土壤湿度数据集的空间分辨率和空间覆盖,同时还一定程度上提高了土壤湿度的估算精度。     

土工袋防渠道冻胀水-热-力耦合数值模拟

根据水-热-力耦合计算模型,编制相应的有限元计算程序,并结合寒冷地区渠道工程进行数值计算,分析渠道建成后2 a内渠坡的温度场、水分场及位移的分布规律。计算结果表明:渠坡在冻融过程中表现出显著的冻胀、融沉变形特性,且冻胀和融沉变形不可逆;土工袋处理渠道对冻土渠坡具有较好的防冻胀效果,土工袋具有较小的导热性,可以有效减小渠坡内部土体温度受大气温度的影响,从而减小渠坡发生冻胀融沉变化的可能性;土工袋可以抑制毛细水和薄膜水的上升,可减小土工袋层及下部土体中的水分迁移,从而保持渠道内较为稳定的含水量,减小渠坡表层的冻胀量;土工袋具有一定的强度且在自身袋子张力作用下能够抑制部分冻胀变形,从而减小渠道衬砌体由冻胀引起的破坏。同时,渠道表层用土工袋处理后,渠坡内部温度可以较快达到稳定状态,运行2 a后可在地基2 m以下位置形成较为稳定的常年冻结层。     

脆弱生态约束下的典型喀斯特区域建设用地适宜性评价——以贵州省平塘县为例

【目的】以贵州省平塘县为例,科学合理地评价脆弱生态约束下的典型喀斯特区域城乡建设用地的适宜性。【方法】采用层次分析法确定评价因子权重,基于GIS空间分析技术,从定性和定量两方面分析判别各评价单元作为建设用地的适宜性。【结果】1)全县适宜建设用地和不适宜建设用地面积分别占区域总面积的37.82%和62.18%。其中,高等适宜建设用地、中等适宜建设用地和低等适宜建设用地分别占县域总面积的2.04%、20.98%和14.80%;2)在空间分布上,各等级的分布与区域地形地貌密切相关,适宜建设用地主要分布在地貌类型为低山河谷坝地的东南部和地貌类型为中山台地的西北部。3)适宜建设用地中,平舟镇、牙周镇和者密镇适宜建设用地面积较大,可为合理确定当前平塘县城镇扩展方向提供科学依据。4)刚性因子是限制平塘县不适宜建设用地的主要因素,刚性因子限制的不适宜建设用地占不适宜建设用地面积 的62.52%;弹 性 因 子 限 制 的 不 适 宜 建 设 用 地 占 不 适 宜 建 设 用 地 面 积 的37.48%。 此 外,县 域 内 已 有1576.92hm2 的建设用地面积被评为不适宜建设用地 ,占总建设用地面积的32.39%;说明此部分建设用地存在生态安全风险。【结论】研究结果为合理选择和布局生态约束下的典型喀斯特区域城乡建设用地提供依据,有效避免无序盲目建设导致的区域生态安全风险。
     

医院集团分布式资源分配的分级诊疗技术研究

【目的】为了实现三级甲等医院资源优化分配,改善医院目前存在的资源分配问题,采用远程会诊、远程检查、预约挂号、远程培训/考试等模块,提出一种信息化技术设计方法。【方法】首先,对数据库中已诊疗的病人数据进行分析,包括病人性别、年龄、所接受检查项目,根据不同指标优化获得最优权数。其次,对已诊疗的病人诊断及手术方案特征加以描述、分类,用数据指标表示。再次,采用人工学习把当前病人各项检查数据与已诊疗病人在数据库中的数据进行比较,根据病人身体各项数据权值,结合各项检查数据,带入一定数学描述函数,得出当前病人诊断及手术方案。最后,对该诊断及手术方案所需医生和设备给以定量描述,把病人诊断及手术方案通过数学描述转换成医生和设备需要量描述。【结果】根据上述优化方法,设计出相应信息化管理软件,在相关医院科室中已为医生诊疗提出一定的参考建议,对医院设备使用进行优化分配。【结论】经临床验证,该方法有利于提高医院资源分配效率以及看病效率,节约看病成本,在后续研究中将考虑提高系统精度和稳定性,对系统进行再优化。
     

受相互作用影响下的项目组合选择问题的有效求解方法

【目的】相互作用关系的高阶项目组合选择问题通常被转化为一个整数多项式规划问题,利用传统方法需要使用大量的不等式约束,但是引入大量非紧不等式约束会造成严重的计算负担,针对这个问题提出了新的有效求解方法。【方法】将高阶项目组合选择模型转化为混合0-1规划,利用一个新的线性化方法,将大量非紧不等式通过等式约束代替,然后采用分枝定界法来得到最优解。【结果】通过大量数值实验,展示了新方法在解决考虑相互作用关系的高阶项目组合选择问题时的计算效率。【结论】结果表明,所提出的新方法能够有效提高求解此类问题的计算效率。
     

LD双端面泵浦Nd:YAG激光器实验研究

【目的】对双端面泵浦的Nd:YAG激光器进行实验研究。【方法】设计了一种对激光晶体YAG进行双端面泵浦的结构方式,提出对激光晶体介质进行传导冷却与水冷冷却相结合的散热方法,并进一步分析在双端面泵浦下晶体内部的热功率分布,并对晶体内的温度场分布进行了数值模拟计算。【结果】采用U型平行平面腔结构,在注入总泵浦光为33.8W时,得到最高输出功率22.30 W,光-光转换斜效率为71.2%,出光阈值功率为6.68 W,输出光束为基模,M2为1.4。【结论】双端面泵浦YAG激光器比单端面泵浦具有更高的转换效率、更好的光束质量,具有很强的实用价值。
     

湘黔地区埃迪卡拉纪-寒武纪之交硅质岩的成因探讨——来自稀土元素和Ge/Si比值的证据

对埃迪卡拉纪?寒武纪之交的贵州铜仁坝黄剖面留茶坡组层状硅质岩和湖南张家界柑子坪剖面留茶坡组穹隆状硅质岩的主量、微量元素和稀土元素以及Ge/Si特征进行分析, 探讨两种硅质岩的成因。层状硅质岩的SiO₂含量为96.06%~99.61%, 穹窿状硅质岩的SiO₂含量为98.62%~99.56%, 平均值为99.13%; 其他元素含量很低, 两者均为纯硅质岩。坝黄层状硅质岩的ΣREE为20.14~248.56 μg/g (平均100.62 μg/g), Eu/Eu*值为0.90~1.10 (平均1.06), 无明显异常, Ge/Si值为0.13~0.98 μmol/mol (平均0.50 μmol/mol), Al₂O₃与ΣREE明显正相关, 表明硅质岩成分明显受陆源输入的控制。柑子坪穹隆状硅质岩的ΣREE值低, 为3.75~7.24 μg/g (平均5.73 μg/g), Ce/Ce*值为0.46~0.66 (平均0.57), 具负异常, Eu/Eu*值为2.28~11.07 (平均4.60), 具明显正异常, Ge/Si值为1.09~1.43 μmol/mol (平均1.25 μmol/mol), Al₂O₃与ΣREE的相关性较差, 表明硅质岩为海底热液成因。Al₂O₃与Ge/Si的相关性强弱也可以反映硅质岩的来源。结合古地理环境, 推断层状硅质岩可能形成于盆地内部, 而穹隆状硅质岩可能发育在台缘同生断裂处, 因海底热液喷流而形成。以1 μmol/mol 作为Ge/Si的临界值可以为示踪硅质岩的物质来源提供新的思路。     

年轻火山岩激光40Ar/39Ar定年中的n值与MSWD值

激光熔蚀⁴⁰Ar/³⁹Ar等时线法是第四纪年轻火山岩样品精细定年的新方法, 该方法处于逐步完善过程中。针对怎样判定获得的年龄结果是否可靠的问题, 通过对数据处理过程中所用参数的分析, 认为样品属性是决定年轻火山岩精细定年结果质量和可靠性的关键因素, 与样品测试数n值相关的加权均方差MSWD(mean square weighted deviation)是判断同一样品各测试点的数据是否符合正态分布, 能否用来客观地评价测试结果, 进而评估样品是否适合进行相关测试, 结果是否可靠的重要指标。其次, 属于同一真实年龄值样品的MSWD在99.7%置信区间的取值范围可通过计算加以确认, 并提出对于表面年龄和等时线年龄数据, 必须定量地考察相应的MSWD值, 判定在具有足够样品测试数(足够大的n值)的情况下, 是否符合概率统计的正态分布, 确定样品是否对应同一年龄真实值。在MSWD值达不到理想值1.0的情况下, 可以利用表面年龄概率密度曲线, 区分测试样品内部包含的非同源或非等时或封闭不好体系的数据, 再结合MSWD与n值关系, 适量地去除部分偏离正态分布的测试数据, 识别出可能归属多个年龄真实值的测试数据组, 并以此计算不同数据组的反等时线年龄, 获得年轻火山岩喷发的准确年龄。     

形变和非简谐振动对SiC有效电荷和热膨胀系数以及弹性模量的影响

应用哈里森(Harrison)键联轨道法和固体物理方法,考虑到形变和原子作非简谐振动,得到六角形二维类石墨烯AN-B8-N化合物的热膨胀系数、弹性模量以及有效电荷的解析表示式;以SiC为例,探讨了形变和原子非简谐振动对它们的影响.结果表明:SiC的热膨胀系数和弹性模量均随温度升高而缓慢增大,但变化较缓慢;若不考虑非简谐项,则SiC的热膨胀系数和弹性模量均为零,非简谐效应是SiC的热膨胀系数和弹性模量均随温度升高而增大的原因;形变会使SiC的正负离子的有效电荷的大小均减小,减小幅度分别为14.5%和8.56%,形变对正离子有效电荷的影响大于负离子.在所述的大小、剪切、轴向拉伸、原子振动形变这几种形变中,以轴向拉伸形变对有效电荷的影响最大,以大小形变和剪切形变的影响最小.温度愈高,原子的非简谐振动效应愈显著,形变对SiC的极性和有效电荷的影响愈大.     

热网络法预测车内温度的理论和实验研究

为对车内温度水平进行预测,采用热网络法对车辆停车和行驶状态下的车内温度进行计算。太阳辐射是影响车内温度水平的主要因素,而热网络法通过建立和求解节点热平衡方程,获得各节点的温度,尤其适用于以辐射为主的换热问题。车内外的对流换热采用实验关联式进行计算。由热网络法建立的节点热平衡方程组为非线性方程组,采用牛顿迭代法进行了求解。计算结果与实测温度值的比较显示,两者吻合较好,表明热网络法用于车内温度预测的有效性。另外,计算结果也显示车窗玻璃的透射率对车内温度有明显影响,在考虑安全的前提下,选取合适透射率的车窗玻璃材料可起到减少车辆能耗的作用。