基于航天器协同作战模式的仿真研究

提出了一种在轨道空间中卫星集群中进行的非合作目标追踪和逃逸博弈的方法。该方法解决了复杂的动态模型和卫星之间难以协调的问题。基于多智能体深度强化学习算法,首先构建了卫星集群博弈场景的动态模型,并通过多智能体深度确定性策略梯度算法(MADDPG)训练每个卫星的最优策略,同时考虑最小燃料消耗和最短时间,然后使用分布式执行来实现追逐和逃逸博弈。结果表明,当追逐和逃逸卫星的性能相同时,它们之间的距离保持恒定,达到纳什均衡点;当逃逸的航天器、追逐卫星的数量和性能不同时,追逐卫星可学习最优策略并成功捕获逃逸的航天器。该方法可为解决轨道空间中卫星集群的博弈问题提供一种新的方法和途径。

基于Copula函数的北京市设计降雨研究

准确描述不同重现期下的设计降雨,能够为水利工程规划设计和防洪减灾提供重要的科学依据。本文以北京市2005—2018年20个站点逐小时的降水数据为基础,采用超定量法提取各分区不同场次强降雨的降雨历时和降雨量,构建了各个分区降雨历时和降雨量的二元分布,并计算了各个分区在不同重现期下的设计雨量。结果表明:北京市城区的强降雨事件明显多于山区,且降雨历时以服从广义极值(GEV)分布和对数正态分布为主,而降雨量则均服从GEV分布;在大多数分区通过Gumbel Copula函数可以更好地表征降雨历时和降雨量二者的联合分布,而在少部分分区运用Frank Copula函数来表征更佳;运用二元Copula函数可以较好地推求不同重现期下的设计雨量。

基于Copula函数的北京市气候变化及人类活动对NDVI影响的识别

在气候变化和人类活动的双重影响下,城市植被受到严重影响,识别气候变化和人类活动对植被的影响,对城市的生态建设具有重要意义。本文依据《北京市城市总体规划》,运用Copula函数的方法考虑气候变化和人类活动对植被的影响进行分析。结果表明:北京市的植被在各个季节都呈现出较好的增长趋势,且在生态涵养区的增长趋势更加明显。NDVI-P的最优Copula函数主要为Frank Copula和Clayton Copula,而NDVI-T的最优Copula函数主要是Frank Copula函数。根据Copula函数的依赖结构分析表明,气候变化主要是通过影响植被的生长期和促进植被的光合作用来影响植被的生长;人类活动对植被的影响主要是通过建设活动与政策来影响植被的分布。

北京市通州区1966—2016年降水特性研究

降水是最重要的天气要素之一,是城市水文循环关键组成部分.本文运用5a滑动平均、小波变换及MannKendall趋势检验方法,选取北京市通州区51a(1966-2016年)逐日降水资料,分析了通州区在年、季、月尺度上的降水特性.结果表明:年降水量以0.44mm·a^-1的速率减少,且呈现出多个周期;降水量主要集中在夏季,占全年降水量的72.1%,且以2.33mm·a^-1的速率减少,春季和秋季降水呈增加趋势,增加的趋势分别为0.36和1.12mm·a^-1,冬季的变化趋势最弱,以0.03mm·a^-1的趋势减小;月降水量主要集中在7和8月,占全年的50%以上,且分别以0.88和1.68mm·a^-1的速率减少,降水量在12、1和2月没有变化的趋势.日降水量大于10和20mm的降水事件主要集中在夏季,降水时间减少是夏季降水减少的主因.

暴雨洪水管理模型参数敏感性分析

暴雨洪水管理模型(SWMM)是研究城市洪涝问题的有效手段之一,其敏感参数取值不仅影响模型参数率定效率,还影响模型预测的精确性。为了准确辨识敏感参数,本文从局部和全局的角度,分别采用修正Morris筛选法和互信息法对参数进行敏感性分析。研究结果表明:洪峰流量和径流系数的敏感参数均为透水区曼宁系数和最小入渗率。本文选用的修正Morris筛选法和互信息法都可以识别出主要敏感参数,但前者对于敏感参数的识别能力有限,后者识别效率较低,建议在需要快速辨识模型主要敏感参数时采用修正Morris筛选法,进一步识别模型其他敏感等级参数时结合互信息法。

基于InfoWorks ICM的城市洪涝模拟及其风险分析——以福州市白马河片区为例

在气候变化与城市化的双重影响下,我国沿海城市面临日益严峻的洪涝形势.本文以沿海城市福州市中心城区白马河片区为例,基于InfoWorks ICM建立水文水动力耦合模型,并采用2021年2月10日实测降雨及检查井液位数据对模型参数进行了校验.利用了重现期分别为10、20、50和100 a这4种工况作为降雨驱动模型,其结果表明:在10 a一遇设计降雨时,模型在10:12时达到最大水深0.402 m;在20 a一遇设计降雨时,模型在10:07时达到最大水深0.419 m;在50 a一遇设计降雨时,模型在10:02时达到最大水深0.438 m;在100 a一遇设计降雨时,模型在10:00时达到最大水深0.450 m.本文在水文水动力学模型分析的基础上,基于地形数据构建二维水动力模型作为补充,并采用洪水风险率危险性分析法分别对片区洪水危险性进行了量化计算和空间分析,可以为典型城市洪涝情景模拟及风险量化分析提供一定的技术支撑.

基于SWMM与LISFLOOD-FP模型的城市暴雨内涝模拟--以济南市为例

将开源的SWMM一维管网模型与半开源的LISFLOOD-FP二维水动力模型耦合,对济南市黄台桥流域进行暴雨内涝模拟,基于实测场次降水、流量及淹没情况对模型进行率定与验证。统计分析20130723实测场次降水和不同重现期设计降水下研究区溢流节点分布和地表淹没情况,并分析其原因,得出以下结论:20130723实测场次暴雨模拟结果表明耦合模型在研究区具有较好的适用性,可以用于城市流域暴雨内涝的模拟;随着降水重现期的增加,溢流节点数目及各个淹没水深范围的面积均呈增加趋势,总淹没面积从8.18km^(2)增加到21.92km^(2),其中水深范围在0.1~1.0m的淹没面积占比最大。研究探索城市流域尺度的暴雨内涝模拟,相关结果可为研究区防洪减灾工作提供一定的科技支撑。

济南市1972─2016年降水特性

运用线性滑动平均、Mann-Kendall非参数趋势检验、Sen′s坡度、小波分析及多元线性回归方法,选取济南市24个降水站点45年(1972—2016年)逐日降水资料,分析了济南市在年和季节尺度上的降水特征以及降水量的决定性影响因素。结果表明:年降水量以8.23mm/(10a)的速率增加,且呈现出丰枯交替的变化周期,最大主周期为10a;降水量主要集中在夏季,占全年降水量的64.5%,冬季降水占比最小,占全年降水量的3.4%,春、夏和冬季降水具有不显著增加趋势,秋季的降水量具有不显著下降趋势;降水量的年际、春夏季变化主要受降水强度变化的影响;秋冬季变化则主要受降水频率变化的影响。

不同边界条件对城市内涝的影响——以通州区两河建设区为例

以北京市通州区为例,对不同重现期的降雨与不同频率的河道洪水进行组合,分析不同洪涝组合对内涝积水深度的影响.采用城市洪涝模拟技术设置不同尺寸的网格进行计算,通过对比不同网格模拟计算的结果,给出最适宜的计算网格尺寸,在此基础上,分析研究不同洪涝组合对内涝积水深度的影响.研究结果表明:分别以5、10和20m为模型计算网格的模拟计算结果相差不大,以50m为模型计算网格的模拟水深值明显偏小;与50a一遇降雨遭遇河道20a一遇洪水相比之下,50a一遇降雨遭遇河道50a一遇洪水时,内涝显著增加;同样地,当100a一遇降雨遭遇河道50a一遇洪水比100a一遇降雨遭遇河道20a一遇洪水的内涝水深显著增加,而当100a一遇降雨遭遇100a一遇洪水与100a一遇降雨遭遇50a一遇洪水时的内涝情况相比,研究区所选节点的内涝深度相差不是很大.

人工髋关节置换术治疗高龄患者不稳定粗隆骨折的临床效果

目的探讨高龄不稳定粗隆骨折病患应用人工髋关节置换术的临床效果。方法采用单双号法将2018年1月至2020年12月我院收治的70例高龄不稳定粗隆骨折病患分为参照组和观测组,参照组(n=35)采用动力髋螺钉内固定术治疗,观测组(n=35)采用人工髋关节置换术治疗,对比两组病患手术恢复情况、髋关节功能恢复优良率、并发症发生率。结果观测组病患手术时间较参照组长,出血量多,而住院时间、负重时间更短,并发症发生率更低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论高龄不稳定粗隆骨折病患应用人工髋关节置换术缩短了康复时间,且安全性良好。