泥石流承灾体群体效应特征反演——以7·12四川平武县黑水沟泥石流为例

群体建筑结构的分布格局、结构形式等因素影响泥石流冲击过程和致灾表现。泥石流冲击存在绕流现象、放大作用和遮蔽效应,泥石流与建筑群之间存在复杂的流固耦合模态,但针对这类泥石流承灾体群体效应的过程与机制仍不清晰。本研究通过野外调查、物理实验和数值模拟等方法,调查泥石流承灾体群体效应特征,反演泥石流冲击流场分布和建筑损伤过程,提出了一套建筑群对泥石流的承灾动力响应特征分析方法。研究结果表明:(1)泥石流流场存在放大作用。面对泥石流冲击,建筑群的破坏导致沟道区域流速增加20%,建筑群区域流速增加46%。(2)泥石流流场存在绕流现象。建筑群阻碍泥石流直进输运,导致建筑拐角之间存在局部压力高度集中现象。(3)在建筑群中存在明显的遮蔽效应。失去建筑的上游遮蔽保护可使下游建筑受到的泥石流冲击强度增加120%。(4)泥石流致灾过程中,建筑群周边与内部的泥石流冲击特征差异明显。在建筑群外围,受前排建筑破坏的影响,泥石流流线后排建筑受泥石流冲击时刻提前10 s,泥石流冲击强度增加速率达2.1倍;(5)泥石流对建筑群内建筑冲击强度分为冲击力急剧增加—缓慢增加—逐渐稳定三个阶段,对应泥石流流深增高、缓慢淤积过程。研究结果可以为泥石流易发区村落城镇的建筑规划布局和防灾减灾措施提供科学参考。

基于建筑易损性分析的泥石流风险评价

泥石流对建筑物的破坏是导致人员伤亡和经济损失的主要原因,研究泥石流作用下建筑物的易损性是评价泥石流风险的关键环节。以长江流域卿家沟为研究区,采用FLO-2D软件模拟20,50,100 a一遇极端降雨场景下泥石流的动力过程,并基于泥石流强度(hv)进行了危险性分区;在此基础上,构建了适用于长江流域砌体结构建筑的易损性评估曲线,提出了一套基于泥石流动力过程和建筑易损性分析的风险评价方法。结果表明:FLO-2D模拟精度达79%,易损性曲线的相关系数R^(2)为0.88,评估效果良好;随着降雨规模的增加,研究区风险区总面积由3.30万m^(2)增加到3.99万m^(2),增长了20.8%;高和极高风险区面积显著增大,由0.68万m^(2)增加到0.86万m^(2),增长了27.1%;位于低风险区以上的房屋数量由7栋增加至11栋,原本位于低风险区的建筑可能面临更高的风险。最后,提出了生态防治和工程防治协同治理的措施,可为长江流域泥石流防灾减灾及治江工作提供合理建议。

纳米多晶Mg-Y合金压缩力学行为的分子动力学研究

目的研究纳米多晶Mg-Y合金在不同温度和应变速率下的力学响应以及不同变形条件下的晶粒变形行为。方法通过ATOMSK软件构建了晶粒取向随机的纳米多晶Mg-Y二元合金模型,利用LAMMPS软件,在400~520 K温度及1×10^(10)s^(−1)、1×10^(9)s^(−1)应变速率下完成了纳米多晶Mg-Y合金的压缩模拟,借助后处理OVITO软件对模拟结果进行了分析。结果随着温度的升高,纳米多晶Mg-Y合金的力学性能降低,且在温度上升到一定程度后具有一定的梯度规律。在微观层面,温度的上升使总体位错密度下降,但减少了晶粒内部的长程位错和位错扭结,并且<c+a>类位错与类位错的比例上升。纳米多晶Mg-Y合金在高应变速率下的屈服强度更高,在原子排布层面上,六方最密堆积的比例降低。结论温度升高带来的更多能量使低能态的Y原子更容易参与到位错产生、消失过程中,还加剧了<c+a>类型位错向类位错的转变。高应变速率通过大幅度转化基体Mg的六方最密堆积形式,增加了晶界的破碎和形核,影响了合金的力学性能。

精密进近阶段的多系统GNSS组合RAIM可用性算法及分析

给出了多系统全球卫星导航系统(GNSS)组合接收机自主完好性监测(Receiver Autonomous Integrity Monitoring,RAIM)可用性计算方法,在此基础上利用GPS、GLONASS实测数据与BDS、Galileo全星座仿真数据,分析了BDS、GPS、GLONASS和Galileo不同组合在精密进近阶段的RAIM可用性。通过试验分析发现,BDS的5颗地球同步轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星对亚洲、非洲和欧洲大部分地区的RAIM可用性有很大的贡献。这些地区站星间几何观测结构得到改善,使得RAIM可用性相对于其他地区有很大幅度的提升。在亚太地区APV-I阶段单系统导航情况下,北斗导航系统RAIM可用性达到99.5%,高于其他三个导航系统。在精密进近阶段(APV-I、APV-II和CAT-I),BDS与其他导航系统(GPS、GLONASS和Galileo)的组合导航可以满足全球大部分区域的RAIM可用性需求,大多可达到100%。

无线电掩星反演大气参数误差分析及应用进展

本文详细分析了影响空间GPS无线电掩星反演大气参数方法的主要误差源 ,其中包括信噪比误差 ,精密定轨误差 ,电离层模制误差 ,多路径效应和时钟改正等误差 .

空间GPS无线电掩星反演大气参数方法及其应用

给出了空间无线电掩星反演大气参数的原理及其误差估计方法 ,介绍了国内外在该领域的研究进展。并针对该技术的一些特点 ,指出了若干尚需解决的问题。

GPS无线电掩星反演大气参数中的算法研究

针对目前无线电掩星技术反演地球大气参数算法中的不足 ,给出一种参数代换法 ,以解决无线电掩星中Abel积分的广义形式不适合高精度地进行数值积分的问题 .在大气折射角随待测点的地心距呈指数函数衰减的假定下 ,对应两种算法分别生成相应的大气折射率 .折射率绝对差最大值出现在低层大气 ,可达到约为 7个折射率单位 ,两者的差异随高度递增逐渐“缩小” ;而从折射率的相对差方面考虑 ,折射率相对差的变化趋势是随高度递增而逐渐增大 .

掩星观测中电离层延迟对LEO卫星轨道误差的响应

从Haselgrove和Budden方程出发 ,模拟了GPS信号在电离层中的传播过程。利用GPS/MET实验中 5组GPS和LEO卫星的实际轨道 ,分别模拟了无LEO卫星轨道扰动和有轨道扰动情况下的GPS信号在电离层中的传播 ,并生成了对应的电离层延迟量。以同步生成的模拟精度序列为参照 ,就掩星观测中电离层延迟对LEO卫星轨道误差的响应程度进行了估计和分析。初步结果显示 :在掩星观测中 ,电离层延迟对LEO卫星轨道误差的响应比中性层延迟要弱得多 ,这可能同采用了电离层掩星观测的采样频率比中性层采样频率低两个数量级的技术手段有关。

GALILEO卫星导航和定位系统PDOP仿真

简单分析了GALILEO卫星导航和定位系统与GPS的差异及特点;利用STK软件,对GALILEO卫星导航和定位系统的PDOP进行了仿真计算,给出了部分世界城市的PDOP仿真结果以及一天时间内每分钟采样间隔下部分城市的PDOP变化曲线。

LEO卫星轨道误差对无线电掩星反演大气参数的影响

采用数值方法估计了 ＬＥＯ卫星轨道误差对无线电掩星反演大气参数的影响．并将其应用于１９９５年１０月１１日的某次掩星事件的观测资料处理和分析，得到了ＬＥＯ卫星轨道误差对无线电掩星反演大气参数影响的定量结果．

全球覆盖的卫星通信星座构型简述

基于全球覆盖通信的考量,分析和仿真了低轨道卫星通信星座和中轨道卫星通信星座。结果表明:在30°最低通信仰角和地面用户至少同时可见2颗卫星的约束条件下,低轨道卫星通信星座的卫星总量需要达到182颗(对应卫星轨道高度为1500km),中轨道卫星通信星座所需要的卫星总量为32颗(对应卫星轨道高度为10000km)或20颗(对应卫星轨道高度为20000km)。

空基GPS遥感地球大气参数方法研究

探讨了空基无线电掩星技术应用于遥感地球大气参数方法 ,并将该方法编制成资料处理软件。对实测资料进行处理和分析后 ,给出了地球大气参数反演结果。发现指数函数外推法引入数据处理后大大改进了大气温度的归算结果 ,而对气压归算的影响却很小。比对结果显示我们的遥感结果同国外有关结果基本相符。

GPS/LEO掩星方法中的电离层延迟量对太阳射电辐射流量的响应

对无线电信号在电离层中的传播路径进行了数值模拟;针对掩星观测中的五组实际卫星轨道数据(包括GPS和LEO卫星),给出了在太阳射电辐射流量(FLUX)分别为0,70,160和240等几种情况下的电离层延迟量对10.7cm波长的太阳辐射流量的响应结果;这分别对应着无太阳辐射、太阳射电辐射处于活动低谷、平静期和高峰期等几种情形。从中可以发现,掩星观测中电离层延迟量对10.7cm波长的太阳射电辐射流量的响应表现为如下特性:电离层延迟同参数FLUX的大小有明显的对应关系,即FLUX越大,则掩星观测中的电离层延迟越大;对于上升掩星情况而言,掩星观测中电离层延迟量起先逐渐增加,然后达到某一峰值,其后逐渐下降;在掩星观测的初期和中期,太阳射电辐射处于活动低谷、平静期和高峰期等几种情形之间的电离层延迟量差异都较为显著,而在掩星观测的后期,几种情形相互间电离层延迟量的差异都比较小。

2003年11月份日全食期间“创新一号”卫星母线电压异常的诱因分析

对2003年11月份发生在南极附近地区的日食事件进行了扼要介绍;利用STK软件,对日食事件进行了仿真计算,分析了造成11月23日日全食发生期间,CX-1卫星的母线电压异常的诱因.基于CX-1的最新轨道数据,利用STK软件,仿真了2004年CX-1卫星面临的日食事件,并给出了详细的时间表.

低轨卫星轨道误差对中性层延迟量影响的模拟研究

GPS掩星监测大气方法中需要载有GPS接收机的卫星的精密定轨信息 ,而该卫星的轨道精度对GPS掩星监测大气的效果进行分析是十分必要的 .基于地球大气模式CIRA1986 ,本文采用三维射线跟踪方法模拟了有代表性的 5次完整的GPS掩星事件 ,得到了卫星的轨道精度对GPS掩星测量中关键参数的影响的初步结果 .结果表明 ,该卫星的常规轨道误差对掩星测量的影响较小 ,完全可以采用差分定位方法来获取掩星测量中所需要的卫星定轨信息 .

LEO卫星轨道设计中的主要摄动源影响评估

对地球低轨道卫星 (LEO)轨道设计中的摄动力模型进行了分析 ,并估计了其量级。然后针对用于GPS无线电掩星的LEO卫星轨道设计对掩星地面测点稳定性的要求 ,对力学模型进行了取舍 。

有关求解星径曲率改正问题的探讨

对于配置光子计数探测器的低纬子午环，在其观测数据的归算过程中应该加以考虑的星径曲率改正包括三种改正量：卯酉方向记录时刻的星径曲率改正；卯酉方向天顶距的星径曲率改正；子午方向天顶距的星径曲率改正。结合测微器的新视栅形式，本文给出了一种旨在解决星径曲率改正问题的新思路。

卫星圆轨道假设对GPS无线电掩星反演地球大气参数的影响

给出GPS无线电掩星反演地球大气参数过程中计算大气折射角的解析表达式 .以圆轨道假设下的大气折射角计算值为先验约束 ,采用迭代法对不引入圆轨道假设情况的大气折射角进行归算 ,在此基础 ,利用反演方法得到了引入和不引入圆轨道假定两种情况下大气参数 (气压和温度 )的差分序列 .结果表明 :卫星圆轨道假设对GPS无线电掩星反演大气参数的影响 ,在气压方面为 1mbar左右 ,而在气温方面为 1°K左右 .这一结果支持了目前无线电掩星定性误差估计研究中通常引入卫星圆轨道假设这个近似处理方法的合理性 ;同时也表明 :若在高精度反演地球大气参数时 。

开创大媒体时代——传统媒体向新媒体转型的路径

传统媒体向新媒体转型的现实路径是北京电视台3年来一直在研究的课题，到现在甚至未来很长一段时间，笔者都认为未必有准确的答案。

GPS无线电掩星技术监测地球大气关键技术

介绍了国内外GPS无线电掩星技术研究进展。针对国内无线电掩星研究现状,从工程化角度出发,分析了国内实施该技术可能面临的多方面制约因素,包括:GPS接收机;星上存储介质和高速数据传输;星载接收机精密定轨;数据同化;星座卫星组网等。