考虑需求响应和热能梯级利用的园区综合能源系统多目标优化调度

园区综合能源系统(Park-level Integrated Energy System,PIES)供能设备多样,能源耦合机制复杂,是典型的复杂能源系统。为实现PIES低碳经济运行并提升风电消纳量以及解决系统因用能结构不合理导致的能源利用效率偏低问题,文中建立了电热需求响应模型优化负荷,并充分考量能量的“质”与“量”,基于热力学第一、第二定律建立了对系统碳排放约束性较强的综合能效模型,并将系统的热负荷根据能源品位进行细化区分,依据热能梯级利用理论,建立了能量耦合设备的数学模型。最后结合系统经济成本目标及系统综合能效目标建立了园区综合能源系统多目标优化调度模型,实现针对系统内各设备出力的调度。算例分析表明,文中提出的优化调度方案能够在提升系统风电消纳率及运行经济性的同时兼顾系统的低碳高效运行。

1979-2022年北极海冰变化及影响因素分析

海冰是海洋-大气交互系统的重要组成部分,是全球气候变化的指示器。深入分析海冰演变规律,探索全球气候变化与海冰范围之间的关联,对应对和减缓全球气候变化具有重要的理论意义。本文以北极海冰为研究对象,深入分析了1979-2022年北极海冰范围的季节、年际和年代际变化特征,并构建向量自回归模型(Vector AutoRegressive Model,VAR)检验全球平均气温、大气CO_(2)浓度与北极海冰范围之间的因果关系,并分析影响程度。结果表明:(1)北极海冰范围季节变化特征明显,一般在3月达到最大,9月达到最小,这主要与太阳辐射的年变化周期相关;(2)1979-2022年,北极海冰范围总体呈减小趋势,年变化量为5.3万km^(2);(3)北极海冰范围在年代际尺度上逐渐减小,2000-2009年,北极海冰范围较上一个十年减小最多(减少67万km^(2));(4)全球平均气温和大气CO_(2)浓度均对北极海冰范围变化造成了显著影响;(5)全球平均气温和大气CO_(2)浓度与北极海冰范围均有显著负相关关系,相关系数分别为-0.92和-0.95。

沿海验潮站GNSS观测网BDS与GPS基线处理精度分析

为了评估北斗卫星导航系统(BDS)用于验潮站沉降监测的可靠性和精度,该文利用北海区沿海8个验潮站2022年全年的GPS和BDS观测数据,从基线解标准均方根误差、基线重复性和GPS与BDS基线互差等方面对GPS和BDS解算结果进行对比分析。结果表明,BDS基线解的NRMS值在0.17~0.25之间,GPS基线解的NRMS值在0.18~0.23之间,二者基线解的NRMS值基本相当;GPS基线解的长度和各分量基线重复率平均值要小于BDS,从GNSS网固定误差和比例误差看,GPS和BDS的基线长度重复性精度达到10^(-9)~10^(-8)量级,基线东西和南北分量重复性达到10^(-9)量级,基线垂直分量重复性精度达到10^(-7)~10^(-8)量级。在GPS和BDS基线结果互差方面,GPS解算得到的基线长度均要大于BDS,二者平均差值为10.7 mm;东西分量差值最小,其次是南北分量,垂直分量差异最大,南北分量、东西分量和垂直分量差值平均值分别为-8.5 mm、-3.7 mm和10.6 mm。南北分量、东西分量、垂直分量和基线长度差值平均值最大值分别为23.6 mm、20.9 mm、30.4 mm和22.1 mm。总体而言,BDS基线与GPS基线结果存在一定的差异,但差值不大,相对于基线长度而言,二者差值在10^(-8)量级,均能够满足长序列高精度数据要求,可用于验潮站沉降监测的需要。

基于MCR和HY模型的莆田市生态廊道构建与优化

以莆田市主城区为例,采用形态学空间格局方法(MSPA)结合景观连通性分析筛选重要生态源地,运用最小累积阻力模型(MCR)与重力模型方法,提取研究区潜在生态廊道;同时结合水文分析模型(HY)识别研究区辐射廊道和生态节点,最终构建并优化莆田市生态廊道。结果表明:基于MSPA与景观连通性指数,共识别出14个核心源地;采用MCR与重力模型,共识别出29条廊道,一级廊道7条,二级廊道10条,三级廊道12条;结合水文分析法共识别出205条辐射廊道和53个生态功能节点,包括一级节点5个,二级节点17个,三级节点31个,确定各类型生态修复的关键区域,提取生态节点建设策略。本研究可为莆田市生态廊道构建及生态节点保护时序性研究提供科学依据。

陆海交界处基于重力场模型解算的大地水准面精度分析--以山东省为例

大地水准面作为高程基准和深度基准相互转换的中间基准面,其精度对基准转换效果至关重要。以山东省为例,本文分别使用目前较优的三种超高阶重力场模型EGM2008、EIGEN-6C4和SSG-UGM-2解算陆海交接处的大地水准面,分析其在山东省内的分布特征。利用收集到的GNSS水准点数据对三种重力场模型解算结果进行精度分析。研究发现,基于EIGEN-6C4模型的解算结果是三种模型中最符合实际情况的,同时使用85高程基准面重力位解算结果精度更高。

以配电网整体效益为基础的投资效益评价

进入“十四五”建设发展周期,配电网投资数额显著增加,但各类配电网项目投入产出效益水平参差不齐。在电力体制改革深入推进等大环境之下,各级电网企业都愈发重视电网项目的建设效果和投资效益,把精准投资、精益管理作为企业的追求之一。从整体电网投资效能开展评价工作,强化电网投资成效的评价和总结,因地制宜落实投资策略,推动企业高质量发展成为当前电网企业面临的一项重要任务。

Monitoring and analysis of surface deformation in land reclamation area based on SBAS-InSAR technology—take Tianjin port for example

In order to explore the applicability of SBAS-InSAR technology to the deformation monitoring in coastal reclamation areas,this paper,based on 28 Sentinel-1A images,uses SBAS-InSAR technology to obtain the surface deformation information of the Tianjin Port reclamation area from January 2018 to November 2019,which reveals the characteristics of surface deformation in the land reclamation area of Tianjin Port and analyzes the relationship between the subsidence rate and reclamation time and land use type.The results show that the land reclamation area of Tianjin Port has the characteristics of a wide range of subsidence rate,uneven settlement and multiple settlement funnels.The subsidence rate ranges from-74.9 to19.7mm/a and it is inversely proportional to the land reclamation time.The subsidence rate of the early reclamation area is smaller,while that of the newly reclamation area is higher.The subsidence rate varies greatly among different land use types.This study verifies the feasibility of SBAS-InSAR Technology in the deformation monitoring of reclamation areas,and provides ideas for the monitoring and analysis of land subsidence in coastal areas such as coastal zones,islands and tidal flat.

G-Nut/Anubis在海洋站GNSS业务化观测数据质量检核中的应用研究

本文针对海洋GNSS连续运行参考站网数据质量检核问题,选取北海区老虎滩、东海区朱家尖和南海区北海站的GNSS连续运行参考站2022年各季度数据,利用G-Nut/Anubis软件进行质量检核,结果表明各站数据完整率、周跳比、多路径影响等指标均满足相关要求,同时以朱家尖站为例对质检指标进行可视化,详细分析了其数据质量。在此基础上,为解决连续运行站海量数据批量检核问题,基于Matlab APP Designer平台开发了以Anubis软件为基础的海洋站GNSS数据质量检核工具箱OGQC,并利用朱家尖站2022年全年的数据验证了其检核功能的平稳性和可靠性,结果显示OGQC工具箱可以满足业务化运行对数据质量检核指标批处理、可视化监控和信息化管理的需要,可提供各站详细的质量检核结果,为数据编辑、剔除等预处理提供参考,为后续高精度数据处理工作提供高质量的输入数据。

北极新奥尔松地区海平面变化和陆地垂直运动分析

近百年来,全球正经历着以变暖为显著特征的变化,海水增温膨胀、陆地冰川和极地冰盖融化等因素导致全球海平面持续上升。北极新奥尔松地区现保存有典型的极地原始生态系统,客观准确地分析该地区的海平面变化,可以更好地为该地区自然生态环境监测和保护以及气候变化研究等提供基础。联合利用卫星高度计、验潮站和全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)观测资料分析新奥尔松地区的海平面变化的线性趋势和季节性规律,通过同时段资料(1993−2018年)的分析显示,该地区地壳呈上升趋势,上升速率为8.09±0.19 mm/a;验潮站相对海平面呈下降趋势,下降速率为−7.31±0.36 mm/a;利用地壳运动修正后的绝对海平面上升速率为0.78±0.41 mm/a,低于全球同期水平,与卫星高度计观测的绝对海平面变化结果具有很好的一致性,二者相差0.23±0.46 mm/a。在进行区域海平面变化分析时,可利用GNSS修正验潮站相对海平面获得该区域的绝对海平面变化。利用修正后的海平面资料分析结果显示,新奥尔松地区海平面变化具有明显的季节性规律,每年10−11月为季节高海平面期,3−4月为季节低海平面期。通过海表面温度与海平面的相关性分析认为,随着海表面温度变化,海平面也发生相应的变化。

中国沿海海洋站GNSS坐标时间序列噪声模型的建立与分析

选取中国沿海海洋站中与验潮室并址的22个GNSS基准站近9a的观测资料,利用最大似然估计法分析各站时间序列的噪声特性,建立最优噪声模型;然后顾及有色噪声,利用最优噪声模型估计测站速度,并与纯白噪声模型和GLOBK获取的速度及误差进行对比分析。结果表明:(1)沿海海洋站的GNSS时间序列均含有有色噪声,各分量的噪声特性不完全一致,E方向和U分量均以白噪声+闪烁噪声为主,N分量以白噪声+闪烁噪声和白噪声+一阶马尔科夫噪声+随机漫步噪声为主。(2)全国沿海3个海区N、E分量的白噪声和闪烁噪声基本呈现越往南噪声越大的规律,南海海区U分量的白噪声和闪烁声最大。(3)顾及有色噪声的速度中误差是仅考虑白噪声和GLOBK估计的速度中误差估计值的5-10倍,这种差异比内陆观测站的要大。(4)在对海洋站GNSS时间序列进行速度分析时,为获取正确的速度值,应该先准确判断噪声的类型,再顾及有色噪声的影响估计测站速度。

2012-2015年河西走廊中部绿洲农田生态系统水热碳通量观测数据集

陆地生态系统与大气间水分、热量和二氧化碳交换过程是陆地表层物质与能量交换的核心内容。涡动相关系统已成为当前测算陆地生态系统水热碳交换过程的首选方法之一。本数据集是中国通量观测研究联盟(ChinaFLUX)临泽内陆河流域研究站点河西走廊中部绿洲农田生态系统2012–2015年的水分、热量和二氧化碳通量,以及辅助微气象观测数据集。本数据集为深刻理解干旱区绿洲农田生态系统水分传输、能量交换、碳循环过程及其植物与环境调控机理提供了关键基础数据,对深入认识干旱区绿洲水文循环、生态–水文相互作用和气候变化中的碳水热耦合机制等具有重要科学价值。本数据集也可为干旱区绿洲水土资源管理、绿洲稳定与可持续发展、绿洲生态保护等干旱区所亟待解决的水资源短缺和生态环境脆弱等现实问题提供科学数据支撑。

福州市蓝绿空间格局演化及预测研究

为研究不同发展情景模式下城市蓝绿空间变化,以福州市中心城区为研究对象,基于CA-Markov模型,模拟自然-生态-协调三种情景模式下城市蓝绿空间的格局变化,并利用InVEST生境质量模型进一步揭示蓝绿空间的生境质量演化特征。结果表明:(1)福州市2000―2020年蓝绿空间面积不断减少,绿色空间面积共减少了143.18 km^(2),蓝色空间面积增加了5.28 km^(2)。其中耕地面积减少最多,为110.36 km^(2)。主要转出为人造地表(26.32%)。(2)不同情景模式下,自然发展情景的蓝绿空间减少最多,共减少了79.63 km^(2),人造地表增加了75.38 km2;生态保护情景下,蓝绿空间增加了3.76 km^(2),人造地表增加了0.96 km^(2);协调发展情景下,蓝绿空间减少了49.23 km^(2),人造地表增加了46.01 km^(2)。(3)2000―2020年福州市生境质量进一步恶化,平均生境质量指数呈下降趋势,分别为0.6730、0.6582、0.6248。3种情景模式中,生境质量指数均值从高到低分别为生态保护情景>协调发展情景>自然发展情景,分别为0.6356、0.6170、0.5744。为改善区域生态环境,维持地区生境质量,应采取适当的生态保护措施,同时严格限制城市人造地表的扩张,开展可持续的国土空间整治工作。

基于全局特征增强的会话推荐算法

基于会话的推荐系统的研究通常侧重于在使用浅层神经网络的同时通过聚集节点的K跳邻域来对当前会话用户偏好建模,但是此类方法面临着过平滑的问题。为此,提出了一种基于全局特征增强的会话推荐算法(GFE-SR)。首先,该方法在会话图中利用图神经网络和注意力机制获得会话级项目表示。其次,在全局图的特征传播阶段给每个节点的最近邻域按比例赋予权重来限制过平滑问题,通过全局图进行特征表征融合,获得特征增强的全局级项目表示。然后,通过注意力机制聚合两种项目表示对当前会话的用户偏好进行建模,最终输出候选项目的预测概率。在3个基准数据集上的实验表明,该方法的性能优于现有的最佳方法如GCE-GNN等,最高可提升5.2%,证明了该方法的有效性。

长江口咸潮入侵变化特征及成因分析

本文基于海洋站潮位观测数据、海平面变化影响调查信息以及长江口水文站径流量数据等,重点分析了2009−2018年长江口咸潮入侵的变化特征及其影响因素,分析结果表明:(1)长江口咸潮入侵季节变化特征明显。咸潮一般从每年的9−10月开始入侵,翌年4−5月结束。3月咸潮入侵次数最多,达12次。2009−2018年,长江口咸潮入侵次数和咸潮持续时间均呈下降趋势,2009年长江口咸潮入侵次数最多,达13次,时间均发生在10月至翌年的4月;咸潮持续时间年际变化较大,2011年咸潮入侵持续时间最长,累计为55 d。2015−2018年,咸潮入侵次数和入侵持续时间均明显减少,2018年没有监测到咸潮入侵过程。(2)1−4月,长江口处于季节性低海平面期,且同期径流量少,但是受东亚季风影响,持续的增水过程使得增减水−径流量综合影响指数明显偏高,其中1月、2月、3月的影响指数分别为1.5、1.9和1.6,该时段长江口的咸潮入侵过程主要受增减水的影响。5−7月,长江口径流量明显增加,海平面−径流量综合影响指数均小于0,径流的作用强于海水上溯。8月,长江口径流量开始下降,虽然季节海平面较高,但是长江口呈现明显的减水过程,海平面−径流量和增减水−径流量的综合影响指数分别为0.1和−1.6,基本不会发生咸潮入侵。9月,长江口处于季节高海平面期,并且以增水为主,海平面−径流量和增减水−径流量的综合影响指数较大,分别为1.2和1.0,易发生咸潮入侵。10月、11月长江口海平面−径流量的综合影响指数分别为1.5和0.8,径流影响弱于海水上溯,易发生咸潮入侵。(3)2009−2018年发生的48次咸潮入侵过程有2/3恰逢天文大潮。在某些年份长江口沿海基础海平面偏高,若持续增水恰逢天文大潮,则加剧咸潮入侵的影响程度。

干旱气候条件下多种潜在蒸发量估算方法对比研究

潜在蒸发量表征局地大气蒸发能力,是研究陆面过程和水文循环的关键参量。基于中国科学院临泽内陆河流域研究站2015 2016年实测气象数据,对比分析了综合法、辐射法和温度法共10种潜在蒸发量计算公式在河西走廊中段干旱气候条件下的差异,并将计算结果与台站内E601型和Φ20型蒸发皿记录的蒸发量数据进行了统计分析。结果表明:(1)影响E601型和Φ20型蒸发量的气象因素主要为饱和水气压差、净辐射和温度;(2)两种蒸发皿折算系数(ETp-E601/ETp-Φ20)的算术平均法和一元线性回归法计算值分别为0.65和0.62;(3)总体上综合法最适用,其次是辐射法,基于温度的各方法适用性最差;(4)综合法中FAO-56法最优,与E601型蒸发皿值拟合值为1.02(R2=0.70);其次是基于辐射的Doorenbos-Pruitt法,与Φ20型蒸发皿值拟合值为0.78(R2=0.85)。以上研究结果为估算我国西北干旱区及类似环境下潜在蒸发量提供了方法上的借鉴。

中国沿海海洋站GNSS坐标时间序列噪声模型的建立与分析

选取中国沿海海洋站中与验潮室并址的22个GNSS基准站近9 a的观测资料,利用最大似然估计法分析各站时间序列的噪声特性,建立最优噪声模型;然后顾及有色噪声,利用最优噪声模型估计测站速度,并与纯白噪声模型和GLOBK获取的速度及误差进行对比分析。结果表明:1)沿海海洋站的GNSS时间序列均含有有色噪声,各分量的噪声特性不完全一致,E方向和U分量均以白噪声+闪烁噪声为主,N分量以白噪声+闪烁噪声和白噪声+一阶马尔科夫噪声+随机漫步噪声为主。2)全国沿海3个海区N、E分量的白噪声和闪烁噪声基本呈现越往南噪声越大的规律,南海海区U分量的白噪声和闪烁噪声最大。3)顾及有色噪声的速度中误差是仅考虑白噪声和GLOBK估计的速度中误差估计值的5~10倍,这种差异比内陆观测站的要大。4)在对海洋站GNSS时间序列进行速度分析时,为获取正确的速度值,应该先准确判断噪声的类型,再顾及有色噪声的影响估计测站速度。

保定平原区地下水生态水位阈值的探讨

地下水具有重要的生态价值,地下水生态系统中的地下水位、水质和包气带含水率与含盐量的变化驱动着表生生态格局的演变,但目前对各变量的生态阈值研究尚处于起步阶段,理论与方法体系还不完善。以保定平原区为例,采用地下水位及地下水生态环境的历史回归法、GIS法、差分网格计算法等方法,从时空角度分析了地下水位变化的驱动力以及生态效应,在此基础上确定不同水文地质单元的生态水位阈值。研究表明:(1)20世纪50—60年代,研究区依赖于地下水的生态格局基本维持着天然状态;1959—2000年,地下水位持续下降,局部地段出现降落漏斗;2000—2008年,地下水位骤降,降落漏斗迅速扩张,地下水与地表水补排关系发生变异;2008年至今,部分区域地下水位逐渐上升。(2)研究区内山前地带地下水生态水位埋深为10~15 m,拒马河冲洪积扇群与漕河—瀑河冲洪积扇群为5~10 m,唐河—大沙河冲洪积扇群为3~5 m,冲积平原中定州—望都范围为3~5 m,保定市为10~15 m,其余均为5~10 m,冲湖积平原环淀区域小于3 m。(3)以确定的地下水生态水位为标准,初步估算研究区现状地下水位恢复至生态水位的需水量为57.14×10^(8) m^(3)。研究成果对恢复当地地下水生态环境格局有重要意义,对华北平原地下水生态水位的确定也具有借鉴意义。

玉米赤霉烯酮降解菌的分离、鉴定及其适宜降解条件的研究

试验旨在利用微生物降解法对饲料中存在的玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)进行快速、有效的消减。从不同地区采集了牛粪、羊粪及土壤样品共70份,并从中分离出164株菌株。利用环戊酮作为唯一碳源对这164株菌株进行初筛,再以ZEN作为唯一碳源对初筛菌株进行复筛并获得了8株ZEN降解菌株。采用高效液相色谱法(HPLC)对复筛得到的8株ZEN降解菌株进行ZEN降解率的测定,得到1株降解效果良好的菌株即NF-PJ-5号菌株。该菌株经16S rDNA序列比对、构建系统发育树、菌落形态观察及生理生化试验鉴定后确定为多食鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium multivorum)。分别研究该菌株在不同温度、不同pH及不同菌液浓度条件下对ZEN的降解能力,评估菌株性质;同时,初步探究该菌株对ZEN的清除机理。结果显示,在28~32℃,pH 6.5~7.5,菌液浓度在2×109 CFU/mL以上时,该菌株对ZEN保持较高的降解率。在30℃、pH 7.0、160 r/min培养48 h后,该菌株对初始浓度为10μg/mL的ZEN降解率达到83%。综上,本试验筛选到1株ZEN降解能力较强的菌株,经鉴定为多食鞘氨醇杆菌。初步推测该菌株可通过产生胞外酶降解ZEN,同时该菌细胞壁对ZEN具有一定吸附能力。

中国沿海验潮站及其邻近地区陆地垂直运动分析

利用中国沿岸验潮站GNSS和邻近地区陆态网络GNSS基准站观测数据,结合卫星高度计和验潮站海平面观测数据分析了中国沿海验潮站及其邻近地区陆地垂直运动特征。中国沿海海平面观测以及验潮站和陆态网GNSS基准站观测结果显示,中国沿海省区市及沿海验潮站陆地垂直运动总体表现为:辽宁至江苏沿海上升、上海至福建泉州沿海沉降、福建厦门至广西沿海升降交替的格局,局部滨海平原地区如华北平原天津南部、河北平原的沧县则表现出显著的沉降特征。验潮站陆地的抬升与沉降是沿海相对海平面变化的重要组成部分,准确掌握验潮站及其邻近区域的陆地垂直运动特征,可为沿海相对海平面变化分析、海平面变化影响评估以及未来海平面上升预测提供依据。

丘脑脑源性神经生长因子-酪氨酸激酶受体B信号介导脑缺血诱发的痛觉过敏

目的基于丘脑BDNF信号探讨实验性脑缺血大鼠模型脑卒中痛觉过敏的病理机制。方法选用8周龄雄性Wistar大鼠,运用大脑中动脉阻塞方法复制大鼠脑缺血再灌注模型,利用热板法测定大鼠热痛阈,设置假手术组(SHAM),筛选术后3 d出现痛觉过敏的大鼠为脑卒中后中枢性疼痛组(central post⁃stroke pain,CPSP),运用TTC染色,HE染色、尼氏染色和Neun免疫组化染色确认大鼠丘脑损伤,运用免疫荧光检测丘脑小胶质细胞活化与BDNF表达情况,运用Western blot检测丘脑BDNF、TrkB、GABAAR蛋白的表达。结果与假手术组相比,模型组神经功能评分升高,热痛阈显著降低,TTC染色丘脑出现梗死区域,丘脑VPL区出现病理损伤,尼氏体数量减少,Neun阳性表达降低,小胶质细胞数量和BDNF表达增加,且小胶质细胞与BDNF存在共表达,丘脑BDNF、Trkb蛋白表达量升高,GABAAR蛋白表达量降低。结论脑缺血损伤可诱发痛觉过敏症状的发生,发病率可达30%左右,丘脑小胶质细胞激活伴随的BDNF⁃Trkb信号在介导脑卒中后痛觉过敏的病理进展方面有重要作用。