面向未来的中国智慧林业:观测仪器体系的演进与发展趋势

森林观测信息的生产是支持智慧林业工作开展的基础和先导。本文以森林观测仪器技术体系的构建历史、现状和未来为切入点,以基础性公共技术的发展脉络为支撑,深入分析森林观测仪器与森林观测需求的耦合程度。传统森林观测仪器体系在时效性和准确性上已经无法满足日益发展的林业调查的需要,观测仪器存在孤立性高、难以集成、操作繁琐、效率低等问题。这主要是由于当前针对森林观测研究偏重对成熟仪器使用和数据分析,观测仪器的研发偏重算法补偿和集成第三方元件,轻物理结构设计等因素造成。面对基本测量原理鲜有更新、森林观测标准制定滞后于新型技术发展等问题,本文从对观测仪器现在和未来的联合模式进行阐述,从逻辑架构到物理技术层面上分析森林观测仪器联合模式可能在未来出现的发展状况与应用前景。最后,基于当前基础性技术发展的趋势,对可能出现的几种新形态的森林观测仪器进行推测,并以此展望在近未来可能在中国实现的一种智能森林观测体系的雏形。

基于路用性能的热再生沥青混合料RAP掺量研究

为解决沥青路面热再生技术中RAP掺量受限,提高沥青混合料再生利用效益,对热再生沥青混合料的RAP掺量开展了研究。首先,从试验材料的性能测试着手,严格控制试验材料的质量,对7种不同RAP掺量下再生沥青混合料进行详细的配合比设计;然后通过高温车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁低温弯曲试验和间接拉伸疲劳试验,综合测试不同RAP掺量下AC-20型再生沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和疲劳耐久性等4类路用性能;最后,采用灰色关联度分析方法,确定了RAP掺量与路用性能评价指标之间的关联程度。结果表明:(1)随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的高温性能逐渐提高,水稳、低温和疲劳性能逐渐下降,并且其高温、低温和水稳性能的评价指标均在30%~40%的RAP掺量范围内加速变化,而疲劳性能的评价指标在40%~50%RAP掺量范围内加速变化;(2)灰色关联度分析显示RAP掺量与再生沥青混合料的动稳定度联系最为紧密,因此其高温性能对RAP掺量变化最为敏感;(3)根据再生沥青混合料路用性能评价指标与RAP掺量的灰色关联度分析结果,并结合路用性能随RAP掺量增加的变化规律以及沥青路面结构层功能,综合确定本批AC-20型再生沥青混合料中RAP合理掺量范围为35%~40%。

聚氨酯固化钙质砂物理力学特性

聚氨酯加固是一种新型环保快速的土质改良方法。针对南海钙质砂采用聚氨酯快速改良,并通过室内试验验证该处置方法的有效性和适用性。通过对聚氨酯固化钙质砂试样开展无侧限抗压强度试验、静力荷载和循环荷载下的三轴试验以及渗透试验,研究聚氨酯固化钙质砂的最佳凝胶时间,静、动强度特性及渗透特性。试验结果表明:固化试样的最佳凝胶时间为6.5 h;随着掺量的增加,固化钙质砂黏聚力得到显著提高,内摩擦角基本保持不变,在海水环境养护下的聚氨酯钙质砂仍然保持了较高的强度;随着掺量的增加,聚氨酯钙质砂的初始动剪切模量增加,最大阻尼比降低;钙质素砂渗透系数的数量级为10^(-6),掺入2%~10%聚氨酯后数量级降至10^(-8)~10^(-7),聚氨酯补漏效果较好。

考虑骨料类型的沥青混合料疲劳预估模型

为了更准确预测不同骨料类型沥青混合料的疲劳性能,本研究基于JTG D50—2017《公路沥青路面设计规范》中的疲劳预估模型(JTG模型)进行了深入探讨。采用均匀试验设计法,对AC-16C型沥青混合料进行了四点弯曲小梁疲劳试验。通过67组玄武岩、石灰岩和花岗岩沥青混合料的疲劳数据,对JTG模型参数进行了修正。研究发现:(1)简化的JTG模型适用于沥青混合料疲劳寿命预估,不同骨料类型对模型参数a的取值有影响;(2)玄武岩沥青混合料疲劳寿命最长,石灰岩最短,花岗岩居中;(3)修正后的JTG模型与实际疲劳试验数据高度吻合。本研究为沥青混合料的疲劳性能提供了更为精确的预估模型。

全国样板党支部建设路径研究报告——以扬州某高职校建筑工程学院为例

全国样板党支部建设是新形势下高校党建工作的一个重要组成部分。通过“五化”创建模式,即组织建设标准化、组织生活课表化、党员管理精细化、信息管理台账化和活动场所阵地化,实现事业发展有了“新业绩”、教师发展有了“新成果”、党支部建设有了“新气象”,但支部也将在加强支部班子建设、提高组织生活质量、在总结党建特色和宣传工作上下功夫。

适于GlobalAllomeTree国际数据平台的标准化中国主要树种树高-胸径方程研建

GlobalAllomeTree作为共享异速方程的国际网络平台,逐渐受到全球高度关注。当前,为促进该项国际合作,针对当前该平台缺乏中国主要树种生长异速方程的现状,系统性更新标准化中国主要树种树高-胸径方程。由于树冠和下部灌木及草丛遮挡,树高相对于胸径测量具有一定的难度,因此需要使用数学工具进行计算。选取了36个树种为材料构建树高-胸径关系方程,以全国主要树种的二元材积模型、各地区一元材积表为基础材料,以取样径阶为1 cm间隔所生成1692组树高-胸径数据作为建立方程样本,1238组外业调查数据为验证样本。建模结果表明:36个主要树种的1692组树高-胸径数据建立的全国通用性树高-胸径方程拟合相关系数(R2)为0.801,方程拟合结果较好,说明可以通过测定胸径,带入树高(H,m)-胸径(D,cm)方程(H=aDb)预估树高;对36个主要树种的树高-胸径方程进行拟合,决定系数R2值均大于0.916,平均误差(ME)、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)相对较小,方程整体精度较高,可广泛推广;将外业采集的1238组树高-胸径数据,根据36个主要树种树高-胸径方程拟合公式及参数估计值a、b进行方程精度验证,方程预测的平均相对误差为16.86%,在误差允许范围内,并且模型形式规范,可为GlobalAllomeTree平台用户提供科学参考。

被困空腔对T-bar循环贯入软黏土流动特性影响的试验研究

为观测和分析T-bar循环贯入过程中被困空腔对软黏土流动特性的影响,利用Laponite RD、焦磷酸钠和去离子水配制透明黏土,自制由加载设备、CCD相机、激光器和控制系统组成的T-bar循环贯入试验装置,开展T-bar在透明黏土中的循环贯入试验。结果表明:T-bar初次贯入过程中,被困空腔影响土体绕探头的流动,土体不能进入全流动状态;T-bar初次上拔过程中,被困空腔与探头发生脱离,悬浮于探头上方,对土体流动的影响逐渐减弱,T-bar上拔2倍探头直径深度时土体流动不再受被困空腔影响,进入到全流动状态;第2—第10次循环贯入过程中,被困空腔稳定悬浮于土中,不影响土体流动,T-bar贯入1倍探头直径深度时土体流动表现为全流动状态;被困空腔对于T-bar循环贯入测试结果无显著影响,在T-bar初次贯入被困空腔阶段下通过T-bar循环贯入测试软黏土重塑强度是合理的。

考虑颗粒破碎影响的钙质砂中海底管道贯入机制研究

通过离心机模型试验,结合离散元数值分析对钙质砂中海底管道竖向贯入机制进行了研究。研究结果显示,钙质砂中管道竖向贯入阻力与埋深基本呈线性关系,其值大致等于管-土接触宽度与静力触探试验(cone penetration test,简称CPT)中相同深度锥尖阻力的乘积。当管道埋深较小时,由于土体变形主要以颗粒重排挤密为主,管道竖向贯入阻力几乎不受颗粒强度影响;当管道埋深较大时,管道竖向贯入阻力随着颗粒强度的降低以及颗粒破碎的加剧而减小。钙质砂中管道竖向贯入机制主要表现为典型的冲剪破坏,土体变形主要集中在管道底部,且水滴状变形区域随着颗粒破碎的加剧逐渐收缩。颗粒破碎从管道底部向远离管道径向发展,大量贴近管道底部的颗粒发生连续破碎,少量远离管道的颗粒发生独立破碎。颗粒破碎导致管道底部土体中的集中应力释放,颗粒破碎越多,应力释放导致管道竖向贯入阻力减小的现象越明显。

电子森林罗盘仪的研发与试验

树高和树木位置是森林经营决策中重要的指标,常用于估计森林生长量、树龄、材积、生物量和碳储量等立木参数,其精度对立木质量的评价及森林生长的预测分析影响较大。为解决当前森林调查仪器价格昂贵、移动不便、测量周期长、人力耗损大等问题,基于三维电子罗盘和激光测距雷达研发了一种电子森林罗盘仪。该仪器设计了嵌入式软硬件,开发了与之配套的Android端应用,实现了树高和树木位置数据测量的电子化和数字化。为验证仪器的精准度与效率,选取59株立木进行试验。结果表明:在精准度上,方位角的绝对误差均值为4.5°,树高的相对精度为96.95%;在作业效率上,该仪器约为全站仪的2倍。该仪器携带方便、制造成本低、内外业一体化,能够满足国家森林资源连续清查中的测量精度要求,在森林资源调查中具有广阔的应用前景。

不同电价模式下独栋住宅的光伏-储能系统运行策略及效果分析

为了解不同电价模式下,光伏-储能系统在独栋住宅应采取的运行策略以及运行效果,对样本建筑用电量和光伏系统发电量进行建模,针对阶梯电价和分时电价2种情景,为光伏-储能系统制定了常规运行模式和混合运行模式2种运行策略。随后,给出了1000~2500元/(kW·h)4种储能单价下,独栋住宅光伏-储能系统经济性指标净现值(net present value,NPV)和自消纳率(self consumption rate,SC)随储能容量增长的变化趋势并进行了分析。结果表明:光伏装机容量越大,NPV初始值越高。在常规运行模式下,不同装机容量下的光伏系统自消纳率随着储能容量的变大而逐渐提高,而在混合运行模式下,自消纳率基本不随储能容量增加而变化。在2种运行模式下,仅考虑经济性的最优储能容量均位于NPV曲线最高点,并且不同的光伏装机容量都会导致NPV初始值和排序的不同。

塔克拉玛干沙漠北缘发现红沙蚺兼记繁殖数量新纪录

2017年5月—2021年10月,在塔克拉玛干沙漠北缘进行动物学野外实习和项目调研过程中,多次发现并采集到一种中小型蛇类。依据2017、2018年采集固定的2号标本及2020年采集到的母蛇,鉴定为红沙蚺(Eryx miliaris)。2020年采集到的母蛇产子16条。本次在塔克拉玛干沙漠北缘发现红沙蚺及其繁殖数量为其分布和繁殖数量新纪录。标本保存于塔里木大学生命科学与技术学院动物学标本室(R-2017-1,R-2018-1)。

碳排放权交易对建筑业绿色发展水平的影响

“双碳”目标下,碳排放权交易政策作为市场激励型环境规制的重要手段,对各行业的低碳发展有着重要意义。基于2007—2021年中国各省份、直辖市的面板数据,采用多期双重差分法实证分析了碳排放权交易政策对建筑业绿色发展水平的影响。结果表明:实施碳排放权交易政策可显著提升建筑业绿色发展水平,这一提升可通过技术创新、建筑业能源结构转型等作用机制实现,其中介效应值为0.015和0.046。鉴于此,需建立更完善的碳排放权交易体系、更明确的交易规则和市场机制,以实现建筑业绿色发展。

路基压实土流变变形的力学表征及参数辨识

为了研究路基压实土的流变性质,利用改造的实验装置对3种路基压实土分别进行传统直剪、固结实验以及固结蠕变和剪切固结耦合蠕变实验,得到其基本力学性质和蠕变实验数据。借助这些实验数据,基于分数阶微积分理论和Mittag-Leffler函数建立压实土的三参数类Maxwell流变本构模型,通过引入Deborah数、采用含权值的面积判定函数以及逐点搜索的方式,实现该本构模型参数的自动辨识。结果表明建立的流变本构模型具有参数少、且能较好地吻合流变实验数据的优点,具有很好的应用价值。

非饱和压实土率相关变形特征与时效模型

为研究高填方路堤压实土率相关变形特征,对不同压实度的非饱和压实土分别开展了不同加载速率以及不同围压条件下的CD三轴剪切试验,探讨了不同工况下压实土的剪切强度指标;借助GDS饱和土静态三轴仪的围压控制器来间接测定非饱和压实土体变的途径。试验结果表明:压实土强度及变形特征具有明显的时间相依性,加载速率越大,压实土的抗剪强度越高,超固结变形特性越强,抗剪强度指标黏聚力c值增幅较大、内摩擦角φ值增幅较小;低围压下,压实土呈应变软化及剪胀变形,且压实度越高,应变软化及剪胀变形越显著,c值增加明显、φ值增加缓慢。采用基于下负荷面的弹黏塑性本构模型对路基压实土的率相关变形特征进行表征,预测结果与试验数据吻合良好,表明该模型适用于高填方路堤长期沉降分析。

住宅机械通风方式的国内研究现状与发展方向

介绍了通风量计算、通风系统布置、通风效果评价、通风系统运行模式及通风量控制策略等方面的研究,指出了需要解决的问题。

塔里木河流域土著鱼类名录文献考究及检索表的编制

通过对塔里木流域土著鱼类相关文献的考究,整理塔里木河流域土著鱼类15种,其中裂腹鱼亚科5属9种,条鳅亚科1属6种。为了对野外考察及土著鱼类鉴定提供方便,在借鉴历史文献的基础上结合对鱼类标本的观察,编制了塔里木河流域土著鱼类两个类群的平行检索表。

全站仪测树的内外业一体化方法研究

全站测树是近年来发展的一种高精度测树方法,但全站仪作为基本通用测量仪仪器,未针对测树过程进行相关设计,在外业之后需要大量的内业工作才能得到相关树木生物参数。据此,进行了全站仪测树的内外业一体化方法研究。基于Windows CE平台全站仪,开发了专业测树程序,提出了测树型全站仪的解决方案,并经过实现和检验,成功的解决了全站仪测树内外业一体化的问题。

隧道软弱围岩变形时效性表征及影响因素分析

为研究隧道开挖过程中围岩变形的时效特性,文章构建了能够反映岩石时间相依特性的弹粘塑性模型,且基于软弱砂岩单轴压缩率敏性室内试验获得了模型参数,并将模型通过UMAT子程序成功嵌入到有限元软件ABAQUS中,结合杭长高速公路云峰寺隧道围岩变形监测数据反演确定了本构模型综合参数。对该隧道K106+995断面围岩流变变形三维数值分析结果表明:锚喷厚度依次取15 cm、20 cm、25 cm和30 cm时,其拱顶沉降相对前者依次降低了2.53%、2.11%和1.99%,但对围岩水平收敛变化影响相对较弱;当锚喷厚度增加到一定值后,作用已经很微弱;当上台阶以2 m/d和3 m/d的开挖速度从K106+986断面推进27 m时,K106+986开挖面洞周围岩变形稳定经历的时间则分别为13.5 d和9 d,拱顶处围岩变形分别增加了5.77 mm和4.09 mm,相差1.68 mm,说明开挖速度在短期内所引起的变形之差比较明显,而对围岩变形的长期影响较小。

高等教育强国建设的中国道路

高等教育强国建设是科技强国建设的基础性保障,是人才强国建设的关键性支撑,对中国式现代化建设具有突出的战略意义。推进高等教育强国高质量建设需要厘清中国式现代化引领高等教育强国建设的逻辑谱系,探明符合中国国情与现代化共同特征的强国建设路径;梳理高等教育强国建设的发展机理,增强高等教育强国建设的使命感和紧迫感;深化高等教育改革,回应新时代高等教育强国建设对新质生产力的迫切需要;明晰高水平科技自立自强支撑高等教育强国建设的核心要义,实现科技创新层级与能级的双跃升;以“两个大局”的时代理念作为高等教育高质量发展的时空坐标,厘清高等教育强国建设的行动逻辑。此外,在高等教育强国建设的关键阶段,我国必须以教育评价改革为抓手,破除制约高等教育强国建设的障碍,进而推动高等教育体系实现结构性变革、系统性重塑。