平衡含水率法预测死可燃物含水率的研究进展

死可燃物含水率预报是森林火险天气预报的重要内容,准确预测死可燃物含水率是做好森林火险天气预报和火行为预报的关键。平衡含水率法预测死可燃物含水率在物理上十分可靠,若研究对象可精确描述,理论上其含水率的预测是准确的。因此,该方法是重要的可燃物含水率预测方法。本文对该方法的理论基础和应用情况进行综述。结果表明:1)平衡含水率的预测模型主要有4种,其中Simard模型、Van Wagner模型和Anderson模型都是统计模型,其应用具有一定的局限性;而Nelson模型为半物理模型,在预测可燃物含水率上的效果好,应用广。2)可燃物类型影响平衡含水率,但具体机理还没有系统研究。3)对时滞的影响因子研究相对较少。可燃物的种类、物理性质对时滞都有影响。4)现有平衡含水率法中,Catchpole等的方法因采用Nelson的半物理模型而具普适性,有良好的应用前途。5)平衡含水率法在实际预测中得到广泛应用,是美国火险等级系统和加拿大森林火险等级系统及其他类似系统中可燃物含水率预测的主要方法。

时滞和平衡含水率直接估计法的有效性分析

通过对不同直径落叶松枯枝含水率和环境条件的室内连续观测,分别使用Nelson模型和Simard模型作为平衡含水率响应模型,估计可燃物时滞和平衡含水率响应函数,然后以参数估计值预测可燃物含水率,分析比较建模样本数和平衡含水率模型不同对参数估计和含水率预测误差的影响。结果表明:1)基于Nelson模型的直接估计法在建模样本数较大时(84个),结果稳健,预测误差小,方法是有效的。2)采用Simard模型直接估计可燃物时滞和平衡含水率时,在建模样本数较少时,其预测效果不如Nelson模型,但当建模样本数较多(超过84)时,2个模型预测效果没有显著差别。

几种细小可燃物失水过程中含水率的变化规律

对樟子松落叶、水曲柳落叶、水曲柳细、粗枝在Z0℃、78％相对湿度条件下的失水过程进行测定．获取相应过程动态方程所需参数——平衡含水率和水份交换导度。据此建立了相应条件下4种可燃物含水率时间动态方程。介绍了有关计算方法。并对平衡含水率Mc及比例系数片进行了讨论.为林火预测预报提供了理论基础。

四种草本植物可燃物含水率在干燥过程中的变化规律

研究松嫩草原四种草本植物可燃物含水率在干燥过程中的变化规律及其与气象因子的关系。结果表明,供试草种可燃物时滞在10h之内,时滞与可燃物直径呈正相关。可燃物含水率的变化与大气温度、相对湿度具有Y=C+AX1+BX2的关系。

风速对不同结构红松针叶床层失水系数影响的室内模拟研究

以红松针叶床层为例,研究风速对其失水系数的影响,为在更多的可燃物类型、更多样的可燃物床层结构和更大的风速范围研究风速对可燃物失水系数的影响提供支持。以当年凋落的红松针叶为材料,设置不同的风速和床层密实度,在实验室内近恒温湿条件下,每隔0.5 h测定一次针叶床层的含水率,获得含水率动态数据。根据Simard平衡含水率模型,计算各床层的失水系数。利用方差分析研究风速和密实度对失水系数的影响,确定影响因子。以密实度为分类条件,拟合红松针叶床层失水系数和风速之间的关系,建立相应模型,分析风速对失水系数的影响。结果表明:不同风速时红松针叶床层失水速率的差异随床层含水率的下降而减少。不同风速、不同密实度时红松针叶床层的失水系数在0.2到1.2 h-1之间。失水系数与风速呈非单调形式:无风时失水系数均值在0.4 h-1左右,从无风到有风,失水系数增加,在风速2 m·s-1或3 m·s-1时达到极值,极值均值在0.9 h-1左右,然后随风速增加而下降。随着密实度增加,失水系数有降低趋势。风速、密实度及其两者的交互作用都对红松针叶床层的失水系数有极显著影响。所得最佳模型形式为k=a+bw/w3+cw2+dw+e,不同密实度的红松针叶床层的平均绝对误差分别为0.002 0、0.057 4、0.734 0 h-1,平均相对误差分别为0.6%、8.1%、10.6%。风速对红松针叶床层失水速率具有极显著影响,该影响在高含水率阶段大于低含水率阶段。红松针叶床层失水系数随风速先增后降,变化幅度与床层密实度有关,用风速的一次多项式和三次多项式之商拟合效果最好。

樟子松针叶床层结构对失水过程中含水率参数的影响

以樟子松针叶床层为例,初步研究可燃物结构床层结构特征对其失水过程中时滞和平衡含水率参数(基于Nelson模型)的影响。通过对15个不同厚度、载量、密度的樟子松可燃物床层的失水过程的分析,估计这些床层的时滞和平衡含水率参数,利用这些参数进行可燃物含水率模拟的平均绝对误差和均方根误差均不超过0.01,所估计的可燃物含水率参数有效。对可燃物床层结构特征对这些参数的影响的研究表明,可燃物床层厚度和载量对时滞和平衡含水率的2个参数a、b具有有显著影响,与时滞和平衡含水率参数b正相关,与平衡含水率参数a负相关,据此建立可燃物含水率参数的预测模型。该模型高估了时滞和平衡含水率参数b,低估了平衡含水率参数a。所得结果还有一些不确定性,特别是可燃物结构特征对平衡含水率参数的影响,需要在更宽的温湿度范围内、针对其他平衡含水率模型和在失水吸水2个过程上进一步研究。

湿度对可燃物时滞和平衡含水率的影响

测定可燃物在相同温度、不同湿度条件下的含水率随时间变化的过程,估测了可燃物的平衡含水率和时滞,并利用计算机统计软件建立了可燃物平衡含水率-湿度模型、时滞-湿度模型,分析了湿度对可燃物时滞及平衡含水率的影响。从而实现了通过获取气象因子来预测森林可燃物含水率的设计思想。

基于时间序列的可燃物含水率指数模型的研究

为提高预防林火发生和火灾工作预测的准确性,研究了森林可燃物含水率与气象因子的非线性关系,以分析森林可燃物含水率的变化。以哈尔滨城市林业示范基地为研究基地,选取3种典型的林分中地表死可燃物含水率作为研究对象,在2014年9~11月秋季防火期内,每周选取固定的两天时间,从8~18点时测量,选取枯叶、1 hr枯枝和10 hr枯枝分类进行研究,得到的数据运用EXCEL2013和SPSS19.0对数据进行后续的处理和相关性分析,研究了秋季防火期内蒙古栎、胡桃楸和白桦3种林型中可燃物含水率与气象因子的相关性分析,建立了非线性的指数模型。3种林型的可燃物含水率范围在14%~67%,在非线性模型中,得知前1 h与当前时间段的相关性最高,达到0.89,白桦和蒙古栎林型的模型精度均小于15%,精度较好。

Impact of Meteorological Drought on Streamflow Drought in Jinghe River Basin of China

Under global climate change, drought has become one of the most serious natural hazards, affecting the ecological environment and human life. Drought can be categorized as meteorological, agricultural, hydrological or socio-economic drought. Among the different categories of drought, hydrological drought, especially streamflow drought, has been given more attention by local governments, researchers and the public in recent years. Identifying the occurrence of streamflow drought and issuing early warning can provide timely information for effective water resources management. In this study, streamflow drought is detected by using the Standardized Runoff Index, whereas meteorological drought is detected by the Standardized Precipitation Index. Comparative analyses of frequency, magnitude, onset and duration are conducted to identify the impact of meteorological drought on streamflow drought. This study focuses on the Jinghe River Basin in Northwest China, mainly providing the following findings. 1) Eleven meteorological droughts and six streamflow droughts were indicated during 1970 and 1990 after pooling using Inter-event time and volume Criterion method. 2) Streamflow drought in the Jinghe River Basin lagged meteorological drought for about 127 days. 3) The frequency of streamflow drought in Jinghe River Basin was less than meteorological drought. However, the average duration of streamflow drought is longer. 4) The magnitude of streamflow drought is greater than meteorological drought. These results not only play an important theoretical role in understanding relationships between different drought categories, but also have practical implications for streamflow drought mitigation and regional water resources management.

用于增强信任评估可靠性的时滞性弱化策略

为降低信任评估固有时滞性对信度结果可靠性的负面影响,以二阶导数为数学工具,通过量化目标实体的信度变化态势并将其纳入到信任评估过程,提出了用于增强信任评估可靠性的时滞性弱化策略。为检验该策略的有效性,基于逆向工程的思想使用它扩展了由Srivatsa提出的著名的信任重估模型。实验结果显示,扩展后的新模型较原有模型在部分评估结果上更逼近于目标实体的真实行为,同时也更能抑制恶意实体的策略波动行为。这表明时滞性弱化策略能够用于增强信任评估的可靠性。

时滞控制系统鲁棒稳定的充分条件

Lurie 时滞控制系统是实用中经常遇到的一类重要的控制系统,通过构造Lyapunov 函数,提出了确定性时滞控制系统和不确定性时滞控制系统Robust 稳定的充分条件。

裂变热电偶时间响应特性研究

裂变热电偶是一种能在强γ辐射环境下测量中子的快响应小型化探测器。本文从理论上估算了裂变热电偶的时间响应,好于1μs,并通过热阶跃响应实验验证了理论计算,

基于改进Smith预估器的无刷直流电机电流环控制方法研究

在无刷直流电机系统中不可避免地存在固有的时滞因素,而系统中的电流环采用常规的PI控制器方式难以满足高性能控制系统的要求,使得电流的动态响应明显变差。本文采用Smith预估器优化控制方式,改善了电流环的性能,得到了较理想的效果。针对传统的Smith预估器需要准确的被控对象模型才能获得满意的控制效果,本文利用PI控制器对Smith预估器进行改进,提高了Smith预估器适应系统参数变化的能力,并且加强了Smith预估器的抗干扰能力,从而达到了改善电流环性能的目的。仿真及实验结果验证了这种方法的有效性和可行性。

投资对经济增长时滞效应的实证分析

投资是中国经济增长的基本促进因素,但就其作用机理上存在很多不同看法。本文使用中国1981年至2008年的经济数据,基于计量经济学的多项式分布滞后模型,对全社会固定资产投资与国内生产总值相互关系建立计量经济模型,进行了深入探讨。基本观点是投资对经济增长的作用时间较长,可以分为拉动作用、生产作用和分配作用。过度的投资增长其挤占负效应必然会发生。

基于相对熵的时差相位差自动识别校正方法

针对地震资料处理中存在的时差、相位差问题,提出了一种时差、相位差自动识别校正方法。该方法以希尔伯特变换和相对熵算法为理论基础,以KL散度为判别准则,全过程数据驱动,自动化实现时差、相位差的识别与校正,有效降低人工识别成本,避免人为因素带来的误差。文中详细阐述了相关原理及实施过程,并通过数值模拟结果验证了该方法的正确性和有效性。连片、多分量实际资料的应用分析表明,相较于人工识别及理论值校正,该方法可以有效提高识别及校正精度,增强处理对象的一致性,改善剖面质量,为后续处理及解释工作提供技术保障。

具有小时滞的非线性振动系统的周期振动

本文研究具有小时滞的非线性振动系统。主要结果是:当时滞充分小时,若对应的不含时滞的常微分系统的解是一致有界和一致毕竟有界的,则时滞系统存在周期振动。最后讨论了扭振问题。

浅谈井下语音设备利用单片机发声的原因

井下语音设备发声主要利用AT89C51单片机制作的发音电路,介绍了AT89C51单片机产生音乐的要素,由AT89C51单片机制作的发音电路和通过汇编好的语言程序而实现的蜂鸣器,以及单片机演奏音乐的原理。

两种提高系统鲁棒性的方法

本文提出两种提高系统鲁棒性的方法,一种是确保自校控制器多项式F(Z^(-1))的稳定性;另一种是对于系统存在未建模动态特性以及时滞时间较大时,提出了改变采样周期的方法,仿真结果表明,通过适当加大采样周期,可以获得满意的控制效果。