技术与规范结构耦合:数字时代环境法律系统的智慧建构

数字技术在推动山水林田湖草沙一体化保护和系统治理上发挥着重要作用,技术赋能环境治理逐渐成为数字化与绿色化协同转型的时代趋势。然而,数字技术在环境治理过程中的“高效率”特质,能从实然层面影响环境法律规范适用,并引发效率与公正之争。在系统论视野下,数字时代的环境治理以程序代码为载体,技术实质上承担了部分环境监管职能,即技术系统对环境法律系统产生了“激扰”,引发了系统功能分化。技术系统与环境法律系统都属于社会系统中“封闭运作”的功能子系统,并围绕“技术代码”形成了结构耦合关系,这成为环境法律系统优化的形成机理。因此,为契合数字时代环境治理需求,环境法律系统自创生分为两个阶段:一是规范及时回应技术内嵌式环境监管,实现代码规范化;二是技术与规范结构耦合,实现规范代码化,最终完成环境法律系统之智慧建构。

基于系统结构的水利高质量发展内涵与结构解析

准确把握水利高质量发展内涵,是实施新时代水利发展战略的重要前提。通过系统梳理高质量发展和水利发展的研究进展,基于系统观,分析了水利高质量发展的基本概念体系和核心要义;基于系统结构及系统优化视角,构建了由水利高质量发展目标、发展途径、发展条件三要素组成的水利高质量发展系统的关系结构。结果表明:水利高质量发展既是水利系统优化的发展理念,也是实现系统治水的发展措施;将水利高质量发展目标解析为水旱灾害防御安全、水资源供给安全、水生态保护安全和水环境保护安全保障以及高质量水利共享;五大新发展理念内化于水利高质量发展系统的关系结构之中,其中水资源禀赋和绿色发展是前提基础和约束条件,开放是其外在环境条件和内在体现,水利科技创新、水资源优化配置、水资源集约节约利用、水利系统现代化管理、水利基础设施建设和水安全系统功能协调是发展的重要优化途径,高质量水安全保障与满足人民需求的高质量水利共享是发展目标的核心内容。基于系统结构及系统优化问题视角深入剖析水利高质量发展的系统结构及其内在关系,可进一步深化对水利高质量发展的内涵认识,为区域水利高质量发展综合定量评价奠定基础。

图计算体系结构和系统软件关键技术综述

图计算作为分析事物之间关联关系的重要工具,近年来已成为各国政府及公司争夺的关键技术.学术界和工业界在图计算体系结构和系统软件关键技术方面取得了一定进展.然而,现实场景图计算大多具有动态变化、应用需求复杂多样等特征.这给图计算在基础理论、体系架构和系统软件关键技术方面提出了新的需求,同时也带来了新的挑战.为应对这些挑战,科研人员提出了一系列图计算系统或图计算加速器,通过高性能计算、并行计算等技术来优化图计算过程.综述国内外图计算体系结构和系统软件关键技术的研究发展现状,对国内外研究的最新进展进行归纳、比较和分析,并结合国家发展战略和重大应用需求,选取与我国国计民生密切相关的领域,从典型应用分析总结图计算相关技术的行业进展.最后,就未来的技术挑战和研究方向进行展望.

市场激励型环境规制与区域绿色创新效率——基于产业结构优化的中介作用和财政分权的调节作用

市场激励型环境规制是解决环境治理负外部性、推进区域绿色创新效率的重要途径。以2005~2020年省级面板数据为研究对象,采用系统广义矩模型(GMM)法检验市场激励型环境规制对区域绿色创新效率的影响效应及作用机理。结果表明:市场激励型环境规制能够显著促进区域绿色创新效率的提升;从影响机制来看,市场激励型环境规制可以通过促进产业结构合理化和产业结构高级化显著促进区域绿色创新效率的提升。此外,有效的财政分权环境能够正向调节市场激励型环境规制与区域绿色创新效率的关系。

环境规制、数据要素配置水平与产业结构调整

文章基于数字经济、绿色经济发展深刻影响产业结构转型升级进程这一背景,首先在理论分析的基础上构建了数据要素配置水平综合评价指标体系;然后采用Dagum基尼系数对数据要素配置水平的空间差异及主要来源进行分解测算;最后,基于2012—2019年省级面板数据探讨了环境规制的结构调整红利及数据要素有效配置的渠道效应。研究结果显示,我国数据要素配置水平总体空间差异明显,且区域间差异为主要来源,区域内差异次之。环境规制对产业结构升级存在先促进后抑制的“倒U”型影响,数据要素配置也有显著促进作用。动态边际效应结果显示,在研究期内环境规制所带来的产业结构“调整红利”正在逐渐弱化,数据要素优化配置可充当环境规制促进产业结构升级的有效路径,且从子维度来看,数据传播共享的渠道效应最为显著。数据要素配置的网络外部性特征对环境规制和产业结构优化的调节作用在不同地区所呈现的阶段性特征不同。

整体系统观视域下中国式环境法治现代化的宏观样态与建构方案

作为中国式现代化新道路与生态文明法治交融的产物,中国式环境法治现代化对于整体系统观的理论期许主要表现在应以习近平生态文明法治理论作为根本思想指南、从马克思主义的唯物辩证法中汲取养分以及将“天人合一”的环境伦理观作为其历史脉络三个维度。在宏观样态方面,整体系统观在中国式环境法治现代化中的融入主要体现在绿色低碳理念与经济发展需求深度融合的理念锚定、人际同构型环境利益公平分配格局的目标构筑和“环境权利—环境权力”二元架构均衡配置的范式转变三个场域。在新的历史交汇点上,中国式环境法治现代化应坚持以“整体系统观”作为“元理论”的方法支撑和价值指引,构建彰显环境法治现代化新内涵与新要求、多维度拓展环境法治现代化新道路的有机系统性方案。

基于ZigBee和云平台的大棚环境监测系统设计与实现

针对温室大棚环境的实时监测问题,利用ZigBee无线传感网络和GPRS远程传输技术,设计远程监测系统,在云端搭建服务器,采用Spring Boot服务框架,开发Android移动端APP.测试表明,系统能对温室大棚环境进行远程监测和预警,系统运行稳定、部署灵活、便利性好,有利于提高大棚农业管理水平.

复杂载荷、极端环境下焊接结构疲劳寿命预测研究综述

焊接接头易出现缺陷和应力集中,在疲劳载荷作用下将成为疲劳裂纹萌生和扩展的薄弱区域。与均质材料相比,接头各区域微观组织及应力局部化使得焊接结构疲劳问题进一步复杂化。区别于理想实验条件,实际焊接结构服役环境复杂,疲劳寿命预测须考虑环境因素与焊接结构耦合特性。为此,对影响焊接结构的内在因素进行总结分析,从复杂载荷和极端服役环境两方面对现有焊接结构寿命预测模型进行综述,结合最新研究进展对改进焊接结构疲劳寿命评估方法提出建议。

基于土地利用结构的河流岸带生态系统服务簇识别

为识别河流岸带土地利用与生态服务价值的空间结构,从河流岸带保护角度选取水资源保护、净化环境、水文调节、土壤保持、维持养分循环、生物多样性6项生态服务功能,基于遥感影像解译的土地利用数据,运用修正的当量因子法估算得到生态服务价值的空间分布规律,进而进行层次聚类分析识别河流岸带生态服务簇,并应用于太湖流域湖西区溧阳市县级河流——竹箦河作为实例研究。结果表明:(1)竹箦河河岸带6项生态服务价值呈现出显著的空间异质性和聚集性;(2)竹箦河河岸带可划分为5大类生态服务簇,分别为水源涵养型、绿色多元型、经济生态型、生态脆弱型以及耗水污染型;(3)各类服务簇的生态系统服务特点与空间布局分异明显,与岸带实际土地利用结构相协调,揭示了竹箦河河岸带生态服务功能普遍较薄弱的现状。研究结果可为竹箦河及类似平原地区骨干河流岸带功能区划分以及河岸带生态保护与修复方案的制定提供理论参考。

绿色金融、产业结构升级与海洋经济高质量发展——基于环境规制调节的中介模型

绿色金融是促进“双碳”目标实现和提升海洋经济高质量发展水平的重要抓手。论文基于2009—2019年我国11个沿海省市的面板数据,运用中介模型考察了绿色金融对海洋经济高质量发展的影响及其传导路径。在此基础上构建有调节的中介效应模型,基于产业结构高级化和合理化的中介路径与环境规制的调节效应探究绿色金融对海洋经济高质量发展的路径机制。研究发现:首先,绿色金融显著促进海洋经济高质量发展,产业结构高级化和合理化均存在正向中介效应;其次,环境规制正向调节绿色金融发展对产业结构升级的积极影响,同时强化产业结构升级对海洋经济高质量发展的促进作用,且在绿色金融对海洋经济高质量发展的直接效应中起到显著正向调节作用。

基于Arduino的家居环境物联网监测系统的设计与实现

为给居民提供一个相对适宜的生活与居住环境,通过引进Arduino,开发一种面向家居环境的物联网监测系统。以物联网作为支撑,设计系统友好登录、展示界面,集成开源电子硬件,设计监测系统架构。选择UNO R3 Arduino开源硬件、AITM1000S-CTAITM1100S-B温度传感器作为系统主要设备。在硬件设备的支撑下,采用HTTP技术设计系统通信;采集家居环境物联网监测数据,将数据传输到系统处理中心,清空中心环境变量数据,设计训练条件与家居环境的适宜度评价标准,实现家居环境物联网监测数据的评估与预警。设计对比实验,实验结果证明:该系统可以精准监测到家居环境各项指标的变化,实现环境状态的实时感知。

基于笼屉结构的机载高能激光系统光学中舱温度适应性研究

相较于车载、舰载设备,机载设备受体积及工作环境的限制,发展较为缓慢。针对机载设备的轻小型化要求,系统采用“光路堆叠”思想,提出笼屉式分层结构,实现了系统体积的要求。因光学中舱中包含精跟踪及主激光支路,温度变化时各支路间的光轴一致性难以保证,导致跟踪目标发生偏移,主激光支路无法对目标进行精确打击,严重影响系统的工作。为解决上述问题,对光学中舱进行有限元仿真分析,研究光学中舱在20±5℃情况下各镜片的变形。对镜片变形中影响光轴偏折的刚体位移进行提取计算,计算出单个镜片的偏转角度。根据反射棱镜安装误差理论对各支路间的光轴偏移量进行计算,分析精跟踪支路与主激光支路光轴一致性偏差。经过仿真分析,系统精跟踪支路与主激光支路光轴方位偏差为109.634μrad,俯仰偏差为132.952μrad。在实验室中进行25℃温度实验,结果表明,系统精跟踪支路与主激光支路光轴方位偏差为104.019μrad,俯仰偏差为125.009μrad,与仿真结果误差分别为5.40%、6.35%,验证了仿真结果的合理性。

基于滑模变结构的精密涂布机放卷系统张力控制策略研究

张力稳定是涂布工艺的一个基础条件,如何提高放卷系统的张力控制精度是精密涂布机张力控制面临的难点问题。本研究针对精密涂布机放卷系统张力稳定性控制需求,提出了一种基于滑模变结构控制策略的放卷系统张力控制方法。首先,根据精密涂布机放卷系统的工作原理,建立了放卷系统的参数时变、非线性动力学模型,分析了张力波动的主要原因;然后,在放卷系统张力模型的基础上,设计了一个放卷张力系统滑模变结构控制器,并利用李雅普诺夫(Lyapunov)定理进行了系统稳定性分析;最后,通过仿真试验对所设计的滑模变结构控制器进行了性能验证。仿真结果表明,相比于传统PID控制,本研究所设计的滑模变结构控制器对放卷张力系统具有更好的控制鲁棒性。

钻探设备结构原理及金刚石钻进虚拟仿真实验系统建设与实验教学实施

为解决地质工程专业课程实验教学设备结构庞大复杂、难以真实体现、实验费用高和安全风险大的实验教学难题,基于计算机虚拟仿真技术构建钻探设备结构原理及金刚石钻进虚拟仿真实验系统,开发地质工程专业课程的虚拟仿真实验教学项目,包括钻探设备与钻具结构原理和拆装实验、绳索取心金刚石钻进的交互操作实验。实践表明,虚拟仿真实验系统的交互性好,可解决地质工程专业课程真实实验教学的难题,提高大学生的实践能力和创新能力,为地质工程专业创新型人才的培养提供实验教学的新模式。

黄河流域9省区经济发展、产业结构与环境污染的关系

研究经济发展、产业结构与环境污染之间的关系对实现黄河流域9省区生态保护和高质量发展有着重要意义。基于环境污染和产业结构升级指数,运用Eviews 10.0软件检验了经济发展和产业结构的关系,探讨了经济发展、产业结构与环境污染三者之间的关系。结论如下:(1)黄河流域9省区环境污染指数整体变化曲线呈现先升后降特征,青海、宁夏、甘肃、河南和山东5省区的环境污染指数变化曲线呈现倒“U”型,四川、内蒙古、陕西和山西4省区的环境污染指数变化曲线呈现倒“N”型;经济发展水平呈上升趋势,区域差异较大;产业结构升级系数呈波动上升趋势,其中除青海和内蒙古外的7省区的产业结构格局由“二三一”转变为“三二一”,青海和内蒙古的产业结构格局稳定在“三二一”。(2)黄河流域9省区经济发展与产业结构关系差异显著。四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西5省区经济发展促进了产业结构升级,产业结构升级对经济发展影响不显著;山西产业结构升级推动了经济发展,经济发展对产业结构升级影响不显著;河南和山东的经济发展与产业结构升级相互促进,青海的经济发展与产业结构升级相互作用和影响较小。(3)黄河流域9省区经济发展与环境污染的关系曲线均呈倒“N”型,经济发展水平与环境污染的演变趋势不同,随着经济发展,环境污染状况改善得并不明显;青海、宁夏、甘肃、河南和山东5省区产业结构升级抑制了环境污染,四川、内蒙古、陕西和山西4省区的产业结构升级加剧了环境污染。优化调整产业结构、转变经济发展方式和加大治污投入等,有利于实现黄河流域9省区经济社会的可持续发展。

一次冷涡背景下次天气尺度系统对强对流环境场的影响

在同一东北冷涡背景下,2016年6月12—13日山西境内连续2 d出现强对流天气,12日为分散性对流而13日为大范围强对流。基于多源资料通过对比探讨次天气尺度系统及其演变对风暴环境进而对风暴结构的影响,得出以下结论:(1)两日风暴强度和风暴结构差异显著。6月12日对流孤立分散且回波强度小于55 dBZ,而13日准线性风暴发展成尺度较大的弓形回波引发大范围强对流天气,回波强度达60 dBZ。(2)此次过程的关键影响系统为冷涡背景下的次天气尺度低涡。12日次天气尺度低压扰动开始出现,距离远而未影响山西;13日低压扰动东移发展为次天气尺度切断低涡,低涡相关的地面冷锋及850 hPa切变线触发山西上游对流。(3)12日低层水汽含量低,0~3 km垂直风切变弱,13日低涡前偏南水汽输送使低层显著增湿,叠加中层干冷空气形成不稳定层结,受低涡影响0~3 km风垂直切变增强至5.0×10-3s-1,冷锋触发的对流风暴在上述环境下强烈发展并产生阵风锋,阵风锋组织风暴形成飑线,冷池与0~3 km风切变相互作用使飑线维持。(4)13日有利于飑线发展的环境要素与东北冷涡西侧的次天气尺度切断低涡系统密切相关,次天气尺度低涡是飑线形成发展的关键系统。

环境规制、数字赋能对产业结构升级的影响及机理

当前中国经济转型的重要路径为“绿色优先,数字赋能”。为探究绿色化与数字化在产业层面能否实现协同发展,该研究利用全国283个地级市的面板数据,验证数字经济在产业结构绿色转型过程中发挥的调节效应。首先使用多重门槛检验来寻找环境规制与产业结构调整之间的非线性关系,在利用高阶函数进行拟合的基础上,加入产业数字化与数字产业化两大调节变量剖析环境规制和数字赋能的协同作用。研究结果表明:①环境规制对于产业结构合理化不存在明显影响,但对产业结构高级化存在单门槛效应,即当环境规制力度越过门槛值后能够实现环境改善与产业结构升级共赢。②产业数字化与环境规制并行使得产业结构合理化出现了双门槛效应,随着两者融合程度加深,可通过逐步减轻环境规制力度来实现协同发展;但产业数字化与环境规制并行使得产业结构高级化的单门槛效应消失,交互项系数显著为正但并不稳定。③数字产业化与环境规制并行对于产业结构合理化不存在显著影响,但对于产业结构高级化产生了单门槛效应,且随着两者融合程度加深,生态与产业协同发展的强度区间会逐渐扩大。④从局部地区的异质性回归结果来看,主要结论仍然可以得到验证,但发现经济发达片区存在向欠发达片区进行污染转移的现象。据此,该研究提出,顶层设计过程中应考虑地方环境治理的短视行为及各区域产业层次的客观差异,引导发达地区政府更加关注绿色技术创新的长期驱动力,促进“绿色共识”与发展目标深度融合。

流体加热融雪系统运行对道路结构温度分布特性影响分析

为了明确流体加热道路融雪系统运行对道路结构短期/长期温度分布特性的影响,利用室外足尺试验系统对比分析了普通水泥混凝土路面结构与流体加热道路融雪系统道路结构在温度、温变速率及温度梯度分布特性等方面的差异,阐明了系统运行对道路结构短期/长期温度分布特性的影响规律。结果表明:融雪系统运行初期,快速上升的流体温度对管壁-路面材料界面存在强烈的温度冲击作用;随着系统持续运行,管壁-路面材料界面的温变速率逐渐减小并趋于稳定,且小于普通路面最大温变速率;同时,融雪系统的运行增大了路面结构内部的温度梯度,改变了路面结构一定深度范围内的热量传递方向。融雪系统道路结构年周期温度分布的观测结果表明:融雪系统的运行可在较短的时间内释放大量热能,降低了道路结构内部热量的散失,有效延缓了季节性冰冻地区冬季道路结构温度的降低及冻结深度的发展。

基于双向门控式宽度学习系统的监测数据结构变形预测

监测数据深度学习预测模型运算量大、实时性差,为此结合宽度学习系统(BLS)和双向长短时记忆(Bi-LSTM)模型的优势,提出基于双向门控式宽度学习系统(Bi-G-BLS)的结构变形预测模型.对BLS的特征节点增加循环反馈和遗忘门结构,提高当前节点对前一节点的依赖关系,分别从正向和反向提取时间序列的内部特征,充分挖掘数据的双向特征,在提高模型预测精确度的同时减少模型预测时间.基于实测的地铁基坑沉降监测数据的测试结果显示,所提预测模型与门控循环单元(GRU)、BLS、Bi-LSTM、G-BLS模型相比,均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)平均分别降低了21.04%、12.81%、24.41%;在预测精度相近的情况下,所提模型的预测时间比Bi-LSTM模型降低了99.59%.结果表明,所提模型在预测速度和精确度上较对比模型有明显提升.

穿地壳岩浆系统改变岩石圈流变和热结构

以山东东部穿地壳岩浆系统为例,通过研究岩石圈流变结构和热结构,结合已有野外探勘及地球物理数据,对山东东部地壳演变进行还原和解释,并且进一步建立穿地壳岩浆系统的岩浆深部热效应模型,考察岩石圈深部动力学演化机制。初步估算靶区地温,对山东东部地区超过6 km岩石圈结构及其地热储集体展布进行预测,进一步阐述山东东部深部地热储集体形成理论模型。结果表明:华北克拉通太古宙形成具有稳定刚性的陆壳,花岗岩主要以未变质或浅变质的表壳岩为主;中生代以来受华北克拉通基底不稳定,经历强烈构造-岩浆活动,产生强烈构造变形,岩石圈地幔发生拆沉和置换;晚中生代山东东部由于深部构造活动剧烈,穿地壳岩浆沿大型断裂上涌至喷出地表,伴随热隆效应及同化混染;岩石圈厚度减薄,地幔上涌至上、中地壳,伴随表壳岩熔融,其中富含不相容的放射性元素随岩浆再次上涌,不断向浅部地壳输送生热的放射性元素,从而使得岩石圈热结构及流变结构改变。