我国工业分行业二氧化碳排放差异及影响因素分析——基于改进的STIRPAT模型的面板数据实证分析

以能源强度、能源消费、固定资产投资、产业结构以及滞后一期的二氧化碳排放量为基础,利用改进的STIRPAT模型,采用面板固定效应进行回归分析,对中国工业39分行业二氧化碳排放影响因素进行实证研究。其中以能源强度为代表的能源技术、产业结构、能源消费是影响工业碳减排的主要因素。最后提出了减少二氧化碳排放的相关政策和建议,以适应中国的节能减排以及低碳经济之路。

基于改进附着能量模型的TNBA晶体在二元溶剂中的形貌预测

TNBA作为一种新型含能材料,其具有高爆速,低敏感性的特点,为了研究TNBA在二元溶剂中的生长形貌,本研究采用附着能(AE)模型来预测TNBA在真空中的晶体形貌,同时采用改进附着能(MAE)模型和分子动力学(MD)方法,预测了TNBA晶体在四种不同二元溶剂中二甲基甲醇(IPA)/丙酮(AC)、IPA/二甲基亚砜(DMSO)、IPA/乙酸乙酯(EA)和IPA/水(H_(2)O)的晶体形貌.结果表明,TNBA晶体在真空中的形态为不规则的多面体,由六个重要的主生长晶面构成,分别为(100)、(110)、(011)、(11-1)、(10-2)和(002),其中(100)面所占比例最大,达到33.766%.在IPA/DMSO和PA/EA溶剂中重结晶得到的晶体为块状,在IPA/AC和IPA/H_(2)O为棒状.总而言之,IPA/DMSO和IPA/EA溶剂更适合TNBA晶体重结晶选择.

基于STIRPAT改进模型的油气开采业碳排放研究

能源安全及双碳战略下,我国坚定不移推进稳油增气,原油产量力争保持在2×10^(8)t/a,天然气产量逐步增加至3000×10^(8)m^(3)/a左右。2020年我国油气开采业能源利用CO_(2)排放量已达8758×10^(4)t,“双碳”目标约束下面临较大的减排压力。基于2010—2020年我国油气开采业相关历史数据,充分考虑油气开采业特点,引入行业能源消费、固定资产投入、油气产出相关8个指标参数,构建改进型STIRPAT模型并结合岭回归分析方法,分析各影响因素与碳排放量的关系。能源消费碳强度、能源消费规模、油气产出碳强度、产出规模对碳排放促进作用明显,投资效率则起到抑制作用。结合关键影响因素分析结果,并充分考虑绿色转型、稳油增气等能源安全新战略,采用情景分析法对4种不同情景下的油开采业未来碳排放量、碳达峰量、碳达峰时间进行分析预测;通过大力开发利用新能源,加大节能降耗力度,油气开采业有望在2030年实现碳达峰,峰值排放水平约9015×10^(4)t/a,符合行业碳达峰发展规划。最后,建议油气开采业因地制宜积极投资开发新能源,大力实施节能和化石能源替代工程,不断提高投资效率,降低投资和产出碳强度,确保碳达峰目标如期实现。

改进STIRPAT模型下的五大城市群碳排放峰值预测分析

基于改进 STIRPAT 模型和情景分析法,利用 2012 年至 2021 年的有关数据,对五大城市群2022 年至 2035 年的碳排放量进行了预测研究。研究结果表明,五大城市群在基准情景下均未在 2030 年前实现碳达峰;在绿色发展情景下京津冀城市群与长三角城市群将在 2028 年达到碳排放峰值,而珠三角城市群、长江中游城市群与成渝城市群并未出现碳排放峰值。在低碳发展情景下,京津冀城市群与长三角城市群在 2024 年实现达峰,长江中游城市群与成渝城市群将在 2028 年实现达峰,而珠三角城市群碳排放量处于低水平区间且趋于稳定,但并未出现符合条件的峰值。说明为实现 2030 年碳达峰目标,我国碳减排力度仍需要进一步增强。研究结果将有助于决策者为五大城市群设定减排目标,并可为其他城市群减排行动提供借鉴。

基于STIRPAT模型湖南省建筑碳排放影响因素研究

以湖南省为对象,利用IPCC法测算了2010年至2021年的建筑碳排放,并采用随机性环境影响评估模型(STIRPAT)分析了人口数量、城镇化率、人均GDP、第三产业占比和碳排放强度等五大因素对建筑碳排放的影响。结果显示影响程度依次为:人口数量(8.351)、城镇化率(0.951)、人均GDP(0.466)、碳排放强度(0.232)、第三产业占比(0.180)。在此基础上,通过情景分析预测了这些因素在基准、低碳和高碳情景下的变化趋势,并提出了建筑减排措施与建议,为制定区域性建筑碳减排政策提供了决策支持。

基于Sentinel-1/2改进极化指数和纹理特征的土壤含盐量反演模型

目前Sentinel-1/2协同反演植被土壤含盐量的研究大多是基于Sentinel-2光谱信息和Sentinel-1后向散射系数,没有考虑Sentinel-2光谱信息容易受土壤亮度等信息影响,Sentinel-1后向散射系数容易受土壤粗糙度和水分影响。为进一步提高Sentinel-1/2协同反演植被土壤含盐量的精度,用水云模型对雷达卫星后向散射系数进行校正,消除植被影响;然后协同Sentinel-2纹理特征,基于VIP、OOB、PCA 3种变量筛选和RF、ELM、Cubist 3种机器学习回归模型构建植被土壤含盐量反演模型。研究结果表明:经过水云模型去除植被影响后的雷达后向散射系数及其极化组合指数与土壤含盐量的相关性有一定程度的提高。不同变量选择方法与不同机器学习方法耦合模型在反演土壤含盐量中,OOB变量筛选方法与RF、ELM和Cubist 3种机器学习方法的耦合模型精度最佳,建模集和验证集的R2都在0.750以上,且验证集的RMSE和MAE均最小;其中OOB-Cubist耦合模型精度最高,且R_(v)^(2)/R_(c)^(2)为0.955,具有良好的鲁棒性。研究可为机器学习协同物理模型、光学卫星协同雷达卫星在土壤含盐量反演中的进一步应用提供思路。

基于改进潜能模型的城市公园绿地可达性评价与优化布局研究——以重庆市江津区为例

城市公园绿地空间布局因城市的自然条件和社会经济条件不同而具有差异性.当前国内外研究多聚焦发达地区和大城市,而小城市和典型城市的公园绿地可达性研究鲜见,且在案例代表性和数据精度方面还有一定的局限性.选择西南山地类型的重庆市江津区中心城区为案例,以居民小区出入口与公园绿地出入口为研究主体,构建改进潜能模型和网络分析方法,揭示其空间特征和存在问题,参考位置分配模型与调研结果,得出优化布局方案并检验.结果表明,江津区中心城区城市公园绿地布局与服务水平空间差异明显.提出拟新建7个游园与5个社区公园,并将部分公园绿地进行合并扩建或新增出入口.

基于STIRPAT模型的京津冀地区碳排放影响因素分析

采用STIRPAT模型,分析了影响京津冀地区碳排放的主要因素.首先,利用IPCC方法对京津冀地区碳排放量进行测算.其次,在现有研究的基础上,筛选出与碳排放相关的影响因素,运用主成分分析法、岭回归法和线性回归法对京津冀地区碳排放量影响因素进行了实证分析.最后,在京津冀不同区域分别构建了改进的STIRPAT模型,探究关键因素的影响程度,并对碳排放影响因素进行了深入分析.实证研究表明,2000—2019年京津冀地区碳排放结构与变化趋势明显不同.同时,各区域关键影响因素各不相同,同一因素在不同区域产生的效果也有所不同.

STIRPAT模型的改进及其应用

文章将传统STIRPAT模型的驱动因素扩展为9个,并运用改进的模型对不同类型国家温室气体排放的驱动因素进行实证检验。结果发现：不同类型国家在城镇就业水平、实体经济的人口承载强度、技术水平、工业化水平等方面表现出明显差异,但不管是哪类国家,人口规模、财富水平、温室气体排放强度、能源强度都是影响各国温室气体排放的最主要因素。

城镇化视角下人口因素对碳排放的影响——基于改进STIRPAT模型的实证研究

文章从城镇化的视角出发,将中国各省份以城镇化程度和碳排放水平分为六类地区,采用改进的STIRPAT模型研究2000-2014年间人口因素与碳排放的关系。实证结果显示:人均GDP、能源强度和碳排放成正相关,而不同地区人口因素对碳排放的影响不同。其中,高碳排放低度城镇化地区的城镇登记失业率与碳排放关系最大,而其余五类地区则是人口规模与碳排放的关系最大。最后,本研究针对每类地区的各自特点给出了相应环境质量改善的建议。

江苏碳排放的数量测算及其影响因素——基于改进STIRPAT模型的计量检验

文章从时间和行业两大维度测算了江苏碳排放的数量特征及其演进规律,在此基础上借助理论分析框架,运用改进的STIRPAT模型,基于江苏1990-2013年的时间序列数据对各变量间的关系进行了计量检验。实证结果显示:碳排放量与技术进步、经济增长及人口变动之间存在协整关系,技术进步对江苏碳排放的抑制作用不显著,而经济增长和人口变动在这方面的作用较显著。江苏应以技术进步为主要抓手,营造较好的产业平台与制度环境,以全方位推动低碳技术创新和应用。为了减少碳排放,江苏应该加大科技投入,促进低碳技术创新;应该改变能源结构,提高能源利用效率;应该借鉴先进经验,推进企业商业模式创新。

基于STIRPAT模型的吉林省石化行业碳排放影响因素研究

石化行业作为典型的高碳排产业,研究其碳排放规律及影响有助于我国“双碳”目标的实现。以吉林省2002—2021年石化行业中5个子行业的原煤、洗精煤、焦炭、汽油、柴油、原油等9类碳排放源数据为基础,研究吉林省石化行业碳排放的时间演变特征及碳排放结构。采用扩展的随机性环境影响评估(STIRPAT)模型以及岭回归参数估计方法,选取经济增加值等6个指标,深入探讨各因素对吉林省石化行业碳排放量的作用机制及影响。根据实证分析结果,为推进吉林省石化行业低碳发展,促进石化产业碳减排,提出3个建议:提升能源效率,改善能源消费结构;优化投资项目,推动低碳项目发展;采取循环经济,进行环境影响评估。

基于扩张状态观测器的永磁直线同步电机改进模型预测电流控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)模型预测电流控制(MPCC)中存在的电流脉动过大、在线计算复杂的问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的改进MPCC策略。利用最优电压矢量相角和重新划分后的电压矢量扇区,改进第一电压矢量的选取方式,减小第二电压矢量选择范围,以实现电压矢量的快速选取,进而降低电流脉动。同时,为了提高PMLSM抗负载扰动能力,通过ESO对扰动进行观测,将观测到的扰动转换为电流进行补偿,提高系统的鲁棒性,且补偿电流可起到进一步减小电流脉动的作用。仿真结果表明,所提出的控制方法切实可行,与MPCC相比,基于ESO的改进MPCC系统具有更好的控制性能、更小的电流脉动和较强的鲁棒性能。

基于改进CSM模型的硬岩掘进机刀盘危险点应力分析方法

TBM刀盘受载后的危险点应力获取缺少直接的测量方法,工况复杂的情况下也难以测量,这就制约了刀盘载荷分析在刀盘寿命分析及其再制造方向上的应用问题,为此本文提出了一种基于改进CSM模型的TBM刀盘危险点应力分析方法.在CSM模型基本压力假设的基础上,提出了滚刀刀刃侧面基本压力的概念,推导计算了滚刀刀刃侧面受到的压力和摩擦力,并将二者逐个引入CSM模型中的三向力的计算,建立了改进的CSM模型;通过与公开的滚刀载荷实验数据对比,计算得到的三向力误差均在5%以内,弥补了CSM模型不能预测侧向力的不足.基于改进的CSM模型,通过分析滚刀载荷三向力的差值关系,建立了滚刀载荷差值与滚刀刀间距离的指数关系,得到了计算刀盘滚刀载荷的理论模型,使用ABAQUS的实体耦合功能,加载上各滚刀的载荷,分析整个刀盘的载荷分布,进一步获得刀盘危险点的位置.由此建立了一套刀盘滚刀群载荷获取及危险点应力分布计算的方法.通过与辽宁大伙房水库引水隧道工程中公开的实验数据及危险点统计数据对比,验证了基于改进CSM模型的TBM刀盘危险点应力计算方式的有效性.该研究对经典的CSM模型进行了改进,所提出的刀盘危险点的应力分析方法可为刀盘再制造寿命预测提供可靠的载荷分析依据,并指导刀盘服役阶段的操控参数设置.

基于改进N-K模型的地铁盾构掘进安全风险耦合研究

为预防和控制地铁盾构掘进施工过程中的关键安全风险,并精准判断哪些风险耦合情境是导致事故发生的显著情境,提出改进N-K模型研究地铁盾构掘进安全风险耦合;综合运用文献研究、事故案例、专家访谈等方法,辨识地铁盾构掘进的关键安全风险因素;基于N-K模型提出新的地铁盾构掘进安全风险耦合评估模型,并选用安全事故案例验证该模型的适用性。结果表明:辨识得到地铁盾构掘进关键安全风险因素清单,包括4类一级风险因素,21个二级风险因素;地铁盾构掘进施工安全风险随着耦合因素种类的增加而变大,4因素风险耦合值最高,3因素风险耦合值次之,双因素风险耦合值最低,作业人员安全意识薄弱和机械故障参与作用的耦合情境更容易发生安全事故。

基于统计损伤修正的冻结砂—黏混合土改进Duncan-Chang模型

为描述冻结砂—黏混合土的偏应力—应变关系,进行不同含砂量冻结砂—黏混合土的冻土三轴压缩试验。基于改进的Duncan-Chang模型(D-C模型),引入统计损伤理论,拟合三轴压缩试验结果,分别建立以Mises强度准则和应变发展为微元强度变量的统计损伤修正模型,对比计算结果与试验数据。结果表明:冻结砂—黏混合土偏应力峰值随含砂量的增加而增加,偏应力—应变曲线由应变硬化型逐渐过渡到应变软化型的临界含砂量为50%。当含砂量介于20%~60%时,基于统计损伤理论的修正改进D-C模型能有效拟合应变硬化型曲线和具有轻微应变软化现象的偏应力—应变曲线。当含砂量为90%时,基于应变发展的统计损伤修正模型的偏应力峰值与试验结果相差3%,具有较强适用性。该结果为不同微元强度变量的统计损伤修正模型提供参考。

基于遥感生态指数改进模型的沱江流域生态环境质量时空变化及驱动力研究

[目的]沱江流域面临严重的水土流失、水环境污染和土壤侵蚀等生态环境问题,开展流域生态环境质量评价对推动长江上游生态环境保护和流域社会经济高质量可持续发展具有重要意义。[方法]基于谷歌地球引擎平台,选取2000-2020年的Landsat遥感影像,以绿度、湿度、热度、干度、生物丰度指数构建生态环境质量评价模型,采用变异系数、一元线性回归和空间自相关分析方法对流域内生态环境质量的时空演变格局进行分析,并运用最优参数地理探测器模型(optimal parameter geographic detector model,OPGD)对其驱动力进行探测。[结果](1)2000-2020年,沱江流域生态环境质量多年平均值为0.66,等级以良为主,占比为63.01%。成都周边区县、内江、自贡、泸州等城镇地区生态环境质量较差,呈现南北低中间高的空间分布格局。(2)沱江流域生态环境质量总体呈下降趋势,生态环境质量变差的趋势显著,轻微退化和显著退化面积占比分别为19.75%和5.88%。人口密度大,社会经济发展水平高的城镇化地区,生态环境质量以较高波动为主,占比为18.15%。(3)2000-2020年沱江流域全局自相关莫兰指数范围为0.769~0.870,主要分布在第1象限和第3象限,局部自相关的高-高集聚区和低-低集聚区范围随时间呈显著变化,景观斑块破碎化明显。(4)OPGD结果表明,土地利用类型、坡度、高程、夜间灯光为流域生态环境质量变化的主要驱动因子,人口密度、气温和GDP为次要驱动因子,降水量和坡向因子影响较小。土地利用类型与其他因子交互作用增强对流域内生态环境质量变化的影响。[结论]改进的遥感生态指数模型对开展区域生态环境质量评价提供新方法,研究结果为生态环境保护提供参考。

基于STIRPAT改进模型的河南省公路运输发展影响碳排放强度统计效应分析

高效的公路交通运输体系是实现河南省物流低碳化和可持续发展的关键.除考虑人口规模和人均GDP因素外,引入等级公路线路里程、民用车辆拥有量、货客运总周转量等公路发展主要因素,结合改进的STIRPAT模型,通过构建面板数据矩阵,并采用个体随机效应模型分析2006-2016年河南省公路发展因素对区域碳排放强度的影响.结果发现,近十年河南省等级以上公路线路里程和货客运总周转量对本区域碳排放强度有正向影响效应,而人口数量、人均GDP和民用车辆拥有量对本区域的碳排放强度有负向影响效应;其中,人均GDP是影响效应最为显著的因素,货客运总周转量是推高区域碳排放强度效应最为显著的因素.

基于STIRPAT模型的山东省居住建筑运行碳排放影响因素研究

为有效实施建筑领域节能减排,实现双碳目标,以2005-2021年山东省居住建筑运行阶段碳排放数据为研究对象,利用STIRPAT模型对人口数量、人均GDP、人均消费支出、人均可支配收入、城镇化水平、居住建筑面积、单位建筑面积能耗、能源消耗强度和能源结构等影响碳排放的因素进行岭回归分析。结果表明:人口数量、人均GDP、人均消费支出、人均可支配收入、城镇化水平、居住建筑面积、单位建筑面积能耗和能源消耗强度等的增加会促使碳排放量的增加,但能源结构的增加会抑制碳排放量的增加,其中人口数量是影响碳排放的关键因素。据此提出山东省居住建筑节能减排的建议和对策。

基于改进A*算法的高速公路选线决策辅助模型

为提高山区高速公路选线的智能化水平,基于改进A*算法对高速公路选线决策辅助模型进行了分析。提出了高速公路选线的平面约束指标和纵断面约束指标;根据山区高速公路选线实际情况,从估价函数、搜索范围、搜索方向、数据结构、优化方法等方面对传统A*算法进行了改进,建立高速公路选线决策辅助模型;并通过实际案例验证了该模型的有效性。研究结果表明:与传统A*算法相比,改进A*算法在搜索时间、搜索次数、搜索节点数方面分别降低了约75%、48%、44%;路线优化后的总转折角度和长度分别降低了约83%和17%;高速公路选线决策辅助模型能有效地处理自然环境复杂条件下的选线问题,具有较高的实用价值。