Bezier曲线与A-Star算法融合的火星探测器路径规划

使用移动探测器探索火星表面是各大航天国家探索火星的主流方式。为了得到探测器的安全路径,提出一种基于改进A^(*)算法的火星探测器路径规划算法。通过改进路径信息算法中的权重因子,优化传统算法的目标函数,可省略大量无价值的搜索路径,缩短搜索的时间,提高搜索效率。相比于传统的路径规划该算法能缩短53.94%的时间;引入拐角优化算法,在路径长度基本一致的情况下,减少了全局路径中拐弯的次数;满足探测器高效稳定的运行需求,拐角优化后,转弯次数相能减少16.77%。通过四阶贝塞尔曲线对路径进行平滑处理,有效避免出现拐角尖峰,确保探测器在火星表面的平稳行进。

滇西北高寒草甸植物群落功能性状与土壤理化性质的关系

通过植物性状来研究植物与环境的关系,有助于解释植物物种的适应性与分布、群落构建过程以及生态系统功能。以滇西北高寒草甸为研究对象,采用RLQ和Fourth-Corner方法分析湿草甸、中生草甸、干草甸和林缘草甸植物群落功能性状与土壤的关系,以明确不同类型草甸植物群落功能性状的差异,不同类型草甸中的关键土壤因子及对其响应敏感的植物功能性状。结果表明,滇西北高寒草甸:1)随着土壤含水量增加,土壤全氮含量增加、土壤容重和土壤碳氮比降低。2)植物生活型以地下芽为主;比叶面积与叶干物质含量显著负相关,比叶面积在4种草甸类型中无显著差异;中生草甸植物多倾向于采用质量上占优势的单粒种子繁殖方式,其他类型草甸则倾向于选择数量上占优势的多粒种子繁殖策略。3)影响群落功能性状的关键土壤因子,中生草甸是土壤pH值、土壤全氮和土壤容重,干草甸是土壤容重,林缘草甸是土壤碳氮比。4)显著影响植物功能性状的关键土壤因子,中生草甸为土壤pH值、土壤全氮和土壤含水量,干草甸中则是土壤pH值、土壤全氮、土壤容重和土壤含水量。5)中生草甸植物对土壤因子响应敏感的功能性状是比叶面积和生活型,干草甸则是叶长宽比、生长型、生活型和繁殖方式。

渭河底栖动物性状和功能对空间尺度环境变量响应的生态区差异性

以我国中部渭河南部流域山区和平原生态区的底栖动物为研究对象,通过计算29个生物性状类别和7个功能多样性指数,比较了不同生态区的生物性状组成和功能与性状多样性指数差异性;应用综合RLQ和fourth-corner方法探索底栖动物生物性状组成与土地利用和理化变量的关系;通过广义线性模型(GLM)比较不同空间尺度环境变量对底栖动物功能与性状多样性指数影响的生态区差异性。研究发现,共18个底栖动物性状组成在山区和平原间存在显著差异性,其中具有无庇护所和以叶片为庇护所材料、外骨骼轻微骨化和骨化良好、草食性、捕食性等生物性状的底栖动物栖息于栖境状况较好的山区,体壁呼吸、虫体柔软、集食者等生物性状更多的集中在人类活动较严重的平原区。除了功能均匀度指数外,山区的性状和功能多样性指数均显著高于平原,说明平原环境干扰显著降低了底栖动物性状和功能多样性。综合RLQ和fourth-corner方法表明底栖动物生物性状对环境胁迫的响应存在可预测性。GLM模型结果表明,山区和平原生物性状和功能多样性指数受到不同空间尺度土地利用和理化环境变量的影响:流域尺度城镇用地、水温和TN含量是影响山区功能和性状多样性指数模型的重要环境变量,但平原区河段尺度农业用地面积百分比和平均水深是影响功能和性状多样性的主要因子。

钱塘江中游水生昆虫群落功能多样性对土地利用变化的响应

基于11个反映水生昆虫生活史、对外界抵抗力和生理特征的生物学性状,应用目前国际上通用的fourth-corner统计方法,系统研究了浙江省钱塘江中游流域水生昆虫功能多样性对土地利用变化的响应.结果表明:部分生物学性状对土地利用变化敏感,且其随人类干扰强度的变化所发生的改变与预期吻合,其最大个体长度逐渐下降,呼吸方式从以鳃呼吸为主转变为以表皮呼吸为主,掘穴者数量显著增加.参照点的功能多样性指数(Rao值)显著高于干扰点(P<0.001).说明人类活动引起的土地利用变化导致溪流水质和栖境质量下降,引起群落的变异和对生物性状组成的筛选,最终导致水生昆虫群落功能多样性改变.生物性状及功能多样性是未来评价生态健康的潜在指标.

非开挖拖管施工供热管道出土转角的处理

某非开挖拖管施工供热管道规格为DN 400mm、出土角为12°,出土处为竖向转角。以该工程为例,以第四强度理论为基础,采用ANSYS有限元数值模拟软件,在不同荷载条件下,对转角所受当量应力进行模拟,转角分别采用单斜接缝焊制弯头、曲率半径分别为1.5、3、6倍公称直径的光滑弯头。在相同荷载条件下,光滑弯头比单斜接缝焊制弯头所受最大当量应力小;随着光滑弯头曲率半径的增加,最大当量应力不断减小。选取合适曲率半径的光滑弯头,即可以满足疲劳强度条件,改变了传统采用补偿器、固定支座的保护方法,可降低施工难度和成本。