新疆和周边“一带一路”地区不同云天条件下地表太阳辐射

基于CERES Aqua FM3 Edition4A SSF数据集,对新疆和周边“一带一路”地区2002—2022年无云和有云条件下地表太阳辐射时空变化特征进行分析。结果表明:(1)研究区多年平均太阳辐射高值区均出现在新疆南部、青藏高原、巴基斯坦中北部等地区,无云、有云条件下的最高辐照度分别为1029 W·m^(-2)、789 W·m^(-2);低值区主要出现在天山山脉、巴基斯坦北部、塔吉克斯坦北部,最低辐照度分别为117 W·m^(-2)、314 W·m^(-2),有云条件下太阳辐射的变化幅度更小。(2)2002—2022年研究区无云与有云条件的年均太阳辐射分别以0.36 W·m^(-2)、0.39 W·m^(-2)的速率增长。2003—2022年,无云与有云条件下年均辐照度的最高值分别出现在2005年(759.32 W·m^(-2))、2016年(599.70 W·m^(-2)),最低值分别出现在2016年(740.43 W·m^(-2))、2010年(578.31 W·m^(-2))。(3)无云条件下大部分区域的辐照度比有云时高100~200 W·m^(-2),差值较大的区域主要分布于天山山脉、青藏高原北部、昆仑山脉、喜马拉雅山脉、塔吉克斯坦、阿富汗东部等地势较高的地区,差值最大为505.76 W·m^(-2)。

空间近距离交错巷道围岩应力分布及控制技术研究

为解决近距离空间交错巷道围岩控制及支护难题,结合交错巷道围岩物理力学性质,通过理论和数值模拟分析了空间交错巷道围岩应力分布特点,提出了“锚网索+U型棚+喷浆支护+注浆加固”的过上伏巷道联合支护方式。通过现场观测结果,该支护方式能有效控制交错巷道围岩变形,保证上下位巷道稳定性,为类似工程提供了借鉴意义。

基于位移时空效应分析的隧道围岩大变形主动协同控制支护技术研究

针对川藏高原隧道围岩大变形问题,分析当前支护技术的局限性,通过引入位移时空效应分析方法,对隧道围岩大变形主动协同控制支护进行研究。结果表明,围岩变形在时空效应上呈现特定的分布特征,支护措施应充分考虑围岩变形的阶段性和差异性,分阶段施作相应支护手段,提高支护结构的协同工作能力,打造主动协同支护体系。采用本技术的隧道安全系数处于1.7安全界限内,围岩纵向收敛曲线在可控范围内,对于改善围岩周边收敛变形具有积极作用。

基于地理探测器的环四川盆地地质公园空间分布的影响机制分析

为了探索环四川盆地区域内地质公园空间分布的影响因素,以及量化研究各影响因素对地质公园空间分布的影响程度,基于环四川盆地2000—2019年的地质公园数据,采用地理统计的方法研究该区域地质公园的时空分布特征。研究表明:环四川盆地的地质公园空间分布表现为两个特征:(1)在2005—2019年间,环四川盆地地质公园的空间分布类型为离散分布,总体具有“东多西少”的分散分布状态。(2)在时间变化上呈现出明显的阶段特征,即2005—2010年为空间分布较为分散的缓慢发展期和2010—2019年为多核形成的快速发展期。在此基础上,结合地理探测器模型和Pearson相关系数法进一步量化研究地质公园空间分布的影响机制。(3)各影响因子的影响强度大小依次为:年降水量>高程值>土壤类型>地质环境分区>公路里程>人均GDP>地貌类型。(4)各影响因子的相关性大小排序为:年降水量、人均GDP和公路里程数对地质公园的建设与发展有促进作用,高程值与地质公园的发展存在负相关关系。

围岩空间变异性对隧道稳定性影响及注浆加固优化

根据岩土体弹性模量呈现空间随机分布的特征,结合随机理论与Monte-Carlo方法,建立围岩单元环向统计分析法,把力学性质相近的单元归为一类,建立了能考虑四心圆公路隧道围岩空间变异性的隧道变形稳定性随机有限元法,揭示了围岩和注浆效果空间变异性特征对隧道变形稳定性的影响规律。结合皮家岭隧道研究显示:考虑0~3 m围岩深度范围内围岩弹性模量(平均值为0.5 GPa,标准差为15.0 GPa)的空间随机性时,可靠度0.90对应的洞壁最大位移的最大值为11.33 cm,比平均值10.63 cm大6.59%,相同空间变异性围岩位于3~6 m深度范围时,可靠度0.90对应的洞壁最大位移的最大值为10.85 cm,距离洞壁越近的围岩空间变异性对围岩位移安全的风险越大;考虑围岩空间变异性条件下注浆加固后围岩拱顶可靠度0.90最大位移值减小了约3.5%,极值的区间范围减少约25%。研究方法和结论为围岩空间变异性四心圆隧道的优化设计和施工安全控制提供了理论依据,更为探究围岩空间变异性的隧道可靠度设计提供思路。

环境规制下京津冀及周边地区SO_(2)污染治理效应与路径

本文利用卫星观测边界层SO_(2)柱浓度数据,阐明并验证了环境规制对京津冀及周边地区SO_(2)污染的治理效果和路径。研究结果表明:1)在研究区内SO_(2)污染存在显著的空间聚集和溢出效应。研究区域南部的河北南部和山东部分地区呈现高浓度污染集聚。在2005年至2016年期间,SO_(2)浓度明显波动下降,特别是南部地区。2)空间面板杜宾模型结果表明,环境规制对SO_(2)污染的影响呈倒U形曲线。这说明严格的环境法规达到一定阈值后,可以有效减轻当地及邻近地区的SO_(2)污染。3)中介效应分析结果表明,外商直接投资和产业结构在通过环境规制治理SO_(2)污染的过程中起到了有效的中介作用。但技术创新在这方面的效果不明显。本文最后提出了研究区污染控制和管理的相关政策建议。

2008—2020年京津冀及周边地区人为源氨排放清单研究

氨可以在大气中转化生成铵根离子,成为PM_(2.5)中重要的水溶性无机离子组分,长时间序列的氨排放清单是研究PM_(2.5)污染历史成因的重要基础.为探究京津冀及周边地区人为源氨排放来源和排放特征,根据北京市、天津市、河北省、山西省、山东省和河南省的各类氨排放活动水平,采用排放因子法建立了京津冀及周边地区的氨排放清单.结果表明:(1)2008—2020年京津冀及周边地区的氨排放量总体呈下降趋势,从3170.21×10^(3)t降至2767.59×10^(3)t.农业源是主要贡献源,其氨排放量(2551.94×10^(3)~3061.26×10^(3)t)占氨排放总量的92.21%~93.38%;非农业源氨排放量介于209.85×10^(3)~232.38×10^(3)t之间.(2)2020年,河南省的氨排放量最大,为908.57×10^(3)t,占京津冀及周边地区氨排放总量的32.83%,其次为山东省、河北省和山西省,占比分别为31.96%、24.39%和8.50%.(3)2020年,畜禽养殖氨排放量占氨排放总量的68.67%,蛋鸡、羊、肉牛和肉羊是主要氨排放源,分别占畜禽养殖氨排放总量的30.61%、13.92%、12.35%和12.14%.氮肥施用氨排放量占氨排放总量的20.68%,其中尿素占氮肥施用氨排放量的98.75%.(4)北京市、天津市以及石家庄市、太原市、济南市、郑州市等省会城市的氨排放强度较高,京津冀及周边地区的南部和中部氨排放强度相对较小.研究显示,京津冀及周边地区氨排放以畜禽养殖源为主,氮肥施用源次之,氨减排措施的制定应以削减农业源的氨排放量为重点.

空间音频技术在广播电视领域的应用研究

以空间音频技术在广播电视领域的应用为研究重点,介绍空间音频技术的定义、发展历程、基本原理,重点分析空间音频技术的分类,并深入探讨空间音频技术在广播电视领域的应用,为空间音频技术与广播电视的深度融合提供参考。

基于两步路平台的昆明市环滇池及周边地区游客时空分布与景观偏好研究

移动客户端和社交媒体的发展为游客行为研究提供了大量轨迹、照片等大数据信息。以“两步路”平台的轨迹与兴趣照片为数据来源,以昆明市环滇池及周边地区为研究对象,通过GIS核密度分析、时空路径分析和内容分析等方法分析游客的时空分布特征与景观偏好。结果表明:(1)环滇池及周边地区游客呈现出“一年两峰一谷”的特征,游客轨迹密度由“环状”逐年向环东北区域聚集,照片兴趣点也由“单核心”向“多核心”转变,但多聚集在环东北区域,环西南区域较弱,时空分布不均;(2)游客对自然和人文景观各有偏好,照片元素也呈现出一定的组合倾向性,但人文景观塑造不足;(3)研究区域形成了“热、中、冷”的时空分布区域,这与游客在旅游过程中环境感知的景观偏好倾向具有一定的联系性。研究发现,环滇池及周边地区整体旅游发展不平衡,建议突出旅游主体形象、整合区域旅游资源、调整旅游产品结构、加强特色资源的空间互补,构建一体化的空间发展格局。研究旨在对大数据背后隐性旅游信息的探索,以游客的视角促进环滇池地区旅游的整体性发展。

复杂三维地层建模及快速射线追踪的研究与实现

利用射线法进行三维正演模拟,需要建立三维地层模型,并进行三维射线追踪。然而三维地层建模,特别是复杂模型的构造通常比较困难,为此提出了一种利用二维地质剖面构建三维地层模型的算法,该方法以用户编辑的二维地质剖面作为原始资料,自动构造初始模型,经细化处理后输出光滑、细腻、合理的三角网格模型,有效地解决了复杂地层建模的问题。离散的三角网格可以描述复杂的地质构造,但是由于包含大量三角形,使得射线追踪效率比较低。因此介绍了利用空间包围盒在三角网模型上进行快速射线追踪的方法,利用该方法可以在复杂模型上快速完成上万条射线的射线追踪,追踪速度快而且精度高,具有很强的实用价值。

微地震监测揭示的采场围岩空间破裂形态

中澳联合课题组采用微地震定位监测技术,观测和研究了煤矿长壁工作面围岩的空间破坏规律,分析得出:地层进入充分采动阶段前,岩层的破裂高度近似为采空区短边长度的一半;证实了采空区"见方"时顶板破裂高度达到最大值,且采场顶板容易来大压(异常压力),解释了国内外部分综采、综放采场支架压坏的岩层运动机理;根据微地震监测结果,提出了工作面长度为200～250m时底板破裂深度的估计曲线以及岩层离层与破裂的微地震显现的差异;初步描述了采场围岩空间破裂的形态,即在采空区周围顶、底板及四周煤体破裂后形成的三维空间破裂形态.

多通路环绕声的发展与心理声学原理——为祝贺《电声技术》创办200期而作

在总结空间听觉与环绕声的心理声学基础后,从心理声学的角度,讨论了多通路环绕声的原理与发展过程,并探讨了与实际应用有关的,容易引起争议的一些问题。

环青海湖地区草地蝗虫空间分布研究

以环青海湖地区这一蝗灾高频发生的生态脆弱区为研究区 ,以 1997～ 1999年观测资料和有关历史资料为基础 ,比较系统地分析和阐明了该区草地蝗虫数量的空间分异规律及其与地形条件、土壤性质、植被类型等生境要素之间的关系 。

高速铁路站点周边城市空间演变研究——以日本东海道新干线站点为例

以日本东海道新干线沿线车站为研究对象,确定站点周边半径800m为研究范围,研究时间为1964-2014年,时间跨度50年。统计了该范围的商业开发量、容积率、建筑密度空间演变相关指标,将站区发展划分为快速增长、稳定增长、缓慢增长三种类型,详细分析了不同类型代表站点周边空间演变的历程和特点,归纳出影响站点周边空间发展的因素,最后总结了相关启示,以此为我国高速铁路车站及周边城市空间的规划和建设提供参考。

空间声的研究与应用——历史、发展与现状

空间声的目的是通过电声的手段重放声音空间信息,给聆听者再现特定的空间听觉感知。它在文化生活、通信、多媒体和虚拟现实等方面以及航空、航天等领域都有重要的应用。国内对空间声的研究起步于1958年,五十多年来进行了大量的基础研究工作,是和国际上的发展前沿相接轨的。本文在回顾空间声的基本原理与分类、国际上空间声发展历史的基础上,侧重评述了国内空间声研究和应用的历史、发展与现状,并展望了今后的发展前景。

一种自适应空间邻域的显著图获取方法研究

针对复杂背景下显著图提取精准度不高的问题,提出了一套基于自适应空间邻域的获取方案。该方案考虑人眼神经元感受野的同心圆结构,计算自适应圆形空间邻域;然后结合二维正态分布的显著权值计算空间邻域内每个像素点的显著值,获取图像的显著图,再利用简单的阈值分割算法提取二值图像;最后通过在两个自然图像集进行实验,并与三种经典算法进行比较。实验结果表明,该方法可以在复杂背景下有效地获取精确的显著图。

巷道掘进围岩纵向变形分析与支护技术

为了研究开挖面空间效应对巷道掘进时的影响,利用Hoek拟合的位移释放系数方程来描述空间效应下的巷道围岩纵向变形规律,建立巷道径向位移与力学模型中虚拟支护力关系的数学模型,导出开挖面空间效应下虚拟支护力与距开挖面距离的关系式。基于Mohr-Coulomb强度准则,推导出巷道开挖时围岩应力、塑性区半径与开挖距离的数学表达式。根据巷道围岩纵向位移以及塑性区半径的变化规律,能够更好地对巷道进行支护设计。结果表明:以巷道开挖面为例,建立的模型计算与FLAC3D模拟分析进行对比,在开挖面处围岩位移释放约为31%,利用开挖面的空间效应及时地对巷道进行支护,能够有效控制巷道前期变形,减缓巷道围岩塑性区的发展。

岩石隧道围岩变形时空效应分析

岩石隧道围岩变形具有时空效应特征。根据围岩变形速率,岩石隧道围岩变形一般可划分为3个阶段,即急剧变形阶段、稳定变形阶段和流变阶段。通过总结分析围岩变形3阶段的特点,结合中梁山隧道D-5H量测剖面的实测数据,对围岩变形的空间效应和时间效应进行了分析。空间效应集中发生在急剧变形段,空间效应段主要靠围岩自身以及初次支护克服围岩发生破坏变形,时间效应则主要体现在流变段。以华蓥山隧道等76个隧道实例为统计样本,分别对围岩变形时空效应与围岩类别和塌方事故的关系进行了相关性分析。结果表明:80%以上的塌方发生于急剧变形段,13%发生在稳定变形段,只有7%左右的塌方发生在流变段。其中Ⅳ类和Ⅴ类围岩在3个阶段都可能发生塌方,Ⅲ类围岩则很少在流变段发生塌方。Ⅰ类和Ⅱ类围岩则基本不会发生较大规模的塌方。对深入了解隧道围岩的变形规律,为隧道灾害防治、选择恰当的支护时机和支护方式很有意义。

大断面软岩隧道开挖空间效应影响分析

以长城岭软岩隧道为背景,通过现场监测和数值模拟,分析了隧道施工过程中围岩变形的三维空间演化规律,得出不同施工工法、断面尺寸和围岩等级对隧道开挖面空间效应的影响;结合正交实验和极差分析得到三类因素对开挖面空间效应影响的优先次序。结果表明:开挖面从逼近监测断面到通过监测断面再到远离,围岩主要经历了预变形、急剧变形和变形稳定3个阶段;软弱围岩的三维扰动深度沿开挖、竖直和水平方向分别在1.5、3和1倍洞径内;开挖工法对围岩变形的影响程度大小关系为全断面开挖法>台阶法>CD法;围岩等级越低,隧道断面尺寸越大,围岩变形量和范围越大;通过正交实验结合极差分析的方法得出对围岩变形的影响优先次序中围岩等级>断面尺寸>施工方法。

考虑岩体空间变异性的隧洞围岩变形随机分析

准确和全面地预测隧洞开挖所引起的围岩变形是隧洞设计和施工中的一个关键问题。目前常用的确定性分析方法不能考虑岩体的空间变异性,而这种空间变异性对围岩变形计算结果的准确性和可靠性有着重要的影响。为此,提出采用非侵入式随机分析方法研究岩体空间变异性对围岩变形的影响。采用随机场模拟岩体的空间变异性,采用有限元计算围岩的变形,研究岩体弹性模量和侧压力系数的空间变异性对围岩变形特别是地表位移的影响。结果表明,非侵入式随机分析方法的优势在于有限元计算和随机分析不耦合。侧压力系数的空间变异性对围岩变形的影响远小于弹性模量的影响。由于低强度占优效应的影响,岩体的特征模量小于数学平均值。弹性模量随机场中横向和竖向波动范围参数对围岩变形有明显不同的影响。