多情景降雨-径流的巫山县公路洪灾预警研究

暴雨情景下,山区径流水位突涨、流速与流量骤变等易发生公路洪灾,对人民生命财产安全造成巨大威胁。以巫山县为例,在不同强度降雨阈值下对降雨-径流水文参数指标进行量化处理,全面分析了降雨与水位、流速、流量之间的关系,并在多情景降雨下,基于公路洪灾孕灾指标,构建了公路洪灾预警模型。研究结果表明：山区径流水位变化幅度大于流速,而在大暴雨及特大暴雨情景下（降雨临界值185 mm）,流速变化大于水位,在不同降雨阈值下,等级较低的河流更易发生公路洪灾,其水位空间变化更剧烈、效应范围更广;而流量与水位变化则对等级较高的径流影响更大,且河流等级越高变化越明显;巫山县公路洪灾易发程度介于轻度与重度之间,东北与西南部区域公路洪灾易发性强,且较为集中,西南部、东部与中部,公路洪灾易发程度介于重度与中度之间,西北部、中部与南部区,介于轻度与中度之间。该研究结果可为山区公路洪灾防治提供决策依据。     

巫山县乡村地区公路网通达性空间格局研究

以巫山县为研究区域,运用GIS技术,以乡镇和行政村为节点单元,采用公路网密度、乡镇间直达性指数、乡镇内直达性指数、居民点道路临近性、乡镇间节点可达性指数、乡镇内节点可达性指数、干线衔接距离、地形位指数8项指标,引入熵权-TOPSIS模型,综合分析和评价巫山县乡村地区公路网通达性及其空间分布格局。研究表明,各项指标对巫山县乡村公路网的影响程度由高到低为：公路网密度＞地形位指数＞干线衔接距离＞居民点临近性＞乡镇内直达性指数＞乡镇间节点可达性指数＞乡镇内节点可达性指数＞乡镇间直达性指数;除中心城区外,各乡镇贴近度为0.170 0＞0.831 9,区域差异明显,其中铜鼓最高,当阳最低;整体上,巫山县乡村公路通达性以中等、较好等级为主,通达性空间格局总体以铜鼓、建平、三溪为核往外围扩散,与交通干线骨架吻合度较高,呈现“三核、一环、一域”的空间格局。研究成果对巫山县山区乡村公路网建设和优化有一定的指导作用,在一定程度上完善了乡村地区公路网通达性分析和评价方法。     

巫山县乡村地区公路网通达性空间格局研究

以巫山县为研究区域,运用GIS技术,以乡镇和行政村为节点单元,采用公路网密度、乡镇间直达性指数、乡镇内直达性指数、居民点道路临近性、乡镇间节点可达性指数、乡镇内节点可达性指数、干线衔接距离、地形位指数8项指标,引入熵权-TOPSIS模型,综合分析和评价巫山县乡村地区公路网通达性及其空间分布格局。研究表明,各项指标对巫山县乡村公路网的影响程度由高到低为：公路网密度＞地形位指数＞干线衔接距离＞居民点临近性＞乡镇内直达性指数＞乡镇间节点可达性指数＞乡镇内节点可达性指数＞乡镇间直达性指数;除中心城区外,各乡镇贴近度为0.170 0＞0.831 9,区域差异明显,其中铜鼓最高,当阳最低;整体上,巫山县乡村公路通达性以中等、较好等级为主,通达性空间格局总体以铜鼓、建平、三溪为核往外围扩散,与交通干线骨架吻合度较高,呈现“三核、一环、一域”的空间格局。研究成果对巫山县山区乡村公路网建设和优化有一定的指导作用,在一定程度上完善了乡村地区公路网通达性分析和评价方法。     

基于SCE-UA算法的多模式降雨集成预报技术研究

高精度的降雨预报对于防汛决策具有重要指导意义. 以中国气象局GRAPES_MESO模式、中国气象局T639模式、美国国家环境预报中心GFS模式和上海区域中尺度SMS-WARMS模式为基础, 采用SCE-UA算法估计各预报模式权重系数, 通过加权平均建立多模式降雨集成预报, 并以宁波市2016年8月1日至2016年10月31日和2017年9月1日至2017年11月30日的降雨过程为例, 从均方根误差、相关系数、TS评分等多个方面分析集成预报的预报效果. 结果表明: 基于SCE-UA算法的多模式降雨集成预报的预报效果不仅优于各单一预报模式, 而且优于遗传算法和BP神经网络集成预报, 表现出较好的适用性.     

考虑双方主体失望-欣喜感知的多指标双边匹配决策方法

在双边匹配研究中很少关注如何描述双方主体的失望-欣喜感知并将其引入双边匹配模型.通过对匹配主体失望-欣喜感知的刻画,提出了一种新的具有指标期望的多指标双边匹配决策方法.首先,针对具有指标期望的多指标双边匹配问题给出了数学描述;其次,匹配决策者通过对主体的指标期望值与对方主体真实值之间的比较分析,建立了双方主体的损益矩阵;然后,依据失望理论,构建双方主体在各指标下的感知效用矩阵,并集结得到双方主体的综合感知效用矩阵;进一步构建以双方主体可接受最低水平为约束,双方主体综合感知效用最大为目标的多目标优化模型,并将多目标优化模型转换为单目标优化模型,通过求解单目标优化模型得到最优双边匹配结果.最后,通过算例比较分析了本文方法与现有方法的差异,进一步说明了本文方法的有效性与合理性.     

基于多光谱技术和计算机模拟研究牡荆素抑制α-淀粉酶的分子机制

本文采用多种光谱学方法结合计算机模拟手段,通过研究牡荆素对α-淀粉酶的抑制作用、相互作用的结合特性和空间结合构象及其诱导酶分子结构的变化对酶催化底物的影响,进而阐释牡荆素抑制α-淀粉酶的分子机制。结果表明,牡荆素以可逆性竞争的方式抑制α-淀粉酶的活性,其半抑制浓度(IC50值)为2.25×10-3 mol·L-1,抑制常数为(2.28±0.13)×10-3mol·L-1。牡荆素也能够与淀粉结合来减少淀粉的消化分解为葡萄糖。牡荆素通过单一静态方式猝灭α-淀粉酶的内源荧光,其中荧光基团Trp残基的贡献大于Tyr残基。牡荆素结合在α-淀粉酶的一个位点处,结合常数Ka为103数量级,主要依靠疏水力驱动,两者结合作用使α-淀粉酶的α-螺旋含量降低,β-折叠和β-转角含量增加,表面疏水性减小,酶结构趋于松散。分子模拟显示,牡荆素能够对接于α-淀粉酶的活性空腔,并与周围的氨基酸残基Asp197、Glu233、Ile235、His299、Asp300与His305等发生相互作用。推测牡荆素通过与α-淀粉酶结合,改变了酶分子的构象,并且与底物竞争α-淀粉酶的活性位点,而阻碍了底物被酶分解,进而抑制了α-淀粉酶的活性。     

基于有限元模拟的钢-竹组合梁柱节点胶层力学性能研究

利用ABAQUS有限元软件建立了钢-竹组合梁柱节点的三维模型,并采用双线性内聚力模型建立了胶层单元,与试验进行了对比,分析了组合节点胶层界面的应力变化和刚度退化.结果表明:建立的有限元模型能很好地模拟钢-竹组合梁柱节点的加载过程,验证了双线性内聚力模型模拟胶层的有效性,加载过程中胶层应力呈现出两端大、中间小的特点,胶层...     

基于BP神经网络的陕西省县域乡村性分异研究

以陕西省83个县域为实证研究单元,基于城乡一体化思想构建了乡村性综合评价指标体系,运用BP神经网络确定其指标权重,在Visual Studio 2010平台上计算乡村性指数,并借助ArcGIS和GeoDA软件划分乡村发展类型,对乡村性数值分异及空间分异进行了定量化测度和分析.运用BP神经网络确定乡村性权重及强度具有一定的可行性;陕西省县域乡村性在数值分异特征上,两极分化严重,中低、中等、中高水平县域组内均衡;在空间分异特征上,呈陕南、陕北高,关中低,东低西高的分布格局,乡村性空间关联性较强,彼此联系紧密.进而对陕西省县域乡村性差异的成因做了初步探讨,提出了县域发展的方向.     

高速公路封道施工路段交通流特性及通行能力分析——以杭州湾大桥内侧两条车道封道情形为例

基于交通流实测数据,针对三车道高速公路杭州湾大桥路段内侧两条车道因施工而封闭时的情形,建立元胞自动机交通流模型.根据公路养护安全作业规程和车辆行驶特点,细致划分了施工路段各区域,采用不同的换道规则来模拟不同区域中车辆的换道行为,区分车型和司机性格差异,模拟结果与实测数据吻合良好,验证了模型的有效性.通过数值模拟,研究发现封道时流量和速度随着进车率增加均有不同程度的下降,并且流量还会因施工区域长度的增加而下降.此外,通过分析封道时的道路服务水平评价指标与交通流特征值之间的关系,得出在三级服务水平以上时,道路通行能力能得到基本的保证,以此推荐了极限流量值,可为高速公路封道时的交通管理提供理论依据.     

江淮流域持续性暴雨过程水汽输送状况初析

选取江淮流域5个持续性暴雨过程,利用NCAR／NCEP再分析资料对水汽通量进行分析,结合HYSPLIT模式中空气质点倒退运动轨迹的计算,揭示此类强降水事件中海量水汽的源地、输送通道的统计特征和通道建立的天气系统条件：水汽多起源于南印度洋低纬度地区,越赤道气流、阿拉伯海急流、孟加拉湾急流和我国东南沿海低空急流在输送过程不同时期对于输送路径的形成起了重要的作用,同时亚洲夏季风系统的印度季风低压和西太平洋副热带高压的强度和位置也影响着输送路径．并在此基础上,提出了一个形成该类过程的水汽输送条件的初步概念模型．     

面向服务的防汛GIS支撑平台设计与实现

将GIS技术和面向服务的集成技术引入到了防汛信息系统建设的实际应用中,系统定义了防汛GIS支撑平台,制定了平台实现的技术路线,阐述了平台的设计思想,论述了平台的构建过程．其中,创建了汛情Web数据服务及其空间数据服务,在此基础上,建了一个面向web数据服务的开放式的防汛平台,实现了应用功能与汛情信息数据的分离,统一了汛情发布功能的展现方式,提高了平台的复用性、可维护性和可扩展性,为三维WebGIS技术在防汛减灾中的应用及建立类似系统提供了良好的设计思路和有益参考．     

汉江河道水流模型的研究与应用

为分析输电线路工程对汉江河道行洪水位和流场的影响,采用有限体积法,研究建立了河道平面二维数学模型．对工程兴建前后工程所在河段的水流运动进行数值模拟和计算,研究结果表明,建立在河滩上的输电线塔基自身阻水作用引起的局部流速最大增加值为0．023m／s,断面平均水流流速增加值小于0．01m／s．塔基附近上下游400m的范围内局部流速流向发生微小的变化,流速最大变化幅度很小,对河段的防洪影响不大．     

基于Duhem模型和逆模型的压电执行器精密定位及控制

为提高压电执行器的定位精度, 研究了压电执行器的Duhem模型及逆模型, 并对传统的Duhem模型进行改进, 将原有的模型分为上下2个半环, 分别进行建模. 然后采用样条曲线插值和神经网络对Duhem模型参数进行辨识, 利用辨识结果建立压电执行器的Duhem模型及逆模型, 并利用PI逆模型作为PID反馈控制的前馈环节进行复合控制, 提高压电执行器的定位精度. 结果表明: 该模型在变幅三角波电压下的输出绝对平均误差为0.0810μm, 复合控制下的输出绝对平均误差为0.0539μm, 能有效地提高压电执行器的定位精度.     

双碳目标下县域空间的减碳潜力与策略路径——基于浙江省碳排放权的解析与分配

在双碳目标的驱动下,碳排放权愈发成为重要的地区发展权,在县域层面落实落位碳额分配是我国深入减碳的焦点,浙江省将在“十四五”时期进入局部率先达峰的二级减碳阶段。为分解落实我国自主减碳目标,采用熵权法构建以公平性、效率性、可持续性为原则的碳排放权分配模型,基于碳排放空间与减碳潜力测算方法,得到2017—2030年浙江省89个县（市、区）的碳排放权分配、碳排放空间分类和减碳潜力分级。结果表明,碳排放权分配在县域层级存在空间差异性,在省域层级存在空间平衡性;碳排放空间分类呈“南余北赤”模式;减碳潜力分级表现为“东高西低”的空间格局。鉴于对县（市、区）不同碳排机理的归纳与解析,提出了逐级修正的减碳路径与策略。