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1979—2021年新疆昆仑山北坡潜在蒸散时空变化研究

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干旱区地理 2024年

作者：李红阳陈天宇王圣杰张明军西北师范大学地理与环境科学学院和田地区气象局

蒸散是陆面水循环的重要环节，在高寒干旱环境中表现更加复杂。新疆昆仑山北坡位于青藏高原北缘，山区实地气象观测匮乏，对潜在蒸散的认识也有待加强。分析了1979—2021年新疆昆仑山北坡潜在蒸散的时空变化特征，比较了各流域的变化趋... 详细信息

蒸散是陆面水循环的重要环节，在高寒干旱环境中表现更加复杂。新疆昆仑山北坡位于青藏高原北缘，山区实地气象观测匮乏，对潜在蒸散的认识也有待加强。分析了1979—2021年新疆昆仑山北坡潜在蒸散的时空变化特征，比较了各流域的变化趋势，并且分析了潜在蒸散与其他气象要素的关系。结果表明：（1）新疆昆仑山北坡年均潜在蒸散为733.5 mm，从塔里木盆地南缘向南呈现出逐渐减小的空间变化趋势。（2）1979—2021年潜在蒸散总体呈波动上升趋势，线性变化率为8.7 mm·（10a）-1，其中2007年以前呈上升趋势，2007年后有下降趋势。（3）在喀什噶尔河流域、叶尔羌河流域、和田河流域、克里雅河流域、车尔臣河流域以及库木库里盆地6个流域中，车尔臣河流域年均潜在蒸散最高（810.8 mm），其线性变化率也最大，为11.4 mm·（10a）-1，和田河流域和克里雅河流域潜在蒸散的升高趋势相对较小，分别为4.9 mm·（10a）-1和5.0 mm·（10a）-1。未来仍应加强新疆昆仑山北坡高海拔区域的水文气象观测，以便明确全球变化背景下的水文不确定性。

关键词：潜在蒸散格网数据时空变化昆仑山北坡

昆仑山北坡地表水氢氧稳定同位素空间分布特征

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干旱区地理 2024年

作者：石玉东王圣杰张明军朱成刚车彦军中国科学院新疆生态与地理研究所宜春学院地理科学系西北师范大学地理与环境科学学院

氢氧稳定同位素作为示踪剂被广泛用于水文循环过程研究。地表水是水循环的重要组成部分，是区域水汽来源和现代水文过程分析的有效载体。基于新疆第三次科学考察，于2018年8月至2023年8月在昆仑山北坡采集了地表水样本并测量其氢氧稳定... 详细信息

氢氧稳定同位素作为示踪剂被广泛用于水文循环过程研究。地表水是水循环的重要组成部分，是区域水汽来源和现代水文过程分析的有效载体。基于新疆第三次科学考察，于2018年8月至2023年8月在昆仑山北坡采集了地表水样本并测量其氢氧稳定同位素数据，同时汇编了区域以往的地表水同位素数据，分析了昆仑山北坡地表水氢氧稳定同位素的空间分布特征。结果表明：(1)昆仑山北坡地表水同位素值呈现出西低东高的空间变化特征，区域地表水线为δ2H=5.98×δ18O–6.86(R2=0.65，n=141)。(2)对比昆仑山北坡地表水和降水氢氧稳定同位素值发现地表水同位素平均值普遍低于加权降水同位素值。(3)昆仑山北坡地表水同位素空间格局受到西风携带的外来水汽和局地再循环水汽共同影响，此外蒸发也会改变区域地表水同位素值。

关键词：昆仑山北坡地表水氢氧稳定同位素新疆

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基于CKF的大型拖拉机状态参数估计研究

中国农机化学报 2024年第4期45卷 117-122,154页

作者：魏国俊王鸿翔王圣杰王振雨肖茂华江苏省农业机械试验鉴定站南京市210017 江苏电子信息职业学院江苏淮安223003 江苏悦达智能农业装备有限公司江苏盐城224007 南京农业大学工学院南京市210031

拖拉机运行状态的准确识别与估计是其安全行驶和平稳控制的重要依据。针对大型拖拉机状态参数的估计复杂、精确度不高等问题,建立大型拖拉机整车三自由度仿真模型,其中包含Dugoff轮胎模型,提出基于容积卡尔曼滤波理论的大型拖拉机状态... 详细信息

拖拉机运行状态的准确识别与估计是其安全行驶和平稳控制的重要依据。针对大型拖拉机状态参数的估计复杂、精确度不高等问题,建立大型拖拉机整车三自由度仿真模型,其中包含Dugoff轮胎模型,提出基于容积卡尔曼滤波理论的大型拖拉机状态参数估计算法,并对大型拖拉机的行驶参数进行估计,包含纵向速度、侧向速度、质心侧偏角、横摆角速度。利用Matlab软件仿真验证,在双移线路面附着系数为0.8和0.6的工况下,对比仿真的状态参数和算法估计的数值。结果表明,拖拉机横摆角速度、质心侧偏角和纵向速度仿真值与真实值的误差分别为0.1、0.2、0.4,验证基于容积卡尔曼滤波算法对大型拖拉机状态参数估计的可行性和准确性,为大型拖拉机的稳定性控制等提供借鉴和参考。

关键词：大型拖拉机非线性动力学容积卡尔曼滤波状态参数 Dugoff轮胎模型

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基于STIRPAT扩展模型的能源消费碳排放多变量影响因素分析——以山西省为例

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内蒙古科技与经济 2024年第2期 114-118页

作者：王圣杰张智羽山西财经大学经济学院山西太原030006 内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010

通过IPCC碳排放系数法估算了2000—2019年山西省能源碳排放量,选用STIRPAT扩展模型,利用相关性检验、普通最小二乘回归和岭回归逐步分析了山西省能源碳排放的影响因素,研究结果表明:在其他变量不变的条件下,人口规模、城镇化率、人均GD... 详细信息

通过IPCC碳排放系数法估算了2000—2019年山西省能源碳排放量,选用STIRPAT扩展模型,利用相关性检验、普通最小二乘回归和岭回归逐步分析了山西省能源碳排放的影响因素,研究结果表明:在其他变量不变的条件下,人口规模、城镇化率、人均GDP、产业结构、居民消费价格指数、碳排放强度、能源强度和能源结构每项分别增长1%,能源碳排放量分别对应变化1.143%、0.487%、0.107%、0.069%、-0.468%、-0.068%、-0.107%、-0.408%。山西省为进一步降低能源消费量和能源碳排放量,应当促进低碳经济、增强居民绿色消费意愿,加快能源技术创新、推动清洁生产,加快经济转型、促进产业结构升级,建立碳交易市场、利用市场机制助力节能减排。

关键词：山西省能源碳排放 STIRPAT模型岭回归

铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土的制备与孔隙结构研究

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矿业研究与开发 2024年第3期44卷 232-238页

作者：王圣杰顾晓薇王屾宇廖晨曦陈明志王青东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 东北大学智慧水利与资源环境科技创新中心辽宁沈阳110819

为改善因铁尾矿砂过量掺入而导致的蒸压加气轻质混凝土宏观孔隙结构劣化问题,研究发气剂(铝粉)掺量、发气剂与稳泡剂(羟丙基甲基纤维素)质量比对铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土宏观孔隙结构的调节作用,以及对试样抗压强度、体积密度、导热... 详细信息

为改善因铁尾矿砂过量掺入而导致的蒸压加气轻质混凝土宏观孔隙结构劣化问题,研究发气剂(铝粉)掺量、发气剂与稳泡剂(羟丙基甲基纤维素)质量比对铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土宏观孔隙结构的调节作用,以及对试样抗压强度、体积密度、导热性能的影响。结果表明,在发气剂和稳泡剂质量比为1∶5的情况下,发气剂掺量为0.09%时,铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土具有适中的抗压强度与体积密度,接近《蒸压加气混凝土砌块》(GB/T 11968—2020)规定的强度等级A2.5、体积密度等级B05的要求。在此基础上,进一步提高稳泡剂掺量至发气剂和稳泡剂质量比为1∶7可以有效提高小微孔隙(孔隙面积≤0.5mm^(2))占比,改善孔隙均匀性,降低孔隙联通率,使铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土单位体积密度下所能承受的压力提高5.19%,导热系数降低6.8%,具备更为优良的抗压及隔热性能。

关键词：铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土稳泡剂羟丙基甲基纤维素孔隙结构

知识、权力与身份:“科玄论战”中的反迷信历史

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自然辩证法研究 2022年第8期38卷 92-97页

作者：王圣杰同济大学人文学院上海200092

知识/权力是研究“科玄论战”的重要视域。近年来,许多学者关注到论战的话语权问题,包括参与者的知识资源、信仰及论辩策略。这虽然调和了线性历史视角中意识形态和理性的矛盾,但因默认主体性而忽视身份的建构过程,致使考察并不充分。... 详细信息

知识/权力是研究“科玄论战”的重要视域。近年来,许多学者关注到论战的话语权问题,包括参与者的知识资源、信仰及论辩策略。这虽然调和了线性历史视角中意识形态和理性的矛盾,但因默认主体性而忽视身份的建构过程,致使考察并不充分。从杜赞奇提示的复线历史再审论战的话语权,其权力实施涉及对“玄学鬼”迷信意义的强调和道德主体的建构,而论战中的知识/权力问题也与反迷信历史里的科学/现代身份表征有关。

关键词： “科玄论战” 话语权身份反迷信复线历史

塔里木河流域东部降水稳定同位素特征与水汽来源

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环境科学 2022年第1期43卷 199-209页

作者：宋洋王圣杰张明军石玉东西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 甘肃省绿洲资源环境与可持续发展重点实验室兰州730070

大气降水中氢氧稳定同位素比率(δ^(18)O和δ^(2)H)的定位监测有助于理解水体相变、混合和输送的过程,南疆塔里木河流域东部气候干旱,水资源是影响可持续发展的关键资源,然而目前对其大气降水中氢氧稳定同位素的认识仍十分有限.基于塔... 详细信息

大气降水中氢氧稳定同位素比率(δ^(18)O和δ^(2)H)的定位监测有助于理解水体相变、混合和输送的过程,南疆塔里木河流域东部气候干旱,水资源是影响可持续发展的关键资源,然而目前对其大气降水中氢氧稳定同位素的认识仍十分有限.基于塔里木河流域东部4个采样点2019年6月~2020年9月采集的103个降水样品,分析了大气降水中氢氧稳定同位素的时空特征,探讨了氢氧稳定同位素与水汽来源的联系,从而为环境同位素示踪技术在干旱区的应用提供参考.结果表明:①塔里木河流域东部4个采样点降水中氢氧稳定同位素值整体呈现南高北低的趋势,在季节变化上表现为夏高冬低的特点.氘盈余比全国平均值小,局地大气水线斜率呈现出显著的干旱气候特征.②研究区内大气降水中氢氧稳定同位素值与气温呈现正相关关系,而氘盈余与气温表现出较弱的负相关关系.δ^(18)O与相对湿度负相关,氘盈余则与之呈正相关关系.③后向轨迹表明,塔里木河流域东部主要受到西方路径控制,中短距离传输路径比例较大.利用浓度权重轨迹法得到,距离降水采样点越远的气团中的氘盈余越趋于一个稳定状态,离采样点越近则浓度变化越频繁,说明氘盈余在研究区内受局地水汽再循环影响较大.

关键词：塔里木河流域东部降水氢氧稳定同位素氘盈余浓度权重轨迹

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降水氢氧稳定同位素景观图谱方法与应用

应用生态学报 2023年第2期34卷 566-576页

作者：王圣杰王立伟张明军西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 甘肃省绿洲资源环境与可持续发展重点实验室兰州730070 中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000

降水氢氧稳定同位素景观图谱将同位素示踪技术与空间视角相结合,有助于认识水体在不同区域的源汇关系,理解大气、水文和生态过程中的同位素分馏,揭示地球表层水循环的格局、过程和机制。本文回顾了降水同位素景观图谱制图数据和制图方... 详细信息

降水氢氧稳定同位素景观图谱将同位素示踪技术与空间视角相结合,有助于认识水体在不同区域的源汇关系,理解大气、水文和生态过程中的同位素分馏,揭示地球表层水循环的格局、过程和机制。本文回顾了降水同位素景观图谱制图数据和制图方法的发展,梳理了降水同位素景观图谱的应用领域,提出了未来的研究方向。目前降水同位素景观图谱的主要制图方法可以分为空间插值法、动力模拟法和人工智能法,尤其以前两种方法应用比较广泛,应用领域则主要涉及大气水循环、流域水循环、动植物溯源和水资源管理4个方面。未来应重视同位素观测数据的整编及数据时空代表性的评估,加强长时间序列产品的研发和不同水体之间空间关联的定量研究。

关键词：降水同位素景观图谱空间插值动力模拟

尺度不变范数比正则的稀疏声源方位识别算法研究

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尺度不变范数比正则的稀疏声源方位识别算法研究

作者：王圣杰长安大学

学位级别：硕士

水下探测系统广泛应用于军事、海洋工程、海洋考古和水下机器人等领域。由于海洋环境复杂、干扰器种类增多以及水下目标特征信号弱化等因素,水下探测系统的声源方位识别难度不断加大。因此,水下声源方位识别研究已成为水下探测系统研究... 详细信息

水下探测系统广泛应用于军事、海洋工程、海洋考古和水下机器人等领域。由于海洋环境复杂、干扰器种类增多以及水下目标特征信号弱化等因素,水下探测系统的声源方位识别难度不断加大。因此,水下声源方位识别研究已成为水下探测系统研究的重要组成部分。本文提出了尺度不变性范数比正则的稀疏声源方位识别方法,旨在解决传统声源方位识别方法无法满足海洋声源探测需求的问题。该方法使用具有尺度不变性的范数比惩罚函数来描述声源的空域稀疏结构,将其融入经典的稀疏声源方位识别方法,并结合泰勒展开建模方法和线性噪声模型,在相邻耦合声源方位识别、离网格声源方位识别和空间非均匀噪声干扰下实现水下探测系统的声源方位识别。针对传统的声源方位识别方法在快拍数不足、低信噪比和相邻耦合声源条件下,难以实现高精度的声源方位识别的问题,构建了尺度不变范数比正则的稀疏声源方位估计方法。通过仿真分析,该方法在快拍数不足和低信噪比条件下的声源方位识别效果优于传统的方法。离网格声源方位是指声源方位没有落在采样网格点上,导致声源方位识别方法受到模型误差的影响,难以准确识别声源方位。针对现有的离网格声源方位识别方法不能准确地描述离网格声源的空域稀疏结构的问题,构建了联合范数比正则的离网格稀疏声源方位估计方法。通过仿真分析,该方法可以更准确地描述离网格声源的空域稀疏结构,实现更高精度的离网格声源方位识别。传统的声源方位识别方法通常假设背景噪声是高斯白噪声,但这种假设不符合复杂多变的海洋环境,而现有的空间非均匀噪声干扰下声源方位识别方法也存在局限性,无法有效地描述声源的空域稀疏结构。为了解决这一问题,构建了范数比正则的空间非均匀噪声稀疏声源方位估计方法。通过仿真分析,与不同方法相比,所构建的方法能够同时描述声源的空域稀疏结构和空间非均匀噪声,实现更准确地空间非均匀噪声干扰下声源方位识别。通过SWellEx-96海试实验数据,验证了所构建三种方法的有效性。

关键词：尺度不变范数声源方位识别稀疏正则化声源方位离网格非均匀噪声