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强台风“菲特”(1323)登陆后造成台州大暴雨成因分析

第35届中国气象学会年会

作者：陈莲谈志安甘晶晶台州市气象局路桥区气象局

利用2014～2016年台州市大气污染物逐日监测资料及同时段的气象观测资料,分析台州市空气污染变化特征及气象影响因子。结果表明,2014～2016年台州市平均空气质量等级为良,空气质量等级频数高低排序为:良、优、轻度、中度和重度。各地AQ... 详细信息

利用2014～2016年台州市大气污染物逐日监测资料及同时段的气象观测资料,分析台州市空气污染变化特征及气象影响因子。结果表明,2014～2016年台州市平均空气质量等级为良,空气质量等级频数高低排序为:良、优、轻度、中度和重度。各地AQI月均值表现为三峰型、双峰型和单峰型。台州市主要首要污染物为PM、PM和O。当空气质量为中度到严重等级时,首要污染物多为PM。中度及以上污染日的风速在2～5级,风向多为ESE和NW;中低层有逆温现象和下沉运动;海平面气压场分为冷锋型,高压型和华西倒槽型三类。

关键词：污染物 AQI 变化特征天气分型

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强台风“菲特”(1323)登陆后造成台州大暴雨成因分析

强台风“菲特”(1323)登陆后造成台州大暴雨成因分析

第31届中国气象学会年会

作者：陈莲谈志安杨万裕浙江省台州市气象局路桥区气象局

利用常规观测资料、加密自动站资料、NCEP1°×1°逐6 h再分析资料和多普勒天气雷达资料,对2013年10月7日20时—8日08时强台风"菲特"登陆后残留低压造成的台州市大暴雨过程进行了成因分析。结果表明:此次暴雨分布不同于一般台风暴雨迎... 详细信息

利用常规观测资料、加密自动站资料、NCEP1°×1°逐6 h再分析资料和多普勒天气雷达资料,对2013年10月7日20时—8日08时强台风"菲特"登陆后残留低压造成的台州市大暴雨过程进行了成因分析。结果表明:此次暴雨分布不同于一般台风暴雨迎风坡降水量较大的分布特征,呈现与地形相关性较小的南北带状分布特征;暴雨主要受"菲特"残留云系、"丹娜丝"外围偏东气流和弱冷空气共同影响,其中"丹娜丝"转折点和弱冷空气南下渗透时间点的重合是主要影响因素;此外前期充沛的水汽条件,高低层辐散辐合配置,不稳定能量积聚释放,为暴雨发生提供了条件,后期降水回波列车效应明显,低层弱冷空气与海上东北气流的辐合线促使中小尺度的发生,使本次过程呈现出强降水时间较长的特点。

关键词：菲特弱冷空气诊断分析大暴雨

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科学技术与工程 2015年第1期35卷 149-157页

作者：陈莲谈志安杨万裕刘汉华甘晶晶浙江省台州市气象局台州318000 南京信息工程大学南京210044 路桥区气象局路桥318500 浙江省气象台杭州310017

利用常规观测资料、加密自动站资料、NCEP1°×1°逐6h再分析资料和多普勒天气雷达资料,对2013年10月7日20时～8日08时强台风“菲特”登陆后残留低压造成的台州市大暴雨过程进行了成因分析.结果表明：此次暴雨分布不同于一般台风暴雨迎... 详细信息

利用常规观测资料、加密自动站资料、NCEP1°×1°逐6h再分析资料和多普勒天气雷达资料,对2013年10月7日20时～8日08时强台风“菲特”登陆后残留低压造成的台州市大暴雨过程进行了成因分析.结果表明：此次暴雨分布不同于一般台风暴雨迎风坡降水量较大的分布特征,呈现与地形相关性较小的南北带状分布特征;暴雨主要受“菲特”残留云系、“丹娜丝”外围偏东气流和弱冷空气共同影响,其中“丹娜丝”转折点和弱冷空气南下渗透时间点的重合是主要影响因素;此外前期充沛的水汽条件,高低层辐散辐合配置,不稳定能量积聚释放,为暴雨发生提供了条件;后期降水回波列车效应明显,低层弱冷空气与海上东北气流的辐合线促使中小尺度的发生,使本次过程呈现出强降水时间较长的特点.

关键词：菲特弱冷空气诊断分析大暴雨

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基于生态系统服务流的东北地区水安全格局

水资源保护 2024年第3期40卷 11-19,27页

作者：孙才志安志英辽宁师范大学海洋可持续发展研究院辽宁大连116029 辽宁师范大学地理科学学院辽宁大连116029

基于供水服务“供流需”(供给流动需求)的研究思路构建水安全框架,采用水生态系统服务供需比测度水生态系统供需服务盈余和赤字状态,提取水生态“源”“汇”区,采用最小累计阻力模型识别“源汇”廊道和脆弱节点,进而分析东北地区水安全... 详细信息

基于供水服务“供流需”(供给流动需求)的研究思路构建水安全框架,采用水生态系统服务供需比测度水生态系统供需服务盈余和赤字状态,提取水生态“源”“汇”区,采用最小累计阻力模型识别“源汇”廊道和脆弱节点,进而分析东北地区水安全格局。结果表明:2000—2020年东北地区产水量和需水量均呈增加态势,空间上产水量大致呈东多西少分布,需水量的空间分布与人口密度、社会经济发展程度高度一致;整体而言,研究期内水生态系统供需服务主要表现为盈余状态,且盈余面积逐渐增加;水生态“源”区主要分布在东部及中部地区的耕地和林地,水生态“汇”区主要集中在西部地区的耕地、林地和未利用地;东北地区的水生态“源汇”廊道主要为松花江、绥芬河、辽河、图们江、大凌河、太子河等河流及其支流;辽宁中部、长春、哈尔滨等地多个供水节点较为脆弱,黑龙江中部的供水节点需要加强保护。

关键词：水资源生态系统服务流产水量需水量东北地区

基于改进YOLOv7-seg的黄花菜检测与分割方法

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农业工程学报 2024年第9期40卷 146-153页

作者：姚涛谈志鹏程娥吴利刚山西大同大学机电工程学院大同037003 河北工业大学机械工程学院天津300130

目标检测与分割是实现黄花菜智能化采摘的关键技术,原始目标检测算法容易出现漏检、误检等问题,无法满足自然环境下生长的黄花菜采摘要求。该研究提出一种基于改进YOLOv7-seg的黄花菜目标检测与实例分割算法模型(YOLO-Daylily)。通过在Y... 详细信息

目标检测与分割是实现黄花菜智能化采摘的关键技术,原始目标检测算法容易出现漏检、误检等问题,无法满足自然环境下生长的黄花菜采摘要求。该研究提出一种基于改进YOLOv7-seg的黄花菜目标检测与实例分割算法模型(YOLO-Daylily)。通过在YOLOv7-seg骨干网络(backbone)中引入CBAM(convolutional block attention module)注意力机制模块,降低背景等干扰因素的影响;在ELAN(efficient layer aggregation networks)模块中采用PConv(partial convolution)替换原有的3×3卷积层,减少冗余计算和内存访问,提升对目标黄花菜特征提取的能力。颈部网络(neck)采用坐标卷积(CoordConv)替换PA-FPN(path aggregation-feature pyramid networks)中1×1卷积层,增强模型对位置的感知,提高掩膜(mask)鲁棒性。在改进的PA-FPN结构中采用残差连接方法将浅层特征图几何信息与深层特征图语义信息特征相结合,提高模型对目标黄花菜的检测分割性能。消融试验表明:改进后的模型检测准确率、召回率和平均精度分别达到92%、86.5%、93%,相比YOLOv7-seg基线模型分别提升2.5、2.3、2.7个百分点;分割准确率、召回率和平均精度分别达到92%、86.7%、93.5%,比基线模型分别提升0.2、3.5、3个百分点。与Mask R-CNN、SOLOv2、YOLOV5-seg、YOLOv5x-seg算法相比,平均精度分别提升8.4、12.7、4.8、5.4个百分点。改进后的模型减少了漏检、误检等情况,对目标定位更加精准,为后续黄花菜智能化采摘实际应用提供理论支持。

关键词：图像处理机器视觉目标检测深度学习 YOLOv7 实例分割黄花菜

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我国东北生态系统服务供需匹配关系——基于水-能源-粮食纽带视角

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生态学报 2024年第10期44卷 4170-4186页

作者：安志英孙才志郝帅辽宁师范大学地理科学学院大连116029 辽宁师范大学海洋可持续发展研究院大连116029

水、能源和粮食是人类生存发展的必要基础物资,其供给均主要源于生态系统。随着全球气候变化和人类社会经济快速发展,基础资源需求量激增,生态系统服务供需关系趋于紧张。厘清生态系统服务供需匹配关系、优化基础资源配置对生态系统可... 详细信息

水、能源和粮食是人类生存发展的必要基础物资,其供给均主要源于生态系统。随着全球气候变化和人类社会经济快速发展,基础资源需求量激增,生态系统服务供需关系趋于紧张。厘清生态系统服务供需匹配关系、优化基础资源配置对生态系统可持续、协调发展具有重要意义。当前生态系统供需关系研究已较为广泛,但基于水-能源-粮食纽带的生态系统服务研究还相对较为缺乏。因此,以东北地区为例,基于水-能源-粮食关系视角,首先,借助InVEST模型、供需指数(SDI)、Spearman相关性分析等方法分析了产水(WY)、固碳(CS)和粮食(FP)供需服务时空格局、相关性和空间匹配模式;其次,基于省级、市级、县级、流域、格网5种不同空间尺度,进一步探究了各服务的空间尺度效应,并确定资源管理的最优空间尺度;最后依据“分区控制-分类策略-分级治理”理念提出了一种水-能源-粮食集成管理方案和政策建议。研究结果表明:(1)2000—2020年,东北地区的供给服务中WY和FP为上升态势、CS为下降态势,就空间分布来看,WY和CS大致为“东高西低”,FP则是“西南、东北高,西北、东南低”;需求服务中WY、CS和FP均为上升态势,空间上大致呈“中间高四周低”分布。(2)WY和FP的SDI上升,CS则相反;不同尺度下的SDI具有空间异质性,县域尺度最为显著。(3)FP为主要功能分区,重点管控为主要分类,亟待全面提升生态系统服务供给能力。本研究对区域基础资源合理配置和可持续的生态系统管理具有重要科学参考价值和现实意义,同时对东北地区生态系统供需服务匹配以及水-能源-粮食纽带协同发展具有重要意义。

关键词：水-能源-粮食生态系统服务供需匹配集成管理

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基于SO(3)群几何精确Kirchhoff梁理论的细长梁动力学

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Acta Mechanica Sinica 2024年第4期40卷 212-225页

作者：安志朋王斌侯云森刘铖 MOE Key Laboratory of Dynamics and Control of Flight Vehicle School of Aerospace EngineeringBeijing Institute of TechnologyBeijing100081China CAEP Software Center for High Performance Numerical Simulation Beijing100088China Institute of Applied Physics and Computational Mathematics Beijing100088China

本研究旨在开发一种高效的细长梁单元,精确描述细长柔性结构的大变形和大旋转,在现有细长梁单元研究的基础上,提出一种基于SO(3)群活动标架的二阶几何精确Kirchhoff梁单元(GEKBF),用于细长梁的动力学研究.首先,在此标架中推导出运动学... 详细信息

本研究旨在开发一种高效的细长梁单元,精确描述细长柔性结构的大变形和大旋转,在现有细长梁单元研究的基础上,提出一种基于SO(3)群活动标架的二阶几何精确Kirchhoff梁单元(GEKBF),用于细长梁的动力学研究.首先,在此标架中推导出运动学描述和几何、本构和动态平衡方程及其线性化.然后,引入相对扭转角的二阶插值函数,以提高单元的收敛性,通过选择合适的标架来开发旋转矢量参数化.它可以显著减少由刚体旋转引起的几何非线性,并提高描述当前标架下单元旋转公式的计算效率.此外,考虑了参考标架的影响,并使用空间平行移动而非时间平行移动,简化了弹性力和雅可比矩阵的推导.使用李群广义α-方法求解李群上的半离散运动方程.最后,通过数值实例验证了GEKBF的准确性,包括静力学和动力学.

关键词：平行移动标架弹性力旋转矢量细长梁柔性结构半离散动态平衡

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基于“供—流—需”的东北地区水安全格局

水资源保护 2024年

作者：孙才志安志英辽宁师范大学地理科学学院教育部人文社科重点研究基地辽宁师范大学海洋可持续发展研究院

明晰水资源流动下的安全格局对水资源可持续管理具有重要意义。首先，基于“供—流—需”构建水安全框架；其次，借助InVEST模型、生态供需比测度水资源盈余和赤字状态，并提取水生态“源”、“汇”区；最后，采用MCR模型识别“源—汇... 详细信息

明晰水资源流动下的安全格局对水资源可持续管理具有重要意义。首先，基于“供—流—需”构建水安全框架；其次，借助InVEST模型、生态供需比测度水资源盈余和赤字状态，并提取水生态“源”、“汇”区；最后，采用MCR模型识别“源—汇”廊道和脆弱节点，进而刻画东北地区水安全格局。结果表明：2000—2020年，东北地区产水量和需水量均呈增加态势，空间上产水量大致呈“东多西少”分布，需水量的空间分布与人口密度、社会经济发展程度高度一致；整体而言，水生态供需服务盈余>赤字，且盈余面积逐渐增加；水生态“源”区主要分布在东部及中部地区的耕地和林地，水生态“汇”区主要集中在西部地区的耕地、林地和未利用地；东北地区的水生态“源—汇”廊道主要为松花江、绥芬河、辽河、图们江、大凌河、太子河等及其支流；辽宁中部、长春、哈尔滨等地多个供水节点较为脆弱，黑龙江中部的供水节点需要加强保护。研究结果有助于水生态系统空间配置的优化，对不同尺度上的水安全保障和水资源可持续管理具有重要意义。

关键词：水资源生态系统服务流东北地区

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复杂网络边动态的可控性与可观性研究

复杂网络边动态的可控性与可观性研究

作者：安志亮齐鲁工业大学

学位级别：硕士

复杂网络是由大量的个体以及个体之间的相互作用抽象而来的,在社会、物理和生物等各个领域中都存在。研究复杂网络系统的最终目标之一是实现控制或者进行观测,人们开始关注怎么对网络施加外部输入使其实现期望的运行状态,进而使人们用... 详细信息

复杂网络是由大量的个体以及个体之间的相互作用抽象而来的,在社会、物理和生物等各个领域中都存在。研究复杂网络系统的最终目标之一是实现控制或者进行观测,人们开始关注怎么对网络施加外部输入使其实现期望的运行状态,进而使人们用到网络的运行结果,或者仅根据系统的输出来重建系统的整个内部状态。这引发了对复杂网络的可控性和可观测性以及相关问题的研究热潮。目前,网络控制与观测致力于研究复杂网络点动态系统,其中系统的状态被映射到网络的节点中,每个节点代表一个不同的状态,系统状态之间的耦合关系被映射到了网络节点之间的边中。但是在部分实际网络中,边动态系统可以更好的描述其动力学过程。在复杂网络边动态系统中,边不仅仅是连接节点的纽带,它们更是系统状态变化的敏感指标,网络中入边和出边状态之间的耦合关系被映射到了节点的交换矩阵中。这使得边动态系统和点动态系统有同样的重要性。因此本文以复杂网络边动态系统为研究对象,研究的内容如下:研究复杂网络边动态系统的可控性和可观测性。首先,本文解除了传统复杂网络边动态中相邻边状态变量的全耦合限制,并提出了网络的通用化模型。其次,本文提出了适用于网络边动态系统的结构可控和结构可观的理论框架,并且提出一种计算任意耦合关系下网络边动态完全可控(或完全可观)所需要的最小驱动节点(或传感器节点)数目的理论方法,即最小输入输出理论。此外,基于模型网络和实际网络的仿真与分析,给出了网络边动态中被观测边的上界与下界,发现耦合密度对边动态的可观性有着显著的影响。研究节点在复杂网络边动态系统的可控性和可观性中的作用。首先,根据节点在可控性与可观性中的作用,节点可以分为驱动节点、传感器节点、普通节点和具有双身份的节点(既充当驱动节点又充当传感器节点),本文研究的理论框架发现一些节点具有双身份。其次,基于模型网络和实际网络的仿真分析,揭示了网络中边状态之间的耦合关系对节点双身份有显著的影响,并基于度分布得到双身份节点数量的上界与下界。此外,通过在模型网络和实际网络中的仿真发现,当耦合密度达到足够高的水平时,具有相似入度和出度的低度节点更容易具有双身份。本文提出的框架加深了对复杂网络边动态的可控性和可观测性的理解,为网络边动态系统的研究提供了新的思路。

关键词：复杂网络边动态可控性可观性