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一种适于海浪测量的立体摄影物理模型

物理学报 2017年第5期66卷 307-316页

作者：王英霞姜文正乔方利陈思宇中国海洋大学海洋与大气学院青岛266100 国家海洋局第一海洋研究所海洋环境与数值模拟研究室海洋环境科学与数值模拟国家海洋局重点实验室青岛266061 青岛海洋科学与技术国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室青岛266237

由于在海面上布设控制点较为困难,本文发展了一种无需海面控制点的立体摄影物理模型.该模型依次通过相机固有参数标定、相对定向和基于平均海面的绝对定向三个环节实现,文中给出了各个环节的控制方程和具体算法.利用室内实验时拍摄的一... 详细信息

由于在海面上布设控制点较为困难,本文发展了一种无需海面控制点的立体摄影物理模型.该模型依次通过相机固有参数标定、相对定向和基于平均海面的绝对定向三个环节实现,文中给出了各个环节的控制方程和具体算法.利用室内实验时拍摄的一个影像对,将共面方程和距离方程联立构成闭合方程组,实现相机固有参数的标定;利用外海测量时拍摄的一个影像对,采用共面方程实现相对定向参数的标定;利用外海测量时拍摄的一个影像对序列,在左相机坐标系中通过影像匹配确定平均海面,建立特定的物方坐标系,并实现绝对定向.室内实验检验了固有参数控制方程的收敛性并表明定标精度较高;外海实验成功地构建了海面高度场,这表明本文提出的相对定向和绝对定向方法是可行的.该模型只需将两个相机按一定方位架设在平台上即可进行海浪测量,免去了繁琐的海面控制点布设过程,降低了工作难度和成本,有利于立体摄影海浪测量技术的推广和应用.

关键词：立体摄影海狼固有参数控制点

基于遥感数据的河谷地区气候水文变化特征及区域差异--以宝鸡地区为例

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水土保持研究 2025年第1期32卷 181-194页

作者：刘引鸽罗紫薇郭慧君李丹丹林茂琦吕欣怡宝鸡文理学院地理与环境学院陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室陕西宝鸡721013

[目的]探究不同分区气候水文多要素变化特征,为该地水资源管理及可持续开发利用提供区域性的科学依据。[方法]基于1950-2021年的卫星遥感数据,选取宝鸡地区9个县区的气温、地表温度、降水量、蒸发量、低层云量、总云量、紫外强度、相对... 详细信息

[目的]探究不同分区气候水文多要素变化特征,为该地水资源管理及可持续开发利用提供区域性的科学依据。[方法]基于1950-2021年的卫星遥感数据,选取宝鸡地区9个县区的气温、地表温度、降水量、蒸发量、低层云量、总云量、紫外强度、相对湿度、径流、地表径流和地下径流11种要素,采用自适应噪声经验模态分解法(CEEMDAN)和重标极差R/S分析方法,分析了近70年该区域多气象水文要素时空特征及区域差异,探讨了不同分区气候水文要素变化的延续性及未来趋势。[结果](1)区域仅年气温和地温呈上升趋势,其余要素的年均趋势均呈下降趋势,各要素趋势率分别为0.27℃/10 a,0.25℃/10 a,-40.97 mm/10 a,-0.59 mm/10 a,-1.14%/10 a,-0.17%/10 a,-4060.4 J/(m^(2)·10 a),-0.99%/10 a,-3.6 mm/10 a,-1.61 mm/10 a和-1.94 mm/10 a。季节变化上,冬季气温和地温上升趋势最大,夏季降水减少幅度最大,紫外强度仅在春季表现为上升趋势,春季相对湿度减小最大,低层云量春季减小最大,径流和地表径流夏季的下降趋势最大,地下径流秋季的下降趋势最大。千陇丘陵区各要素的变率都较大;(2)空间上,年气温、地温、蒸发量和紫外强度的高值多分布于千陇丘陵区和渭河川塬区,年降水量、低层云量、总云量、相对湿度、径流、地表径流和地下径流的高值区多分布在秦岭关山区。除凤县和眉县的蒸发量外,其他要素在各县区的升降趋势均与其在整个地区的趋势一致;(3)各气象水文要素具有2~3 a,4~5 a,7~9 a,11~13 a,19~35 a为主的年代际振荡周期;(4)未来宝鸡地区各气象水文要素均延续历史的上升或下降趋势,但延续时长不同,其中千陇丘陵区、渭河川塬区和秦岭关山区均存在最长延续时长10 a和最短延续时长4 a。[结论]宝鸡地区气候整体朝暖干化方向发展,各分区气候水文变化具有明显差异,且均存在明显振荡周期和正持续特征。

关键词：气象水文要素时空变化自适应噪声分解法重标极差分析法遥感数据

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环境响应型智能膜及其在膜蒸馏中的研究进展

环境工程学报 2025年 3024-3034页

作者：郑利兵高瑞段宁鑫苑宏英员建魏源送中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室 Department of Chemical Engineering KU Leuven 天津城建大学环境与市政工程学院

膜蒸馏具有分离效率高、污染潜势低、操作简便等优势，在工业废水处理与资源化中具有显著优势。但膜污染和膜润湿问题仍悬而未决，限制其实际工程应用。环境响应型智能膜可感知外界环境条件变化后进而改变自身结构、特性与性能，故在膜... 详细信息

膜蒸馏具有分离效率高、污染潜势低、操作简便等优势，在工业废水处理与资源化中具有显著优势。但膜污染和膜润湿问题仍悬而未决，限制其实际工程应用。环境响应型智能膜可感知外界环境条件变化后进而改变自身结构、特性与性能，故在膜法水处理领域极具应用潜力。该研究系统总结了pH、温度、光、电场及磁场响应型智能膜的响应机制及在水处理中的研究进展，综述了智能膜在MD中应用的现状。结合环境响应机制与MD的特点，重点讨论了环境响应型智能膜在解决MD过程中存在的膜污染、膜润湿、低通量及长期稳定性差等问题的潜力，并对其在MD中应用的主要挑战及未来研究方向进行了展望。研究认为特殊润湿性智能膜的开发可为MD技术的发展与应用提供新方向，实现高效、稳定、简单、经济的智能膜的开发并明确其在MD过程机理，可推动MD技术的工业化应用。

关键词：膜蒸馏环境响应智能膜膜污染膜润湿特殊润湿性

面向SDGs的喀斯特地区水土资源可持续性评估——以贵州省为例

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北京大学学报(自然科学版) 2025年

作者：张豪蒙吉军中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室

以贵州省为研究区，基于可持续发展目标(SDGs)框架构建喀斯特地区水土资源可持续性评估体系，分析2005—2020年水土资源可持续性和可持续发展贡献潜力的时空变化特征，进而采用地理探测器揭示水土资源可持续性的驱动因素，得到如下... 详细信息

以贵州省为研究区，基于可持续发展目标(SDGs)框架构建喀斯特地区水土资源可持续性评估体系，分析2005—2020年水土资源可持续性和可持续发展贡献潜力的时空变化特征，进而采用地理探测器揭示水土资源可持续性的驱动因素，得到如下结果。1) 15年间，贵州省水土资源的可持续性指数持续上升，呈现“东高西低”的空间格局。2) 4个子目标的可持续性指数变化过程不同，且协调度呈现4种变化趋势: 持续下降，先降后升，先升后降和持续上升。3) 水资源和生态用地的可持续发展贡献潜力指数呈现“东高西低”的格局，并经历了“西升东降”的变化过程; 农业用地的贡献潜力指数持续下降， “中心低边缘高”的格局不断强化; 建设用地的贡献潜力指数持续上升， “中心高边缘低”的格局逐渐形成。4) “石漠化治理面积”和“第三产业产值占比”对水土资源可持续性的影响最为显著，且影响因子的属性越接近，协同驱动效应的增强越明显。因此，在喀斯特地区，持续开展石漠化综合治理和提升产业发展水平，对促进区域可持续发展具有重要意义。

关键词：可持续发展目标水土资源可持续性喀斯特地区贵州

城市洪涝条件下车辆失稳风险阈值及判别标准研究进展

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水利水电技术(中英文) 2025年

作者：李俊奇汪辉李小静王宇郭俊杰杨程远北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室北京建筑大学北京节能减排与城乡可持续发展省部共建协同创新中心

【目的】随着城市化进程的加速和极端气候事件的频发，城市洪涝事件日趋严峻，积水路段中的车辆失稳风险也在逐步增加。研究车辆在积水中的失稳风险阈值，对于洪涝风险评估和应急管理具有重要的理论意义和实用价值。【方法】从试验研究... 详细信息

【目的】随着城市化进程的加速和极端气候事件的频发，城市洪涝事件日趋严峻，积水路段中的车辆失稳风险也在逐步增加。研究车辆在积水中的失稳风险阈值，对于洪涝风险评估和应急管理具有重要的理论意义和实用价值。【方法】从试验研究、理论分析和数值模拟三方面系统总结了1967—2024年关于车辆在洪涝积水中失稳阈值的研究成果，评估了依据单一水深/流速、水深流速组合、车辆特征和水动力等因素为现有车辆失稳判别标准的优缺点。【结果】现有水槽试验考虑的影响因素较为有限，足尺试验和非静态车辆的研究较少，有些理论分析缺乏数据的率定验证，部分数值模拟中的水动力模型未进行参数敏感性分析。阈值未充分考虑车辆状况、行驶条件、道路环境等多方面因素。失稳判别标准主要依赖于车辆动力学参数，具有一定的经验性。【结论】未来需对不同类型足尺车辆进行多因素耦合研究，并结合数值模拟，利用机器学习算法分析试验数据，提高洪涝条件下车辆稳定性阈值模型的准确性，制定车辆安全标准。为交通部门和排水系统规划建设部门提供决策依据。

关键词：城市洪涝车辆失稳风险阈值判别标准气候变化降雨径流影响因素

淬火-配分-回火钢在模拟海水环境中的腐蚀性能研究

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中国腐蚀与防护学报 2020年第5期40卷 398-408页

作者：翟思昕杨幸运杨继兰顾剑锋上海交通大学材料改性与数值模拟研究所上海200240

利用XRD、SEM和TEM等测试方法研究了淬火-配分-回火(Q-P-T)钢热处理后的物相结构和显微组织形貌,并以相同成分的淬火-回火(Q&T)钢和不含碳化物的淬火-配分(Q&P)钢为参照,利用失重法、电化学测试等方法研究了Q-P-T钢在模拟海水环境3.5%(... 详细信息

利用XRD、SEM和TEM等测试方法研究了淬火-配分-回火(Q-P-T)钢热处理后的物相结构和显微组织形貌,并以相同成分的淬火-回火(Q&T)钢和不含碳化物的淬火-配分(Q&P)钢为参照,利用失重法、电化学测试等方法研究了Q-P-T钢在模拟海水环境3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,Q&T钢内的残余奥氏体主要以薄膜状分布在马氏体板条间,其含量低于3%(体积分数),而Q&P钢和Q-P-T钢内的残余奥氏体则以薄片状分布在马氏体板条间,其平均含量分别为15.35%(体积分数)和14.6%(体积分数);含碳化物的Q-P-T钢的耐蚀性优于不含碳化物的Q&P钢,且经配分的Q-P-T和Q&P钢的耐蚀性能稍优于Q&T钢。4种钢表面腐蚀产物的演变规律基本一致,即初期腐蚀产物以β-FeOOH和γ-FeOOH为主,随浸泡时间的延长,逐渐以α-FeOOH和Fe3O4为主;4种试样腐蚀表面初期均分布着尺寸不一的点蚀坑,随浸泡时间的延长,逐渐变为均匀腐蚀。

关键词：淬火-配分-回火钢残余奥氏体碳化物海水腐蚀电化学

海河悬浮颗粒物影响阿特拉津对斑马鱼的急性毒性研究

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环境科学学报 2015年第1期35卷 302-310页

作者：严浩黄岁樑环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室南开大学环境科学与工程学院水环境数值模拟研究室天津300071

悬浮颗粒物对有机污染物的吸附降低了其表观生物富集系数,这一过程是否同时能够减弱有机污染物对水生生物的毒性却少有报道.因此,本研究选取海河干流二道闸沉积物为悬浮颗粒物,以阿特拉津为目标污染物,斑马鱼为目标生物,进行急性毒性试... 详细信息

悬浮颗粒物对有机污染物的吸附降低了其表观生物富集系数,这一过程是否同时能够减弱有机污染物对水生生物的毒性却少有报道.因此,本研究选取海河干流二道闸沉积物为悬浮颗粒物,以阿特拉津为目标污染物,斑马鱼为目标生物,进行急性毒性试验.结果表明,无悬浮颗粒物时,阿特拉津对斑马鱼的96 h半致死浓度(96h-LC50)为29.06 mg·L-1,95%置信区间为24.41~40.70 mg·L-1,悬浮颗粒物浓度为7500mg·L-1和15000 mg·L-1时这一指标分别为30.74 mg·L-1和39.51 mg·L-1,对应的95%置信区间分别为27.17~40.91 mg·L-1和30.43~126.93 mg·L-1.并且无悬浮颗粒物、7500 mg·L-1悬浮颗粒物、15000 mg·L-1悬浮颗粒物3组染毒系列中出现的最大无效应浓度分别为3、9和15 mg·L-1.研究表明,悬浮颗粒物的存在降低了阿特拉津对斑马鱼的急性毒性.

关键词：悬浮颗粒物阿特拉津急性毒性斑马鱼

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滦河流域景观格局变化对水沙过程的影响

生态学报 2017年第7期37卷 2463-2475页

作者：李莹黄岁樑环境污染过程与基准教育部重点实验室水环境数值模拟研究室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室南开大学环境科学与工程学院天津300350

以滦河流域为研究区域,基于SWAT模型模拟1976—2012年滦河流域的水沙过程,分析2000年京津风沙源治理项目实施前后流域产水产沙时空格局变化;研究1980—2010年流域景观格局变化特征,揭示景观格局变化的水沙响应;应用Spearman相关分析法... 详细信息

以滦河流域为研究区域,基于SWAT模型模拟1976—2012年滦河流域的水沙过程,分析2000年京津风沙源治理项目实施前后流域产水产沙时空格局变化;研究1980—2010年流域景观格局变化特征,揭示景观格局变化的水沙响应;应用Spearman相关分析法分析流域景观格局变化对水沙过程的影响。结果表明:与20世纪80年代相比,2010年流域林地和建设用地增加,其他用地类型减小;流域景观集中程度提高、连通性变优、优势斑块显著、形状趋于规则、多样性减少、破碎化程度降低、景观类型向非均衡方向发展;流域年均地表径流减少9mm,产水量增加5.44mm,产沙减小1.59t/hm^2;地表径流减少区域占全流域89.32%,产水量增加区域占76.71%,产沙量减少区域占93.89%;地表径流、产水、产沙与林地面积呈负相关,产水与草地面积呈正相关,地表径流、产沙与农业用地面积呈正相关;地表径流、产水、产沙与景观形状、Shannon′s均匀度、景观分离度呈正相关,与蔓延度、最大斑块指数呈负相关;产水、产沙与斑块密度和Shannon′s多样性指数呈正相关;工程治理后,流域年均径流量与产沙量显著下降,产水产沙高值区显著缩小,产沙关键区域仍需治理。

关键词：景观格局产沙 SWAT模型时空分布滦河流域

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滦河流域未来土地利用变化情景的水文响应

生态学杂志 2016年第7期35卷 1970-1980页

以滦河流域相关规划为基准,设置现状延续、经济发展优先和生态保护优先3种土地利用发展情景,应用CLUE-S模型预测滦河流域2030年土地利用;并应用SWAT模型模拟3种情景的水文过程,对比不同发展情景下流域未来水文过程,识别各情景中产沙关... 详细信息

以滦河流域相关规划为基准,设置现状延续、经济发展优先和生态保护优先3种土地利用发展情景,应用CLUE-S模型预测滦河流域2030年土地利用;并应用SWAT模型模拟3种情景的水文过程,对比不同发展情景下流域未来水文过程,识别各情景中产沙关键源区。结果表明:2030年,3种情景中流域中游承德市及周围县扩张最为显著;地表径流方面,生态保护优先情景中最小(11.34 mm·a^(-1)),分别为现状延续与经济发展优先情景的47.51%和46.02%;地下径流方面,经济发展优先情景最小(7.94 mm·a^(-1)),分别为现状延续与生态保护优先情景的51.90%和23.26%;产沙方面,生态保护优先情景(0.35×10~5kg·km^(-2)·a^(-1))比其他情景减少约60%;流域水土保持方面,生态保护优先情景效果最好,现状延续情景土壤侵蚀严重,经济发展优先情景水源涵养不理想。研究区可按照现状延续模式继续发展,但应根据产沙空间特征进行分区治理,重点治理流域的产沙关键源区,适当调整土地利用方式。

关键词： CLUE-S模型 SWAT模型土地利用径流产沙