三维表面有限元网格生成的修正Delaunay法

介绍了有限元网格生成的Delaunay法基本概念和实施步骤。三维表面有限元网格生成的方案,主要的运算都在二维参数平面中进行。三维表面上的Delaunay三角形的外接圆映射至二维参数平面上时,“外接圆”变成了形状复杂的封闭曲线。提出在二维参数平面上用“外接椭圆”近似封闭曲线而取代“外接圆”的修正Delaunay法。这种方法能够在三维空间表面上得到更理想的Delaunay三角形网格。     

基于平行坐标的航道规划可视化分析研究

为解决多维海洋环境数据对海洋航道规划的影响,提出了一种基于交互式平行坐标的海洋数据融合可视化分析方法。设计平行坐标作为交互工具,提取用户关注的高维数据区域;根据数据的拣选条件,利用GPU强大的并行处理能力实时的将多维海洋环境数据进行融合,并通过颜色映射法进行可视化表达;通过坐标变换,将二维纹理紧密的贴合在三维地球表面上,在地理层面上进行全局宏观展现。实验结果表明,本文提出的方法可以为海洋航道规划提供辅助手段。     

基于三维事故仿真模拟确定罐区安全距离

针对罐区与周边居民区的安全距离确定,采用基于三维事故仿真模拟技术,研究了一套基于事故后果的安全距离确定分析方法,以某液态烃储罐区为例进行了技术应用,依据三维仿真模拟技术得到液态烃泄漏及爆炸后的最大影响区域,根据结果提出了对策措施.分析结果与二维事故仿真模拟结果进行了比对,结果显示三维仿真模拟方法能够直观准确地预测罐区泄漏、蒸气云爆炸事故对周边环境的影响,其预测区域较二维结果更加合理与精确.     

基于Copulas函数的多维干旱变量联合分布

通过构建多变量联合分布进行干旱分析,可揭示干旱的演变规律.根据新疆乌鲁木齐和石河子气象站的长系列月降水资料,提取干旱历时、干旱烈度和烈度峰值3个干旱特征变量,基于4种对称的Archimedean Copulas函数分别构建二维、三维干旱变量的联合分布;基于5种非对称的Archimedean Copulas函数构建三维干旱变量的联合分布,以进一步推求各自的重现期.经拟合优度检验,Frank Copula 函数对干旱历时和干旱烈度、干旱历时和烈度峰值的二维联合分布的拟合度最好;Clayton Copula 函数对于干旱烈度和烈度峰值的二维联合分布以及干旱历时、干旱烈度和烈度峰值的三维联合分布拟合效果最佳.单变量的重现期介于二维、三维变量联合重现期与同现重现期之间.表明Copulas函数能描述多维干旱特征变量的联合分布.     

NAPLs污染物垂向指流迁移分形表征中图像处理的影响研究

染色示踪技术是研究多孔介质中指流形态的主要手段之一,而如何更精确地对所采集的图像数据进行分析,是该研究工作中非常重要的组成部分.分形理论在染色示踪影像的基础上对指流形态进行定量描述,以质量分形维数(D m)表征渗流面积,以界面分形维数(D s)表征渗流驱替边界长度,对于识别和预测指流形态有一定的实际意义.而分形维数的计算基于二值化图像完成,因此明确图像二值化过程对分形维数表征的影响对分形维数的应用有重要意义.本研究以4种非水相流体在二维砂箱中迁移的130幅染色图像为目标影像,详细比较了图像预处理过程中不同饱和度(红色)阈值、不同亮度(灰度)阈值以及图形中"湖"的填充3个因素分别对D m和D s的影响.结果表明,在砂箱实验中,与田间实验相比由于染色污染物与石英砂颜色对比度较大,红色阈值调整对两种分形维数影响相对较小;随着灰度阈值的提高D m平均降低0.02,D s平均增加0.05;图形中"湖"的填充对D m几乎没有影响,而使D s平均降低0.10.研究发现与D s相比,D m在图像处理过程中受各种因素影响较小,建议在进一步研究中以D m为指流形态指示指标以避免图形处理过程中主观因素的影响.     

基于冠层多维光谱的水稻镉污染胁迫诊断模型研究

鉴于镉对水稻各种生理特征参数的影响具有复杂隐蔽性,导致冠层光谱特征变化微小,需要采用一些方法增强和提取隐含在光谱中的污染弱信息.在水稻冠层高光谱数据和各种实测生化参数的支持下,利用主成分分析、独立分量分析和分形分析技术从高光谱遥感数据中提取镉污染弱信息,获取水稻镉污染敏感光谱因子,包括第一主成分F1、独立分量ICA1和光谱分维D.利用3个敏感因子分别构建水稻镉污染一维诊断模型,获得较好的诊断效果.进一步将3个光谱因子进行组合构建二维诊断模型和三维诊断模型,使污染胁迫诊断结果更稳定直观.     

活性污泥絮体粒径分布与分形维数的影响因素

絮体粒径分布和分形维数是活性污泥的重要参数.应用激光粒度仪测量了好氧活性污泥絮体在絮凝过程的粒径分布,研究了速度梯度、VSS/SS、EPS含量及Zeta电位对絮体粒径分布的影响.结果表明,絮体平均粒径与速度梯度显著负相关(R2>0.80),与Kolmogorov尺度数量级基本相当,其间差异性与污泥VSS/SS、絮体强度等有关;相同的速度梯度下,絮体平均粒径与VSS/SS或EPS含量显著正相关(R2>0.85),与Zeta电位负相关.有机质和EPS在活性污泥絮凝中作用明显,会增强絮体强度,提升絮凝效果;EPS中蛋白质比多糖对絮凝的促进作用更明显.基于显微图像分析方法,得到了好氧活性污泥絮体二维分形维数为1.28~1.72,三维分形维数为1.70~2.69.絮体分形维数随VSS/SS或EPS含量的增加而减小;对于相同的活性污泥,絮体三维分形维数随粒径增大而减小,符合幂函数关系式.     

滇池二维分层水质模拟研究

将三维问题“二维化”的分层迭代计算方法引入滇池水质模拟中，建立了湖泊二维分层水质模型，对滇池流场和总氮浓度场分两层进行了模拟计算，计算结果表明，该模型应用于滇池是成功的。     

公路边坡三维可视化建模系统研究

建立完善的公路边坡三维可视化建模系统,适时、较准确地为公路边坡工程稳定性评价、边坡开挖与治理、岩土工程的数值模拟分析等提供地质依据或模型资料,为岩土工程师对岩土工程问题的正确判断、分析提供综合信息,是今后公路岩土工程发展的一个主要方向。本文根据边坡信息采集的内容和特点,提出了边坡三维可视化技术、可视化建模的内容、及研制开发岩体结构三维可视化模型及构图系统实现的方法。     

阜新煤矿生态环境三维定量评价规范化方法研究

基于环境学、生态学及矿区修复基础理论,从煤矿生态环境定量评价方法、环境评价因子指标体系以及评价等级标准三大模块出发,建立矿山生态环境定量评价规范化方法。根据煤矿生态环境的特点,结合RMMER(Regulation of Multitudinous Mine Ecological Rehabilitation)模式,建立自然禀赋维、生态环境维及人文指数维煤矿生态环境三维定量评价指标体系。通过筛选确定煤矿生态环境两个层次三维体系下的16个指标因子;利用"多手段结合"的原则,确定煤矿生态环境质量等级标准及相应等级阈值。分析辽西阜新矿区煤矿开采状况和生态环境现状,采用信息提取技术定量指标因子;提出利用多次迭代法建立指标因子判断矩阵的方法;建立基于改进式层次分析法(AHP)法确定煤矿生态环境指标权重的阜新煤矿生态环境可拓综合评价模型;通过应用评价,最后对评价结果的客观性与准确性进行分析,给出评价模型的适用性。     

Three-dimensional imagery and quantitative analysis in SEM studies of nematodes

During the past 20 years, the application of scanning electron microscopy (SEM) to nematological investigations has considerably increased our knowledge about the structural features of nematodes. However, two relatively new techniques, namely three-dimensional visualization of specimens (stereopsis) and taking quantitative measurements from three-dimensional images (stereometry) offer additional insight. This investigation demonstrates how these techniques can be utilized and applied to studies in nematology. Stereopsis of nematodes is easily attained with a standard SEM by tilting the specimen 4 to 8° between two successive micrographs. The resulting micrographs, which constitute a stereo pair, contain parallax information that is needed for stereopsis. Three-dimensional visualization of the pair is achieved by an individual using a simple stereo viewer or by an audience when a Polaroid projection system is employed. The three-dimensional images that result improve resolution and clarify the shapes, topography and spatial relationships of structural features. Quantitative information, which is not attainable from a single two-dimensional micrograph, can be obtained from a stereo image by using a four-minor stereoscope equipped with a parallax measuring system. Information obtainable with this instrument allows one to make simple, accurate measurements, contour maps and models of specimens. The application of these two techniques, which are used in conjunction with SEM, are potentially important to morphological, anatomical, and taxonomic studies of nematodes as well as to their interactions with host tissues and naturally occurring pathogens.     

水-岩作用下赵树岭滑坡松散岩土体细观结构演化的SEM测试分析

以三峡库区典型滑坡--赵树岭滑坡为例,采取滑坡堆积体中松散岩土体试样和库水试样在室内进行水-岩相互作用试验,在不同饱水时间下对溶液进行离子测试和松散岩土体扫描电镜(SEM)测试,根据测试结果分析库水中离子浓度的变化和松散岩土体的细观结构变化过程.研究结果表明:松散岩土体与库水的相互作用主要有离子交换、溶蚀、吸附作用;水-岩相互作用对土样细观结构存在影响,且随着饱水时间的增长,松散岩土体试样的结构由斑块状结构向絮状结构、凝块状结构发展,出现溶洞式架空孔隙,孔隙度明显增大,团粒化程度不断降低,最终导致结构强度的降低.     

地震应急照片的归集、整理与归档

地震应急工作将会产生很多珍贵的照片,对这些照片的归集、整理和存档一直缺少明确的要求。为了使地震应急,特别是地震现场应急工作的照片档案管理形成统一的管理体系,以陕西省地震局汶川地震现场工作为例,按照（GB／T11821—2002照片档案管理规范》对照片资料的要求,结合工作实践,提出地震应急照片档案管理的思路和实现的途径,以便这些地震应急珍贵图片资料能得到较好的管理与检索。     

微生物絮凝剂促进厌氧污泥颗粒化及其机制的研究

以市政污水消化污泥为种泥,一组投加微生物絮凝剂MBF21,另一组不投加MBF21作为对照,研究了微生物絮凝剂MBF21在低浓度下UASB反应器启动过程中厌氧污泥颗粒化的作用机理．在为期102d的实验中,对厌氧污泥颗粒的形成期、成长期、成熟期进行了系统的考察．至实验结束时,投加微生物絮凝剂组的厌氧颗粒污泥平均直径比对照组大0．3mm,产甲烷活性比对照组高31％以上．对厌氧颗粒污泥的扫描电镜及荧光显微照片观察中均发现了大量产甲烷菌．对微生物絮凝剂的红外光谱分析及污泥性能的测定结果确定了微生物絮凝剂促进厌氧污泥颗粒化的作用主要是吸附架桥．     

微波辐照活性炭改性机理研究

利用微波辐照作为改性手段,在450℃、N2气氛下对椰壳基颗粒活性炭进行了改性研究,测定了活性炭改性前后对甲苯的吸附性能.结果表明:微波改性后,单位质量活性炭(1 g)对甲苯的吸附能力由182 mg提高到193 mg;试验中,吸附床层的穿透时间由2.5 h提高至35 h.改性活性炭的表面碱性官能团含量、比表面积、孔容积、...     

玻璃纤维负载P25光催化接触氧化活性艳红X-3B

在玻璃纤维上焙烧P25制备了负载型TiO2光催化剂,探讨了焙烧温度对催化活性的影响,设计了光催化接触氧化反应器,并以活性艳红X-3B为模型污染物,考察溶液pH值、共存阴离子(CO₃^2-、SO₄^2-、Cl-)对光催化反应的影响.结果表明,焙烧温度直接影响负载后催化剂的活性,300℃负载时活性最高,SEM照片显示此时P25与载体结合牢固、负载颗粒均匀.酸性条件对活性艳红X-3B的降解有利,当溶液初始pH由2.0上升到10.0时,活性艳红X-3B的降解率从90.06%下降至42.71%.共存的CO₃^2-、SO₄^2-对活性艳红X-3B降解的影响不大,但Cl^-对氧化过程有明显的抑制,使活性艳红X-3B的降解率下降17.03%.利用成熟的光催化剂P25,通过烧结的方法制备负载型催化剂是当前替代粉末催化剂的较为可行的方案.     

蒸汽发生器管束外表面的应力腐蚀破裂规律(待续)

报道了某核动力系统蒸汽发生器,因管束的应力腐蚀破裂而发生严重泄漏事故的原因和规律。采用肉眼宏观检查、着色探伤、超声波探伤和单管泵压试验等方法探明了蒸汽发生器的应力腐蚀破裂特点和在管束表面上的立体分布规律。采用电子探针、电子显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等微观分析技术查明了产生应力腐蚀破裂的原因和文中所述分布规律的原因,并提出了一些改进办法。不仅为后来的蒸汽发生器的设计、制造和运行提供了依据,而且在科学上也为应力腐蚀破裂的研究,提供了大量的实际资料。展示了众多在蒸汽发生器的实际运行过程中所产生的应力腐蚀破裂形貌的照片,并列出了形成各种规律的统计数据。     

蒸汽发生器管束外表面的应力腐蚀破裂规律(续完)

报道了某核动力系统蒸汽发生器,因管束的应力腐蚀破裂而发生严重泄漏事故的原因和规律.采用肉眼宏观检查、着色探伤、超声波探伤和单管泵压试验等方法探明了蒸汽发生器的应力腐蚀破裂特点和在管束表面上的立体分布规律;采用电子探针、电子显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等微观分析技术查明了产生应力腐蚀破裂的原因和文中所述分布规律的原因,并提出了一些改进办法.不仅为后来的蒸汽发生器的设计、制造和运行提供了依据,而且也为应力腐蚀破裂的研究,提供了大量的实际资料.展示了众多在蒸汽发生器的实际运行过程中所产生的应力腐蚀破裂形貌的照片,并列出了形成各种规律的统计数据.     

生物因子控制反冲洗对BEAC滤池优势菌稳定性影响研究

针对用于生物增强活性炭工艺(BEAC)中的6株优势菌,利用生物因子研究反冲洗对优势菌群在活性炭表面稳定性的影响,确定适合的反冲洗方式及强度.中试试验表明,气冲强度对BEAC生物膜的影响作用要比水冲洗大,通过比较反冲洗前后优势菌群生物量,确定BEAC滤池启动期采用单独水反冲洗,稳定期采用气水联合反冲洗,优势菌群在活性炭表面的平均生物损失量为15.47%;利用生物量和生物活性的乘积(生物需氧量,BRP)确定最佳反冲洗气强度为8～10 L/(m~2·s),反冲洗前后的生物量和生物活性变化最小;扫描电镜和PCR-DGGE图片结果表明,启动期采用气水联合反冲洗导致优势菌数量减少,稳定期采用气水联合反冲洗可保持优势菌的稳定性,反冲洗前后优势菌在活性炭表面数量变化较小.     

蒸汽发生器管束外表面的应力腐蚀破裂规律(续一)

报道了某核动力系统蒸汽发生器,因管束的应力腐蚀破裂而发生严重泄漏事故的原因和规律.采用肉眼宏观检查、着色探伤、超声波探伤和单管泵压试验等方法探明了蒸汽发生器的应力腐蚀破裂特点和在管束表面上的立体分布规律;采用电子探针、电子显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等微观分析技术查明了产生应力腐蚀破裂的原因和文中所述分布规律的原因,并提出了一些改进办法.不仅为后来的蒸汽发生器的设计、制造和运行提供了依据,而且也为应力腐蚀破裂的研究,提供了大量的实际资料.展示了众多在蒸汽发生器的实际运行过程中所产生的应力腐蚀破裂形貌的照片,并列出了形成各种规律的统计数据.