基于CMAQ模型的随机响应曲面不确定性传递分析方法实现与评价

针对蒙特卡洛法在复杂环境模型进行不确定性传递分析时对计算机和时间资源需求巨大的缺点,本文引进快速高效的随机响应曲面法,并将其成功应用于CMAQ区域空气质量模型的不确定性传递分析,建立了基于CMAQ区域空气质量模型的不确定性分析概念框架.采用2阶和3阶随机响应曲面法,研究了排放清单不确定性对臭氧模拟结果的影响,并与1000次蒙特卡洛模拟结果进行对比.结果表明:3种模拟情景下臭氧浓度的均值几乎相同,模拟结果的概率分布曲线也基本一致,而采用随机响应曲面法可以极大节省模拟所需时间,提高计算效率,显示随机响应曲面法具有在复杂大气环境模型中进行不确定性传递分析的潜在价值.     

载波相位观测对传统双频GPS电离层模型改进研究

详细推导出利用GPS双频码距和载波相位观测联合双频码距进行电离层电子密度求定的2种模型,给出了求定这2种模型参数的数学表达,从理论上指出该2种模型分别适合单历元和多历元解算的基本条件,通过实例进行了2种模型的电离层修正误差的分析和比较.结果表明,载波相位观测联合双频码距建立电离层延迟模型具有观测数据利用率较高、解算精度...     

电离层环境对地空信息系统的影响效应

目的为了减缓电离层对卫星通信、全球卫星导航系统、星载合成孔径雷达等系统的影响,提高系统的环境适应性。方法由穿越电离层的无线电信号传播原理出发,结合各种系统的工作原理,给出电离层影响的分析方法。结果针对电离层闪烁、极化旋转、时延和色散等传播效应造成卫星通信误码率上升、卫星导航定位误差增大、SAR图像偏移和分辨率下降等影响,分析给出了效应补偿和减缓应对方法。结论电离层延迟效应可以由电离层实测值或者模型来进行校正,而闪烁效应大多需采用规避的措施来减缓其影响。     

海洋环境中变性水团隶属函数的椭圆拟合法与曲面拟合法

本文运用模糊数学方法来讨论海洋环境中变性水团的划分,着重介绍水团的椭圆拟合法和曲面拟合法,通过实例进行拟合,效果颇佳。     

基于BP神经网络的表层土壤重金属分布模拟

以新疆克拉玛依人工碳汇林为研究区,利用采样点实测数据及理化试验得出的表层土壤重金属含量数据,借助Matlab实现双隐层BP神经网络预测模型,并结合GIS技术分析模型误差,最终实现研究区域土壤重金属含量的三维空间分布格局的可视化表示。结果表明:用双隐层BP神经网络模型拟合精度达90%左右,检验精度以及实际评价效果均较好,说明利用BP神经网络模型对土壤重金属污染进行空间分析与评价具有可行性;整个研究区中部区域Cu、Zn、Fe、Mn、Ni 5种重金属含量相对较低,对环境的负面影响较小,而在研究区周边区域这5种重金属含量相对较高,对环境的负面影响较大。     

应用线性和非线性法求解有机物生物降解动力学参数

根据苯甲酸类化合物在水体中不同时间的生化需氧量，用线性和非线性合法对化合物生物降解随时间变化的动力学过程进行曲线拟合，得到各化合物2个数值不同的安全生化需氧量、生物降解速率常数和生物降解滞后期。根据各化合物2种不同的生物降解动力学模型所得到的生化需氧量拟合值与实测值的误差相比较，发现用非线性法拟合得到的有机物生物降解动力学模型，更符合化合物真实生物降解规律，因此用非线性法拟合化合物的生物降解动态变化，比用线性方法更精确。     

横向极板电除尘器二维流场的数值模拟

对横向极板电除尘器内二维流场进行了数值模拟,流场模拟采用k-ε双方程模型,计算采用SIMPLE算法。利用有限体积法对计算区域进行离散,用前处理软件GAMBIT对几何模型进行网格划分,FLUENT流体计算软件对内部流场进行数值模拟,得出了内部流场随入口流速的增加,湍动性增加,阻力损失也会增大。     

基于“情景-应对”的三维应急推演方法研究

针对石油化工行业事故应急现场环境三维快速模拟需求,研究基于石化模型库的无人机倾斜摄影三维建模的技术方法。利用无人机快速获取预定区域的遥感影像、完成场景的影像标定、建立场景的稠密点云,基于石化模型库对点云进行曲面拟合和纹理映射生成实时三维可视化模型。利用三维事故桌面推演平台,让应急指挥人员在全面掌握事故现场信息情况下,充分研判事故演变过程,开展基于"情景-应对"的事故应急推演。     

基于信息扩散法的环境风险区划

针对石化工业区内多个风险源分布的特点,尝试运用信息扩散法对规划区域进行环境风险区划。用VBA建立模糊扩散模型计算得到的风险信息矩阵,结合相关分级标准通过使用SURFER软件对矩阵数据进行聚类分析可得出直观的环境风险区划图。该图可为石化区开发建设和规划调整提供科学依据。     

氯及氯胺灭活大肠杆菌的消毒动力学模型

分别研究了游离氯和一氯胺在pH7.0、20℃时对大肠杆菌的灭活作用,利用6种不同消毒动力学模型:Chick’slaw,Chick-Watson,Hom,Rational,Hom-Powerlaw,Selleckmodel对试验数据进行了拟合,通过对拟合结果的比较分析得出:在消毒剂符合一级衰减动力学情况下,游离氯和一氯胺灭活大肠杆菌的最佳拟合模型分别是3参数的Rational模型和2参数的Selleck模型.     

对重力势二阶垂直偏导数的一种新的取样方法

从目前的研究来看,二阶垂直导数(X和Y两个方向)的求解方法较简单,它采用的五个因子的数字滤波的最小二乘法来优化数据。但是在较小区域面积时(对工程和环境应用中的重力数据),重力异常很容易放大和被区域重力场掩盖,我们认为产生的缘由是表示重力场的x和y方向上的二次多项式引起的。因此,为了逼近重力水平方向的偏导可以设计一个好的滤波器来拟合在xy平面的重力场值,再得出想要的重力垂直方向偏导,文中最后对提出的方法在前人经典模型上和野外实践进行了验证。     

卸荷岩体本构关系研究

对地质材料模型、石膏模型、砂浆模型进行了模型试验,通过对模型试验得出的数据进行分析、拟合,得出卸荷岩体的增量本构。并在有限元分析程序ADIDA中接入该本构关系,对清江隔河岩电站厂房高边坡三维模型进行有限元分析,通过与加载模型的计算进行比较分析,说明了该本构的合理性。     

多拉纳萨依金矿次生晕中金的信号分析

本文对多拉纳萨依金矿次生晕中金含量空间变化性进行自相关分析,并用对自相关系数进行最小二乘法拟合。通过计算方差与假设样长的关系,考核了一阶马尔科夫模型。利用最佳双边指数滤波器,输入信号(记录)进行滤被面得出各测线上金的信号输出模塑。     

壳聚糖改性海泡石吸附直接耐晒黑染料的效能研究

制备了壳聚糖改性海泡石的复合吸附剂,同时利用FTIR对其进行表征,探讨了该复合吸附剂对直接耐晒黑染料的吸附动力学行为,并利用Box-Behnken响应曲面实验得出了其吸附直接耐晒黑的最佳条件。结果表明:壳聚糖改性海泡石在保持海泡石骨架的基础上,N—H的振动峰与N—C=O的伸展峰明显增加,可提供更多的活性电位,有利于对染料的吸附。壳聚糖海泡石对直接耐晒黑的吸附符合拟二级动力学方程;Langmuir与Freundlich两种模型描述吸附等温线的拟合结果表明,Freundlich模型的拟合程度更好,且为优惠吸附。壳聚糖海泡石吸附直接耐晒黑的最佳条件为:吸附剂投加量为2.95 g/L,溶液pH值为5.84,反应时间为4.64 h,在此条件下脱色率可达93.74%,吸附剂投加量与溶液pH对脱色率影响显著。     

层次分析法在新疆民丰县地质灾害空间预测中的应用

通过野外调查分析了新疆民丰县地质灾害发育规律,运用层次分析法(AHP)建立地质灾害易发性评价结构模型及判断矩阵,用以确定影响地质灾害易发程度的各因素权重,建立区域地质灾害易发性评价的数学模型,并得出基于GIS平台的区域地质灾害易发性预测分区图.通过对比野外调查灾害隐患点分布情况,证明该方法比较合理,预测结果与实际地质灾害发育区的拟合率大于80%.     

跨区域气象环境污染扩散数值模拟分析研究

提出一种基于数值模拟的跨区域气象环境污染扩散特征分析方法,在给定假设条件下,构建了跨区域气象环境污染扩散空气流场模型、浓度场模型、大气层结模型和大气位温模型;基于所建模型,应用区域边界层模式对跨区域气象环境污染扩散特征进行了数值模拟,采用Pasquill-Turner法对大气状态稳定程度进行判断和等级划分,即根据模拟区域太阳高度角数据、风速信息和云量参数等对大气状态稳定程度进行分类,计算模拟区域混合层高度,即可得到跨区域气象环境污染扩散特征。同时数值模拟实验,得出了风速大小和障碍物有无,以及障碍物大小对跨区域气象环境污染扩散的影响情况,并找到了影响跨区域气象环境污染扩散的主要因素。     

一种基于测试数据的单枚导弹贮存寿命评估方法

目的研究单枚导弹的贮存寿命评估问题。方法对导弹状态数据中的定期测试数据进行统计分析,确定测试数据的变化规律,并通过移动标准差概念的引入,探讨测试数据的稳定性。应用多项式最小二乘法拟合对测试数据中表征导弹关键部件的特征参数的移动标准差进行预测。建立了单枚导弹的贮存寿命评估模型,并进行实例分析。结果得出了导弹的贮存稳定性水平。结论验证了该评估模型的合理性。     

电协同铁活化过硫酸盐氧化砷的实验研究

为了探究经活化后的过硫酸盐对三价砷的氧化效果与影响因素,论文运用电协同铁活化过硫酸盐的方法,通过开展一系列实验来揭示其氧化特征。以铁棒作实验装置中的阳极,与交流电源相连接,利用通电后产生的二价铁离子可以实现过硫酸盐的活化。通过反应机理分析,实验运用控制变量法,对可能影响反应的因素——p H、电流、过硫酸盐浓度3个因素进行"定二变一"的控制研究,并通过响应曲面法拟合最优条件得出预测值,在p H值为4.4,电流为4.3 m A时,砷氧化的效率最高,过硫酸盐的浓度对实验结果没有产生显著影响。     

复合混凝剂混凝-超滤-氯消毒处理模拟原水的研究

采用聚合氯化铝-聚二甲基二烯丙基氯化铵(PAC-PDMDAAC)复合混凝剂处理腐殖酸-高岭土模拟水样,对混凝出水进行超滤处理,研究了混凝剂投药量及进水pH值对处理效果的影响;出水用NaClO溶液进行了氯消毒实验,用一级模型进行了氯衰减数据拟合,计算得出了快速反应物与慢速反应物的初始浓度.结果表明,在要求出水中消毒副产物前驱物浓度最小的前提下,混凝与混凝-超滤所要求的投药量及进水pH值有所不同.混凝过程中残余絮体的粒径分布显示,残余絮体的粒径较小且分布集中时,混凝出水中消毒副产物前驱物浓度最低;残余絮体的粒径在粒径较小的区域有一定的分布,在粒径较大的区域有较高体积百分数时,混凝-超滤出水中消毒副产物前驱物浓度最低.     

曹妃甸甸头海域溢油行为数值模拟研究

采用三角型网格系统结合有限体积法,建立河北省曹妃甸海域的潮流数值模型,潮位、潮流数值模拟结果与实测值符合良好,在近岸水动力场模拟结果基础上,耦合基于油粒子模式的海上溢油漂移扩散数值模型,对曹妃甸南部甸头航道交汇区域的船舶相撞溢油事故进行了数值模拟研究。研究中拟合了该区域风场与潮流涨落的不利效应的叠加,对该海域船舶相撞溢油事故各响应时间节点处油膜运动可能产生的最大漂移距离、扫海面积及运动趋势等进行了分析。