Estimating wildfire growth from noisy and incomplete incident data using a state space model

Wildfire behaviors are complex and are of interest to fire managers and scientists for a variety of reasons. Many of these important behaviors are directly measured from the cumulative burn area time series of individual wildfires; however, estimating cumulative burn area time series is challenging due to the magnitude of measurement errors and missing entries. To resolve this, we introduce two state space models for reconstructing wildfire burn area using repeated observations from multiple data sources that include different levels of measurement error and temporal gaps. The constant growth parameter model uses a few parameters and assumes a burn area time series that follows a logistic growth curve. The non-constant growth parameter model uses a time-varying logistic growth curve to produce detailed estimates of the burn area time series that permit sudden pauses and pulses of growth. We apply both reconstruction models to burn area data from 13 large wildfire incidents to compare the quality of the burn area time series reconstructions and computational requirements. The constant growth parameter model reconstructs burn area time series with minimal computational requirements, but inadequately fits observed data in most cases. The non-constant growth parameter model better describes burn area time series, but can also be highly computationally demanding. Sensitivity analyses suggest that in a typical application, the reconstructed cumulative burn area time series is fairly robust to minor changes in the prior distributions.     

受污染底泥固化/稳定化处理及营养物质释放特征研究

以广州市车陂涌受污染底泥为研究对象,通过掺杂不同比例的粉煤灰、水泥、石灰和膨润土,对底泥进行固化/稳定化处理试验,探讨底泥经处理后的产物中碳素和营养盐的释放特征。结果表明：实验条件下底泥固化/稳定化处理基本不会减少碳的释放,但会改变其释放形态,未经处理的底泥释放的TOC被迅速矿化,而底泥固化/稳定化处理产物释放的TOC稳定存在。在试验期内,底泥固化/稳定化处理对产物的硝态氮释放无明显影响;固化/稳定化处理能有效促进氮磷的稳定,固化体氨氮和磷酸盐的释放量明显降低,分别比未经处理的底泥减少了67.4%和76.4%以上。不同来源的粉煤灰由于成分不同,在底泥固化/稳定化处理中的作用存在差异,掺杂珠江电厂的粉煤灰Z对氨氮和磷酸盐的稳定化效果优于恒运电厂的粉煤灰H。固化/稳定化技术为疏浚底泥提供了一种安全的处理方法,为粉煤灰提供了一种有效的资源化途径。     

聚合氯化铝-高锰酸钾-羟基氧化铁复合强化混凝微污染原水

选用聚合氯化铝（PAC）与高锰酸钾、羟基氧化铁进行复配,强化混凝处理微污染原水。研究了复合混凝剂投加量、反应时间、进水pH、进水有机物浓度等对混凝效果的影响及絮体的沉淀性能。结果表明,PAC-KMnO4-β-FeOOH三元复合混凝剂具有显著的强化混凝效果,与相同条件下单投PAC及PAC-KMnO4二元复合混凝相比,TOC去除率分别提高了30%与20%。达到相同的浊度去除效果,三元复配混凝剂可缩短27%~50%的反应时间,减少65%~75%的沉淀时间。进水pH、有机物浓度在一定范围内变动时,PAC-KMnO4-β-FeOOH三元复合混凝剂对浊度与TOC的去除率均高于单投PAC的处理效果,三元复合混凝剂具有较强的抗水质变化冲击能力。     

鼎湖山南亚热带森林生态系统服务价值动态

以鼎湖山3个南亚热带森林演替典型阶段生态系统为对象,采用我国《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721—2008)标准化计算公式与服务价格,量化揭示南亚热带森林生态系统演替过程中生态系统服务功能价值动态。结果表明:随着演替的进行,南亚热带森林生态系统服务功能总价值不断增大;但各分项服务功能价值则表现出不同的动态规律与变化幅度,从而使得森林生态系统服务结构呈现非线性演化特征。在南亚热带森林生态系统演替的早期阶段,生态系统服务价值的最大组分是涵养水源的功能价值,而中、后期则是保育土壤。人工林营造可以有效增强区域生态系统的水源涵养能力,而保育演替中、后期森林则对于大气CO2收和土壤保育而言尤为重要。     

柠檬酸促进土壤镉解吸的机理研究

以人工致污的广东红壤为材料,采用平衡批处理法研究了不同浓度及不同pH值的柠檬酸溶液对土壤中重金属镉解吸产生的影响,并对处理前后的土样进行了镉的形态分析。研究结果表明:柠檬酸可以促进土壤镉的解吸且促进作用随着柠檬酸浓度的增加而增加;随着溶液pH的变化,溶液中柠檬酸的形态发生变化,导致其络合土壤镉的能力发生变化;与原土相比,经过柠檬酸处理后土样中的酸可提取态镉所占比例下降,说明柠檬酸对土壤镉解吸的部分主要来自酸可提取态。     

土壤养分空间估测方法研究综述

土壤养分是土壤提供的植物生长发育所必需的营养元素。由于受到自然因素和人为因素的共同作用,土壤养分具有高度的空间变异性。土壤的这种特性不仅表现在区域尺度上,而且也表现在田块尺度上。在研究方法上经历了从传统统计学到地统计学,再到神经网络、地理信息技术以及高精度曲面建模等新方法的不断改进过程。文章从地统计学方法引入到土壤养分空间变异研究中为出发点,论述了国内外基于地统计学的土壤养分空间变异的研究现状,主要包括利用地统计学方法来确定合理的土壤采样数目,土壤养分空间变异的定量化研究,土壤养分空间变异的尺度效应;然后简述了神经网络、地理信息技术、高精度曲面建模等技术在土壤养分空间变异研究中的研究现状和应用。最后对比分析了各种研究方法在应用中存在的缺陷,同时指明了今后应加强作物生长的不同时期土壤养分的空间变异性、土壤在四维空间尺度上的演变机理以及环境信息获取的不确定性等方面的研究。     

鼎湖山20公顷森林样地单个物种对群落的构建

大型固定监测森林样地已成为研究森林群落组织机制的一个重要平台。群落里个体之间的相互作用对群落的构建有相当重要的作用。以往的研究主要针对于物种之间的相互作用,而用群落里单个物种与其它所有个体之间相互关系来解释群落构建的研究还很少。采用单个物种-面积关系(ISAR)这一指标对鼎湖山20 hm2样地和BCI 50 hm2样地数据分析,来研究不同样地单个物种是如何对森林群落进行构建的。结果显示,与BCI样地和Sinharaja样地不同,鼎湖山样地大树对周围其它个体的作用几乎是中性的;而对于小树(胸径小于10 cm)来说,鼎湖山样地和BCI样地一样,随着尺度的增加吸引型物种减少,而中性物种增加。说明了不同的群落在不同的发育阶段,单个物种对群落结构的构建有重要的作用不同,将来的研究应该结合群落其它方面的因素来分析群落内个体之间相互作用,例如从时间尺度的谱系和空间因素去分析。     

钛管的一次压扁成形工艺

此文研究了钛管装入聚胺脂芯棒后一次压扁成形的工艺特点,分析了以往空心管成形所存在的问题。在实验的基础上完成了不同规格钛合金管材的一次压扁成形。     

折弯机通用组合上模结构的改进和设计

通过对新、旧2种折弯机组合上模从工艺结构、受力分析、设计要点及调节使用等方面进行全面的比较和分析,提出一种新的、合理的上模结构——偏心销式分段有量度调节结构的折弯机组合上模.     

镶块锻模的可塑性设计

简要地介绍了镶块锻模结构特点和可塑性优化设计的难点,着重介绍扩大其使用性能可塑性设计方法的要点.