洪涝灾害天空地一体化灾情查勘技术研究

我国是一个传统的农业大国,农业生产在国民生产中占有非常重要的地位,同时我国又是一个自然灾害频发的国家,给农业生产带来严重的损失。为了达到在自然灾害发生后,能有效组织人力、物力进行灾后救助的目的,我们需要对灾后农作物损失情况有一个准确的了解。传统的采用人工地面调查的方式,不仅获取数据的速度慢,而且费时费力,得到的调查结果也不准确。采用无人机航空遥感和卫星遥感相结合的方式,不仅能快速有效的获取灾后农作物损失情况,而且投入少,获取的评估结果也比较准确。     

公路交通应急救援路线最小运力的最优恢复

重大自然灾害往往使公路交通网络受到严重破坏。为迅速抢通应急救援路线,借鉴网络堵塞流中最小饱和流的基本理论和方法,提出了最小运力最优恢复模型。运用现代智能算法,寻找路网瘫痪后的网络堵塞点,研究在最小费用情况下受灾区公路交通网络最小运力的恢复问题。并以四川泥石流灾害为背景,测试了应急救援网络模型及其优化算法的可操作性。研究成果可应用于应急救援时运输路线的选择和救援物资的配流。     

数值模拟在事故动态风险评估中的应用

突发水污染事故的动态风险评估对水质安全和社会稳定具有重要影响。而数值模拟可以显示突发事故后污染物的扩散和衰减过程,为可能发生且无基础样本数据的环境突发事故的动态风险评估提供因子量化赋值。建立了突发水污染事故的动态风险评估模型,以数值方法计算事故后污染物在水体中的运移特征,基于实时水文条件下事故后污染区域的演化规律和应急措施后的消减趋势等的数值模拟结果对风险因子进行量化赋值,结合层次分析法的风险度计算结果,运用模糊判定理论计算和评估风险类别。进一步以长江上游在急流条件下的医院细菌污水事故排放为应用对象,实例计算其风险值和风险级别,并讨论和分析了应急措施对降低事故后果的动态风险补偿幅度。模型计算结果符合实际。     

高斯混合模型在VOCs泄漏自动识别中的研究

LDAR(leak detection and repair)技术是石化企业减排降本的重要手段,通过定期检测泄漏点,及时发现、修复、替换泄漏组件,从而减少VOCs(volatile organic compounds)的泄漏排放。然而在使用红外摄像仪进行泄漏识别时,单凭人眼的观察难以快速、准确确定泄漏点位置。为此,实时、高效的高斯混合模型被首次用来辨识化工泄漏。首先通过高斯混合模型,建立红外视频背景模型,并由背景模型提取出前景泄漏特征;然后运用μ-σ准则获得二值化图片,随后运用形态学开运算处理,进一步确定泄漏发生的位置信息;最后,采用K-means++算法对泄漏信息进行聚类框选,并把框选结果在原视频中展现,帮助现场检测人员快速确定泄漏发生的位置。实践证明,该方法对红外视频中泄漏发生的位置具有较高的辨识准确率。     

生物质热解过程中含氮模型化合物研究进展

由于生物质成分的复杂性,直接热解生物质很难获得其氮转化机理,利用含氮模型化合物热解成为近年来研究生物质NO_x生成机理的主要方式。首先总结了燃料氮在生物质中的赋存形态及其常用的模型化合物,综述了蛋白质、环二肽、氨基酸等模型化合物热解的一般机理,并对影响模型化合物热解路径的化学成分、热解温度、升温速率、含氧量等因素做了分析。目前,通过模型化合物热解研究,研究人员可以得到生物质中燃料氮的转化机理,但有些机理还存在一些争议,结合计算化学理论分析可能获得更清晰的NO_x生成机理。     

基于季节指数的四川省旅游季节性研究

旅游季节性波动是旅游经济学研究的重要命题。选取四川省旅游总收入作为分析指标,采用年度季节强度指数(R)与月季指数(Zt)揭示旅游总收入的年度季节集中性与月度季节变化规律。结果显示,R值整体上呈逐年递增的趋势,指标随季节变化明显,且按一定规律分布;Zt值指示3月、6月、8月、9月、10月、12月为旅游旺季,其余月份为淡季。研究结论为四川旅游经济的淡旺季问题提供了基础数据,也为进一步合理修订全国节日放假办法提供了重要的科学决策依据。     

太原市大气降尘化学组分及来源的粒径分布

2019年11月～2020年12月,从太原市8个监测站点采集的大气降尘样品,进行化学组分和粒径分析,研究了降尘化学组分及降尘来源的粒径分布特征.研究结果表明:首先,太原市降尘的粒径大小受地理位置影响显著,呈现南部粒径大,北部粒径小的特点,且呈现秋冬季粒径偏大的季节特点,这与太原市降尘污染源的时空分布有关.此外,不同粒径大小降尘的化学组分存在明显的时空差异,尤其是OC、SO₄^2-和无机元素Ca、Si和Fe等组分.源解析结果表明城市扬尘源对太原市各粒径大小降尘样品的贡献均较高(33.7%～37.5%).同时,建筑尘源(21.8%～31.6%)和钢铁工业源(5.1%～18.1%)对中粒径和粗粒径降尘具有显著贡献,燃煤源对细粒径降尘的影响也不可忽视(14.1%～22.6%).     

西北地区重点城市工业大气污染排放时空演化格局及影响因素研究

为研究西北地区重点城市工业大气污染的时空演化特征和主要影响因素，选取2016-2020年该地区35个城市(简称“研究区”)工业SO₂、NO_x和烟(粉)尘的排放量和社会经济数据作为基础数据源，并采用全局自相关分析、冷热点分析和对数平均迪氏分解模型(LMDI)进行解析.结果表明：(1)研究区工业大气污染物排放总体呈下降趋势，高排放城市明显减少，2016-2020年工业SO₂、NO_x和烟(粉)尘分别减排了57.08%、33.77%和9.35%，与全国78.5%、64.5%和49.3%的减排成效相差较大.(2)研究区工业污染物空间集聚水平整体偏低，多呈现低集聚-高污染状态.但随时间推移空间关联度增强，且在2020年各污染物的Z(I)值均超过1.96，并通过P<0.05的显著性检验，呈现出显著的空间自相关性.(3)技术改善效应对研究区工业大气污染排放存在显著抑制作用；经济发展始终是促进工业大气污染物排放的首要驱动因素；产业结构效应对工业大气污染排放具有一定影响，需通过严控“两高”行业新增产能、更新老旧设...     

长江经济带水足迹与省市规模时空关联格局及驱动因素研究

长江经济带是我国经济发展的主要载体之一，其水资源可持续利用问题也备受关注。为探究该地区水足迹与省市规模15年的时空关联格局，基于脱钩模型和不均衡指数对长江经济带2006～2020年水足迹与省市规模时空关系进行研究，利用时空地理加权回归探究影响区域水资源消耗的因素，并从时空异质性角度展开讨论。研究表明：(1)长江经济带水足迹增长率逐年降低，且各省市水足迹强度与人均水足迹空间分布格局相似。(2)2006～2020年间各省市水足迹与经济规模呈现弱脱钩，但已有6/11省市于“十三五”期间达到理想的强脱钩状态，水资源丰富的省市水足迹与人口规模协调度较好，水足迹与空间规模的发展均衡性与各省市地形地貌有关。(3)省市规模、节水技术、产业结构与水资源管理等因素对水足迹高低产生显著影响，水足迹的驱动因素存在时空异质性，影响力随发展阶段和地区变换而改变。     

平原河网地区非点源污染风险差异化分区防控研究

土地利用优化和空间防控策略对非点源污染风险控制及水环境质量的改善具有重要意义。本文以太湖流域典型平原河网地区-上海市青浦区为研究对象,将灰色线性规划模型与最小累积阻力模型相结合,以控制非点源污染风险和增加经济效益、生态效益为目标,进行土地利用结构优化与空间分区防控研究,在空间上划设了水资源保育区、水资源重点防护区、非点源污染一般阻控区、非点源污染中等阻控区及非点源污染重点阻控区,并针对不同分区提出具有针对性的防控措施。与2012年相比,预测2020年优化防控方案下,可减少总氮、总磷的输出10.96%和41.33%。由此表明,优化土地利用结构和构建空间差异化防控机制是有效调控非点源污染风险,实现区域可持续土地利用,促进经济发展和保证生态环境安全的有效途径。