A spatial-temporal approach for corrosion prediction in time-varying marine environment

Corrosion in seawater is simultaneously influenced by multiple environmental factors including dissolved oxygen (DO), temperature, salinity, pH, and so on. These factors vary along with time and are different in different locations. The spatial-temporal variation of the actual marine environment cannot be ignored in corrosion prediction models. This paper proposes a new method for corrosion prediction in the actual time-varying marine environment which includes the design of experiments, calibration of acceleration models, and the modeling of marine environment. Acceleration models capture the effects of environmental factors and acts as the link between the environment and the corrosion process. The marine environment is described with the Kriging spatial-temporal model. Then the proposed method is used to give corrosion predictions for metals in different locations and vessels travel in different waters. This method could be helpful for corrosion resistance evaluation and environment corrosivity assessment.     

Bayesian spatial prediction

This paper presents a complete Bayesian methodology for analyzing spatial data, one which employs proper priors and features diagnostic methods in the Bayesian spatial setting. The spatial covariance structure is modeled using a rich class of covariance functions for Gaussian random fields. A general class of priors for trend, scale, and structural covariance parameters is considered. In particular, we obtain analytic results that allow easy computation of the predictive distribution for an arbitrary prior on the parameters of the covariance function using importance sampling. The computations, as well as model diagnostics and sensitivity analysis, are illustrated with a set of precipitation data.     

基于地统计的区域气象要素空间插值与分布研究

利用地统计学的理论与方法,以黄土高原南部地区为例,分别运用径向基函数法、普通克里格法和反距离权重法对研究区内139个气象台站2010年的年平均气温和年降水量进行了空间插值,并利用交叉检验方法对插值精度进行了评估。评估结果表明,3种空间插值方法对研究区域内的气象要素进行统计内插的效果都较好。对气温来说,径向基函数法最好,其均方根预测误差值仅为2.263,其次是反距离权重法和普通克里格最好,均方根预测误差值分别仅为2.377和2.38;对降水来说,则是普通克里格法最优,均方根预测误差最小,且其标准均方根预测误差值为0.8205,接近于1。由此可见,对年均降水量采用普通克里格插值法的精度较高。     

空间不完备信息条件下的区域自然灾害风险评估实例部分

区域自然灾害风险评估中所用的数据不仅具有时间的意义,而且具有空间的意义。当数据的空间信息不完备时,需要对其进行优化处理,以减水风险评估的误差。作者在本刊上一期的一篇文章中已进行了这方面的理论探讨,将区域自然灾害风险评估中所遇珐的空间不完备信息分为两类,分别用插补模型和校正模型进行了处理。插补模型是针对空间数据缺失情况的,而校正模型是针对空间数据不符合精度需要情况的。本文以湖南省农村种植业水灾为例,     

ArcGIS支持下的样本稀疏山区空间插值模拟探讨

样本稀疏地区空间插值法对区域化变量的精准管理具有重要意义。基于ArcGIS 90，在分析土壤属性空间分布特征的基础上，提出并构建了基于不同土壤类型的土壤特性空间预测模拟模型，对比了传统方法与改进方法空间插值精度，实现了数值插值在复杂地理环境区域的应用，得到以下结论：(1)基于经度、纬度、海拔高度及坡度等地理因子的土壤基础环境因子的空间预测模拟模型，突破以往只能描述土壤属性在水平方向变化的局限，较客观、合理地反映土壤属性随地理位置及海拔高度的立体变化特征；(2)基于不同土壤类型回归模型来增加样本点以推断评价指标在无取样地区的分布状况的处理方式具有一定的数学理论支撑，有效降低了插值误差，提高了评价精度，使评价结果更加接近现实。     

日本森林火灾相关数据的分布研究

为了构建森林火险分级系统,需要对森林火灾、气象参数、人口和树种参数进行详细分析。这些参数的原始数据都是一些离散的记录,如果将它们合理地分解成详细数据是数据分析中的核心工作之一：该文研究了日本全国范围内森林火灾及其相关数据的分解方法。在日本的格点分级系统中,日本领土按照经纬度分为大小近似相同的格点,一个三级格点的大小约为一平方公里。我们尝试将1999年和2000年的火灾相关参数的原始数据利用简单的三点反距离加权插值方法分解到三级格点上,并对分解的结果进行了分析。本文工作展示了日本森林火灾及其相关参数的基础数据,可供森林火灾研究人员参考;数据分解的结果对进一步的数据处理和火险分级系统的最终构建具有推进作用。     

城市微环境PM2.5浓度空间分异特征分析

以长沙市主城区为例,在203个地面点通过加密观测并获取PM_2.5浓度小时观测值,辅以同步常规稀疏国控点PM_2.5浓度观测数据,在点、面尺度对比分析加密、稀疏两种观测模式下城市微环境PM_2.5浓度空间分布的特征差异.结果表明：地面加密观测模式下PM_2.5浓度高值区主要集中在道路、地表扬尘、住宅小区、医院和工业园等人群、车辆活动的微环境场景;低值区主要出现在公园景区等高植被覆盖度区域.同一空间点位,地面加密观测PM_2.5浓度值均高于常规稀疏国控点PM_2.5浓度观测值,平均高出29.71μg/m³.反距离权重空间插值制图揭示地面加密观测模式下的PM_2.5浓度呈现明显的西北部高（>75μg/m³）、中部和南部居中（65~75μg/m³）、东部低（<55μg/m³）的三级阶梯式异质特征,剖面分析各向波动较大.相比,稀疏国控观测模式空间分布图仅能反映主城区PM_2.5浓度整体较低（<55μg/m³）、除北-南向之外各向剖面PM_2.5浓度相对无明显变化的格局.与此同时,稀疏国控观测模式在地面加密观测点估算的PM_2.5浓度同样显著低于实际观测值,所揭示的研究区高值PM_2.5浓度微环境为道路、地表扬尘、汽车站.研究结果证实,出于环境保护目标建立的空气质量国控监测点难以精确反映同点位近地面PM_2.5浓度,所识别的城市高低PM_2.5浓度值微环境与真实情景存在偏差,空气质量越优等级下偏差越大.     

基于灰色拓扑的公共聚集场所火灾预测模型

根据1991—2006年间中国公共聚集场所火灾统计资料,针对公共聚集场所火灾影响因子的不确定性和数据的波动性,运用灰色拓扑预测方法探讨公共聚集场所火灾发生的规律,并建立灰色拓扑预测模型,预测未来5年内火灾发生情况。结果表明,所建立的灰色拓扑预测模型的检验精度都达到"好"的标准。因此,采用该模型对公共聚集场所火灾发生情况进行预测,其结果比较可靠,可供消防部门参考。     

松散煤体表面温度与热源温度对应关系的热红外实验研究

煤层自燃火灾的自燃火源位置的精确探测是防灭火的关键,也是一项世界性难题。近年来,应用红外技术探测煤层隐蔽火源位置已成为一个热点,通过红外技术定性和定量研究松散煤体升温过程中红外辐射特征变化及影响因素,掌握松散煤体内部热量传递规律,对于利用红外成像技术探测井下煤层自燃隐蔽火源具有重要的参考价值。本文采用在松散煤体中加线状热源,保持热源位置不变,改变热源温度,当温度场达到稳定时用红外热像仪采集表面照片的方法,研究松散煤体表面温度与热源温度的对应关系。结果表明热源上方为高温区域,近似椭圆状,随着热源温度的升高,高温区域不断扩大,表面温度t与热源温度T、像素坐标χ满足关系式。     

Ecological Zoning of Forests in Areas Exposed to Industrial Air Pollution

Morphometric characteristics of the growth of forest stands located at different distances from a large copper-smelting plant were estimated. The set of diagnostic parameters obtained was used for calculating summary parameters of the state (SPSs) of the forest stands and to grade their values for zoning the forests. The results of using semivariance analysis demonstrated the appropriateness of kriging, a method of spatial interpolation, for mapping the surfaces of the state of forests. The map-scheme of the zones differing in the state of forest stands (made on the basis of summary parameters) was compared with the topographic map of the area, which made it possible to estimate the effect of large forms of relief on the location and configuration of the zones.