空间统计学模拟方法在城市重金属污染分析中的应用

城市土壤重金属污染是城市化后噬待解决的一个重要问题.传统的土壤重金属污染分析方法--克里格方法,通过满足未采样点局部方差最小而获得土壤污染状况预测结果,算法本身会给估值结果带来光滑作用,并只能提供未采样点的局部不确定性.文章提出利用空间统计学的模拟方法,对土壤重金属污染状况进行研究,通过获取多幅模拟结果之间的差异来揭示研究区域土壤重金属污染的整体空间分布形态.文章以上海某区域6种重金属(Cu、Pb、Cd、Cr、Hg和As)为研究对象,利用空间统计学模拟方法对其空间分布予以研究,给出每种重金属宅间分布模拟结果.最后,文章以研究区域上壤环境背景上限值为标准,给出研究区域不同土壤重金属空间分布相应级别的不确定性分析结果.     

结构局部损伤诊断的应变模态方法--分析与应用

监测和诊断大型工程结构的健康状况，评估其安全性已成为未来工程的必然要求。基于利用局部反应监测结构局部性能的设想，利用应变模态的局部性特点进行结构的局部损伤诊断。首先由传递函数对应变模态进行贝叶斯区间估计，通过一混凝土框架模型的模态试验，分析应变模态测试的不确定性；然后对混凝土框架柱进行局部加强，考察应变模态界定损伤的能力。结果显示，固有频率的不确定性程度最小，应变模态振型与位移模态振型相比，各测点的变异程度差异较大，而阻尼比受不同类型测试系统影响较大；在高阶应变模态对结构局部损伤发生误判的情况下，一阶应变模态可以界定损伤，准确指示损伤部位。     

非点源污染模型参数数字化及不确定性研究进展

非点源污染模型是非点源污染量化研究的重要内容.目前,非点源污染模型数量繁多,集总模型不考虑时空变异性,适用流域面积小;分布式模型利用网格划分流域,可以模拟时空变异性,但参数繁多、率定困难、精度达不到要求、难以收集与管理.而全球定位系统、地理信息系统和遥感(合称3S)技术的应用,可以解决参数的选择问题,减少模型中的不确定成分.因此,在未来的非点源污染模型研究中,应重点关注利用3S技术解决参数的选择问题,以及模型参数的敏感性分析和不确定性分析.概述了非点源污染模型的研究进展,重点介绍了3S技术在非点源污染模型中的应用和非点源污染模型中的不确定性分析.     

基于均匀实验设计的曝气池柔性设计方法

为了解决污水处理过程由于水质水量等不确定性参数偏离设计值所引发的问题,提出了一种基于均匀实验设计的曝气池柔性设计方法。该方法用均匀设计产生不确定性参数区域内具有代表性的不确定性情形,用因子设计生成应对这些情形的操作方案,在柔性瓶颈处通过直观分析寻找改进设计方案的策略。从案例研究可以看出,传统的没有系统化地考虑不确定性参数变化的设计方法,所设计的曝气池在一些不确定性情形下,可能无法正常运行,而本方法有助于避免这一缺陷。     

信息论方法在水资源系统工程中的应用

水资源系统工程是水资源科学与系统科学相互交叉形成的一门新兴综合性工程技术学科，在人口、资源、环境、经济与社会区域可持续发展战略研究中具有重要意义。其中的一个重要研究问题是如何有效挖掘实际水资源复杂系统中各种不确定性信息。为此。在阐述信息论基本概念和主要方法的基础上。对信息论方法在水资源系统工程中的应用研究按照水资源系统工程的理论框架进行了划分。详细论述了近年来信息论在水资源系统建模、优化、模拟、预测、评价、决策中的应用，探讨了信息论方法用于水资源系统工程中存在的问题和相应对策．展望了信息论方法在水资源系统工程中的应用前景，指出了建设基于信息论的水信息学学科的必要性。这些信息论方法在资源系统工程、环境系统工程和管理系统工程等应用系统工程研究中具有一定参考应用价值。     

提高应急实战能力

中国远洋运输（集团）总公司（以下简称“中远集团”）拥有和经营着800余艘现代化商船,年货运量达4亿万t,远洋航线覆盖全球160多个国家和地区的1500多个港口,船队规模居中国第一、世界第二。旗下船舶常年穿梭于国际航线,时刻经受着各种天灾、人祸的考验,安全运营具有很大的不确定性。     

PM2.5中典型水溶性离子在线观测标准曲线优化研究

为了研究在线离子色谱法测定大气PM2.5中NH4^+、NO3^-、SO4^2-的不确定性来源,探讨了标准曲线的浓度范围及浓度梯度设置对离子浓度结果的影响,并对标准曲线设定方案进行了优化。结果表明:不同浓度范围的标准曲线对于NH4+的浓度结果有较大的影响,存在1. 87%~14. 91%的偏差,对于NO3^-、SO4^2-的影响较小,相对偏差分别为2. 94%和2. 82%;非均匀布点和均匀布点标准曲线定量NH4+的结果存在4. 15%~4. 25%的偏差,对于NO3^-和SO4^2-,相对偏差分别为0. 10%和5. 99%。对于二次拟合的NH4^+,在样品浓度波动较大时,可以将样品划分为低浓度范围和高浓度范围,分别选用低浓度段标准曲线和高浓度段标准曲线,以期得到更合理的浓度结果。     

气候变化的不确定性及其经济影响与政策含义

气候变化面临着大量的不确定性,因此不确定性就成为气候变化经济学研究的一个重点和难点。传统的成本收益方法都假定气候敏感性服从标准正态分布,并在此基础上设定效用函数和损失函数。斯特恩对这些方法提出了批评,指出气候变化问题不适用于边际分析。继《斯特恩报告》之后,以哈佛大学的魏茨曼为代表的经济学家对气候变化经济学中的结构性不确定性展开研究。魏茨曼指出气候敏感性应服从厚尾分布,这一观点既具有气候自然科学方面的基础,也得到了众多经济学家的认可。而传统的成本收益方法由于假定气候敏感性服从瘦尾分布,因此对气候敏感性、效用函数和损失函数的设定都存在偏误,从而低估了未来气候灾难发生的可能性及其可能造成的损害的程度。围绕厚尾分布的观点,魏茨曼提出并证明了"悲观定理",这一定理表明人们为了避免未来的气候灾难,愿意牺牲当前部分甚至全部的消费,从而在理论上揭示了不确定条件下气候变化公共决策的理论依据。他指出当前的减缓投资相当于是为了避免未来气候灾难的"保险",而当前减排行动所依据的正是预防原则。预防原则的来源,则是气候灾难这种小概率、大影响事件所导致的恐惧因素或者模糊厌恶。实证研究的结果表明,依据厚尾分布改变气候敏感性和损失函数,未来气候灾难可能带来的损失要远大于传统模型的结果。基于以上理由,魏茨曼批判了以诺德豪斯为代表的"缓行战略"和"气候政策斜坡"的政策建议,从而间接支持了《斯特恩报告》立即大幅减缓的观点。     

环境模型不确定性分析方法综述

在环境模型不确定性分类的基础上,介绍了表达不确定性的数学表示方法。总结用于环境模型不确定性分析的各种数学方法,并分析其应用范围和优缺点。阐述了目前环境模型不确定性分析方法应用存在的问题和发展趋势。     

流域污染物通量测算方法研究

流域水系内污染物通量不仅能够用于评价各类污染源的水污染物入河负荷,也是对流域污染特征,水污染物在河流水体中复杂迁移、转化过程的最直观反应。准确测算流域水系内污染物跨界通量及其时空分布是进行流域水环境风险预警和风险管理的重要前提之一。针对目前多种污染物通量测算方法在进行污染物年通量估算时,结果不确定性大这一突出问题,以流域水质监测站年内逐日流量、悬浮颗粒物监测数据作为悬浮颗粒物年通量参考值,基于以月、半月、周为周期的监测策略,将逐日流量、悬浮颗粒物监测数据重新筛选抽样构造,由此,系统分析了不同流域集水面积、污染通量监测频次和目前常用通量估算方法对污染物年通量估算不确定性的影响。所得方法和结论可为进一步制定流域污染物通量的测算规范提供方法指引和技术支持。