基于格点数据的中国1961—2016年≥5 ℃、≥10 ℃有效积温时空演变

为了解气候变暖对农作物种植区域的影响,基于5日滑动平均、累积距平、MK检验、多元回归插值方法,选用格点数据对中国农业热量资源进行分析。结果表明：（1）≥5 ℃、≥10 ℃有效积温整体呈上升趋势,且≥5 ℃整体升幅更为显著,两者升幅均表现为南方地区最大,北方次之,青藏高原最小,秦巴山区积温呈现下降现象。（2）在空间分布上,≥5 ℃、≥10 ℃有效积温整体表现出自南向北随纬度更替变化的地带性分布和自东向西随海拔变化的阶梯状分布,东、中部地区受纬度影响明显,西部地区受海拔影响强于纬度。适宜喜凉作物种植的区域远大于喜温作物的适宜种植面积。（3）≥5 ℃、≥10 ℃有效积温均在1997年发生突变,突变后≥5 ℃、≥10 ℃各积温带界线呈现向北、向高海拔移动的趋势,积温整体升高。南方地区≥5 ℃、≥10 ℃积温增幅整体大于北方,青藏高原及高山山区增幅最小,秦岭地区积温增幅为负。（4）≥5 ℃、≥10 ℃有效积温初始日（结束日）整体呈提前（推迟）现象,且多数格点提前（推迟）日数在0~10 d以内,持续时间在突变后整体延长。青藏高原≥5 ℃、≥10 ℃积温初始日（结束日）提前（推迟）天数最大。     

SWAT模型降水输入参数的改进研究

水文模型的运行和模拟精度,很大程度上依赖于输入参数的质量。论文通过不同途径获取的降水数据作为SWAT模型的输入参数,比较分析模型模拟精度。研究发现通常SWAT模型在模拟过程中选择的降水站点是固定的,如果某些年份缺失数据则会调用天气发生器,天气发生器基本可以满足SWAT模拟的需要,可以取得比较满意的结果。利用空间插值为缺乏降水观测的子流域提供降水输入参数,一定程度上提高了SWAT的模拟精度。不过在某些降水过程时空变率较大的情况下,空间插值的降水量往往偏低,导致SWAT模型对洪峰的模拟效果不好。     

不同三维模型对铅酸蓄电池污染场地土壤Pb空间分布预测的影响

为准确界定污染场地土壤中污染物三维分布范围和受污染土壤土方量并提供相关技术方法和思路,以某典型铅酸蓄电池污染场地为例,对比研究了不同三维插值模型(三维克里格、反距离加权、最邻近点)在不同水平垂直向异性系数设置,对土壤铅污染评价和污染边界分布的影响.研究结果显示,不同模型预测的精度不同,随着水平垂直比值增大,平均误差和均方根误差有增大趋势;通过对比修复目标表明,反距离加权统计的受污染土方量最大,其次是三维克里格和最邻近点,统计值相差约为13%;从污染评价结果和预测精度来看,三维克里格模型和反距离加权要优于最邻近点,选择适宜的模型和合理的参数设置对准确界定污染边界和降低不确定性具有重要影响.     

生态修复后某矿区下游农田土壤金属污染特征与风险评价

为研究广东省某矿区开展生态修复多年后下游农田土壤的金属污染状况,选取该矿区下游某村周边农田土壤及灌溉水渠作为研究对象,对该区域采集了40个土壤表层样本和8个水体样本,利用Arcgis软件对农田土壤样品中As、Cu、Cd、Pb、Zn、Mn和Fe₂O₃的质量分数进行克里金空间插值,解析该区域农田土壤金属的空间分布特征;采用综合污染指数法和潜在生态风险指数法对该区域耕作层土壤中As、Cu、Cd、Pb、Zn和Mn进行风险评价。结果表明,40个土壤样品中As、Cd、Cu、Zn和Pb的超标率分别为77.5%、70%、87.5%、27.5%和67.5%,说明调查区域农田土壤污染属于多金属复合污染,且对农作物的生产和安全产生巨大的威胁。部分土壤样品中As、Pb和Cd含量超过了中国农用地土壤污染风险管制值,需采取严格管控措施。通过分析土壤金属的空间分布,发现土壤金属含量超标点位主要位于灌溉口与受污染河流周边,且含量与离灌溉口距离成反比。结合目前灌溉水样中的金属均未超标的情况,得出该区域农田土壤污染是由该矿区生态环境修复前所产生的含金属灌溉水导致土壤中金属的积累...     

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。     

边界条件和偏移距的变化对分形插值精度的影响

地震数据空间道插值是地震资料预处理的重要内容之一。本文以分形理论为基础,借助压缩映射原理和不动点理论及实变函数理论,给出了分形插值函数的显式表达式及垂直比例因子的局部显式表达式。正演模拟中采用了吸收边界条件,边界条件的应用使得靠近边界的地震道分形插值重建的误差要高于远离边界的地震道,即随着检波器逐渐靠近边界,分形插值重建的误差逐渐增大。偏移距的变化也会对分形插值重建的精度产生影响,随着偏移距的增大,分形插值重建的误差有增大的趋势,但不明显。总体上来说,分形插值重建的地震道是原始地震道的良好近似,相位和振幅都得到了很好的恢复。     

A novel wind speed forecasting model for wind farms of Northwest China

Wind resources are becoming increasingly significant due to their clean and renewable characteristics, and the integration of wind power into existing electricity systems is imminent. To maintain a stable power supply system that takes into account the stochastic nature of wind speed, accurate wind speed forecasting is pivotal. However, no single model can be applied to all cases. Recent studies show that wind speed forecasting errors are approximately 25% to 40% in Chinese wind farms. Presently, hybrid wind speed forecasting models are widely used and have been verified to perform better than conventional single forecasting models, not only in short-term wind speed forecasting but also in long-term forecasting. In this paper, a hybrid forecasting model is developed, the Similar Coefficient Sum (SCS) and Hermite Interpolation are exploited to process the original wind speed data, and the SVM model whose parameters are tuned by an artificial intelligence model is built to make forecast. The results of case studies show that the MAPE value of the hybrid model varies from 22.96% to 28.87 %, and the MAE value varies from 0.47 m/s to 1.30 m/s. Generally, Sign test, Wilcoxon’s Signed-Rank test, and Morgan--Granger--Newbold test tell us that the proposed model is different from the compared models.     

影响精确界定我国酸雨区空间分布的因素探讨

利用酸雨监测网的实测数据对影响精确界定我国酸雨区空间分布的因素进行了深入分析,结果表明:首要影响因素是酸雨监测网的站点数量及其空间分布,可导致在同一插值与地统计方法下所获得的酸雨区的分布存在较大差异;其次是选择正确、合适的空间插值方法及其相应参数的设置,反距离加权(IDW)插值法的重酸雨区分布比克里格(Kriging)插值法多而广;最后是精确的面积比测算方法,网格法计算的酸雨区面积比小于等值面法.建议我国酸雨监测网建设应优先在西藏、内蒙古北部及西部等地区布点,进行酸雨区空间分析时应采用多种插值方法进行比较与分析评估,确保在现有酸雨监测网的基础上获得精确、可靠的酸雨区空间分布.     

基于UNMIX模型的夹皮沟金矿区土壤重金属源解析

采集松花江上游夹皮沟地区的土壤样品,测定了16种金属元素的含量,应用美国环境保护署推荐的UNMIX模型进行了土壤重金属的源解析研究,并结合克里格插值法提取的Hg、Pb和Cd浓度等值线图与实际的调查,佐证源解析的结果.研究表明:1土壤样品中Cd、Hg、Pb、Ag浓度较高,超过吉林省土壤背景值,富集程度明显;2UNMIX方法解析出4个土壤重金属污染来源:源1代表选矿、公路交通及垃圾排放等人类活动的污染,源贡献率为39.31%;源2代表岩石风化和生物作用,贡献率为13.87%;源3为土壤母质和施用化肥、居民燃煤导致的综合污染源,贡献率23.93%;源4代表铁矿开采及运输,贡献率为22.89%.3研究区土地利用类型、人类活动调查、Hg、Pb、Cd含量分布特征与UNMIX模型解析的结果是基本吻合的.     

资料同化方法在空气污染数值预报中的应用研究

基于第5代中尺度非静力气象模式MM5以及区域气溶胶和沉积模式REMSAD耦合的空气污染数值预报模型系统,分别采用最优插值法和集合卡尔曼滤波法对南京2002-08～2002-09 NOx和SO2模型预报结果进行了资料同化试验,结果表明,NOx和SO2经最优插值法同化后偏差平均值的改进率分别为34.20%、47.53%,均方根误差的改进率分别为31.95%、42.04%;NOx和SO2经集合个数为30的集合卡尔曼滤波法同化后偏差平均值的改进率分别为26.73%、60.75%,均方根误差的改进率分别为25.20%、55.16%;说明最优插值法和集合卡尔曼滤波法都具有改善空气污染数值预报中污染物浓度初始场的作用.进行了集合卡尔曼滤波法中集合个数为61时2种同化方法同化效果比较的试验,结果表明,随着集合卡尔曼滤波法集合个数的增加,NOx和SO2的同化效果都较集合个数为30时有所改善,并且,集合卡尔曼滤波法对NOx和SO2模式预报结果的改善效果将好于最优插值法.