Adequacy of Visually Classified Particle Count Statistics From Regional Stream Habitat Surveys1

Abstract: Streamlined sampling procedures must be used to achieve a sufficient sample size with limited resources in studies undertaken to evaluate habitat status and potential management‐related habitat degradation at a regional scale. At the same time, these sampling procedures must achieve sufficient precision to answer science and policy‐relevant questions with an acceptable and statistically quantifiable level of uncertainty. In this paper, we examine precision and sources of error in streambed substrate characterization using data from the Environmental Monitoring and Assessment Program (EMAP) of the U.S. Environmental Protection Agency, which uses a modified “pebble count” method in which particle sizes are visually estimated rather than measured. While the coarse (2?) size classes used in EMAP have little effect on the precision of estimated geometric mean (D_gm) or median (D₅₀) particle diameter, variable classification bias among observers can contribute as much as 0.3?, or about 15‐20%, to the root‐mean‐square error (RMSE) of D_gm or D₅₀ estimates. D_gm and D₅₀ estimates based on EMAP data are nearly equal when fine sediments (<2 mm) are excluded, but otherwise can differ by up to a factor of 2 or more, with D_gm < D₅₀ for gravel‐bed streams. The RMSE of reach‐scale particle size estimates based on visually classified particle count data from EMAP surveys, including variability associated with reoccupying unmarked sample reaches during revisits, is up to five to seven times higher than that reported for traditional measured pebble counts by multiple observers at a plot scale. Nonetheless, a variance partitioning analysis shows that the ratio of among site to revisit variance for several EMAP substrate metrics exceeds 8 for many potential regions of interest, suggesting that the data have adequate precision to be useful in regional assessments of channel morphology, habitat quality, or ecological condition.     

山东半岛城市群相对资源承载力与竞争力研究

以山东半岛城市群为例，采用相对资源承载力的研究思路和计算方法，计算分析了其2000-2004年相对土地资源承载力、相对经济资源承载力和综合承载力及其演化过程。研究表明：①山东半岛城市群的土地资源对综合承载力的贡献大于经济资源，是山东半岛城市群人口的主要承载资源；②山东半岛城市群的综合承载力超过实际人口数量，处于相对富余状态；③相对资源承载力的地区差异较明湿，淄博、日照处于超载状态，其它处于富余状态；④相对土地资源承载力与相对经济资源承载力的小协调发展是提升山东半岛城市群竞争力需要重点解决的问题。     

基于超声脉冲法的火灾损伤后混凝土裂纹深度检测

检测或诊断裂纹深度是火灾后混凝土结构受损综合评判的重要依据。开发一种专用的火灾后混凝土裂纹深度检测仪器,是一项填补国内该领域空白的重要研究课题。在研讨和分析超声脉冲法检测混凝土表面损伤裂纹深度的单面平测法、逐层穿透法和损伤层厚度判定3种测试方法的基础上,笔者设计开发了一种超声测试诊断仪,采用高精度计时电路、传感器驱动电路和自动增益电路,提高了仪器计时精度和抗干扰性。经对多组火灾损伤后的结构混凝土试件的测试,获取了6组共60个声时数据,用给出的方法进行了计算,得出的裂纹深度值与观察结果能较好地吻合。理论与实测表明,提出的裂纹检测方法和开发出的测试仪器具有实用性。     

围岩散热计算及壁面水分蒸发的处理

笔者采用湿度系数法对壁面水分蒸发进行了处理,对计算壁面处饱和空气含湿量的方法进行了改进,将饱和空气含湿量与温度的关系拟合为二次曲线;建立了在考虑壁面水分蒸发情况下解算巷道围岩温度场分布及围岩向风流的散热量的数学方程,并采用异步长有限差分法对其进行了数值模拟求解;解算出巷道壁面水分蒸发情况下围岩温度分布、壁面温度和围岩散热量的变化规律;并与将饱和空气含湿量与温度的关系拟合为线型关系曲线时的解算结果进行了对比,将饱和空气含湿量和温度之间的关系拟合为线性的计算结果存在一定的误差,通风时间越长,湿度系数越大,风流相对湿度越小,拟合为线性时计算出来的壁面温度和围岩散热量的误差越大。     

火灾预测的模糊马尔柯夫模型

火灾发生并不是一个严格马尔柯夫随机过程，而是一个“近似具有马尔柯夫性”的模糊马尔柯夫过程。本文在对我国55年火灾统计资料“相对化”处理的基础上，根据模糊马尔柯夫理论和方法，建立我国火灾相对变动模糊马尔可夫预测模型。根据隶属度最大原则，确定所属状态，进行火灾预测。2005年我国火灾预测值与实际值的相对误差为0．0148，表明模型具有相当高的预测精度。对我国2006年进行预测，得到火灾相对变动状态等级为微降，我国2006年的火灾发生率与2005年相比降低了0～0．1，火灾频数约为212347～235941起，预测结果可为有关部门的决策提供一定的依据。     

等离子体发生区工作时发射特定光谱的研究

介绍了2种不同等离子体发生区和不同测量距离对等离子体发生区沿面蓝光中紫外光的波长和相对光强的影响,所测的臭氧发生量大的等离子体发生区的紫外光的相对光强高,测量距离与相对光强呈指数关系,并且等离子体发生区沿面蓝光具有光催化作用。     

Development of statistical models for predicting muscle and mental activities during repetitive precision tasks

This study was conducted to develop muscle and mental activities on repetitive precision tasks. A laboratory experiment was used to address the objectives. Surface electromyography was used to measure muscle activities from eight upper limb muscles, while electroencephalography recorded mental activities from six channels. Fourteen university students participated in the study. The results show that muscle and mental activities increase for all tasks, indicating the occurrence of muscle and mental fatigue. A linear relationship between muscle activity, mental activity and time was found while subjects were performing the task. Thus, models were developed using those variables. The models were found valid after validation using other students’ and workers’ data. Findings from this study can contribute as a reference for future studies investigating muscle and mental activity and can be applied in industry as guidelines to manage muscle and mental fatigue, especially to manage job schedules and rotation.     

近50 a三江源地区蒸发量的变化特征及其影响因子分析

选用青海省三江源地区1964~2013年14个气象台站观测的基本气象数据,利用线性倾向性估计和Mann-Kendall检验方法等分析了三江源地区蒸发皿蒸发量的时空变化和变化趋势,并以完全相关分析方法进行蒸发量上升成因分析。结果表明:三江源地区年蒸发量总体呈显著上升趋势,其线性变化速率为30.1 mm/10 a,夏秋冬季蒸发量均呈显著上升变化,春季变化趋势不明显,夏季和秋季蒸发量上升对年蒸发量上升贡献最大;逐月蒸发量变化趋势均增加,但幅度各异;冬季蒸发量在2011年发生了突变,其余各季和年均未发生突变.蒸发量月际变化规律明显,表现为双峰型分布,双峰出现在5月和7月,最小值出现在1月;季节变化也十分明显,夏季蒸发量最大,其次为春季和秋季,冬季蒸发量最少,表明春夏两季蒸发量的多少对三江源地区水循环起重要作用。年和四季蒸发量呈现出西北部少,东南部及东北部多的分布特点,气候变化速率分布自西向东逐渐增大。蒸发量年际变化不剧烈,年蒸发量变异系数从西北向东南逐渐增大,四季蒸发量变异系数空间分布明显不同。年蒸发量与平均气温总体上呈正相关,与气温日较差、相对湿度呈负相关,平均气温上升、气温日较差和相对湿度下降是三江源地区蒸发量上升的主要因素。     

七大区域不同温湿条件下臭氧浓度变化

近年来,我国臭氧（O₃）污染形势日趋严峻,在多地已超越PM_2.5成为大气环境的首要污染物.气象条件,尤其是温度和湿度对O₃生成的影响极大.因此,厘清并量化不同区域温度和湿度变化对O₃浓度的影响可为政府防治臭氧污染提供理论依据.通过分析2015年1月1日至2022年7月31日实测日最大温度（T_max）和相对湿度（RH）与臭氧日最大8 h滑动平均值（O₃-8h）的关系,发现臭氧污染严重的七大区域的O₃-8h与T_max呈线性正相关关系,温度惩罚因子范围为2.1~6.0 μg ·（m³ ·℃）^-1;O₃-8h与RH呈非线性关系,RH为55%时O₃-8h最高;不同区域对T_max和RH的敏感度稍有不同,总体上最适合O₃生成的气象条件为29℃≤T_max<38℃且40%≤RH<70%.长三角、苏皖鲁豫和长江中游地区在T_max≥35℃的极端高温条件下,O₃-8h停止随温度的上升而增长,反而出现下降现象,且往往伴随颗粒物浓度的小幅上升.这可能与部分前体物在水汽含量变高的情况下发生非均相反应及臭氧的非均相汇增加有关.     

2000～2020年西南地区植被NDVI时空变化及驱动机制探究

基于2000～2020年MOD13A3 NDVI时间序列、1999～2020年气象数据以及2000年和2020年两期土地利用类型数据,采用Theil-Sen Median趋势分析、 Mann-Kendall显著性检验、多重共线性检验、残差分析和相对作用分析等方法,分析了西南地区植被NDVI时空变化特征及气候变化和人类活动对植被NDVI变化的驱动机制.结果表明,研究时段内西南地区整体及各地貌单元植被NDVI均呈上升趋势,其中,广西丘陵和云贵高原植被NDVI上升趋势最为显著,青藏高原植被NDVI上升趋势最为微弱.气候变化和人类活动影响下西南地区植被NDVI上升斜率分别为0.001 0 a^-1和0.000 6 a^-1.气候变化和人类活动的共同驱动是引起西南地区植被改善的主要原因.西南地区植被改善主要受区域气候条件的控制,植被退化主要受人类活动的影响.总体上,植被NDVI与最低气温、降水、最高气温、可能蒸散率和相对湿度呈正相关,与平均气温、气压、日照时数、温暖指数和湿度指数呈负相关.最低气温、日照时数和降水是影响西南地区植被NDVI变化的主要气象因子...