山地城镇教育设施的网络结构特征及空间格局演变——以重庆市万州区为例

为探究山地城镇教育设施网络结构及其空间格局的演变特征,以重庆市万州区为例,运用复杂网络分析方法,构建多时段教育设施协作网络模型,计算其强度分布、网络密度、节点强度、网络腹地等指标,反映网络整体性、层级性、核心设施职能结构。结果表明：1）网络整体空间格局由“一核多翼”向“多核多翼”演变;2）不同层级教育设施呈现出“整体破碎-局部集聚”的空间分布格局;3）核心设施职能分为“结对帮扶型”和“集团核心型”,“结对帮扶型”设施网络腹地受空间距离制约较小,而“集团核心型”设施网络腹地受空间距离制约显著。基于此,结合区位、政策、设施功能等空间格局的影响因素,提炼设施空间格局演变模式,并对规划取向进行探讨。     

油井磁防蜡技术中的Halbach型磁场的设计

设计用于油田开采防蜡技术中的两种永磁体磁场结构.一般地,好的磁场设计需具备两个特点：结蜡区内的磁感应强度强和油路轴向上磁感应强度的梯度大.为此,以Halbach型永磁磁场为基础,设计了两种“螺旋形”的防蜡磁场结构.通过数值模拟研究它们的磁场分布特点.结果表明：两种磁场均具备上述两个特点.     

均匀磁场中初始静止的液态金属在电流作用下三维运动的数值研究

液态金属在磁场中运动的研究在理论和应用方面都具有重要的意义.本文建立了在均匀磁场中初始时刻静止的液态金属流体的物理模型, 并向其中通入水平方向的电流.采用数值方法研究当存在沿竖直方向的、沿水平方向且平行于电流方向和沿水平方向且垂直于电流方向的外加磁场三种情况下金属流体的三维运动特性.分析发现, 电磁场的耦合作用会使原本静止的液态金属失稳并开始运动, 还会从自由表面生发出大量的二次液块甚至细小的液滴.磁场的方向和强度、电流的方向和密度均会影响金属流体的运动形态.     

磁场作用下三维方腔内液态金属自然对流的数值模拟

为研究液态金属在磁场和壁面不同导电特性下的自然对流换热规律,对磁场作用下三维封闭方腔内的液态金属自然对流进行了数值模拟. 研究表明:当没有外加磁场时,模拟结果与已有实验结果相符;当存在外加磁场时,三维方腔内的流动和换热出现较大变化. 由于液态金属在磁场中运动产生感应电流,感应电流与外加磁场相互作用产生一个与运动方向相反的洛伦兹力,抑制了流动和液态金属的自然对流换热. 通过绝缘边界和导电边界的研究结果对比表明,壁面导电性能对于磁流体流动和换热产生很大影响.     

面向移动健康医疗系统的多层二分网络推荐算法

移动健康医疗系统是信息搜索、精准服务和信息过滤的重要手段,有效提升现有医疗资源的使用效率。为提高健康资讯推荐效率和准确性,提出一种多层二分网络推荐算法,将用户评价标准扩展为“感兴趣”、“不感兴趣”和“未知”3种级别;同时,根据用户感兴趣的信息类别,将原有的“用户-信息”层改进为“用户-信息-类别”层,使置信度在移动医疗多层网络中迭代传播,优化分级医疗资源的使用效率。实验结果表明,多层二分网络推荐算法提高了移动健康医疗系统的服务效率。     

热、质非经典传递过程的“瞬态薄层”模型

提出了超常热、质传递过程的“瞬态薄层”模型——在超常热、质传递条件下,紧靠介质内受热或质扰动的位置,存在一“薄层”区域,该薄层内的热传导或质量传递必须考虑非经典 (非傅立叶或非费克 )传递效应,在薄层外、介质内其他部分的热、质传递仍近似符合经典热、质传递定律 (傅立叶和费克定律 ) ;“瞬态薄层”内的非经典传递效应只可能在热、质扰动过后的极短瞬时存在。在分析介质内的非傅立叶导热行为的同时,根据热、质传递的可类比性得到非经典质量传递“瞬态薄层”的厚度与质松驰时间、质扩散系数以及质量扰动的强度和瞬时性强弱的定性相关关系。     

夜光遥感在“一带一路”战略中的应用潜力展望

面向“一带一路”战略对沿线国家空间认知的现实需求,阐述该战略的地理科学内涵。结合对地观测的优势和特点,总结“一带一路”对地观测应用领域。回顾夜光遥感在对地观测中的独特优势,指出夜光遥感在油气开采时空信息挖掘、社会经济参数估算、生态环境评估、城市化过程重建等领域具有应用潜力。认为夜光遥感在服务“一带一路”战略中具有独特作用,契合该战略的地理科学内涵和对地观测科学要素,可为“一带一路”战略的实施提供重要的空间信息支持。     

U型流道中的MHD流动、传热及插件结构的力学性能

结合有限体积法和有限元法研究U型流道中磁流体的流动特性、传热性能和流道插件的力学性能,发现外加磁场强度、金属流体进口速度以及流道插件导电性能对流道内速度场、温度场及流道插件应力、应变场的影响规律。计算结果表明：当外加磁场增强,出口段流场的温度也相应升高;较高的进口速度可以提高出口段流体的温度;提高流道插件导电性能,速度场将呈现“M”型分布,但出口段温度场变化极小。流道插件危险区域位于过渡段侧壁附近,该处应力随磁场增强而增大,随进口速度升高而降低,随流道插件电导率增大略有提升,但都小于插件材料的许用应力。本工作可为ITER包层的设计提供有价值的参考。     

基于学校体系视角的南京城区小学规模分布演化

基于1995、2005和2012年南京城区小学的空间位置与在校生数量，利用基尼系数、Wolfson极化指数、Moran's I指数和核密度估计等分析方法，揭示学校体系视角下在校生规模分布的结构与空间演化特征。分析显示：学校平均规模呈增大趋势；学校规模结构两极分化程度呈“U”型变动，且具圈层分异特征；学校规模分布空间格局由集聚走向分散，布局结构由“单核团块状”向“多核散点状”转化。以系统自组织理论与多元线性回归方法分析演化的驱动机理与影响因素。结果表明：在城市规划与校际生源配置自组织机制的驱动下，空间区位、学校质量、基础规模和学校撤并等因素共同推动学校规模演化；学校质量因素对学校规模的影响日益突出。     

强磁场下液态金属在竖直平板外的自由对流换热

托克马克装置中面向等离子体部件在不同的位置存在很大的温差,导致面向等离子体部件表面液态金属产生自由对流。以此为背景,实验研究液态金属受横向磁场影响下竖直壁面上的自由对流换热规律。实验采用K型热电偶测量环境与壁面两侧的温度,利用多普勒超声波测速仪测量壁面上的液态金属速度,分析不同磁场强度和加热热流密度条件对竖直平板外表面的流动与换热影响规律。研究表明：竖直平板的局部换热系数与特征长度成反比,即距加热平板起始段越远换热越弱,同时增强加热功率使表面换热系数增加。在强磁场条件下,壁面边界层的流动与换热均普遍被抑制;但是在弱磁场下,增加磁场会强化平板表面的自由对流与换热,根据实验结果发现该转折点出现在磁相互作用数为1~4的范围。     

基于节点间亲密度的DTN路由策略

为改进面向社会环境的延迟容忍网络中的路由策略,引入亲密度关系的概念.基于人与人相处的时间呈幂率分布这一规律,提出基于节点间亲密度的路由策略(Human Intimate DegreeBased Routeing,HIDBR).根据人与人相处时间较为稳定的特征确定人与人之间的亲密度,再用亲密度辅助路由.基于节点真实移动轨迹的实验表明:与延迟容忍网络中现有的几种路由策略相比,这一路由策略可更好地实现数据传输的成功率与传输能耗、传输延迟之间的平衡。     

纳米金刚石颗粒导热系数的分子动力学研究

应用分子动力学模拟的方法,研究了纳米金刚石颗粒的导热系数对温度和颗粒尺寸的依存关系。为了得到较为准确的模拟结果,采用了平衡态分子动力学模拟的方法。计算了较长时间的热流自相关函数,并得到了导热系数的收敛结果。结果表明,纳米金刚石颗粒由于尺寸的影响,导热系数低于体材料金刚石的导热系数;随温度的升高,导热系数出现一个峰值,该峰值点的温度小于体材料金刚石出现峰值点的温度;随颗粒尺寸的增大,导热系数增加,我们预测导热系数将在一定的颗粒尺寸时收敛于体材料金刚石的导热系数。     

荒漠植物白刺光合作用对人工模拟增雨的响应与适应

研究未来降水增加条件下荒漠植物白刺光合作用对人工模拟增雨的响应和适应。实验共设置5个处理,包括对照、自然降水基础上分别增加年平均降水量（145 mm）的25%、50%、75%和100%。对2010年生长季白刺叶片光合速率、叶周气温、清晨叶水势、土壤含水量等监测指标进行分析。研究结果表明：白刺叶片净光合速率与叶周气温之间呈二次函数关系,人工增雨处理后拟合曲线顶点左右平移。与对照相比,25%和50%增雨处理样地的拟合曲线顶点左移,顶点对应的叶周气温较对照样地（29.31 ℃）分别降低0.44和0.74 ℃;75%和100%增雨处理样地的拟合曲线大幅度右移,顶点对应的叶周气温较对照样地分别升高2.26和6.02 ℃左右。人工模拟增雨改变了白刺光合作用对温度的适应范围。     

太湖富营养化水体比辐射率测量及MODIS水体温度反演应用

比辐射率是遥感温度反演的重要参数,水体成分变化会改变水体热辐射物理性质,对比辐射率造成影响。目前研究水体成分对水体比辐射率影响的研究比较缺乏。利用搭配PIKE积分球的Nicolet iS50傅里叶红外光谱仪测定不同浓度浮游藻类、悬浮物对水体比辐射率的影响,提出一种二类水体比辐射率的计算模型,基于该公式计算MODIS影像在分裂窗算法中的比辐射率响应与太湖表面温度,并进行空间分析与精度评价。实验结果表明：蓝藻与悬浮物对水体比辐射率都有影响,悬浮物影响更显著;在综合考虑叶绿素a和悬浮物的条件下,与传统水温反演结果相比,偏差最大可达1.21 ℃;在较低浓度的悬浮颗粒物条件下,浮游藻类叶绿素a浓度对温度反演的最大偏差达0.86 ℃,在较低浮游藻类叶绿素a浓度条件下,悬浮颗粒物浓度对温度反演的最大偏差达0.98 ℃。真实性检验结果表明,蓝藻和悬浮物浓度对温度反演的最大影响值达到0.78 ℃,多数验证点的影响值在0.53~0.78 ℃之间。研究表明,引入蓝藻与悬浮物浓度的比辐射率校正函数能够有效降低水体表面温度的遥感反演误差。     

纳米流体液滴撞击固体壁面的实验和模拟研究

液滴撞击固体壁面现象常见于动力机械、喷雾冷却和薄膜材料沉积制备等工业生产中。将石墨烯和碳纳米管作为分散颗粒,应用超声波分散技术制备均匀性与稳定性良好的树脂基纳米流体。利用高速摄像技术,研究纳米流体液滴撞击固体壁面的动力学行为。基于有限元法,通过修正的幂律黏度模型耦合纳米流体的剪切变稀特性,采用水平集方法捕捉相界面的移动,建立纳米流体液滴撞击固体壁面的数值模型。模拟结果与实验结果较好一致,验证了数值模型的正确性与准确性。研究发现实验配制的纳米流体表现出非牛顿剪切变稀特性,纳米颗粒的加入抑制了液滴撞击固体壁面过程中的铺展和回缩行为。随着幂律指数m的减小,液滴撞击固体壁面后的铺展范围变大。随着表面张力的增大,液滴的无量纲直径在铺展阶段无明显变化,但在回缩阶段逐渐减小。     

基于地表温度日较差-植被覆盖度特征空间的土壤含水量反演方法

土壤含水量是气候、水文和生态等研究的重要参数。地表温度-植被指数特征空间法是遥感监测土壤含水量的常用方法。以欧洲伊比利亚半岛为研究区,使用MSG-SEVIRI （Meteosat Second Generation-Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager）晴空数据,构建地表温度日较差-植被覆盖度特征空间。在此特征空间上,结合研究区土壤质地数据,建立土壤含水量反演模型反演土壤体积含水量。利用西班牙REMEDHUS （REd de MEDiciòn de la HUmedad del Suelo）土壤含水量观测网络的实测数据对反演结果进行验证,均方根误差均在0.05m³/m³以内,具有较高的精度。与常用的地表温度-植被覆盖度特征空间的结果对比证明,以地表温度日较差替代地表温度,能够减小地表温度反演误差导致的土壤含水量估算误差,从而提高土壤含水量反演精度。     

北京冬季城市热岛特征及强弱热岛影响因子研究

应用北京地区地面气象观测站1990-2004年1月的气温资料,分析了近15年北京冬季城市热岛的特征和变化趋势,也分析了城市热岛强度与地面气温的关系。结果表明：夜间城市热岛要强于白天,近15年夜间城市热岛具有增强趋势,而白天这样的趋势不明显。夜间月平均城市热岛强度与月平均气温正相关,气温高的年份,热岛强度相对也大,白天这种相关不明显。此外,对比分析了冬季强热岛和弱热岛的特征及其气象影响因子。结果表明：强热岛出现于夜间,白天热岛不明显;夜间强热岛出现和维持是多种因子综合作用的结果。白天日照充足的晴夜北京城郊地面风场很弱（≤2.0m/s）,多个测站甚至出现静风,同时城区垂直方向近地大气层持续存在很弱（≤2.0m/s）的风场,甚至静风,城区320m高度以下持续存在大气逆温,有利于冬季强热岛的形成和维持。晴朗白天即使近地层大气风速维持在2.5m/s以下,城市热岛也会减弱消失,太阳辐射的加热作用所引起的郊区地面大气升温速率和幅度大于城区地面大气、大气稳定度的变弱以及城区大气逆温的消失是城市强热岛减弱并最终消失的重要原因。     

城市双层配送网络布局模型

为指导城市物流设施的规划和建设,针对城市物流系统是个多层次结构、不同层次的节点间存在物流量流动、不同层次节点的选址互为影响的特点,提出城市双层配送网络布局模型.在考虑大型物流节点向小型物流节点的中转配送关系以及大型节点的规模仓储成本的基础上,对物流园区(Logistics Park,LP)层节点和配送中心(Distribution Center, DC)层节点进行联合布局.采用求解边际成本对模型分段线性化的启发式算法,对非线性模型进行求解.以某市为例对模型进行验证,结果表明该模型具有良好的适用性.     

新疆不同气候区的气温和降水变化及其对地表水资源的影响

运用Mann-Kendall趋势检验法、典型相关分析法和逐步回归分析法研究新疆不同气候区气温和降水的时空变化特征及其对地表水资源的影响。结果如下。1）近50多年来,新疆气温和降水分别以0.32℃/10 a和8 mm/10 a的倾向率增加,气温增加趋势更显著,且以最低温增温幅度最大。2）气温和降水在1987年发生显著突变,突变后气温的增长幅度更大,而降水由突变前的弱下降趋势变为突变后的弱上升趋势。3）气温和降水的增长率自北向南逐渐减小,北疆暖湿变化明显。4）阿尔泰山南坡区和天山北坡区的地表水资源主要由水文年降水变化主导,而天山南坡区和昆仑山北麓区的地表水资源主要由5-9月气温变化主导。     

一种均衡视频资源的分布存储方法

随着互联网视频内容日益增多,视频资源的分布式存储受到关注.在分布式存储系统中,如果文件能均衡存储在各个节点会使系统更加健壮,而传统的分布式存储系统通常在失衡发生后再调整,带来了较多的IO开销.对分布式视频文件存储进行研究,提出一种利用哈希和Bloom Filter的高性能存储系统HBF,在文件存入系统时即进行存储平衡.系统具备多个节点,文件分散保存在不同的节点上,系统通过增加或删除节点使容量具备可伸缩性,而且在存储平衡方面进行了改进,使存储节点之间的存储使用量保持相对一致.实验证明,HBF使分布式视频文件存储系统具有高性能并兼顾节点存储平衡,有利于负载均衡和资源的合理利用.