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太湖流域湖泊污染严重,非常有必要建立相应的水质基准以便于湖泊水体的保护与修复.根据太湖流域12个受人类影响较小的湖库及太湖早期的总磷、总碱度、平均水深等数据建立了MEI(morphoedaphic index)模型,通过对模型中总磷与总碱度、平均水深因子的相关关系进行分析,并结合太湖流域湖库水深较浅的特征,提出了确定太湖流域湖库水体中总磷参照浓度的改进MEI模型.将该模型应用于太湖,得到太湖总磷参照浓度为0.025 mg/L.研究结果旨在丰富我国水体营养物基准的确定方法,并为太湖流域水体富营养化的控制提供理论依据,同时为长江中下游类似湖库水质基准的建立提供技术支撑. 相似文献
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本文研究2018—2020年鄱阳湖水质及营养水平关键指标——叶绿素a、总磷、总氮浓度时空特征,采用分位值法与压力-响应关系法等研究氮磷基准和适宜的控制标准。结果表明,2018—2020年鄱阳湖水质以Ⅳ类为主,超标污染物为总磷和总氮。近3年鄱阳湖处于“中偏富”营养水平,叶绿素a浓度均值为7.6μg/L,总磷浓度均值为0.070 mg/L,总氮浓度均值为1.30 mg/L。所有水域在年内皆会出现富营养时段;年内各月份皆有水域处于富营养水平。总磷、总氮浓度枯水期高于丰水期;8月总磷浓度最低,8—9月总氮浓度最低。叶绿素a浓度较高的季节为秋季,尤以9月最高,9月全湖叶绿素a浓度均值和中位值分别为16和12μg/L,皆超中-富营养界限值10μg/L,原因在于9月“五河”退水与仍处汛期的长江干流顶托导致流速减缓。叶绿素a浓度较高的水域为入湖河流尾闾水域、浅水湖湾、碟形湖(如南湖村、金溪咀、南矶山、蚌湖等)。鄱阳湖平均N/P比为52,相对于藻类繁殖需求而言,氮、磷皆处于过量状态,总磷宜作为首要控制因子,总氮控制亦应考虑。鄱阳湖总磷基准范围为0.029～0.054 mg/L,总氮基准范围为0.50～0... 相似文献
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2005-2017年北部太湖水体叶绿素a和营养盐变化及影响因素 总被引：7，自引：0，他引：7
利用国家生态观测网络太湖湖泊生态系统研究站对北部太湖14个监测点2005-2017年的营养盐和叶绿素a浓度逐月监测数据，分析了北部太湖2005年以来水体营养盐和叶绿素a变化特征，探讨了叶绿素变化的影响因素.结果表明，2015年以来，北部太湖水体叶绿素a浓度呈现显著增高特征，特别是5-7月的蓝藻水华灾害关键期，水体叶绿素a浓度增幅更加明显；营养盐方面，氮、磷对治理的响应完全不同：水体总氮、溶解性总氮、氨氮的降幅很明显，甚至在春末夏初的蓝藻生长旺盛期出现了供给不足的征兆；但水体总磷降幅却不明显，加之蓝藻水华的磷"泵吸作用"，近3 a来水体总磷浓度反而有升高趋势，溶解性总磷浓度也无明显下降趋势.不同湖区的营养盐变化也不相同：西北湖区溶解性总氮、溶解性总磷浓度显著高于梅梁湾、贡湖湾和湖心区，而且后3个湖区的水质呈现均一化趋势.统计分析表明，北部太湖水体叶绿素a浓度与颗粒氮、颗粒磷、总磷、高锰酸盐指数均呈显著正相关，与溶解态氮呈负相关；5-7月水华关键期北部太湖水体叶绿素a浓度与上半年（1-6月）逐日水温积温、总降雨量、年平均水位均呈显著正相关关系.从研究结果可以看出，近年来北部太湖水体叶绿素a浓度的波动很大程度上受水文气象因子的影响；2007年以来太湖流域一系列生态修复工程的实施，虽然明显降低了湖泊氮浓度，但由于流域和湖体的氮磷本底较高，磷的缓冲能力大，致使水体营养盐水平仍未降到能显著抑制蓝藻生长的水平，年际之间的水文气象条件差异成为蓝藻水华暴发强度差异的主控因素.为此，仍需加大对太湖流域氮、磷负荷的削减，使湖体氮、磷浓度降低到能显著影响蓝藻生长的水平，才能摆脱水文气象条件对蓝藻水华情势的决定作用. 相似文献
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在不同季节,采集太湖梅梁湾和贡湖湾沉积物柱状样,研究沉积物Eh、pH、总氮、总磷以及有机质四季垂向剖面分布变化特征.研究结果表明,在表层下(0-3 cm),Eh随沉积物深度的增加迅速下降,很快进入还原状态.沉积物剖面上pH变化幅度不大,在6.4-7.8之间,冬季沉积物pH均有所降低.太湖沉积物中含有丰富的营养盐,总氮和总磷最高浓度分别为2.68和0.864 mg/g,其剖面分布特征表明,沉积物表层总氮和总磷含量远高于底层,其含量随深度增加而降低,但四季变化趋势不明显.沉积物中有机质含量在10 cm以上变化幅度较大,随着沉积物深度的增加,有机质含量明显减少,季节变化幅度不大.比较不同采样点发现,位于梅梁湾生态系统试验区内的S1位点沉积物氮磷内源负荷最大. 相似文献
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2022年我国长江流域经历了长期的高温干旱,对湖泊水生态环境和湖内藻情态势产生了深远影响。但目前关于干旱环境下湖泊水华的响应特征研究较少。以太湖为例,基于2005—2022年湖体营养盐与叶绿素a浓度的长期监测数据,结合卫星遥感影像反演的蓝藻水华面积变化,探讨了2022年高温干旱对太湖蓝藻的影响特征及驱动机制。结果表明,2022年蓝藻水华高发季节(5—9月),太湖蓝藻水华的平均面积和最大面积均明显下降,其中5月的水华面积仅为近5年同期平均面积的20%;水样采集分析获得的水体叶绿素a浓度和微囊藻生物量在春季也明显下降。营养盐方面,2022年太湖的总氮和总磷均值分别为1.41和0.084 mg/L,较近5年均值分别下降了30.6%和27.3%,均为2005年以来的最低值。氮磷浓度空间分布的克里金插值显示,除西北湖区(竺山湾)受河流入湖影响外,大部分湖区的溶解态氮磷也都处于较低状态,冬季溶解性总磷浓度小于0.02 mg/L的水域面积占全湖面积的79%。随机森林分析表明,总磷、水温和风速是影响春季微囊藻和藻类生物量的关键因子。冬季湖体磷水平低,加上春季外源负荷较少,致使2022年春季太湖大范围湖... 相似文献
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稳定分层水库水质的季节性变化特征及扬水曝气水质改善 总被引：1，自引：0，他引：1
为了解深水型水库水体的热分层结构、水质特征及扬水曝气系统对水质的改善情况,对水温、溶解氧、p H、叶绿素a、营养盐、溶解性有机碳浓度等水质指标进行为期一年的监测,探讨各项指标的季节性变化规律.结果表明,黑河水库水体呈单循环混合模式,在3-10月形成自然热分层,水体的热分层导致相应水库水质明显分层.黑河水库为偏碱性水体,叶绿素a、总磷、总氮、铵态氮和溶解性有机碳浓度平均值分别为2.21μg/L、0.022 mg/L、1.32 mg/L、0.20 mg/L和2.93 mg/L,表明黑河水库处于中-富营养状态.热分层期底部水体溶解氧浓度在0~7.9 mg/L之间,平均值为2.9 mg/L,氮磷质量比在41~100之间,表明黑河水库是一个底部季节性缺氧、高营养盐型水库.在水库自然热分层末期,应用扬水曝气技术,不仅改善了底部水体的厌氧/缺氧环境,抑制了厌氧/缺氧条件下内源污染物的释放和藻类的增殖,而且还使得水库水体提前混合,实现了强制混合与水体自然混合过程的有机衔接,延长了水质持续改善的作用时效,有效地改善了水环境,保障了安全供水. 相似文献
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稳定分层水库水质的季节性变化特征及扬水曝气水质改善 总被引：2，自引：0，他引：2
为了解深水型水库水体的热分层结构、水质特征及扬水曝气系统对水质的改善情况,对水温、溶解氧、pH、叶绿素a、营养盐、溶解性有机碳浓度等水质指标进行为期一年的监测,探讨各项指标的季节性变化规律.结果表明,黑河水库水体呈单循环混合模式,在3-10月形成自然热分层,水体的热分层导致相应水库水质明显分层.黑河水库为偏碱性水体,叶绿素a、总磷、总氮、铵态氮和溶解性有机碳浓度平均值分别为2.21 μg/L、0.022 mg/L、1.32 mg/L、0.20 mg/L和2.93 mg/L,表明黑河水库处于中-富营养状态.热分层期底部水体溶解氧浓度在0～7.9 mg/L之间,平均值为2.9 mg/L,氮磷质量比在41～100之间,表明黑河水库是一个底部季节性缺氧、高营养盐型水库.在水库自然热分层末期,应用扬水曝气技术,不仅改善了底部水体的厌氧/缺氧环境,抑制了厌氧/缺氧条件下内源污染物的释放和藻类的增殖,而且还使得水库水体提前混合,实现了强制混合与水体自然混合过程的有机衔接,延长了水质持续改善的作用时效,有效地改善了水环境,保障了安全供水. 相似文献
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2022年夏季长江流域遭受极端干旱,在此背景下,围绕长江荆江河段(松滋-城陵矶),东、西、南洞庭湖,松滋河、虎渡河、藕池河三口水系,湘江、资水、沅江、澧水四水尾间河段,以及环洞庭湖主要垸区,开展了原位监测和采样工作,测定了湖泊、河道、沟渠、池塘等各类水体中氮、磷、碳等生源要素和叶绿素a浓度,以及浮游植物种类和丰度。结果显示,东、西、南洞庭湖中,总氮、总磷、溶解态有机碳和叶绿素a浓度均值分别为0.57 mg/L、0.45 mg/L、38 mg/L和5.38μg/L,氮、磷分别以溶解态和颗粒态为主;浮游植物共检出6门37种,以硅藻和绿藻为主,藻类生物量约1.337 mg/L。就综合营养状态指数而言,洞庭湖处于中营养状态,并不显著高于长江和三口四水。极端干旱导致荆江-洞庭湖的水文连通削弱,洞庭湖来自三口的生源要素通量减少,来自四水和湖内自源生产的比重增加;洞庭湖垸区与外部自然河湖的阻隔限制垸内水体自由流动,导致生源要素累积,造成富营养化。2022年极端干旱气象条件下,洞庭湖总磷、叶绿素a、浮游植物数量相比历史阶段数据处于高位,但总氮浓度低于历史水平。恢复水文连通,改善江湖关系,削减内源污染释... 相似文献
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太湖水体氮、磷浓度演变趋势(1985-2015年) 总被引：11，自引：8，他引：3
分析了太湖水体氮、磷浓度1985-2015年的演变趋势.结果表明，近30年来，全太湖水体氮、磷指标总体呈先恶化、后好转的波动变化趋势.总氮（TN）浓度年均值在1.79～3.63 mg/L之间，30年平均值为2.62±0.03 mg/L，总磷（TP）浓度年均值在0.04～0.15 mg/L之间，30年平均值为0.086±0.001 mg/L，1996年全太湖TN （3.84 mg/L）和TP （0.15 mg/L）浓度年均值均达历史峰值.氮、磷逐月浓度变化情况显示，TN浓度呈明显季节性变化规律，最高值集中出现在3、4月，概率分别为67%和33%，最低值则分布在8、9、10、11月，概率分别为18%、41%、29%和12%，而TP浓度则没有明显的季节性变化规律.太湖各湖区水体氮、磷浓度变化空间异质性明显，西部水域和北部水域变化幅度大于东部水域、南部水域和湖心区.太湖水体氮、磷浓度的长期变化趋势显然和流域经济发展及各项环保管理措施的实施密切相关，同时也受到重大水情变化的影响.此外，在相对封闭的局部湖湾水体可以通过水利调度等综合治理措施短时期内改善氮、磷指标，但大太湖水质的改善任重而道远. 相似文献
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太湖水体磷浓度与赋存量长期变化(2005-2018年)及其对未来磷控制目标管理的启示 总被引：7，自引：6，他引：1
为揭示大型浅水湖泊水体磷浓度对湖泊外源负荷削减和生态系统变化的响应规律,指导富营养化湖泊水生态修复和管理实践,利用太湖湖泊生态系统研究站20052018年连续14年的太湖水体各形态磷浓度的月、季度调查数据,估算了太湖湖体各形态磷赋存量的季度变化,分析了太湖水体磷浓度受湖泊水位、水量、蓝藻水华态势(蓝藻总生物量及水华出现面积)等环境条件变化的影响特征.结果表明,在连续10年的全流域高投入污染治理背景下,太湖水体总磷浓度仍未发生显著下降,水体各形态磷浓度在年际、月际及空间上的变幅大,不同季节和不同湖区总磷浓度的时空差异性大于14年来总磷浓度年均值的差异性;全湖32个监测点上、中、下3层混合样水体总磷平均值为0.113 mg/L(n=1788),其中颗粒态磷浓度平均值为0.077 mg/L,是水体总磷的主要赋存形式,溶解性总磷浓度平均值为0.036 mg/L,其中反应性活性磷浓度平均值为0.015 mg/L,占总磷浓度的13%;太湖水体总磷的赋存量介于410~1098 t之间,56个季度的平均值为688 t,其中冬季(122月)、春季(35月)、夏季(68月)、秋季(911月)平均值分别为683、604、792和673 t,夏季湖体磷赋存量明显高于其他季节.统计分析表明,蓝藻水华态势和水情要素(水位)对水相总磷、颗粒态磷等主要形态磷的赋存量影响显著,蓝藻水华态势的影响可能大于水量变化的影响.本研究表明,在水体营养盐浓度仍然充分满足蓝藻水华发生的背景下,气象水文波动所造成的湖泊水华面积及生物量的变化及大型水生植被消长带来的内源交换变化能引起水体总磷浓度剧烈变化,太湖水体磷浓度的稳定控制也依赖于蓝藻水华态势的稳定控制,由于太湖当前的蓝藻水华态势受气象水文条件变化影响甚大,短期内太湖水相总磷浓度稳定控制到0.05 mg/L的水质治理目标较难实现.治理策略上,若要实现太湖水体磷浓度的进一步明显下降,一方面需要大幅度削减外源磷负荷,另一方面需要大面积恢复沉水植被等.管理策略上,由于湖体磷浓度变化包括了较大的非人为因素影响,应将太湖总磷治理目标考核重点放在流域磷减排强度、入湖负荷等方面,科学看待气候波动等非人为因素影响下的水相磷浓度波动. 相似文献
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Groundwater Quality: Analysis of Its Temporal and Spatial Variability in a Karst Aquifer 总被引：2，自引：0，他引：2 
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下载免费PDF全文 Roger Pacheco Castro Julia Pacheco Ávila Ming Ye Armando Cabrera Sansores 《Ground water》2018,56(1):62-72
This study develops an approach based on hierarchical cluster analysis for investigating the spatial and temporal variation of water quality governing processes. The water quality data used in this study were collected in the karst aquifer of Yucatan, Mexico, the only source of drinking water for a population of nearly two million people. Hierarchical cluster analysis was applied to the quality data of all the sampling periods lumped together. This was motivated by the observation that, if water quality does not vary significantly in time, two samples from the same sampling site will belong to the same cluster. The resulting distribution maps of clusters and box‐plots of the major chemical components reveal the spatial and temporal variability of groundwater quality. Principal component analysis was used to verify the results of cluster analysis and to derive the variables that explained most of the variation of the groundwater quality data. Results of this work increase the knowledge about how precipitation and human contamination impact groundwater quality in Yucatan. Spatial variability of groundwater quality in the study area is caused by: a) seawater intrusion and groundwater rich in sulfates at the west and in the coast, b) water rock interactions and the average annual precipitation at the middle and east zones respectively, and c) human contamination present in two localized zones. Changes in the amount and distribution of precipitation cause temporal variation by diluting groundwater in the aquifer. This approach allows to analyze the variation of groundwater quality controlling processes efficiently and simultaneously. 相似文献
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抚仙湖有近210亿m3的优质淡水资源,具有重要战略价值,但是近年来出现水质退化的现象.沉水植被是湖泊生态系统功能维持的重要生物门类,其演变过程能反映和影响整个生态系统的变化,目前还缺乏对抚仙湖沉水植被长期连续地观测记录.本文基于Landsat遥感数据分析了抚仙湖北部沉水植被面积的动态变化,结合气候变化和水质水文要素分析发现：抚仙湖北部湖区沉水植物在1987—2020年间存在先减少后增加的变化趋势;1987—1995年,沉水植物分布面积约占北部湖区面积的1.64%;1996—2010年北部湖区沉水植被分布面积缩减,湖泊处于高水位低营养状态,水位上升是此时期沉水植物面积减少的主要原因;2011—2020年,水位降低,营养增加,营养和水位的共同作用导致抚仙湖北部湖区沉水植物面积显著增加.沉水植物覆盖度变化伴随着沉水植被以苦草为优势种群转为以穗花狐尾藻为优势种群,沉水植被结构转向耐污染性更强的属种.通过抚仙湖北部湖区沉水植被发育与营养、水位等驱动因子的关系分析,建议现阶段需要严格限制入湖氮磷排放,强化水生植被的长期动态监测,构建水量、水质、水生态一体化监测体系,并开展抚仙湖生态系统演变的模拟和预测,防止抚仙湖生态系统出现突变,以维持抚仙湖生态系统功能多样性. 相似文献
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The EU Water Framework Directive recognises that ecological status is supported by the prevailing physico-chemical conditions in each water body. This paper describes an approach to providing guidance on setting thresholds for nutrients taking account of the biological response to nutrient enrichment evident in different types of water. Indices of pressure, state and impact are used to achieve a robust nutrient (nitrogen) threshold by considering each individual index relative to a defined standard, scale or threshold. These indices include winter nitrogen concentrations relative to a predetermined reference value; the potential of the waterbody to support phytoplankton growth (estimated as primary production); and detection of an undesirable disturbance (measured as dissolved oxygen). Proposed reference values are based on a combination of historical records, offshore (limited human influence) nutrient concentrations, literature values and modelled data. Statistical confidence is based on a number of attributes, including distance of confidence limits away from a reference threshold and how well the model is populated with real data. This evidence based approach ensures that nutrient thresholds are based on knowledge of real and measurable biological responses in transitional and coastal waters. 相似文献
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介绍了福建省30个GPS连续观测基准站的勘选过程。在勘选过程中，应用TEQC数据预处理软件，对预选的基准站进行24小时的测试，并做出质量分析。从而勘选出满足规范、可靠、安全、科学的GPS连续观测基准站站址，为GPS连续观测基准站建站提供依据。 相似文献
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Exploring image data assimilation in the prospect of high-resolution satellite oceanic observations 总被引：1，自引：1，他引：0
Marina Durán Moro Jean-Michel Brankart Pierre Brasseur Jacques Verron 《Ocean Dynamics》2017,67(7):875-895
Satellite sensors increasingly provide high-resolution (HR) observations of the ocean. They supply observations of sea surface height (SSH) and of tracers of the dynamics such as sea surface salinity (SSS) and sea surface temperature (SST). In particular, the Surface Water Ocean Topography (SWOT) mission will provide measurements of the surface ocean topography at very high-resolution (HR) delivering unprecedented information on the meso-scale and submeso-scale dynamics. This study investigates the feasibility to use these measurements to reconstruct meso-scale features simulated by numerical models, in particular on the vertical dimension. A methodology to reconstruct three-dimensional (3D) multivariate meso-scale scenes is developed by using a HR numerical model of the Solomon Sea region. An inverse problem is defined in the framework of a twin experiment where synthetic observations are used. A true state is chosen among the 3D multivariate states which is considered as a reference state. In order to correct a first guess of this true state, a two-step analysis is carried out. A probability distribution of the first guess is defined and updated at each step of the analysis: (i) the first step applies the analysis scheme of a reduced-order Kalman filter to update the first guess probability distribution using SSH observation; (ii) the second step minimizes a cost function using observations of HR image structure and a new probability distribution is estimated. The analysis is extended to the vertical dimension using 3D multivariate empirical orthogonal functions (EOFs) and the probabilistic approach allows the update of the probability distribution through the two-step analysis. Experiments show that the proposed technique succeeds in correcting a multivariate state using meso-scale and submeso-scale information contained in HR SSH and image structure observations. It also demonstrates how the surface information can be used to reconstruct the ocean state below the surface. 相似文献
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2007-2008年对千岛湖水体中5个采样点(S1,S3,S4,S8,S9)的总氮、总磷、三态氮、溶解性总磷和可溶性活性磷等进行了不同深度的逐月监测,以研究探讨千岛湖营养盐的时空分布格局.结果表明,两年间总磷、总氮和硝酸盐氮浓度都呈现从上游(S1)至下游(S9)逐渐下降的趋势;2007-2008年汛期(3-7月)位于千岛湖上游新安江干流段的样点S1各种营养盐均为全年最高.但是2007年与2008年营养盐时空分布差异显著.2008年汛期(3-7月),S1的总磷和总氮浓度分别极显著低于和高于2007年同期.相对于2007年,虽然2008年具有更高的温度,但没有增强水体热稳定性.2008年强对流天气一方面通过打破水体热分层和促进水体混合,另一方面通过雨水带来大量的地表营养盐来影响营养盐的分布.汛期高浓度的总磷在1-2个月内平均降低64.4%,最大降低88.6%,显示千岛湖生态系统具有较强的净化能力.分析结果显示千岛湖营养盐时空分布总体格局是由水文、生物以及人类活动等各种因素之间的相互作用所产生的综合效应而形成的,而极端天气能够改变这一格局. 相似文献
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According to the most modern trend, performance‐based seismic design is aimed at the evaluation of the seismic structural reliability defined as the mean annual frequency (MAF) of exceeding a threshold level of damage, i.e. a limit state. The methodology for the evaluation of the MAF of exceeding a limit state is herein applied with reference to concentrically ‘V’‐braced steel frames designed according to different criteria. In particular, two design approaches are examined. The first approach corresponds to the provisions suggested by Eurocode 8 (prEN 1998—Eurocode 8: design of structures for earthquake resistance. Part 1: general rules, seismic actions and rules for buildings), while the second approach is based on a rigorous application of capacity design criteria aiming at the control of the failure mode (J. Earthquake Eng. 2008; 12 :1246–1266; J. Earthquake Eng. 2008; 12 :728–759). The aim of the presented work is to focus on the seismic reliability obtained through these design methodologies. The probabilistic performance evaluation is based on an appropriate combination of probabilistic seismic hazard analysis, probabilistic seismic demand analysis (PSDA) and probabilistic seismic capacity analysis. Regarding PSDA, nonlinear dynamic analyses have been carried out in order to obtain the parameters describing the probability distribution laws of demand, conditioned to given values of the earthquake intensity measure. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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高阶脉冲标定器及观测系统幅频特性 总被引：1，自引：1，他引：0
在前阶段理论研究的基础上,搜寻到了几种高阶脉冲波形,其频谱的低频分量平坦,高频分量更丰富。据此制成功能完善,性能优良的标定器。用高阶脉冲标定器产生的标定电流来激励拾震器,使观测系统产生相应的响应,由计算机采集该响应,并进行富氏变换及相关运算。由此可得到系统的幅频特性Ｋ（ω）,为暂态标定结果。对于速度 平坦型观测系统暂态标定与稳定态标定所得的特性曲线完全重合,即标定精度相同。 相似文献
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Current methodology of environmental impact assessment in connection with the environmental consequences of hydrocarbons production in the shelf area is analyzed. Basing on the ecosystem approach, a scheme of environmental impact estimates is suggested, envisaging the use of a set of gradations (scales) to characterize spatial and temporal scope of impacts and their consequences, as well as criteria (thresholds) of impact permissibility, taking into account the natural variability in the population and ecosystem parameters. Estimates of the environmental and fishery-related consequences of hydrocarbon production in the sea shelf area at different stages of the process are compared to the available measured and calculated data. The suggested scheme of environmental impact assessment and criteria of permissible impacts are recommended for expert analysis, forecasting, and monitoring of the environmental situation in the sea shelf areas of Russia under the conditions of anthropogenic impact. 相似文献