Soil erosion in the Anthropocene: Research needs   总被引：6，自引：0，他引：6       下载免费PDF全文

Jean Poesen 《地球表面变化过程与地形》2018,43(1):64-84

Soil erosion is a geomorphological and, at the same time, a land degradation process that may cause environmental and property damage, loss of livelihoods and services as well as social and economic disruption. Erosion not only lowers soil quality on‐site, but causes also significant sediment‐related problems off‐site. Given the large number of research papers on this topic, one might therefore conclude that we know now almost everything about soil erosion and its control so that little new knowledge can be added. This conclusion can be refuted by pointing to some major research gaps. There is a need for more research attention to (1) improved understanding of both natural and anthropogenic soil erosion processes and their interactions, (2) scaling up soil erosion processes and rates in space and time, and (3) innovative techniques and strategies to prevent soil erosion or reduce erosion rates. This is illustrated with various case studies from around the world. If future research addresses these research gaps, we will (1) better understand processes and their interactions operating at a range of spatial and temporal scales, predict their rates as well as their on‐site and off‐site impacts, which is academically spoken rewarding but also crucial for better targeting erosion control measures, and (2) we will be in a better position to select the most appropriate and effective soil erosion control techniques and strategies which are highly necessary for a sustainable use of soils in the Anthropocene. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

SIMULATION STUDY OF ROAD-CUT EFFECTS ON SLOPE STABILITY     

CHEN Xiao-li  WANG Ming-ming  ZHANG Ling 《地震地质》2018,40(6):1390-1401

Landslides and rock falls along the highway are common geological hazards in Southwest China. As an influencing factor on potential landslides behavior, roads or distance to roads have been successfully used in landslide susceptibility assessments in mountainous area. However, the relationship between the road-cut and the slope stability is not clear. Therefore, we performed two-dimensional slope stability calculation using the general limit equilibrium (GLE)method incorporated in the software SLOPE/W of GeoStudio for stability analysis of slopes. Our studies show that the man-made roads influence on the slope stability mainly exists in two ways:One is to create a new steep slope, which will result in rock falls and shallow landslides along the roads; the other is to influence the stability of the original slope, which will result in comparatively huge landslides. For the latter, our simulation study reveals that the road location, namely at which part of a natural slope to construct a road is important for the slope stability. For a natural slope with a potential slip surface, if a road is constructed at or near the slope toe where the potential slip surface surpasses, it will greatly degrade the slope's factor of safety (Fs) and make the slope unstable; however, if a rode-cut is near the top of the slope, it will increase the slope's Fs and make the slope more stable. The safety location is different for different slope angle, steeper slope needs a higher location for a safety road-cut in comparison with gentle slopes. Moreover, the slope stability decreases when loading a seismic force and it varies with the slope angle. Firstly, the Fs decreases when the slope angle increasing, and when the slope angle reaches 45°, the Fs then becomes greater with the slope angle increasing.  相似文献   

考虑不确定性的地震灾害应急救援设备并行优化设计   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

刘航 《地震工程学报》2018,40(5):1118-1123

由于地震灾害的不确定性，使得应急救援设备运行速率及使用效率均受到影响，需要进行并行优化处理。对此，提出基于双向并行计算的地震灾害应急救援设备优化方法。以地震灾区灾情等级评估结果为基础，将地震等级及应急救援设备，设备及设备之间的关系进行标准化处理，转化为求解最优解问题；在考虑不确定性的情况下，通过通信时间与救援设备需求进行双向并行处理，优化地震灾害应急救援设备。实验结果表明，采用改进方法进行地震灾害应急救援设备并行优化，能够对地震灾害应急救援设备需求量进行准确预测，提高应急救援设备的运行速率，缩短通信时间，提高应急救援设备的使用效率，具有一定的优势。  相似文献   

突发地震灾害中无人驾驶救援车伺服控制系统研究          下载免费PDF全文

岳光  潘玉田 《地震工程学报》2018,40(6):1366-1371

针对当前采用PID控制器控制无人驾驶救援车伺服系统时存在的轨迹跟踪精度不高，误差控制性能较差，灵活性、平稳性和安全性能不佳等问题，提出并设计基于BP神经网络整定PID控制器的无人驾驶救援车伺服控制系统，建立突发地震灾害中无人驾驶救援车伺服控制系统驱动模型，并以此模型作为被控对象；根据系统期望输出值与实际输出值构成的控制偏差获得PID控制规律，并通过调节PID控制器控制参数实现系统控制，在此基础上，采用BP神经网络通过对无人驾驶救援车伺服控制系统性能的学习，构建基于BP神经网络整定的PID控制器，并采用梯度下降法修正控制器加权系数，通过在线调整BP神经网络加权系数即可实现控制器的自适应调整，控制突发地震灾害中无人驾驶救援车实施救援。实验结果表明，设计的基于BP神经网络整定PID控制器的无人驾驶救援车伺服系统可有效提高轨迹跟踪精度，具有较好的灵活性，且能够保证驾驶员的安全和车辆平稳行驶。  相似文献   

GPS约束下陇西地区断裂带现今滑动速率的非连续接触模拟研究     

孟庆筱  景鹏旭  何申海  党学会 《大地测量与地球动力学》2018,38(12):1227-1231

以中国地壳运动观测网络1999、2001、2004和2007年4期GPS观测数据为边界条件，使用非连续接触有限元技术构建陇西块体二维有限元模型，在摩擦系数不确定性分析基础上，计算区内主要断裂带滑动速率。结果表明，现今地壳形变运动状态下陇西块体的北东向运动在海原断裂附近受到鄂尔多斯块体、阿拉善块体阻碍，陇西块体周缘的海原断裂带、老虎山断裂、西秦岭北缘断裂呈现左旋走滑特征，滑动速率为3.5 mm/a、2.2 mm/a和1.9 mm/a，说明在青藏高原推挤作用下以上关键部位正在进行快速的构造应变积累。  相似文献   

国家安全发展示范城市建设的震灾预防对策研究     

申文庄  贾启超  李峰 《震灾防御技术》2018,13(4):997-1002

我国地震多、强度大、分布广，强地震的现实危害和潜在威胁是我国城市安全发展所面临的重大挑战。国内外城市地震灾害惨痛经验表明，震灾预防能力建设不足的城市往往在强震中毁于一旦。实现我国城市安全可持续发展，必须高度重视和持续推进城市震灾预防能力建设，切实防控和消除地震灾害风险。本文在深入分析城市地震灾害影响因素的基础上，从震灾预防能力建设、城市地震灾害风险防控工作、法规及技术标准和评价体系等方面入手，提出了进一步加强城市震灾预防能力建设的对策建议。  相似文献   

A Pilot‐Scale Diatomite Membrane Bioreactor for Slightly Polluted Surface Water Treatment          下载免费PDF全文

Wen Sun  Cuimei Li  Bingzhi Dong  Huaqiang Chu 《洁净——土壤、空气、水》2018,46(9)

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2016年夏季南海海盆水体颗粒物粒径分布特征*     

郑文迪  周雯  曹文熙  王桂芬  邓霖  徐文龙  许占堂  李彩  蔡建南 《热带海洋学报》2018,37(5):74-85

颗粒物粒径分布(Particle Size Distribution, PSD)代表了颗粒物浓度与颗粒物粒径之间的关系, 影响着海洋生态环境和水体光学特性等。文章基于2016年夏季航次调查的生物光学剖面数据, 研究了南海海盆海域PSD的分布特征。研究发现, 幂律函数可以较好地拟合南海海盆区域的PSD, 对数空间中的实测的PSD与模拟的PSD平均决定系数高达0.95。PSD斜率(ξ)的分布范围为[1.27, 7.65], 均值为3.93±0.56。南海海盆区域表层水体的ξ均值与全球大洋表层水体的ξ均值相近, 但高于海湾等表层水体的ξ均值。ξ能较好地表征颗粒物平均粒径D_A的大小, 两者存在明显负相关关系, 即ξ值越高, D_A越小; 反之, D_A越大。通过分析T1断面的生物光学剖面数据及总体平均的PSD剖面数据, 发现PSD剖面分布特征如下: 1)表层水体的ξ值相对较高, 且D_A值相对较低, 推测可能是由于微微型藻类为主导颗粒物所致; 2) ξ值极小值层出现在次表层叶绿素浓度极大值层(Subsurface Chlorophyll Maximum Layer, SCML)中, 并伴随D_A极大值层的出现, 其原因可能是SCML中的大粒径浮游植物占比显著增加; 3)弱光层中的ξ值较SCML中的高, 但略低于表层的ξ值, 而D_A则位于表层与SCML的D_A之间, 这可能与浮游植物及其碎屑的絮凝、分解、沉降等过程相关。PSD特征影响着海水的固有光学特性, 分析发现: 由于SCML中的叶绿素浓度增加, 颗粒物散射系数(b_p(532))和颗粒物后向散射系数(b_bp(532))也相应呈现显著增加的趋势。弱光层中的平均b_p(532)与平均b_bp(532)最小。ξ与颗粒物衰减光谱斜率之间呈高分散性, Boss 等(2001b)的模型适合用于粗略估算区域性的ξ分布范围及均值。  相似文献   

参数带椭球约束平差算法的应用     

肖兆兵  宋迎春  谢雪梅 《大地测量与地球动力学》2018,38(9):964-967

针对实际工程应用中遇到的参数带有范围约束的情形，提出带椭球约束的平差算法，并给出其具体模型和解算步骤。数值模拟实验和病态测边网数据计算表明，在处理病态问题时，最小二乘平差（least-squares，LS）已不适用，而与岭估计、奇异值分解法（singular value decomposition，SVD）以及不等式约束相比，本文算法精度更高。  相似文献   

基态位涡径向分布对浅水涡旋系统演变的影响分析Part Ⅱ:扰动发展和结构变化          下载免费PDF全文

刘爽  钟玮  刘宇迪 《地球物理学报》2018,61(9):3592-3606

本文在基态位涡（Potential Vorticity，PV）径向分布和基态涡旋强度对热带气旋（Tropical Cyclone，TC）类涡旋系统稳定性特征影响的研究基础上，结合理想试验和数值模拟诊断分析基态PV径向分布对扰动增长和系统结构变化的影响.基于线性正压浅水模型，设计三种典型基态PV中空结构下基态涡旋强度对系统稳定性影响的敏感性试验.结果表明：基态涡旋的强度主要影响稳定性的强弱，强度越强，不稳定增长率越大，而基态PV径向分布对系统最不稳定波动性质起着决定作用.分析不同波数下扰动的发展及不同波数间扰动的相互作用可知，对于宽且实的PV环，系统稳定性主要取决于低波数不稳定，且最不稳定波数扰动的发展具有明显的优势地位；对于窄且空的PV环，系统稳定性主要取决于高波数不稳定，且多个高波数下增长最快模态的不稳定增长率值十分接近.利用模态线性叠加法讨论扰动增长对系统结构变化的影响表明：最不稳定波数的扰动发展对系统结构变化有关键影响，而多个波数的扰动不稳定增长相当时，不同波数的扰动发生相互作用从而影响系统结构变化.最后，利用实际个例模拟资料分析基态PV径向分布及其变化对TC结构和强度的影响表明：TC内核区出现的多边形眼墙结构与当前时刻基态PV径向分布所决定的最不稳定波数有很好的对应关系，同时基态PV径向分布变化所反映出的系统动力稳定性强弱与TC强度发展阶段具有很好的相关性.  相似文献