Impact of the sampling duration on the uncertainty of averaged velocity measurements with acoustic instruments     

Muste Marian  Jongmin Kim  Dongsu Kim 《水文研究》2021,35(4):e14125

Average velocity in streams is a key variable for the analysis and modelling of hydrological and hydraulic processes underpinning water resources science and practice. The present study evaluates the impact of the sampling duration on the quality of average velocity measurements acquired with contemporary instruments such as Acoustic Doppler Velocimeters (ADV) an Acoustic Doppler Current Profilers (ADCP). The evaluation combines considerations on turbulent flows and principles and configurations of acoustic instruments with practical experience in conducting customized analysis for uncertainty analysis purposes. The study sheds new insights on the spatial and temporal variability of the uncertainty in the measurement of average velocities due to variable sampling durations acting in isolation from other sources of uncertainties. Sampling durations of 90 and 150 s are found sufficient for ADV and ADCP, respectively, to obtain reliable average velocities in a flow affected only by natural turbulence and instrument noise. Larger sampling durations are needed for measurements in most of the natural streams exposed to additional sources of data variability.  相似文献   

车辆碾压作用下戈壁地表起尘浓度   总被引：1，自引：1，他引：0  

孟小楠  严平  王振亭  董苗  王勇 《中国沙漠》2019,39(1):80-87

通过野外观测车辆碾压作用下戈壁地表PM₁₀释放浓度，探讨其主要影响因素。针对戈壁区砾石、砂砾、砂质和砂土4种路面类型，应用TSI粉尘仪多次重复观测车辆碾压产生的PM₁₀浓度，进而阐明碾压次数、车速和地表水分等因素对起尘浓度的影响。结果表明：4种路面的平均起尘浓度依次为5.339、9.089、16.944、50.251 mg·m^-3，是自然状态下的5~50倍；起尘浓度随碾压次数增多而增大，其中砂土路情况下的增长最显著；随土层厚度的增大呈现出幂函数的增长趋势；降雨后路面起尘浓度显著减小，且降雨量会影响降雨后起尘浓度的变化趋势。最后提出了针对性的建议和措施以减弱车辆碾压导致的戈壁地表起尘。  相似文献   

基于正交匹配追踪的声层析方法   总被引：2，自引：0，他引：2  

李倩倩  史娟  李整林  罗宇  阳凡林  张凯 《海洋学报(英文版)》2019,38(11):149-157

声速剖面的变化会对声传播产生较大的影响，经验正交函数模型经常用来实现对声速剖面数据的简化描述。然而在内波、湍流等海水不均匀性存在时，这种正则化操作会造成声速重构精度的大幅降低。本文利用字典学习生成声速剖面的非正交原子，在稀疏编码时采用正交匹配追踪（OMP，Orthogonal Matching Pursuit）算法，更新字典则使用KSVD （Kernel Singular Value Decomposition）的字典更新算法。由于字典学习不需要强制使用正交条件，对于训练数据更加灵活，从而可以使用少数的原子组合达到更高的重构精度。利用一次浅海声学实验多次测量的声速剖面研究了海水声速剖面的经验正交函数表示和字典学习，研究表明：相比于正交函数表示，学习字典可以利用少数原子（甚至一个原子）更好的解释声速剖面扰动。字典学习可以提高声速剖面的稀疏性，从而提高声速剖面的反演精度。  相似文献   

一种优化的频率域三维声波有限差分模拟方法   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

范娜  成景旺  秦雷  赵连锋  谢小碧  姚振兴 《地球物理学报》2018,61(3):1095-1108

为提高频率域有限差分（FD，finite-difference）正演模拟技术的计算精度和效率，基于旋转坐标系统的优化差分格式被广泛应用，但是只应用于正方形网格的情况.基于平均导数法（ADM）的优化差分格式，应用于正方形和长方形网格模拟.这些频率域有限差分算子，各自具有不同的差分格式和对应的优化系数求解表达式.本文基于三维声波方程发展了一种新的优化方法，只要给定FD模板形式，可直接构造频散方程，求取FD模板上各节点的优化系数.此方法的优点在于频率域FD算子的优化系数对应各个节点，可扩展优化其他格式.运用此优化方法，计算得到了不同空间采样间距比情况下27点和7点格式的优化系数.数值实验表明，优化27点格式与ADM 27点格式具有相同的精度，优化7点格式比经典的7点格式具有更小的数值频散.  相似文献   

地方政府土地出让干预对区域工业碳排放影响的对比分析——以中国8大经济区为例     

王博  吴天航  冯淑怡 《地理科学进展》2020,39(9):1436-1446

探讨不同区域地方政府干预对碳排放的影响差异,对于中国推进碳减排战略、协调区域经济社会发展具有重要意义。鉴于此,论文基于地方政府土地出让的视阈,以中国8大经济区为研究对象,有机耦合STIRPAT模型与CKC模型,构建形成STIRPAT拓展模型,并使用2007—2016年中国28个省(市、自治区)的工业面板数据,对比考察8大经济区政府土地出让干预对区域碳排放的影响差异。结果表明:不同经济区的地方政府土地出让干预对区域碳排放的影响存在显著差异。其中,同为CKC“倒N”型的北部沿海、南部沿海、长江中游经济区,其政府土地出让干预对区域碳排放的影响呈现出北部沿海经济区为负、南部沿海经济区为正、长江中游经济区无显著影响的差异效果;同为CKC“倒U”型的东北、西南和西北经济区,其政府土地出让干预对区域碳排放的影响,东北和西南经济区都显著为负,西北经济区未表现出显著影响;同为CKC“U”型的东部沿海和黄河中游经济区,其政府土地出让干预对碳排放也呈现出前者为负、后者为正的相反影响。研究结果可为制定碳减排差别化政策、协调区域可持续发展提供参考。  相似文献   

不同发展模式下资源环境承载力评价——以海南省为例     

牛方曲  杨欣雨  孙东琪 《热带地理》2020,40(6):1109-1116

文章关注于产业、人口与资源环境要素的作用关系，建构了资源环境承载力综合评价框架，并以海南省为案例区开展应用研究。该框架首先对区域产业重要性进行评价并分级，为产业结构调整提供依据；其次解析了区域产业、人口资源消耗与污染排放强度，最后，基于产业评价结果设定不同的产业结构调整情景，结合产业和人口的资源消耗与污染排放强度评价不同产业结构下的资源环境承载力，即产业和人口的规模上限。结果表明：2016年海南省的经济规模并未超载，产业有进一步发展空间。其中土地资源成为海南省发展的首要限制因素，其次是水环境；海南经济效益较高的支柱产业和基础性产业多为高耗水、高污染的产业，亟需加强水资源的集约利用，并降低污染排放强度。为提升经济发展规模上限，需要培育低能耗、低排放的产业。文章建构的资源环境承载力评价方法将产业、人口与资源环境相联系，其评价结果政策意义更为明确，可为优化产业结构调整、控制产业及人口发展规模提供决策参考。  相似文献   

海底底质声学原位测量电路控制系统研究     

吕斌  祁国梁  李官保  王景强  刘杰 《海洋科学》2018,42(5):32-39

介绍了一种液压驱动贯入式海底沉积声学原位测量系统的电路控制单元的研究实现过程,以及该控制单元在南海北部海底沉积声学调查中的应用。该电路控制单元以Cortex-A8处理器为核心,集成大容量FLASH存储器,与单片机接口控制板进行串口通讯,实现对声学发射采集单元和机械液压贯入单元的可视化控制和监测。基于该电路控制单元,海底底质声学原位测量系统兼具自容式和在线式两种工作模式,可自容记录或实时采集声学原位测量单元在海底的工作状态数据、海底沉积物声速和声衰减系数等声学特性数据。该声学原位测量系统的实验室联调及南海海试结果表明,使用该电路控制单元对海底底质声学测量过程的监测与控制是有效的,对精确获取海底底质的原位声学特性有重要作用,可以促进海底底质声学原位测量系统的产品化。  相似文献   

电子束流激发的电子声波数值模拟          下载免费PDF全文

于彬  高新亮  樊凯  杜爱民 《地球物理学报》2018,61(9):3536-3544

通过一维静电粒子模拟程序研究了电子束流不稳定性，其中束流电子的温度远大于背景电子的温度.结果发现，所激发的波动主要是电子声波，波动的演化经历了线性增长和非线性饱和两个阶段.在非线性饱和阶段，由于电子声波相速度随频率是变化的，它可以通过非线性相互作用将背景比较冷的电子加速到很高的能量.此外，还研究了束流电子的温度、束流电子和背景电子的相对密度以及束流电子的漂移速度对电子束流不稳定性的影响.  相似文献   

中国工业烟粉尘排放时空演化及其影响因素     

郭政  姚士谋  吴常艳 《地理科学》2020,40(12):1949-1957

采用空间分析和空间杜宾模型等方法，研究1999—2017年中国工业烟粉尘排放时空演化特征及其影响因素。结果表明：① 中国工业烟粉尘排放空间分布差异明显，其排放的基尼系数和污染物分布指数均呈现下降态势，空间集中程度有所缓和。② 中国工业烟粉尘排放空间分布呈东北?西南走向，其排放中心不断由东南向西北方向迁移。③ 中国工业烟粉尘排放存在空间相关性和空间溢出效应，其冷热点区空间分布发生显著变化。④ 能源消耗、第二产业比重、人口密度和经济发展水平的提升将会增加工业烟粉尘排放，而外资水平、治理技术水平和环境规制力度的提升则有利于减少工业烟粉尘排放。  相似文献   

Chemical Procedures for Rhenium Extraction from Geological Samples: Optimising the Anion Resin Bead Clean‐up Step     

Gang Yang  Aaron Zimmerman  Nicole C. Hurtig  Svetoslav V. Georgiev  Vineet Goswami  Judith L. Hannah  Holly J. Stein 《Geostandards and Geoanalytical Research》2020,44(2):231-242

Rhenium–osmium geochronometry for samples with low Re and complex matrices requires improved Re extraction methods. Here, we investigate plausible controls on efficiency and efficacy of Re extraction during our anion resin bead purification. Four different protocols are compared, each isolating a single variable to test. Rhenium concentrations for solutions at each step of each protocol document differences in chemical recovery/yield. The negative‐thermal ionisation mass spectrometry (N‐TIMS) signal intensity serves as a proxy for Re yield and purity. These data document correlations between the N‐TIMS signal intensity and (a) the duration of anion resin bead conditioning prior to loading with Re‐bearing solution, and (b) both duration and strength of nitric acid used during rinsing of the Re‐loaded anion resin bead. The optimal protocol improved Re signal intensity around fourteen times compared with our current Re extraction protocol, an aggregate of 2.4 times improvement in chemical recovery (yield) and 5.8 times improvement in emission efficiency (purity). Repeated N‐TIMS isotopic measurements on our in‐house Re standard solution (1407) verify that our optimal protocol‐3 does not fractionate Re isotopes. The improved anion resin bead method considerably lowers the Re detection limit and allows Re‐Os isotopic analysis of picogram‐level Re hosted in geological samples with complex matrices.  相似文献