本期目录
数学与物理学
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随机微分方程的几种参数估计方法
- 蔡昕芮, 王丽瑾
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2017, 34 (5):
529-537.
DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.001
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摘要 (
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提出3种基于离散观测数据的随机微分方程参数估计的方法。第1种方法应用于线性随机微分方程。推导出这类方程的真解的相关运算服从的分布,使观测数据的运算也服从此分布,由此来估计漂移系数与扩散系数中的未知参数。第2种方法用于Itô型随机微分方程。推导出Euler-Maruyama格式的数值解的相关运算服从的分布,使观测数据的运算服从此分布,由此来估计参数。第3种方法用于Stratonovich型随机微分方程。推导出中点格式的数值解的相关运算服从的分布,使观测数据的运算服从此分布,以此来估计参数。数值实验验证了这3种方法的有效性。数值实验显示,Euler-Maruyama格式参数估计的误差约为O(h0.5)阶,中点格式参数估计的误差约为O(h)阶,其中h是数值方法的时间步长。我们提出的3种估计方法均比文献中已有的EM-MLE方法更精确。
环境科学与地理学
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氧化铝赤泥堆场植物多样性
- 韩福松, 王成, 薛生国, 黄楠, 叶羽真
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2017, 34 (5):
551-557.
DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.004
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摘要 (
332 )
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赤泥堆场是氧化铝工业生产过程产生的强碱性固体废弃物的堆存场所,是一种特殊的退化生态系统。选取华北地区3个典型赤泥堆场,开展植被调查及物种多样性研究,发现赤泥堆放20年后,出现先锋植物入侵现象。调查区域仅25种植物,隶属10科22属,其中禾本科和菊科植物占植物物种数的52%;草本植物占植物物种数的88%,其中一年生植物占物种数的56%;赤泥堆场植被稀疏、单位面积物种极少、物种丰富度和多样性较低,群落组成和结构简单,植物群落类型主要为虎尾草+狗牙根群落、虫实+狗尾草群落。狗牙根具有生长快、分布广、耐盐碱、适应性强等特点,可作为赤泥堆场植被重建先锋物种。研究结果为赤泥堆场生态修复和耐性植物的筛选提供了科学依据。
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虚拟土定量测算——以甘肃省为例
- 罗开盛, 陶福禄
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2017, 34 (5):
582-590.
DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.008
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摘要 (
228 )
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固定的土地资源可以通过嵌入到产品中的虚拟土在区域间进行流动。研究虚拟土有利于实现区域间资源优化配置和土地资源的全球化。虚拟土的定量测算亟待解决。基于经济与社会发展统计数据和统计方法测算甘肃省农产品、畜牧产品、森林和工业产品的虚拟土数量。结果如下。1)糜子、胡麻、大豆、谷子、棉花、油菜、大麻烟叶、当归和冬小麦属于土密集型作物;洋芋、春小麦、高粱、玉米、葡萄、苹果和稻谷的虚拟土比较适中;蔬菜、甜菜和白兰瓜属于土稀疏型作物。2)棉花、油料、稻谷、甜菜、葡萄和玉米农产品的虚拟土分别是5.91、5.67、1.45、0.23、1.77和2.10 m2/kg。牛、马和绵羊三种活动物虚拟土分别是69.28、46.68、48.56 m2/kg。牛肉、羊肉、羊毛和羊绒的虚拟土分别为197.91、115.61、693.66和5.39 m2/kg。葡萄酒的虚拟土为76.84 m2/kg。虚拟土地数量具有累积放大效应,随着产品链的增加而增多。虚拟土的对比关系是:工业产品 > 饲养动物 > 农业加工产品 > 农作物。3)在甘肃省的林地中,阔叶林的虚拟土比针叶林和混交林多。自然林的虚拟土远大于人工林;甘肃省河东地区林地虚拟土大于河西地区。增加垂直方向上的分层数以及缩短生产周期是降低虚拟土的有效途径,例如发展立体农业,增加建筑物高度。
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基于灰色关联模型的能源消费与经济增长的关系——以新疆为例
- 王兴民, 王强, 董洁芳
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2017, 34 (5):
598-609.
DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.010
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摘要 (
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深入了解能源消费与经济增长的关系对挖掘新疆节能空间具有重要意义。基于2005-2014年新疆能源消费与经济增长相关数据,运用灰色关联分析,分别对新疆各产业能源消费和能源消费种类与经济增长的相关性进行实证分析。结果表明:1)不同产业能源消费与经济增长关联程度差异显著,其中工业与建筑业二者的能源消费与经济增长的关联度相同且最大。2)在工业能源消费中,制造业能源消费与经济增长的关联程度最大,且其占工业能源消费的比重最大。3)不同能源消费种类与经济增长的关联度也显著不同,其中煤炭能源消费量与经济增长的关联度最高,石油能源消费量与经济增长的关联度最低。这说明新疆的经济增长属于要素投入型的经济增长方式,对能源的依赖性较强;同时,由于要考虑国家战略需求,新疆的能源消费种类结构存在一定程度的不合理性。本工作基于对新疆产业能源消费、能源消费种类与经济增长的研究结论,给出相应的政策建议。
地球科学
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咸淡水界面空间分布特征演变的野外观测
- 周晓妮, 石建省, 马荣, 苗青壮, 刘少玉, 刘鹏飞, 张薇, 王哲
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2017, 34 (5):
618-624.
DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.012
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摘要 (
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对于咸淡水交互界面空间分布特征传统研究主要以室内模拟为主。为克服尺度效应和地层分布的非均质性,以威海市环翠区双岛镇西山村双岛港东北部为研究对象,从山前-滨海区选择一个典型剖面,在海水涨落的一个周期内,对地下水水位和水质进行观测,通过水化学分析结合多元统计等方法,精确刻画咸淡水界面的时空分布特征。结果表明,实验剖面上X5点处咸淡水界面以0.9 m埋深为中心、倒U字形入侵,垂向上位于埋深0.3~1.5 m之间,入侵强度为0.9 m > 0.6 m > 1.2 m > 1.5 m;咸淡水交互界面在重力作用下向下方短距离迁移,且呈现咸水入侵速度快,回淡速度慢的趋势;界面上水化学类型的变化主要表现为由重碳酸型水转换为氯化物型水的一个循环往复的过程。
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两相光滑粒子流体动力学方法在动床溃坝问题中的应用
- 乔成, 潘华利, 欧国强
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2017, 34 (5):
625-632.
DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.05.013
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摘要 (
269 )
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光滑粒子流体动力学(SPH)方法采用离散分布的粒子作为离散工具,借助粒子和核函数将场变量及其导数以某种加权求和的方式进行计算,使得该方法更适于处理包含大位移、动边界和自由表面的问题。本文在分析动床条件下的溃坝问题时,以Drunker-Prager准则作为底床颗粒物的侵蚀启动判断条件。满足该条件而发生启动的颗粒物将以非牛顿流体的特征发生运动,即以Herschel-Bulkley-Papanastasiou模型来描述;否则,认为底床颗粒物未启动而保持静止状态。为进一步改进计算结果,采用基于体积比的两相SPH方法描述固液混合体的动力学特征,并基于固液混合颗粒流的动力学特征对混合黏度的计算进行改进。基于上述原理,分析动床条件下的溃坝问题,并将数值计算结果与已有的实验数据进行对比,证明本文提出的混合黏度计算公式改进了数值计算结果。
信息与电子科学
计算机科学