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基于水文时间序列的岩溶水系统时滞响应研究
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作者 刘凤翱 邢学睿 +4 位作者 张凤娟 邢立亭 王立艳 侯森戈 高扬 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第8期68-76,共9页
岩溶介质的各向异性造成岩溶水动态复杂多变,研究岩溶水系统响应机制对于泉水保护具有重要意义。以济南岩溶水系统为例,采用时间序列、相关分析、滑动窗口分析等方法,研究岩溶水动态特征,阐明岩溶水系统中地下水流动系统分级与发育规律... 岩溶介质的各向异性造成岩溶水动态复杂多变,研究岩溶水系统响应机制对于泉水保护具有重要意义。以济南岩溶水系统为例,采用时间序列、相关分析、滑动窗口分析等方法,研究岩溶水动态特征,阐明岩溶水系统中地下水流动系统分级与发育规律,揭示岩溶泉域不同级次地下水流动系统的地下水位动态对大气降水的响应。结果表明:①泉域内地下水位响应具有高度的季节性和周期性变化特征,不同级次流动系统内地下水动态各异,局部流动系统地下水动态变化剧烈、变幅大;区域流动系统地下水动态稳定、变幅小。②不同级次流动系统地下水动态响应滞后时间不同,具有地域性特征。主要受到地形、地质构造、岩性、裂隙岩溶发育强度的控制。断裂构造、裂隙岩溶缩短地下水动态的响应滞后时间,局部流动系统地下水转化区域流动系统地下水延长岩溶大泉的喷涌时间。③不同级次流动系统地下水位对次降水的初始响应时间存在滞后性,局部流动系统响应滞后时间在0.75~2.32 d,区域流动系统响应滞后时间在30.79~33.35 d。岩溶发育、地层岩性、地质构造、裂隙岩溶发育程度是响应滞后时间存在差异性的重要因素。研究成果可望丰富济南泉域多级次地下水流动系统理论研究,为济南泉域保泉供水和生态补源提供技术支撑。 展开更多
关键词 地下水流系统 间序列分析 岩溶发育状况 响应
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嘉陵江流域NDVI时空特征及其对气候变化的时滞响应
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作者 邓茜 黎云云 +5 位作者 曾庆宇 李艳春 肖云飞 黄祎 吴洪石 张鸿雪 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期118-129,共12页
嘉陵江流域生态对长江上游的生态安全具有关键作用,研究该流域植被的时空变化特征及其对气候变化的响应,可为区域生态建设提供科学指导。以嘉陵江流域为研究区域,利用2001—2020年SPOT VGT归一化植被指数(NDVI)1 km/10 d分辨率数据,采... 嘉陵江流域生态对长江上游的生态安全具有关键作用,研究该流域植被的时空变化特征及其对气候变化的响应,可为区域生态建设提供科学指导。以嘉陵江流域为研究区域,利用2001—2020年SPOT VGT归一化植被指数(NDVI)1 km/10 d分辨率数据,采用最大合成法、趋势分析法、反距离权重插值法和皮尔逊相关系数法,系统分析了嘉陵江流域在不同分区上NDVI值的年、季演变特征,及其对气候因素的时滞响应关系。结果表明:在过去20年间,嘉陵江流域的植被覆盖总体呈上升趋势,其空间分布表现出明显的波动性特征,其中渠江北部植被覆盖状况较好,其他区域相对较差。植被指数与气温、降水的相关性存在显著的季节性差异,其中春季的和秋季的表现出最强的正相关性;除生长季(6—9月)NDVI对气温的响应存在1~3个月的滞后期外,其他月份的NDVI对气温和降水的响应均无滞后期。 展开更多
关键词 嘉陵江流域 归一化植被指数 气候因子 空变化特征 响应
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考虑执行器响应时滞的磁流变悬架H_(2)/H_(∞)鲁棒控制研究 被引量:5
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作者 孙东 汪若尘 +2 位作者 丁仁凯 刘伟 孟祥鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期276-282,290,共8页
针对磁流变阻尼器响应时滞对半主动悬架系统控制效果和稳定性造成的不良影响,设计了一种时滞H_(2)/H_(∞)鲁棒控制器对执行器输入的定常时滞进行鲁棒控制,推导了控制器反馈控制增益和系统临界时滞;开展了磁流变阻尼器力学试验并对Bingha... 针对磁流变阻尼器响应时滞对半主动悬架系统控制效果和稳定性造成的不良影响,设计了一种时滞H_(2)/H_(∞)鲁棒控制器对执行器输入的定常时滞进行鲁棒控制,推导了控制器反馈控制增益和系统临界时滞;开展了磁流变阻尼器力学试验并对Bingham模型实现参数识别;基于MotoTron平台完成了驱动电流PI控制参数整定,使阻尼器响应时滞降低到临界时滞以内。仿真结果表明:C级随机路面下,所设计的时滞H_(2)/H_(∞)鲁棒控制器相比被动悬架和不考虑时滞的鲁棒控制器,车身加速度和悬架动挠度分别降低了24.52%、9.79%、11.26%和7.19%,乘坐舒适性得到明显改善,轮胎动载荷相比鲁棒控制优化了3.21%,兼顾了行驶安全性。为进一步验证时滞H_(2)/H_(∞)鲁棒控制器实际工作性能,设计了悬架ECU,开展了单轮悬架台架试验。试验结果表明:时滞H_(2)/H_(∞)鲁棒控制器能保证时滞输入系统的控制性能和稳定性。 展开更多
关键词 半主动悬架 响应 H_(2)/H_(∞)鲁棒控制器 PI控制 试验
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新疆自然植被对非对称性昼夜增温的时滞响应 被引量:1
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作者 张钧泳 丁建丽 +2 位作者 黄帅 武鹏飞 谭娇 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期392-400,共9页
为探究新疆地区植被活动与昼夜增温之间的复杂关系,本文利用2000~2015年归一化植被指数(NDVI)及气象数据,定量研究了新疆北疆、南疆及伊犁地区生长季日间最高气温(Tmax)、夜间最低气温(Tmin)变化趋势及植被对非对称性累积昼夜增温的时... 为探究新疆地区植被活动与昼夜增温之间的复杂关系,本文利用2000~2015年归一化植被指数(NDVI)及气象数据,定量研究了新疆北疆、南疆及伊犁地区生长季日间最高气温(Tmax)、夜间最低气温(Tmin)变化趋势及植被对非对称性累积昼夜增温的时滞响应,通过二阶偏相关分析了Tmax、Tmin对新疆地区植被的影响.结果表明:北疆、南疆及伊犁地区昼夜增温均呈非对称性,昼夜增温空间异质性显著,北疆地区Tmin增温速率为Tmax增温速率的1.67倍,南疆地区Tmin增温速率为Tmax增温速率的1.59倍,伊犁地区Tmin增温速率为Tmax增温速率的2.67倍,伊犁地区昼夜温差缩小趋势显著.植被对非对称性昼夜累积增温时滞性呈现明显的空间差异,Tmax、Tmin对新疆地区植被平均滞后时间为(0.97±0.93)个月和(0.91±0.95)个月.南疆、北疆及伊犁地区针叶林、阔叶林及草甸草原植被受日间增温的影响,荒漠草原、典型草原受夜间增温影响显著,夜间增温影响范围更广. 展开更多
关键词 非对称性增温 昼夜增温 植被类型 响应 新疆地区
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伊通河城区段底栖动物完整性对水质的响应时滞 被引量:3
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作者 吴思萱 曾庆慧 +4 位作者 胡鹏 武中强 侯佳明 吕小龙 祖丽菲亚·卡斯木 《南水北调与水利科技(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期160-171,共12页
基于2015年和2019—2021年伊通河长春市城区段底栖动物调查及水质监测数据,建立底栖动物完整性指数(benthic-index of biotic integrity,B-IBI)评价体系,对伊通河城区段水生态健康状况进行评价,并在此基础上确定影响B-IBI的关键水质指... 基于2015年和2019—2021年伊通河长春市城区段底栖动物调查及水质监测数据,建立底栖动物完整性指数(benthic-index of biotic integrity,B-IBI)评价体系,对伊通河城区段水生态健康状况进行评价,并在此基础上确定影响B-IBI的关键水质指标及两者间的响应时滞。结果表明:伊通河城区段底栖动物种类数在月际间无显著差异性(P>0.05),但在年际间差异显著(P<0.05),种类数先减少后增加,主要类群由耐污种向清洁种转变;2015—2021年,伊通河城区段B-IBI年均值波动上升,河流健康整体呈逐渐好转趋势,且上游河段健康状况优于下游;各项水质指标中,总磷对伊通河城区段B-IBI值及其核心指标有显著性影响,且底栖动物对总磷质量浓度变化的响应在时间上存在滞后性,滞后时间为9个月左右(r=-0.88)。研究可为城市河流健康评价和治理管理提供科学依据。 展开更多
关键词 底栖动物完整性 河流健康评价 伊通河 城市河流 响应
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拉萨河流域生长期NDVI对气象因子响应的时空动态特征 被引量:3
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作者 章阳 张润润 +1 位作者 郭明辰 王钊 《水电能源科学》 北大核心 2023年第8期5-9,共5页
拉萨河流域是青藏高原典型干旱半干旱流域,生态系统极为脆弱,研究植被指数(NDVI)对气象要素变化响应滞时的时空动态,对于探讨气候变化背景下青藏高原植被对气象因子变化的适应性具有重要意义。基于拉萨河流域1982~2017年逐月NDVI、降水... 拉萨河流域是青藏高原典型干旱半干旱流域,生态系统极为脆弱,研究植被指数(NDVI)对气象要素变化响应滞时的时空动态,对于探讨气候变化背景下青藏高原植被对气象因子变化的适应性具有重要意义。基于拉萨河流域1982~2017年逐月NDVI、降水量(P)、平均气温(T)数据,利用Pettitt突变及Mann-Kendall趋势检验,解析生长期NDVI及各气象因子的时空动态,并基于Pearson相关分析,识别生长期NDVI对不同气象因子响应滞时,解析气象因子对NDVI时空变化的影响。结果表明,流域尺度NDVI在1997年发生显著突变,且存在由增向减的趋势转变,流域气候由突变前的“冷湿化”向突变后的“暖干化”转变,同时其对植被生长的作用由促进转为抑制;流域内存在两条明显的NDVI对气象因子响应的滞时变化带,即流域西部多年冻土区NDVI由突变前对气象因子无响应转为突变后对P、T响应,流域南部低海拔地区NDVI对P在突变后的响应滞时较突变前延长1个月,且对T由突变前无响应转为突变后的快速响应,流域西部永久冻土区NDVI对P的响应滞时长于流域南部季节冻土区;突变后NDVI对气象因子的响应面积较突变前均有所增加,气象因子对拉萨河流域植被生长的影响作用增强。 展开更多
关键词 植被指数(NDVI) 气候变化 响应滞时 空动态 拉萨河流域
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基于机器学习的西南岩溶泉流量模拟研究 被引量:4
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作者 马从文 张志才 +3 位作者 陈喜 程勤波 彭韬 张林 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期48-56,共9页
岩溶泉对西南岩溶区生态系统稳定和经济社会发展具有重要意义。受岩溶区独特水文地质结构与多重水流过程控制,岩溶泉流量具有复杂的动态变化特征,机器学习模型为其模拟和预测提供了有效手段。然而,岩溶泉域降雨−泉流量过程及其时空变异... 岩溶泉对西南岩溶区生态系统稳定和经济社会发展具有重要意义。受岩溶区独特水文地质结构与多重水流过程控制,岩溶泉流量具有复杂的动态变化特征,机器学习模型为其模拟和预测提供了有效手段。然而,岩溶泉域降雨−泉流量过程及其时空变异特征对机器学习模型结构与模拟精度的影响仍不明晰。本文选取西南典型岩溶泉,基于长短期记忆网络(LSTM)建立岩溶泉流量模拟模型,利用泉域实测逐小时降雨与泉流量序列进行模型训练与验证。在此基础上,分析了不同降雨−泉流量过程对岩溶泉流量模拟精度的影响,以及岩溶水文地质结构对降雨−泉流量响应滞时的控制作用。研究结果显示,山坡岩溶泉与流域出口岩溶泉训练期纳什效率系数(NSE)分别为0.942与0.951,验证期分别为0.831与0.834。对于山坡岩溶泉与流域出口岩溶泉,利用全年实测序列训练的模型预测雨季泉流量存在较大偏差,NSE分别为0.793与0.798,而利用雨季实测序列训练的模型预测雨季泉流量,精度显著提升,NSE分别为0.956与0.962,且此差异在暴雨频繁的5、6、7月尤为显著。受浅薄土壤与表层岩溶带分布影响,山坡岩溶泉LSTM模型时序步长显著小于流域出口岩溶泉。 展开更多
关键词 机器学习 LSTM 岩溶泉流量 响应滞时 岩溶降雨−泉流量过程
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1960-2019年鄱阳湖五河流域陆地水储量变化及其对主湖区水量的影响
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作者 章阳 张润润 +1 位作者 马苗苗 布庆月 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1204-1219,I0026,I0027,共18页
流域内地表水、土壤水和地下水等水储量组分相互作用和影响,共同构成了陆地水储量(TWS)的动态变化格局。本文以GRACE卫星数据为基准,利用GLDAS数据解析1960-2019年鄱阳湖“五河”流域TWS的时空变化特征及各组分对其变化的贡献,采用相关... 流域内地表水、土壤水和地下水等水储量组分相互作用和影响,共同构成了陆地水储量(TWS)的动态变化格局。本文以GRACE卫星数据为基准,利用GLDAS数据解析1960-2019年鄱阳湖“五河”流域TWS的时空变化特征及各组分对其变化的贡献,采用相关分析方法分析TWS对降水的滞后响应关系,并进一步采用多元线性回归分析方法探究了“五河”流域TWS及各组分对鄱阳湖主湖区水量的影响。结果表明:“五河”流域年TWS在1960-2011年(P1)以-0.07 mm/a的下降,而在2012-2019年(P2)以3.37 mm/a的速率上升。相较于P1阶段,P2阶段春、夏季TWS盈余增强,秋、冬季TWS亏损减弱。春、夏季流域西部TWS变化逐渐由地表水转变为地下水储量主导,流域东部TWS变化主要由地下水储量主导;秋、冬季流域TWS变化主要为地下水储量主导,且地表水对TWS变化的贡献减弱。流域TWS对降水变化的响应滞时呈现夏、秋季短(1个月)而冬、春季长(3~6个月)的季节模式。地下水储量和土壤水对TWS变化的贡献增加会延长TWS对降水的响应滞时,而地表水对响应滞时起相反的作用。“五河”流域TWS与鄱阳湖主湖区水量具有显著的正相关性,地表水和地下水储量增加对湖区水体的增长具有正向作用,而土壤水增加对湖区水体的增长具有反向作用。本研究解析了近六十年鄱阳湖“五河”流域陆地水储量的变化及其对主湖区水量的影响,可为流域水安全管理提供参考。 展开更多
关键词 GLDAS 陆地水储量 季节模式 组分贡献率 响应滞时 鄱阳湖流域
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Terfenol-D力—磁—热耦合动态特性 被引量:1
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作者 梁轶瑞 郑晓静 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期112-118,共7页
对超磁致伸缩棒材(Terfenol-D)在预压力、环境温度、交变磁场耦合作用下的磁致伸缩动态特性进行了比较全面的实验研究.给出了Terfenol-D动态响应磁致回线、动态应变、响应波形相位随着激励频率、预压力、环境温度、偏磁场的变化规律,找... 对超磁致伸缩棒材(Terfenol-D)在预压力、环境温度、交变磁场耦合作用下的磁致伸缩动态特性进行了比较全面的实验研究.给出了Terfenol-D动态响应磁致回线、动态应变、响应波形相位随着激励频率、预压力、环境温度、偏磁场的变化规律,找出了两个不同的共振频率,并发现了高阶共振频率随偏磁场发生"漂移"的现象,印证了磁场作用下Terfenol-D材料所特有的△E效应的存在. 展开更多
关键词 超磁致伸缩材料 动态应变 动态响应 共振频率
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吸烟与非吸烟者口腔微生物多样性形成机制对比分析 被引量:3
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作者 康吉哲 WANG Wei +2 位作者 叶俊杰 杨阳 董琛 《口腔医学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期986-990,共5页
目的:探究烟草对口腔微生物多样性形成与演替影响机制。方法:追踪调查了吸烟和非吸烟者各20例4个月口腔的5个常见菌属——链球菌属、普氏菌属、嗜血杆菌属、罗氏菌属和韦荣氏菌属的比生长速率、胞内脂类物质含量及种群数量变化。结果:... 目的:探究烟草对口腔微生物多样性形成与演替影响机制。方法:追踪调查了吸烟和非吸烟者各20例4个月口腔的5个常见菌属——链球菌属、普氏菌属、嗜血杆菌属、罗氏菌属和韦荣氏菌属的比生长速率、胞内脂类物质含量及种群数量变化。结果:非吸烟者口腔微生物胞内的脂类物质含量显著增高,而比生长速率却有不同的变化,而各菌群动态呈现出明显的异步波动趋势。非吸烟者口腔微生物多样性形成与维持包括两种基本动力学机制:一是底物分解产物对种群的负反馈调节,二是微生物对口腔环境发生的时滞响应。而吸烟者恰恰相反,口腔菌群多样性降低且有紊乱的趋势。结论:吸烟对口腔菌群多样性产生负面影响,不易形成稳定种群多样性;非吸烟者口腔微生物群落中的各菌种数量呈现异步趋同波动,从而大大减弱菌群内部的种间竞争,在口腔中形成与维持较高的物种多样性。 展开更多
关键词 微生物多样性 反馈调节 响应 元胞自动机模型 计算机仿真
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