基于元数据的异构环境物联网管理研究

环境物联网(Environmental Internet of Things,EIo T)已经广泛地应用于环境监测,在各个地区部署不同类型的EIo T系统是一个长期演进的过程。为了对分布于各地的大规模异构EIo T系统进行统一、有效的管理,通过分析环境监测的特点,并进一步分析了基于EIo T的环境监测系统的感知层、传输层与应用层的特点,提取出了各个环境物联网系统中多种类型的、可用于系统管理的元数据。基于这些环境物联网相关的元数据,构建了一个环境物联网系统统一管理框架。该管理框架通过实时感知应用层中数据存储层中的数据异常状态,可以屏蔽不同EIo T子系统中感知层与传输层的差异,这在一定程度上解决了异构性所带来的问题,可以对大规模、分布式部署的多个不同类型的EIo T子系统进行有效管理。     

地铁深基坑分区开挖监测及数值模拟

对于狭长的地铁车站深基坑,围护结构区域内岩土体在实际施工时经常采用分区的方式进行开挖。为了分析分区开挖工况下深基坑的稳定性规律,选取合肥市某地铁车站深基坑作为研究对象,运用有限差分软件对实际工程进行数值模拟。比较模型计算结果与现场实测结果,得到了基坑分区开挖过程中围护结构侧向位移、横向支撑轴力,以及地表沉降的变化规律。研究结果表明:现场实测结果与数值模拟结果较为接近且均小于规范限值,数值模型能较好地反映基坑变形特性;随着开挖的进行,围护结构变形出现明显的"鼓肚"状,最大侧向位移点向基坑中段移动;支撑轴力前期发展较快,之后趋于平稳;邻近地表沉降呈现为凹槽状,基坑开挖影响范围约在40 m内。研究结果可为其他类似工程设计或施工决策提供参考。     

钢铁材质浮标对ADCP水文监测系统流量测验精度的影响

针对钢铁材质浮标的ADCP水文监测系统内置罗经受船磁力影响,导致流向测验出现偏差的问题,通过2009—2011年徐六泾水文站定线比测大、中潮水文测验的实测资料,分析采用垂直于断面的方位角作为流向(流向不修正)和采用断面各垂线实测平均流向作为流向(流向修正)两种情况下钢铁材质浮标对ADCP水文监测系统流量测验精度和流量、潮量计算的影响。结果表明:无论是否修正流向,计算得到涨落潮流量、潮量以及全潮下泄潮量和走航式ADCP定线比测的实测资料相比,误差均较小,精度都很高;在流量和潮量计算时,可以对钢铁材质浮标ADCP流向不做修正。     

三维激光扫描技术在引水隧洞检修中的应用

三维激光扫描技术是国际上近年发展的一项集光、电和计算机技术于一体的新技术,利用该技术可以快速、精确地获取空间数据。锦屏二级水电站引水隧洞放空检修时发现少数洞内存在混凝土破损情况,但受时间与费用等因素限制,难于以采用常规手段详细检查混凝土表面缺陷与变形等问题。通过采用三维激光扫描技术对隧洞进行全断面扫描,及时探查了混凝土表面的缺陷并进行了处理,确保了工程安全运行;同时,还得到混凝土表面的三维坐标信息,建立了混凝土表面缺陷基准数据库,可为后续进一步分析混凝土表面缺陷的变化情况提供参考。     

水文监测创新在2016年长江洪水测报中的作用

2016年,长江中下游发生了区域性大洪水。为保证洪水预报的水文资料需求,长江委水文局通过建立的由水文监测管理体系、水文监测服务体系、水文监测技术支撑体系、水文监测质量保障体系等四大部分组成的水文监测体系创新与关键技术,以“巡测优先、驻巡结合、测报自动、应急补充”的新型水文监测模式,大大提升了防洪监测的能力和水平。与往次防洪监测比较,在应对2016年的大洪水的过程中,长江水文测验的新型模式带来了测洪能力、技术水平、准确度、时效性的系统性提升,其中,流量测验时间缩短了73%~83%,水情信息到报率和准确率达到99.95%,远远高于国家标准。     

四川泸定Ms6.8级地震大岗山特高拱坝变形特征分析

大岗山双曲拱坝坝高210 m,坝址位于鲜水河、安宁河和龙门山三条断裂带交汇处附近,其抗震设防加速度为557.5 cm/s²,是世界上抗震设防标准最高的高拱坝。在泸定Ms6.8级地震中,大坝强震监测系统记录到了完整的地震波形,且顺河向最大峰值加速度达到586.63 cm/s²,是目前国内已建200 m级高拱坝中唯一经历近场强震考验的大坝。依据大坝震后变形宏观现象和监测原观数据,对大坝坝体与地基系统变形进行了分析。结果表明：震后大坝整体向下游变形,径向位移增量在-1.53~20.04 mm之间,弦长拉伸增量在15.27~23.50 mm之间,大坝横缝在地震过程中存在开合过程,低高程横缝存在一定残余张开,增量在-0.08~0.46 mm之间,变形整体协调。同时,大坝左右岸坝肩、坝基置换块、大坝与基础等部位存在一定的残余错动,这是导致大坝产生较大残余变形的主要原因,但大坝坝体本身仍处于弹性工作状态,最终在新的平衡位置上保持稳定,表明大岗山拱坝经受住了本次强震考验。相关成果可为震后大坝安全评估、高拱坝抗震设计及研究提供参考。     

引汉济渭秦岭隧洞5号支洞岩爆微震响应研究

以引汉济渭秦岭输水隧洞5号支洞为研究对象,微震监测技术为手段,微震数据及岩爆实录资料为基础,分析了诱发岩爆的原因,并在此基础上探究了微震事件活动与岩爆的关系。研究结果表明：地应力和掘进速率是诱发岩爆产生的主要影响因素,且埋深不同,其对岩爆产生的影响程度不同;微震事件的空间分布特征与掌子面位置存在紧密联系,其“时、空、强”特征可以形象地演示岩爆的产生过程并用于对岩爆的预测预警;岩爆不会一直持续发生,而是会经历扰动开挖-裂隙产生-岩体储能-裂纹发育贯通-能量释放的过程,且当能量释放不彻底时,容易形成频发型岩爆。     

中缅天然气管线沿线滑坡变形监测与机理分析——以黔西南州沙子镇滑坡为例

中缅天然气管线黔西晴隆段沙子镇2016年和2017年连续2次因滑坡引发天然气管线破裂事件,引起了人们的极大关注。滑坡的变形机制和监测对该区的天然气管线的正常运营具有非常重要的意义。在研究区域构造背景的基础上,根据该区地质、构造特征和现场收集的滑坡变形资料及监测数据,开展了该区段变形机制的研究和变形监测分析。研究结果表明:滑坡变形主要划分为管线正常运行阶段的坡体未变形、缓慢蠕滑变形、加速蠕滑变形和管线破裂变形4个阶段。滑坡主要是由于人工堆填土方所引起的蠕滑变形所致。监测数据表明:通过抗滑处理后,坡体的变形得到了有效控制,天然气管线运行较为安全,但仍需要进一步的监测和预报。     

基于Landsat的淮河干流水质监测的可行性分析

流域水体污染已成为影响岸边带经济社会发展的热点问题,明确流域水质变化趋势是实施水体污染控制和综合治理的前提。针对流域水质状况及其发展趋势的监测问题,以淮河干流为研究对象,在现有的流域水质监测手段的基础上,结合实测水质数据和同步Landsat数据,采用多元统计分析方法,建立了TM、OLI水质遥感监测模型,开展了2006-2017年淮河干流水体污染趋势分析。结果表明：TM、OLI水质综合污染指数遥感监测模型计算值与实测值之间绝对误差不超过 0.17,相对误差不超过7.11%;模型计算的2006-2017年淮河干流各类污染水体面积占比变化情况与实际监测结果一致,模型可用于淮河干流水质动态监测中;将遥感影像数据与典型断面监测数据相结合,建立流域水质监测模型的思路是可行的。研究结果为大尺度流域水质动态监测和生态环境保护提供了一种新的思路。     

Carbon Trading with Imperfectly Observable Emissions

The Kyoto Protocol foresees emission trading but does not yet specify verification of (uncertain) emissions. This paper analyses a setting in which parties can meet their emission targets by reducing emissions, by investing in monitoring (reducing uncertainty of emissions) or by (bilaterally) trading permits. We derive the optimality conditions and carry out various numerical simulations. Our applications suggest that including uncertainty could increase compliance costs for the USA, Japan and the European Union. Central Europe and the Former Soviet Union might be able to gain from trading due to higher permit prices. Emissions trading could also lower aggregate uncertainty on emissions.