基于短期规划的AUV纯方位目标追踪策略

对自主水下机器人（AUV）追踪海洋生物的问题进行研究,由于被追踪目标的机动能力远优于追踪者,待目标运动要素的估计值收敛之后再规划追踪的路径可能错过接近目标的时机．针对这个问题,借鉴博弈的思想提出了一种基于短期规划的目标追踪算法．该方法首先构建AUV在短期内所有可行的行为集合,然后对每一个行为能够达到的状态进行态势评估,最后选择使AUV处于最有利的追踪态势的行为作为规划的结果．为了检验该方法,开展了2组仿真实验：第1组实验显示本文方法的追踪成功率比传统方法提高了5.2%,第2组实验表明即使在较大的测量误差下AUV依然可以有效地追踪到目标．仿真结果表明该方法提高了AUV追踪到目标的成功率,并且具有较好的鲁棒性．     

基于SWMM模型的城市化区域LID设施优化配置方案研究

低影响开发(LID)设施多组合优于单一设施布设,为科学地选择不同组合设施占比下效益—经济组合的最优方案,以典型城市化区域——常州商务城为例,基于SWMM模型计算典型降雨频率为80%下的3组组合设施的径流总量,根据经济成本的函数计算不同情境下的经济成本,采用线性归一化法和最优化目标函数确定不同设施占比的最优化方案。结果表明在降雨频率为80%时常州商务城的最优占比下的透水铺装—下凹式绿地—生物滞留网格的占比率为46%—49%—46%,此时的径流量控制率为83%。耦合SWMM模型与最优化目标函数能计算出城市化区域不同低影响开发设施占比的经济—效益最优解。研究成果可为低影响开发设施优化配置提供思路,可为当地政府和决策者在低影响开发建设规划中提供技术参考。     

桉树人工林区水库底泥氮、磷和有机质时空分布特征

为探究桉树种植对其林区水库底泥理化特性的影响及水库内部营养盐和有机质的运移转化机制,针对广西南宁市桉树人工林区那降水库,测定了底泥的含水率、总氮、总磷、总有机碳和有机质,分析探讨了底泥氮、磷和有机质的分布特征及氮、磷与有机质之间的相关关系,并评价了底泥的肥力状况。研究结果表明:那降水库底泥氮、磷和有机质的含量随其深度的增加而降低; 8月底泥氮、磷平均质量比分别为2 199 mg/kg和256 mg/kg,均略高于12月的平均质量比(1 994 mg/kg和230 mg/kg),主要在于夏季水库形成水温分层,延缓了底泥营养盐释放;桉树培育期施用的肥料是底泥氮、磷的重要来源,农药及砍伐后的残枝落叶是底泥有机质的主要成分;底泥有机指数远大于0. 05,属于Ⅲ级肥污染状态;桉树对林区水体的氮、磷及有机质的贡献较其他树种更为显著,是林区水库底泥肥污染的重要原因之一。     

基于InVEST模型的太湖流域水源涵养能力评价及其变化特征分析

将InVEST(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs)模型中的产水量模型应用于太湖流域,定量评价太湖流域的水源涵养能力及其变化特征。结果表明:总产水量变化上,1990—2010年太湖流域生态系统总产水量波动性明显;空间分布上,南部地区单位面积的产水量较高,山区丘陵地带产水量比平原地带高。流域水源涵养能力分异性特征明显,降水量较土地利用/覆被更显著地驱动产水量的变化。     

“探索者”号无缆自治水下机器人的信息系统

介绍了“探索者”号无缆自治水下机器人信息系统及构成,它分为水上、水下两大部分。最后,详细介绍了水上信息系统的特点。     

太湖湍流特征及其对表层沉积物起悬机制的影响

太湖是一个典型的浅水大湖泊且富营养化严重,动力扰动引起的水-土界面沉积物起悬与太湖蓝藻水华的暴发有密切联系。基于声学多普勒流速仪、OBS浊度仪、pH-ⅡHandheld手持式气象站等仪器监测得到的原位高频气象、水动力、水质同步数据,分析了湖泊水-土界面悬浮物浓度与风速、切应力及湍流特征的关系。研究结果表明:观测期间,湖心区底泥沉积物再悬浮过程中由波切应力起主导作用,观测的切应力临界值为0.08 N/m~2,临界风速为4 m/s。底泥再悬浮主要是由拟序结构中短时内间歇性猝发引起的,短时大振幅事件对底泥垂向扩散起关键作用。研究结果可为进一步研究与湍流密切相关的太湖内源释放发生机制提供参考。     

基于形态图的UVMS水下三维目标识别

水下机器人-机械手系统(UVMS)在对水下目标进行自主或半自主作业时,首要及关键的一步是进行目标识别.由于水下环境的特殊性,水下视距很小,光学成像具有噪声大、对比度差等特点;上述因素使得基于局部特征的目标识别对尺度、旋转、光线等变化的敏感度大大增加.借助立体视觉及航向传感器信息,利用水下三维目标的变尺度形态图方法可靠地实现了水下目标识别,并通过实验对该方法进行了验证.     

净化水在常减压装置的回用

通过技术改造,将污水汽提装置净化水在常减压装置电脱盐注水、配剂用水工序使用,代替原设计新鲜水,装置新鲜水消耗大幅降低。减少使用新鲜水的同时降低了污水处理厂负荷和污水处理费用。     

调水引流改善平原河网水环境质量模拟

为科学定量地评估引调水工程对平原河网地区城市内河水质的改善效果,以张家港市中部水系为例,运用MIKE11构建了河网水动力水质耦合模型,模拟了沿江水利枢纽和内河节制闸不同的调度方式对城市内河水质的影响,利用水质浓度改善率探究了水利调度改善城市内河水质的程度。结果表明:增加沿江水利枢纽引水天数对改善城市内河水质有显著作用,但随着引水天数的增加,NH_3-N浓度改善率日均提升幅度逐渐降低;内河节制闸调度工况对改善城市内河水质起到一定的促进作用,实际调水引流工作中可作为一种辅助措施。     

常州市可用水量核算及优化配置

为明确常州市可用水量,贯彻落实"以水而定",根据水资源条件和来水水源,提出县级行政区可用水量核算方法,核算了各分区不同水平年、不同来水频率的地表水可用水量、地下水可用水量、非常规水可用水量和外调水可用水量,将可用水量核算结果进一步分配至各县级行政区并提出优化配置建议,核算结果可为常州市的未来规划和城市发展提供参考.