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1982年—2015年全球森林GPP和NEP对大气CO_(2)施肥效应响应的时空变化趋势研究

遥感学报 2025年第1期29卷 102-117页

作者：孔祥祺王斌卞少杰陈妍西李明泽范文义东北林业大学森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040 东北林业大学工程咨询设计研究院有限公司哈尔滨150040

近年来,关于大气CO_(2)施肥效应(β)的定量研究逐渐成为全球碳循环研究的热点。大气中的CO_(2)浓度不断上升在很大程度上影响着总初级生产力(GPP)的变化,进而可能对净生态系统生产力(NEP)产生影响。因此在全球气候变化背景下,准确定量描... 详细信息

近年来,关于大气CO_(2)施肥效应(β)的定量研究逐渐成为全球碳循环研究的热点。大气中的CO_(2)浓度不断上升在很大程度上影响着总初级生产力(GPP)的变化,进而可能对净生态系统生产力(NEP)产生影响。因此在全球气候变化背景下,准确定量描述GPP对于大气CO_(2)上升的响应(β_(GPP))以及NEP对于大气CO_(2)上升的响应(β_(NEP)),探究其时空变化趋势,对于充分理解大气CO_(2)施肥效应的作用机制有着重要意义。本研究以全球森林作为研究对象,利用EC-LUE GPP数据集和Jena CarboScope NEP数据集,结合随机森林回归模型,定量β_(GPP)和β_(NEP)的时空变化趋势,以及探究不同森林类型和不同气候带β_(GPP)和β_(NEP)的差异。研究结果表明,1982年—2015年全球森林的β_(GPP)和β_(NEP)均值分别为(18.3±14.9)%/100 ppm和(7.4±4.0)%/100 ppm,并呈显著下降趋势,年均下降速率分别为0.14%/100 ppm/a和0.11%/100 ppm/a。大气CO_(2)浓度的上升对全球森林大部分区域的GPP(80.1%)和NEP(81.6%)具有显著的促进作用,然而其中大部分区域的β_(GPP)(52.4%)和β_(NEP)(59.2%)呈现出了显著的下降趋势。随着气候带纬度的升高,β_(NEP)下降速率呈逐渐降低的趋势,β_(GPP)呈逐渐升高的趋势。常绿阔叶林β_(GPP)下降速率最慢,落叶阔叶林β_(GPP)下降速率最快。阔叶林β_(NEP)下降速率大于针叶林。通过本研究,期望为深入了解全球森林对大气CO_(2)施肥效应的响应规律以及评估森林在全球碳循环中扮演的角色,对制定合理的气候变化应对政策提供科学依据。

关键词：总初级生产力净生态系统生产力 CO_(2)施肥效应全球森林时空变化趋势随机森林 EC-LUE Jena CarboScope

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超高速公路车路协同路侧单元感知融合方法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第7期54卷 1923-1934页

作者：何永明权聪魏堃冯佳万亚楠陈世升东北林业大学土木与交通学院哈尔滨150000 东北林业大学工程咨询设计研究院有限公司哈尔滨150000 长安大学道路结构与材料交通运输行业重点实验室西安710000

为提高超高速公路行车安全性,验证多传感器融合算法在超高速公路的可行性,从车路协同中路侧感知单元入手,利用PreScan建立了多传感器感知融合系统模型。该模型基于多传感器融合方法,通过了解多传感器融合方法的种类和架构,分析了不同方... 详细信息

为提高超高速公路行车安全性,验证多传感器融合算法在超高速公路的可行性,从车路协同中路侧感知单元入手,利用PreScan建立了多传感器感知融合系统模型。该模型基于多传感器融合方法,通过了解多传感器融合方法的种类和架构,分析了不同方法的优缺点。采取混合式多传感器信息数据融合作为整体架构,采用后端式融合作为数据处理和分析的方式。该方法提高了超高速公路上传感器对目标距离和速度探测的精度,对Camera距离和速度的提升最大可分别达到7.2%和36.8%。研究结果表明,该方法提高了路侧单元检测能力,验证了自适应加权融合算法在超高速公路上的可行性和有效性。

关键词：交通运输系统工程融合算法超高速公路路侧感知车路协同

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超高速公路合流区加速车道长度可靠性研究

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交通信息与安全 2024年第6期42卷 64-73页

作者：何永明王繁吴佳璇邢婉钰东北林业大学土木与交通学院哈尔滨150040 东北林业大学工程咨询设计研究院有限公司哈尔滨150040

为克服现行规范采用确定性模型设计加速车道长度的缺点,考虑不同匝道设计速度,对满足行车安全和效率的加速车道合理长度进行研究。运用基于车辆汇入理论的长度计算模型,引入可靠度理论,构建加速车道长度的功能函数。对功能函数中的最低... 详细信息

为克服现行规范采用确定性模型设计加速车道长度的缺点,考虑不同匝道设计速度,对满足行车安全和效率的加速车道合理长度进行研究。运用基于车辆汇入理论的长度计算模型,引入可靠度理论,构建加速车道长度的功能函数。对功能函数中的最低合流速度等相关参数统计推导,生成变量随机数代入蒙特卡洛法求解,估计不同主线和匝道设计速度下加速车道长度可靠概率。结合结构可靠性设计标准,以可靠概率大于95%为基准,得到了对应主线设计速度140 km/h与匝道设计速度30,40,50,60 km/h的加速车道长度推荐值。利用城市交通仿真(Simulation of Urban Mobility,SUMO)验证了推荐值的合理性,结果表明:加速车道可靠概率随加速车道长度增加而增加,且达到一定值后趋于稳定。给定的服务水平和目标可靠指标下,加速车道长度受主线及匝道设计速度影响,与匝道设计速度负相关。相较于确定性模型,基于可靠度理论和交通仿真模型的加速车道长度设计更灵活、可靠。

关键词：道路工程加速车道长度计算模型可靠度理论 SUMO仿真超高速公路

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装配式道路基层结构接缝传荷性能及影响参数分析

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森林工程 2023年第2期39卷 165-175页

作者：田志伟贾立夫于兵杰贾艳敏东北林业大学土木工程学院哈尔滨150040 东北林业大学工程咨询设计研究院有限公司哈尔滨150040

为研究装配式道路基层结构接缝的传荷性能及影响参数,该研究设计装配式基层静力加载试验,分析试验结构在不同等级荷载作用下装配式基层接缝的传荷性能,建立三维有限元模型,并对试验结果进行验证。在有限元分析结果与试验结果验证基础上... 详细信息

为研究装配式道路基层结构接缝的传荷性能及影响参数,该研究设计装配式基层静力加载试验,分析试验结构在不同等级荷载作用下装配式基层接缝的传荷性能,建立三维有限元模型,并对试验结果进行验证。在有限元分析结果与试验结果验证基础上,使用有限元分析法对装配式基层传荷性能进行影响参数分析。研究2种加载工况下,预制板混凝土强度等级、灌浆料弹性模量以及荷载等级对行车方向传荷性能的影响。结果表明,预制板混凝土强度等级比灌浆料强度等级对传荷性能的影响更大;双点加载传荷性能比单点加载传荷性能更好;装配式基层接缝灌浆料弹性模量从32500 MPa下降到22500 MPa,会增大接缝的应变,降低预制板之间传荷性能。随着荷载增加,装配式基层接缝传荷性能下降,接缝应变和接缝弯沉均增大,需严格控制超载情况。

关键词：道路工程装配式基层接缝应变传荷性能数值模拟

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高速公路加速车道设计影响因素及长度计算模型综述

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重庆交通大学学报(自然科学版) 2025年第3期44卷 40-48页

作者：何永明王繁隋胜春东北林业大学土木与交通学院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学工程咨询设计研究院有限公司黑龙江哈尔滨150040

高速公路加速车道长度确定是合流区几何参数设计的核心内容,直接影响着合流区的通行效率和行车安全。为探究加速车道研究现状与发展趋势,合理设置加速车道,利用文献计量学方法从影响因素和长度计算模型两方面对加速车道设计相关研究进... 详细信息

高速公路加速车道长度确定是合流区几何参数设计的核心内容,直接影响着合流区的通行效率和行车安全。为探究加速车道研究现状与发展趋势,合理设置加速车道,利用文献计量学方法从影响因素和长度计算模型两方面对加速车道设计相关研究进行综述和评价。针对不同影响因素,梳理了间隙接受理论模型、车辆汇入理论模型、交通仿真模型、Breakdown概率模型、可靠度理论模型、回归模型等加速车道长度计算模型,概括了加速车道评价指标和设计存在的问题,并展望了未来的研究前景。研究表明:现有的相关规范在大型车行驶特性、驾驶员驾驶特征和异质交通流条件等方面的考虑尚不全面,有待进一步修订和完善。为避免间隙接受理论的缺陷,未来可采用简单、易操作的Breakdown概率模型和可靠度理论模型或可重复性强的交通仿真模型,联合数据驱动方法对加速车道长度进行研究,使之更具普遍适用性,保障长度的可靠性。加速车道长度优化、渐变段设计、客货分离的专用加速车道设计、高速公路主线同侧连续入口最小间距等是未来的研究方向。

关键词：道路工程加速车道长度计算模型设计影响因素

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基于地理加权随机森林的黑龙江省森林碳储量遥感估测

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中南林业科技大学学报 2024年第7期44卷 64-76页

作者：卫格冉李明泽全迎王斌刘建阳明烺东北林业大学森林生态系统可持续经营教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学工程咨询设计研究院有限公司黑龙江哈尔滨150040

【目的】构建地理加权随机森林(Geographically weighted random forest,GWRF)模型估算森林碳储量以解决区域尺度范围内森林碳储量估算精度不高的问题,对科学经营管理森林、推动碳循环和碳汇相关研究、实现我国“双碳”目标有重要指导... 详细信息

【目的】构建地理加权随机森林(Geographically weighted random forest,GWRF)模型估算森林碳储量以解决区域尺度范围内森林碳储量估算精度不高的问题,对科学经营管理森林、推动碳循环和碳汇相关研究、实现我国“双碳”目标有重要指导意义。【方法】以黑龙江省小兴安岭、长白山地区森林植被碳储量为研究对象,基于2015年森林资源连续清查数据和Landsat8-OLI影像,采用普通最小二乘(Ordinary least squares,OLS)、随机森林(Random forest,RF)模型、地理加权回归(Geographically weighted regression,GWR)模型以及地理加权随机森林模型分别构建不同林型及总体(不分林型)的森林碳储量估测模型,比较是否区分林分类型时,不同模型预测精度之间的差异,实现对研究区森林碳储量的精准反演。【结果】1)各个模型在区分林型时的预测精度均高于总体(不分林型)情况,以GWRF模型精度最优,其中针叶林精度最高(R^(2)=0.58,RMSE=15.97 t/hm^(2));阔叶林次之(R^(2)=0.46,RMSE=17.66 t/hm^(2));针阔混交林随后(R^(2)=0.45,RMSE=19.51 t/hm^(2));总体(不分林型)最低(R^(2)=0.40,RMSE=20.22 t/hm^(2))。2)4种模型的检验精度GWRF>RF>GWR>OLS。与OLS相比,GWRF在针叶林、阔叶林、针阔混交林和总体(不分林型)中提升的ΔR^(2)分别为0.15、0.09、0.16和0.04;降低的ΔRMSE分别为2.09、1.35、3.47和0.89 t/hm^(2);与RF相比,GWRF提升的ΔR^(2)分别为针叶林0.14、阔叶林0.06、针阔混交林0.04、总体(不分林型)0.02;降低的ΔRMSE分别为针叶林1.95 t/hm^(2)、阔叶林0.86 t/hm^(2)、针阔混交林0.67 t/hm^(2)、总体(不分林型)0.29 t/hm^(2)。3)研究区森林碳储量密度最高预测值为77.08 t/hm^(2),最低值为5.24 t/hm^(2),平均值为41.07 t/hm^(2),总量为552.04 Tg;从空间上看,森林碳储量高值分布在小兴安岭东南部、张广财岭等地区,呈现斑状不均匀性分布。【结论】相比于其他3种模型,GWRF作为局部模型,考虑到空间异质性,在区域尺度范围内估测森林碳储量有较好的应用前景。区分林分类型能提高预测精度,在今后对森林生物量或碳储量的研究中,应考虑区分林分类型建模。本研究的模型和方法有一定适应性,可为森林资源的快速和精准监测提供方法借鉴。

关键词：森林碳储量地理加权随机森林地理加权回归随机森林遥感估测

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一种桥梁临时加固支撑装置

一种桥梁临时加固支撑装置

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作者：单炜李倩于天来贾亮 150000 黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号

本发明公开了一种桥梁临时加固支撑装置，属于桥梁建筑技术领域，包括：安装座，所述安装座内滑动安装有支撑板组，所述支撑板组包括并排贴合设置的多个支撑板，所述空槽底壁安装有与支撑板连接的第一驱动机构，所述支撑板上设有T形的... 详细信息

标准号: CN116240823A

本发明公开了一种桥梁临时加固支撑装置，属于桥梁建筑技术领域，包括：安装座，所述安装座内滑动安装有支撑板组，所述支撑板组包括并排贴合设置的多个支撑板，所述空槽底壁安装有与支撑板连接的第一驱动机构，所述支撑板上设有T形的滑槽，多个滑槽连通形成贯穿支撑板组的安装腔，所述安装腔内安装有能够弹性变形的连接板，所述连接板两端均延伸出安装腔外，所述安装腔内安装有能够弹性变形的连接板。本发明通过设置多个支撑板与连接板配合，驱动其中一个支撑板移动时，能够带动两侧的支撑板成阶梯状移动，并通过第一弹性垫与桥梁底部配合，能够更好的对拱桥等桥梁底部为弧形的桥梁进行支撑，且能够对不同弧形曲率的拱桥进行支撑。

关键词：支撑板安装腔连接板桥梁安装座拱桥滑槽第一驱动机构连接板两端弧形曲率滑动安装临时加固桥梁建筑贴合设置支撑装置弹性垫阶梯状底壁空槽移动支撑连通配合驱动贯穿延伸

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玄武岩纤维沥青混合料损伤演化规律研究

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合成纤维 2024年第4期53卷 90-95页

作者：彭海东东北林业大学工程咨询设计研究院有限公司黑龙江哈尔滨150036

为了探究不同玄武岩纤维直径(3、7、13μm)沥青混合料的裂缝损伤演化规律,制作了SCB沥青混合料试件,通过同步开展SCB半圆弯拉试验及数字图像散斑(DIC)分析,并对破坏后的试件进行扫描电镜成像,分析玄武岩纤维的掺入及其直径对混合料抗裂... 详细信息

为了探究不同玄武岩纤维直径(3、7、13μm)沥青混合料的裂缝损伤演化规律,制作了SCB沥青混合料试件,通过同步开展SCB半圆弯拉试验及数字图像散斑(DIC)分析,并对破坏后的试件进行扫描电镜成像,分析玄武岩纤维的掺入及其直径对混合料抗裂性能的影响,结论如下:SCB试验结果表明,掺入直径7μm玄武岩纤维能够提高裂缝发展所需能量36.6%,同时延缓裂缝发展速度122.2%;DIC分析表明,掺入玄武岩纤维能够大幅降低混合料的水平位移与垂直位移,同时降低试件起裂时间3 s以上;断裂指标的计算结果表明,相比未掺加纤维混合料,直径为3、7、13μm纤维试件的平均裂缝扩展速度分别降低21.5%、55.7%、11.1%,断裂韧性分别提高13.1%、28.6%、10.3%;扫描电镜微观形貌表明,掺入纤维后混合料的破坏面裂缝明显减少,玄武岩纤维强度、空间成网性、与沥青的黏附性,是其阻裂能力的来源;直径为7μm的玄武岩纤维的阻裂效果优于直径为3、13μm的。

关键词：玄武岩纤维纤维直径沥青混合料损伤规律

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石灰岩矿粉性质对沥青胶浆性能的影响因素及其技术标准

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哈尔滨工业大学学报 2022年第9期54卷 7-16页

作者：王龙马海龙王天伟彭海东哈尔滨工业大学交通科学与工程学院哈尔滨150090 黑龙江省交通投资集团有限公司哈尔滨150060 东北林业大学工程咨询设计研究院有限公司哈尔滨150001

为了确定石灰岩矿粉性质中影响沥青胶浆抗冻性能的主要因素,并制定石灰岩矿粉分级和选用原则,对不同类型矿粉的沥青胶浆进行了冻融循环试验,分别检测其冻融前后的化学成分、微观形貌、微观力学性质和流变性能的变化,并对试验结果进行随... 详细信息

为了确定石灰岩矿粉性质中影响沥青胶浆抗冻性能的主要因素,并制定石灰岩矿粉分级和选用原则,对不同类型矿粉的沥青胶浆进行了冻融循环试验,分别检测其冻融前后的化学成分、微观形貌、微观力学性质和流变性能的变化,并对试验结果进行随机森林分析。结果表明:矿粉的掺入能够改善沥青胶浆的冻融老化性能,冻融循环后,胶浆粗糙度下降幅度、表面模量提升幅度与矿粉CaCO_(3)含量(质量分数)呈抛物线下降趋势,沥青胶浆黏附力与矿粉CaCO_(3)含量呈直线下降关系,为保持沥青胶浆冻融后性能的稳定,矿粉的CaCO_(3)含量不应低于85%;季冻区的沥青路面比非季冻区更容易发生水损害,与非季冻区相比,季冻区矿粉中CaCO_(3)含量应提高10%。随机森林方法分析表明,矿粉的物理化学性质对胶浆性能影响的程度排序为比表面积>CaCO_(3)含量>细度指标>塑性指数,比表面积影响沥青与矿粉的反应速度,而CaCO_(3)含量影响其反应的充分性。所提出的石灰岩矿粉母岩技术要求与矿粉的综合分级技术标准,可指导路用矿粉的分级、选用和生产控制。

关键词：沥青胶浆矿粉性质冻融循环微观分析流变特性随机森林技术标准

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新型超高性能混凝土湿接缝连续T梁抗弯性能试验及有限元分析

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森林工程 2023年第4期39卷 180-190页

作者：帅文学贾立夫郭东升贾艳敏东北林业大学土木工程学院哈尔滨150040 东北林业大学工程咨询设计研究院有限公司哈尔滨150040 宁波市高等级公路建设管理中心浙江宁波315000

为提高普通混凝土连续梁桥负弯矩抗裂性能,以30 m预应力混凝土简支转连续T梁为原型和设计一个1∶5的缩尺试验模型梁,对其进行抗弯试验,具体对试验梁的破坏形态、跨中荷载-挠度关系、跨中截面应变、裂缝分布、刚度折减进行分析研究。采... 详细信息

为提高普通混凝土连续梁桥负弯矩抗裂性能,以30 m预应力混凝土简支转连续T梁为原型和设计一个1∶5的缩尺试验模型梁,对其进行抗弯试验,具体对试验梁的破坏形态、跨中荷载-挠度关系、跨中截面应变、裂缝分布、刚度折减进行分析研究。采用有限元软件ABAQUS建立试验梁的有限元模型,利用有限元模型分析不同湿接缝材料、预制部分混凝土强度等级、纵向钢筋配筋率和超高性能混凝土(UHPC)抗拉强度对梁抗弯性能的影响。试验结果表明,新型构造湿接缝设计具有合理性,能提高梁的整体刚度、耐久性和安全性,满足工程实际要求。超高性能混凝土的引入能够有效地减小裂缝宽度,显著提高普通混凝土(normal concrete,NC)截面的刚度;实际试验值与模型模拟值拟合程度良好,所建立的有限元模型具有一定的准确性和适用性。参数分析表明,提高配筋率能够显著提高梁的极限承载力和开裂后的刚度,但是对开裂荷载和开裂前的抗弯性能影响较小;采用UHPC代替普通混凝土C30作为湿接缝材料明显提高了梁的承载能力和刚度,验证了此设计方案的合理性;预制部分的强度等级,能够提高梁的极限承载能力,但影响较小,对梁开裂前的受弯性能影响很小,而UHPC抗拉强度对梁整体的承载能力、刚度和破坏挠度几乎没有影响。

关键词：超高性能混凝土简支转连续T梁破坏形态抗弯性能有限元分析

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