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Land use/cover change effects on floods with different return periods: a case study of Beijing, China

Yueling WANG, Xiaoliu YANG

《环境科学与工程前沿（英文）》 2013年第7卷第5期页码 769-776 doi: 10.1007/s11783-013-0542-z

摘要： In this study, an approach integrating digital land use/cover change (LUCC) analysis, hydraulic modeling and statistical methods was applied to quantify the effect of LUCC on floods in terms of inundation extent, flood arrival time and maximum water depth. The study took Beijing as an example and analyzed five specific floods with return periods of 20-year, 50-year, 100-year, 1000-year and 10000-year on the basis of LUCC over a nine-year period from 1996 to 2004. The analysis reveals that 1) during the period of analysis Beijing experienced unprecedented LUCC; 2) LUCC can affect inundation extent and flood arrival time, and floods with longer return periods are more influenced; 3) LUCC can affect maximum water depth and floods with shorter return periods are more influenced; and 4) LUCC is a major flood security stressor for Beijing. It warns that those cities having experienced rapid expansion during recent decades in China are in danger of more serious floods and recommends that their actual land use patterns should be carefully assessed considering flood security. This integrated approach is demonstrated to be a useful tool for joint assessment, planning and management of land and water.

关键词： inundation extent flood arrival time maximum water depth shallow flow model

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化爆冲击波在90°拐角通道内的到时规律

沈俊,李永池,庞伟宾,

《中国工程科学》 2006年第8卷第3期页码 53-57

摘要：

对空气冲击波在90°拐角坑道内传播的到时规律及其影响因素进行了实验研究，在无量纲分析基础上建立了简化的工程模型。通过对实验数据拟合建立了可以对高能炸药在90°拐角坑道内爆炸产生的空气冲击波到达时间进行预计的公式，利用该公式可以进一步求得空气冲击波在90°拐角坑道内的传播速度。

关键词：内爆炸冲击波到时

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系统误差条件下基于AOA/TOA/FOA的多目标结构总体最小二乘算法 None

Xin CHEN, Ding WANG, Rui-rui LIU, Jie-xin YIN, Ying WU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第7期页码 917-936 doi: 10.1631/FITEE.1700735

摘要：单站无源定位系统避免了多个观测站之间复杂的时间同步和信息交换，在电子战中越来越重要。基于单个运动站定位系统，考虑到来自不同目标的观测具有相同的观测站位置及速度误差，提出一种具有高定位精度和数值稳定性的定位方法。根据到达角（AOA）、到达时间（TOA）和到达频率（FOA）等观测量，推导出相应的伪线性方程。在此基础上，提出一种结构总体最小二乘（STLS）优化模型，并利用逆迭代算法获得固定目标的位置。推导了所提算法的定位性能，并通过一阶误差分析证明了STLS算法的理论性能和约束总体最小二乘算法的理论性能一致，两者都能够达到克拉美罗界精度。仿真结果表明了理论推导的正确性和所提算法的优越性。

关键词：单站；结构总体最小二乘；逆迭代；到达角（AOA）；到达时间（TOA）；到达频率（FOA）；多源

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基于重要性采样的TOA与FOA无源定位算法 Article

Rui-rui LIU, Yun-long WANG, Jie-xin YIN, Ding WANG, Ying WU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第8期页码 1167-1179 doi: 10.1631/FITEE.1601657

摘要：最大似然类的无源定位方法可以达到较高的定位精度，但其计算量非常大。由于时频参数联合定位模型本身的非线性和非凸性非常大，繁重的计算量在TOA与FOA联合定位系统中表现尤为明显。本文针对这一问题，通过Pincus全局最优理论和蒙特卡洛重要性采样技术降低了最大似然类定位算法的计算复杂度，并且保证算法可以收敛到全局最优解。本文主要的贡献是构建了一个高斯分布的概率密度函数来近似原始的代价函数方便后续的采样，我们称之为重要性函数。该方法所带来性能上的提升是因为选择了最优的重要性函数并且Pincus保证算法收敛到全局最小值。这一处理大大降低了计算量，由于算法进行了泰勒级数展开，需要初始估计值。通过采样处理并且对样本进行加权，本文算法对初始估计值具有良好的鲁棒性。最后，实验证明本文所提算法可以达到克拉美罗限，且性能要优于现有算法。

关键词：无源定位；到达时间；到达频率；蒙特卡洛重要性采样；最大似然估计

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多星联合定位理论性能分析 Article

Ding WANG,Shuai WEI,Ying WU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第12期页码 1360-1387 doi: 10.1631/FITEE.1500285

摘要：为利用卫星束确定地球表面目标的位置信息具有很多重要应用，例如导航，监控，遥感等。然而，在实际条件下，会有很多因素影响卫星定位系统的精度，比如说信号参数的测量误差，卫星位置误差以及校正源的位置误差。本文基于时差观测量系统分析了多星联合定位的理论性能。首先在基于目标高程约束和高斯误差的假设下，推导四种定位场景下目标位置估计方差的克拉美罗界。第一种场景仅考虑时差观测量误差，并且假设卫星位置精确已知；第二种场景同时考虑时差观测量误差和卫星位置误差；第三种场景假设存在若干位置信息精确已知的校正源，其用于消除卫星位置的影响；第四种场景则假设校正源位置也存在测量误差。此外，文中基于一阶扰动分析和拉格朗日方法推导了两种情形下的定位均方根误差的表达式。第一种情形是假设卫星位置精确已知但实际上却含有误差；第二种情形则是假设校正源位置精确已知但实际上却含有误差。仿真结果验证了文中理论分析的有效性。

关键词：卫星定位；时差；克拉美罗界；校正源；性能分析

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基于到达时间差和到达频率差的多层等梯度声速剖面建模与声学定位 Research Article

詹东洲1,王思甜1,蔡守桂1,郑华荣2,徐文2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第1期页码 164-175 doi: 10.1631/FITEE.2100398

摘要：利用传感器节点处信号多普勒频移的导数，提出一种新的使用到达时间差（time difference of arrival，TDOA）和到达频率差（frequency difference of arrival

关键词：水下声学传感器网络；声学定位；声速剖面；到达时间差（TDOA）；到达频率差（FDOA）

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交换式以太网NC建模与实时性能分析

王晓欣,刘鲁源,刘昆,马津艳

《中国工程科学》 2006年第8卷第6期页码 55-59

摘要：

交换式以太网的实时性能分析是工业以太网研究领域的一个热点课题，目前还没有一个有效的数学模型来对其进行描述。通过对典型交换机结构的分析，应用网络微积分理论建立了交换机的服务曲线模型，该模型将交换机中的数据流分为实时数据和非实时数据，并得到了最大延迟值和最大缓存需求值等，最大延迟为交换机的实时应用提供了理论边界值，最大缓存需求值为在实时工业环境中的交换机构建提供了理论参考。

关键词：网络微积分交换机到达曲线服务曲线延迟

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基于DEM的资料短缺地区设计洪水推求

张婷,冯平

《中国工程科学》 2011年第13卷第12期页码 68-73

摘要：

以缺少径流资料的福州市北部山区流域为例，通过数字高程模型（DEM）技术与新安江三水源模型相结合的方法，探讨了资料短缺地区设计洪水的计算方法。通过参证站水文模型参数的移用，解决了流域内其他子流域的产汇流参数的估算问题。在汇流计算中，通过DEM推求等流时线，避免了在地图上勾绘等流时线的繁琐工作。随着全国各地数字高程模型的建立，将其运用到水文计算当中有重要的现实意义。

关键词：资料短缺地区设计洪水数字高程模型（DEM）等流时线

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三峡工程防洪与调度

蔡其华

《中国工程科学》 2011年第13卷第7期页码 15-19

摘要：

概述了三峡工程在长江流域防洪中的重要地位，简要介绍了《三峡水库优化调度方案》，结合2010年三峡工程实际防洪调度运行，分析了三峡工程的防洪调度效果，探讨了与水库防洪调度相关的几个问题，并对今后的工作提出建议。

关键词：三峡工程防洪调度

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A rain-on-snow mixed flood forecast model and its application

Jian WU, Lan LI,

《结构与土木工程前沿（英文）》 2009年第3卷第4期页码 440-444 doi: 10.1007/s11709-009-0051-0

摘要： Based on summarizing the rule of rainstorm and snowmelt mixed flood, the structure of rain-on-snow runoff-generation is discussed; and critical temperature is used to determine the form of precipitation and snowmelt factor, taking into account rainfall volume of snowmelt. A rain-on-snow flood forecast model is developed by combining LL-Ⅰdistributed hydrology model. The Kalangguer River, an internal river in Xinjiang Autonomous Region, is taken for example. It is indicated that the model has a higher precision of forecasting; its determinacy coefficient is greater than 0.80.

关键词： Xinjiang Autonomous forecasting hydrology temperature rain-on-snow runoff-generation

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非常泄洪设施对大坝防洪安全的研究

吴时强,姜树海

《中国工程科学》 2000年第2卷第12期页码 66-72

摘要：

文章引人随机微分方程，采用泄洪风险分析方法评估水电站采用非常泄洪设施对大坝安全所带来的影响，并结合某一工程设置两条非常泄洪洞的可行性进行论证。在充分分析计算条件对风险率灵敏性的前提下，讨论了调洪方案下两条非常泄洪洞启用的条件及相关的泄洪风险，为导流洞改建方案的确定提供依据。分析结果表明该方案基本维持原设计方案的泄洪风险水平，说明设置非常泄洪设施是可行的。

关键词：大坝安全泄洪风险分析随机微分方程

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泰国湄南河2011年洪水观察与启示

刘宁,张志彤,黄金池

《中国工程科学》 2013年第15卷第4期页码 108-112

摘要：

2011年泰国湄南河发生了历史特大洪水，给流域内带来了巨大的灾害损失，洪水肆虐期间及洪水过后，中国政府接受泰国政府的邀请，先后派遣专家及其团队赴泰国进行了有关防洪减灾技术咨询，得到了泰国政府和有关方面的高度评价和肯定。本文针对泰国2011年防洪减灾工作中出现的一些问题，结合国际防洪减灾领域近些年理论与实践的发展趋势，探讨了今后一个时期开展防洪减灾工作需要特别注意的一些重要问题。

关键词：湄南河洪水灾害反思

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Numerical simulation of flood inundation processes by 2D shallow water equations

ZHANG Xinhua, LONG Wenfei, XIE Heping, ZHU Jiahua, WANG Jiangping

《结构与土木工程前沿（英文）》 2007年第1卷第1期页码 107-113 doi: 10.1007/s11709-007-0011-5

摘要： In order to strengthen flood risk management in a river basin, to upgrade the capability of flood control, and to reduce the loss of lives and properties in urban areas, a numerical simulation model using 2D shallow water equations was proposed in this study. A satisfactory result has been obtained by applying the model in the Fuji River basin in central Japan. The result indicates that the numerical simulation model proposed can be adopted not only in the risk management of a river basin, but also in the study of realtime operations of rescue jobs and evacuation routes in a municipal region suffering from a serious flooding event.

关键词： control satisfactory management central rescue

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长江流域气象-水文暴雨洪涝预警技术系统研究

崔春光,赵玉春,彭涛,王斌,李俊,万蓉

《中国工程科学》 2012年第14卷第10期页码 27-32

摘要：

对长江流域暴雨洪涝预警研究和业务的4个方面, 即暴雨中尺度野外观测科学试验、暴雨中尺度系统形成机理研究、暴雨数值模式预报技术研发以及水文气象耦合模式发展等进行了回顾, 分析了制约长江流域暴雨预报和洪涝灾害预警能力和水平提高的主要因素, 提出了亟待解决的主要科学技术问题及其应对策略。

关键词：长江流域暴雨洪涝预警

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基于马尔可夫到达过程的两级可修备件（S-1，S）库存优化模型

陈童,黎放,狄鹏

《中国工程科学》 2015年第17卷第5期页码 113-119

摘要：

本文以两级可修备件库存系统为研究对象，采用马尔可夫到达过程（MAP）描述备件需求规律，考虑有限维修设施的情况，假设故障件维修时间、备件运输时间以及采购时间均服从phase-type（PH）分布，建立了一种描述能力更强、解析计算性更好的（S-1，S）库存优化模型，并推导出系统缺货量分布函数；然后通过算例演示了模型的优化效果，验证了模型的正确性和适用性。

关键词：（S-1，S）库存策略；两级库存；可修备件；马尔可夫到达过程

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Land use/cover change effects on floods with different return periods: a case study of Beijing, China

Yueling WANG, Xiaoliu YANG

期刊论文

化爆冲击波在90°拐角通道内的到时规律

沈俊,李永池,庞伟宾,

期刊论文

系统误差条件下基于AOA/TOA/FOA的多目标结构总体最小二乘算法

Xin CHEN, Ding WANG, Rui-rui LIU, Jie-xin YIN, Ying WU

期刊论文