邊界與海洋研究范文
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篇1
[中圖分類號]D993.5 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-518X(2012)03-0137-05
黃偉(1981-),男,法學博士,武漢大學中國邊界與海洋研究院講師,主要研究方向為國際法、海洋法及海洋爭端解決;孔令杰(1980-),男,武漢大學中國邊界與海洋研究院副教授,主要研究方向為海洋法。(湖北武漢430072)
本文系教育部哲學社會科學研究重大課題攻關項目“全球化背景下中國海洋權益法律保障研究”(項目編號:09JZD0023)、武漢大學自主科研項目(人文社會科學)、中央高校基本科研業務費專項資金資助項目的階段性研究成果。
一般而言,海洋劃界主要是指對領海、專屬經濟區和大陸架這三個海洋區域的劃界,而海洋劃界的歷史其實就是它們產生和發展的過程。單一海洋劃界是海洋劃界的新類型,關于其產生和發展的過程及原因,我們必須從整個海洋劃界史中探尋。
一、單一海洋劃界產生和發展
海洋劃界問題,是19世紀20年代領海和公海并立的海洋法律秩序最終形成后才出現的。此前幾乎全部限于河流和湖泊的水域劃界問題,此后才進入以領海劃界為中心的時代。
1945年后,隨著以《杜魯門公告》作為“實證法的起點”的大陸架法律制度的出現和逐步發展,海洋劃界不再限于劃分國家間的領海界線,而開始把重點轉移到大陸架劃界的問題上來。此后至1975年專屬經濟區的概念被正式提出前,關于海洋劃界的協定共有64個,劃定的海洋邊界有57條,其中,專門的大陸架邊界便有39條之多。在此期間,以1952年秘魯跟智利和厄瓜多爾分別簽訂的兩個海洋劃界協定為契機,國家為海床和底土及上覆水域劃定一條單一通用海洋邊界(a singleall-purpose maritime boundary)的實踐開始出現。
1975年,在第三次聯合國海洋法會議的第三期會議上,《非正式單一協商文件》第61條首次作出關于專屬經濟區劃界的規定,此后,國家開始日益關注專屬經濟區劃界問題。經過長期斗爭和妥協,專屬經濟區制度最終被規定在《聯合國海洋法公約》第五部分。順應這種變化,大多數國家不再為大陸架單獨立法,轉而為專屬經濟區立法或將兩者結合起來,國家間海洋劃界也從主要涉及大陸架劃界發展到包括專屬經濟區劃界。
從國家立法看,1975年后正式的關于專屬經濟區或漁區劃界的國內立法開始大量涌現。1976年有4個,1977年有7個,1978年有11個,到《聯合國海洋法公約》出臺時已有30個,1994年《聯合國海洋法公約》生效時相關的國家立法達到55個。同時規定大陸架和專屬經濟區的立法也陸續出現,如1976年《巴基斯坦領水和海洋區域法》和《印度領水、大陸架、專屬經濟區和其他海洋區域法》、1977年《民主也門共和國領海、專屬經濟區、大陸架和其他海洋區域法》和《關于越南領海、毗連區、專屬經濟區和大陸架的聲明》、1979年《冰島領海、專屬經濟區和大陸架法》、1981年《阿曼關于領海、大陸架和專屬經濟區的皇家法令》和1998年《中華人民共和國專屬經濟區和大陸架法》等。從國家劃界實踐看,1975年前,與海洋劃界相關的70個協定中僅有9個考慮過經濟區或漁區的劃界問題,而此后至2007年間的164個協定中竟有110多個涉及專屬經濟區或漁區的劃界問題。
不過,上述轉變雖然使專門的大陸架劃界在整個海洋劃界實踐中的數目和比例急速下降(分別由43個降為21個,從約60%降為約13%),卻并未造成專屬經濟區或漁區劃界的迅猛增加。事實上,1975年后專門關于專屬經濟區或漁區劃界的協定僅有6個,國際司法和仲裁實踐則根本沒有。
相反,以上述轉變為契機,對大陸架和專屬經濟區或漁區劃定單一海洋邊界的實踐卻有了長足發展。1975年后至今,關于單一海洋邊界的協定共有96個,占同期海洋邊界協定的近57%,占迄今所有同類協定的近90%;劃定的單一海洋邊界共96條,約占同期被劃定的海洋邊界總數的77%。它們遍及全球且增長迅猛。從地域分布看,涉及歐洲的有47個,涉及拉美的有7個,涉及北美的有30個,涉及亞洲的有19個,涉及非洲的有11個,涉及大洋洲的有12個;從時間分布看,1976—1982年間為29個,1983—1992年間為28個,1993-2004年間為38個。1975年前,國際社會根本沒有劃定單一海洋邊界的國際司法和仲裁實踐;1975年后至今,有12例,尤其是進入21世紀以來,所有與海洋劃界相關的國際司法和仲裁實踐都采用了單一海洋邊界。
值得注意的是,單一海洋邊界在實踐中可以表現為不同的形式,若以所劃定的管轄范圍為標準,大致可分為兩種:
篇2
總結了對灌漿套管的初始應力分布的推導及其理論解。
關鍵詞:灌漿套管;水泥漿;初始應力;理論解
Abstract:Distributions of initial stress in pile-to-sleeve connections are developed based on the theory of elasticity.
Key words:Pile-to-sleeve connection; cement grout; initial stress; analytic solution
中圖分類號: TU74文獻標識碼:A 文章編號:
1 引言
地震及其引發的次生災害對人類帶來巨大的生命和財產損失。因此,研究提高房屋建筑的抗震性能對抵御地震等自然災害方面起著重要作用,能夠有效的保護人民生命財產安全。另外,隨著科學技術的進步,我國的多、高層建筑日趨增多,高層建筑和高聳結構正向著日益增高和高強輕質的方向發展。此時,一種灌漿套管技術——灌注膨脹水泥漿鋼管套管技術走入我們的視野,其特殊的作用機理使其具有作為摩擦耗能器使用的潛質。
2基本假設
水泥漿體和鋼管均能滿足彈性力學理論的基本假定,可運用彈性力學相關理論對其進行分析。
3彈性力學基本方程的建立
3.1 水泥漿基本方程的建立
在極坐標下(極點取在圓心),膨脹水泥漿體的彈性力學基本方程表達式[9]如下:
平衡微分方程:
幾何方程:
物理方程:
應變協調方程:
上式中,ρ為極徑;φ為極角;Eg1為平面應變下水泥漿體的換算彈性模量;υg1為平面應變下水泥漿體的換算泊松比;為徑向應力;為環向應力;為剪應力;為徑向應變;為環向應變;εE為水泥漿體自由膨脹引起的應變;為徑向位移;為環向位移。
引入應力函數U,使得
整理得:
對于水泥漿環而言,膨脹引起的應變εE為常數,則任意一點應力、位移表達式為:
3.2 鋼管基本方程的建立
鋼的物理方程為:
上式中,Es1為平面應變下鋼的換算彈性模量;υs1為平面應變下鋼的換算泊松比;其余符號同前。
對于鋼管任意一點的應力、位移表達式推導過程同水泥漿體,即得應力函數:
則鋼管任意一點的應力、位移表達式為:
4灌漿套管初始應力求解
4.1 灌漿套管中初始應力、位移分布的求解
4.1.1 外鋼管徑向剛度較大時
水泥漿體受力狀態由邊界條件知:
靜力邊界條件:
位移邊界條件:
外鋼管受力狀態由邊界條件知:
靜力邊界條件:
位移邊界條件:
內鋼管受力狀態邊界條件知:
靜力邊界條件:
位移邊界條件:
由內鋼管的靜力邊界條件解得內鋼管任意一點的應力和位移表達式:
代入水泥漿環的位移邊界及條件靜力邊界條件,得:
其中,
灌漿套管中水泥漿體任意一點的應力和位移表達式:
4.1.2 外鋼管徑向剛度較小時
水泥漿體受力狀態由邊界條件知:
靜力邊界條件:
位移邊界條件:
外鋼管受力狀態邊界條件知:
靜力邊界條件:
位移邊界條件:
代入水泥漿環的位移邊界條件及靜力邊界條件,得:
水泥漿環任意一點的應力和位移表達式:
5小結
本文總結了灌漿套管中由于水泥膨脹引起的鋼管與水泥漿體界面初始應力分布的理論解推導,及內、外鋼管及水泥漿體內初始應力分布計算公式。
參考文獻:
Boswell L F, Mello C D. The experimental behavior of grouted connections for construction and repair [M]. Amsterdam: Elsevier Science Publishers, 1985: 835-844.
篇3
東北亞地區是亞太地區激烈的海洋爭端中日趨凸現其重要性的區域。這一地區的政治格局非常復雜,“總體來說是一個四大國主導的政治格局,同時又有著復雜的三角均勢格局,即美、中、俄關系,美、日、中關系,中、日、韓關系?!薄?〕本文試圖從國家利益層次分析的角度對東北亞海洋爭端進行分類剖析,并提出不同類型海洋爭端的解決機制。
一、東北亞地區海洋爭端概況
(一)東北亞地區主要海洋爭端國際海洋爭端系指涉及海洋領域的兩個或兩個以上國家之間、國家與其他公認國際法主體之間產生的國家利益或法律權利等方面的矛盾、分歧、對立和沖突。東北亞地區所包含的六個國家中,除蒙古國以外,日本、韓國、朝鮮、俄羅斯、中國都有海洋爭端。“所包含的海洋范圍可以被界定為白令海峽以南、臺灣海峽以北、日本列島以西到中國大陸基線的這一區域內。需要說明的是,本文無意窮盡所有的海洋爭端,此處所列為東北亞地區主要海洋爭端,基本涵蓋該地區主要海洋爭端及各種海洋爭端類型,以此作為國家利益分析的對象和目標。
(二)東北亞地區海洋爭端的特點東北亞地區海洋爭端具有如下鮮明特點:1.海洋爭端歷史由來已久中日爭端可以追溯到中國明朝初年將釣魚諸島列入海防范圍。獨島爭端的起源可追溯到1904年日俄戰爭爆發,日本控制獨島,在二戰后韓國和日本都有過對獨島的控制。日俄北方四島爭端則自1956年10月《日蘇共同宣言》簽署以來即成為兩國之間的重要政治爭端。這些海洋爭端伴隨戰后冷戰格局的演化而不斷強化,尤其是在20世紀70年代以來,隨著海洋價值的發現和開采技術的發展,迎來了海洋和海底區域分割的熱潮,東北亞地區海洋爭端也隨之進一步加劇。2.海洋爭端背后的大國烙印從單純的地理因素看,東北亞地區并不包括美國,然而從地緣政治角度看,東北亞地區無論從地區安全還是海洋爭端產生及發展看,都有著美國在背后所起的作用。從歷史根源看,日韓獨島之爭,1946年1月29日在后,聯合國最高司令官總司令部明確將獨島移送給駐韓美軍管轄;中日爭端,1951年9月8日,美日通過《舊金山和約》,將釣魚諸島及沖繩全部交由美軍托管。北方四島則是隨著二戰后被蘇軍占領而由日本所有轉移為蘇聯占有。隨著美國近年來將戰略重心轉移到亞太地區,以及俄羅斯普京政府對于海洋爭端態度的日漸強勢,東北亞海洋爭端將因美國因素而進一步加大解決的難度。3.海洋爭端范疇的多樣性和復雜性東北亞地區海洋爭端既包含爭端、海域劃界爭端,又包括專屬經濟區與大陸架劃界爭端及海洋資源爭端,爭端的多樣性決定了海洋爭端解決方式的復雜性。J.G.梅里爾斯在比較國際海洋爭端解決機制與WTO爭端解決機制后發現,“盡管《聯合國海洋法公約》強調爭端解決方式的選擇,可以說是一個由相互抵觸的方法構成的橫向機制,而WTO則采用了各種方法先后有序的縱向機制,并且依據嚴格的時間表,直到爭端解決為止……往往沒有海洋爭端(maritimedispute)多樣化,從而對于制定統一的程序處理貿易爭端更容易達成一致?!?/p>
東北亞海洋爭端也因其多樣性特征,難以通過統一的序貫式的系列解決程序來處理。一般而言,“包含領土爭端在內的海洋爭端,在解決機制方面更為復雜,也更容易引起沖突;而且海洋邊界劃界由于涉及有價值的海洋資源分配,以及政治感情等因素,往往會觸及一國切身利益相關的歷史或文化根基,甚至稍作犧牲也被視為對國家和國家安全的威脅。”〔4〕這意味著,東北亞地區海洋爭端需要根據爭端類型不同作進一步劃分,從而有針對性地提出解決方向和思路。正因為東北亞海洋爭端具有上述復雜特征,在研究爭端解決機制時,如果局限于“國家不可分割”的窠臼,很難找到解決這些海洋爭端的思路和方向,這需要我們跳出簡單的常規思維模式,從海洋爭端的核心要素中尋找未來解決海洋爭端之路。
二、國際海洋爭端解決機制基于國家利益劃分的三種類型
“圖賓根學派(TübingenApproach)在提出問題結構的理論時,認為問題(或沖突)的性質決定(預先決定)解決問題的方法,建立體制是一種解決沖突的方法?!?/p>
根據國際海洋爭端的核心特質,有必要對現有的國際海洋爭端進行類型劃分,從而根據各自類型特征,找到適合此種海洋爭端的解決機制和途徑。著眼于建立有效的海洋爭端解決機制,以“國家利益”作為國際海洋爭端的核心要素,借用絕對利益和相對利益的層次分析方法,可以將國際海洋爭端劃分為絕對利益海洋爭端、相對利益海洋爭端和共同利益海洋爭端三種類型:1.絕對利益海洋爭端。一般包括海洋領土及海域邊界劃分爭端,主要涉及國家絕對范圍內的領域爭端,包括內水、領海及群島水域的爭端。此類爭端由于涉及到國家的根本利益,往往需要付出更大的努力來解決。2.相對利益海洋爭端。主要包括專屬經濟區、大陸架、國際海底區域等方面的爭端。其中主要涉及權利和管轄權,而這兩種權利從實質意義上有別于,因而,爭端解決的關鍵在于對邊界劃分雙方可以接受的共同利益點,適于通過《聯合國海洋法公約》及相關國際法規定提交司法程序解決。3.共同利益海洋爭端。主要是指與區域性或全球性共同利益相關的海洋利益爭端,一般包括海洋漁業及油氣資源開發等領域爭端,如通過談判和協商方式解決的爭端,各方均認為爭端的解決對大家都有利,對于區域共同利益也有利,因此愿意采用共同開發、合作開發的方式共享利益。從圖1可見,三種海洋爭端在國家利益的分量和層次上,形成一個梯度,從解決方式而言,共同利益海洋爭端之所以放在第一層次,意味著如果海洋爭端中包含三種類型的話,則可以將共同利益海洋爭端的解決作為首要解決目標。其次,解決相對利益海洋爭端,而將解決難度最大的爭端放在最后解決的第三層次。這種由易到難的爭端解決推進方法,也符合國際海洋爭端現實。中國“擱置爭議,共同開發”的海洋爭端解決思路,即從這一理論中可以得到印證。當然,三種利益并非截然分開,而是在爭端解決機制上可以轉化。從建構主義的角度看,國家利益是國家在國際交往中因身份不同而建構而成,國家利益在不同層次上的區分,也因對于國家利益的認知而有所不同,從而在爭端解決機制上,采取不同形式的解決方式,最終取決于國家所認知的國家利益獲取情況。
三、東北亞區域海洋爭端解決思路
(一)海洋爭端解決目標的層次性要實現國際爭端的解決,目標是徹底解除爭端的根源,致使國際爭端完全消失;還是國際爭端只是暫時得到平息,而其根源并未完全解除,一旦條件具備,爭端又一次出現,或者以更為激烈的形式出現。在研究國際爭端解決機制時,首先需要明確國際爭端解決的目標所在。1.海洋爭端的平息與解決EvanLuard認為,關于爭端的解決,有兩個不同的層次,一是平息(Pacify)爭端,一是解決(Resolve)爭端。“平息爭端”是指如果爭端已經爆發則停止對抗,如果尚未爆發則進行阻止?!敖鉀Q爭端”則是指達成爭端雙方都接受的解決方案,從而阻止未來發生類似爭端。后者是更為理想的解決結果,相對也更難實現。國際爭端千差萬別,三種不同類型的國際海洋爭端,“在實現爭端平息還是完全解決方面存在很大差異,一種方式能夠成功解決該爭端,但對解決其他爭端則未必適用?!迸c之類似,沖突理論代表人物約翰•伯頓則根據爭端解決程序的不同,提出區分沖突(爭端)的調停和解決?!罢{停是指當結局意味著一方所失和另一方相應所得,或者一種使所得或者某些當事者都有一定程度的損失的妥協時,爭端得到了調停,為實現這種調停,也許不得不使用一些強制措施”;“而沖突(爭端)的解決則是指結局能完全滿足各方的要求和利益”。兩種程序“雖然存在相互對立的假設,但卻是相互融合的?!备鶕@一思路,可以將東北亞海洋爭端解決的目標劃分為暫時性解決和最終解決兩個層次。暫時性解決是指平息或調停,而最終解決則意味著海洋爭端完全得到了解決。在爭端難以獲取最終解決時,選擇暫時性的解決不失為一種有益的思路。2.在海洋“爭端解決”中引入“爭端管理”的概念如果說爭端解決還局限在對爭端方國家利益的分配和區別方面,則“爭端管理”則意味著對爭端進行有效的、建設性的引導和管控,以使得爭端朝著有利于各方和地區穩定的方向前進。與此相類似的,是“沖突管理”的思路。英國著名的國際法學家馬爾科姆•N•肖(MalcolmN.Shaw)就曾強調要重視羅伯特•詹寧斯(SirRobertJennings)的觀點,即“除了解決爭端,沖突管理也是一個重要的方法必須給予重視。通過沖突管理,緩解緊張局勢,將各方注意力轉移到更有建設性的方面,在不觸動潛在的難點的情況下,防止沖突局面升級”。1959年《南極條約》曾被稱為“聰明的管理”(clevermanagement),各方在對重疊的南極利益聲索過程中,普遍接受了“只要南極條約有效,就沒有南極爭端”的理念,通過沒有限制的條約有效期限,緩解了日益升級的爭端。南極爭端雖然與嚴格意義上的海洋爭端存在一定差別,但是就尋求共同利益而言,在“凍結”等方面的經驗值得國際海洋爭端解決機制借鑒。
(二)東北亞地區海洋爭端解決機制思路1.尋求爭端的階段性和暫時性解決目標東北亞地區國際爭端解決目標是存在不同層次的。理想狀態是將爭端的根源徹底解除,從而實現爭端的最終解決。在國際政治現實中,要實現這種理想狀態是非常困難的。因此,可以謀求暫時性、預防性的解決方式。對于難以解決、包含絕對利益的領土爭端,可以借鑒《南極條約》“凍結”的做法,將爭端各方領土的要求進行凍結,并禁止在有效期內提出關于的新主張?!皬膰H政治的本質來看,所謂的‘凍結’就是各方在不損害既得利益基礎上的妥協”,〔11〕對各國聲索的領土要求,既不承認,也不否認,而是暫時擱置。2.積極尋求利益共識如前所述,無論是絕對利益海洋爭端、相對利益海洋爭端還是共同利益海洋爭端,要取得爭端解決,中期目標都是要取得對于利益的共識。在思路和方法上,取決于對國際爭端根源的看法,如果認為國際爭端起源于物質產品或權威角色這類短缺的有限產品,〔12〕則很難通過第三方加以解決;而如果認為沖突起源于共同享有的或者普遍存在的目標,則可以通過第三方介入,有效促成爭端各方對話從而努力推動爭端解決。這其中包括培育一種共同的價值信仰?!肮餐膬r值信仰對維持協調機制的合作是必需的”,“價值觀念的一致將有沖突的大國黏合在一起。”〔13〕因而,需要爭端各方從實際利益分歧入手,積極尋求共同利益。3.發揮地區安全機制“預防性外交”作用在有些情況下,國際爭端要取得最終解決,在短期來看是難以做到的,但是,可以通過采取一定預防爭端升級措施,實現爭端的暫時性解決。瓦倫西亞(MarkJ.Valencia)在研究東北亞海洋爭端時,認為該地區海洋爭端目前要實現迅速和最終解決(swiftandfinalresolution)是不可能的,因而“最緊迫的任務是找到有效機制加以管理并阻止進一步升級”,他強調通過東盟地區論壇和亞太安全合作理事會等機制和機構安排的“預防性外交”可以發揮積極作用。“雖然爭端各方不愿將爭端提交正式法律機構裁決,但是有可能通過東盟地區論壇等預防性外交手段,不是尋求爭端解決,但是通過非暴力形式管理爭端,阻止或至少控制爭端升級。”〔14〕此外,1982年《聯合國海洋法公約》在海洋爭端解決機制方面取得了很大的突破。東北亞海洋爭端在具體問題上可以借鑒聯合國海洋法爭端解決機制及國際海洋爭端解決實踐中的成功案例。
四、東北亞地區海洋爭端的國家利益層次分析
根據前述國際海洋爭端中的三種類型劃分,東北亞地區海洋爭端可以據此作如下類型劃分:
(一)東北亞地區絕對利益海洋爭端東北亞地區絕對利益海洋爭端涉及日本、韓國、朝鮮、中國和俄羅斯五個國家,獨島、、北方四島三個爭端島嶼和東海、黃海、朝鮮半島西部海域的海域劃界。與國際法院解決的領土爭端相比,東北亞海洋爭端在通過國際法院等司法程序解決中存在較大難度,原因在于:1.東北亞海洋爭端各方缺乏共同價值觀念。東北亞地區六個國家中,每個國家都具有獨特的政治體制,在共同價值觀念上存在明顯的分歧,要取得共識非常困難?!皟r值觀念的一致并不存在亞太地區的四大國中,相反,主要的價值分歧將中國同美國和日本相分開,甚至也同俄羅斯相分開,在存在根本不同的政治價值的國家中建立信任與合作是極端困難的?!薄?5〕2.東北亞國家缺乏國際法裁決程序的文化基礎。截至2013年末,國際法院戰后裁決的14例國際領土爭端中,僅有3例是亞洲國家,而且都是東南亞國家,無一例是東北亞國家。獨島、和北方四島爭端難以提交國際法律裁決程序,與該區域不愿將爭端提交第三方司法解決的文化傳統有密切關系。3.東北亞絕對利益海洋爭端受到該地區錯綜復雜的地緣政治和國際關系因素影響,加之背后美國在其中充當平衡手的大國因素影響,難以在短期內取得解決。而且,東北亞地區具有鮮明的民族主義色彩,中日之間、日俄之間、日韓之間都有深層次的歷史恩怨糾葛,哪怕在問題上的一點讓步,都可能引發國內民族主義反抗情緒,因此,絕對利益海洋爭端解決難度很大。但是,即便如此,東北亞絕對利益海洋爭端還是可以借鑒國際海洋爭端解決案例。例如,1953年,在法國和英國關于明基埃和??撕伤谷簫u案(MinquiersandEcrehos)的島嶼爭端一案中,法官一致同意由英國享有兩群小島和礁石的,由于這一裁決沒有損害到核心的國家利益,反而給了英法雙方一個良好的機會來展示自身作為國際公民的寬宏大量和善良的愿望,因而,雖然涉及和領土爭端,也順利達成邊界劃定的最終解決。事實上,在英法兩國將爭端提交國際法院審議之前,兩國已經通過單獨協議解決了群島附近的捕魚權問題,爭端也需要這種解決方式。這意味著,對于爭端這樣的島嶼爭端,可以通過雙方談判或單獨協議,先解決的非問題的爭端,并逐步通過努力解決根本的爭端。有研究發現,“當與領土爭端相關的法律規定相對比較明確,同時爭端雙方中有一方在法律訴求方面明顯強于另一方時,國際法關于領土劃分的規定將出現一個焦點(focalpoint),在該點上雙方都愿意接受爭端解決方法?!薄?8〕這個焦點即共同利益點。與其他三個絕對利益海洋爭端相比,朝韓海域劃界爭端因兩國歷史劃分時間相對較短,非歷史悠久的遺留問題,因而,在實際解決過程中更容易通過談判等方式明確界限,解決爭端。根據爭端解決的目標進程,東北亞絕對利益海洋爭端更需列明爭端解決的時間表,在不能取得最終解決的情況下,可以通過近期和中期目標的推進,逐步實現爭端的暫時性或部分解決。例如,對于北方四島的解決,俄羅斯學者丘格羅夫就曾提出,俄羅斯應兌現1956年《蘇日聯合宣言》的諾言,在簽署和平條約的情況下,先交還兩個島嶼,然后就另兩個進行談判,并提出借鑒中日之間和平友好條約,將領土問題留給下一代去解決?!?9〕這就是一種階段性和暫時解決爭端的推進思路。
(二)東北亞地區相對利益海洋爭端東北亞地區相對利益海洋爭端主要涉及中、日、韓三個國家,涉及東海區域大陸架及專屬經濟區劃界。在中日韓大陸架及專屬經濟區劃界問題上,存在著重疊的利益關系和權利主張??梢越梃b國際海洋爭端中較為成功的劃界案例,吸取其中有利于解決該爭端的經驗和思路。如,可借鑒1978年12月簽署的澳大利亞與巴布亞新幾內亞獨立國海洋邊界條約(1985年2月生效),該條約“分別在海底和上覆水域基于大陸架和專屬經濟區劃定兩條不同的界限”,在中日韓對東海劃界存在原則性沖突的情況下,可以考慮借鑒其中的劃界方式:“在東海海底分界線方面,可考慮依自然延伸原則劃定大陸架界線,而在專屬經濟區方面,則依各方的海岸構造、海岸線比例,生物資源的開發利用等因素綜合考慮以確定另一條分界線?!边@樣,可以避開爭端各方敏感而針鋒相對的劃界立場,通過轉換思路,尋找各方可以接受的劃界解決方案。
(三)東北亞地區共同利益海洋爭端東北亞地區共同利益海洋爭端主要是東海油氣資源爭端和各海域漁業及其他資源爭端。后者的范疇中包含前者,之所以東海油氣資源爭端單獨列出,是因為這一爭端在東北亞地區海洋資源爭端中占據最為重要的地位。東海油氣資源爭端與島嶼爭端和大陸架劃界爭端的不同在于,其中蘊含更多的共同利益因素。油氣資源爭端雖然涉及國家核心的能源安全利益,但是從爭端解決出路看,必須要聚焦到共同開發。因此,尋找到爭端各方都能夠接受的共同開發區域,是解決東海油氣資源爭端的首要目標。以劃定邊界和劃界前的臨時安排可以作為具體落實手段?!叭绻?中日)兩國能夠確定海上的共同邊界,它們甚至可以聯合開發這一區域的海底資源,分擔成本,共享利益?!痹诠餐纥c和共同邊界的尋找過程中,需要采取相應措施,包括凍結進行中的油氣開發、劃定暫時措施區域,積極尋找漁業及各種資源劃分的共同利益點,如能達成共識并順利實施,則各海域漁業及各種油氣資源爭端共同開發可期,爭端解決可期。
篇4
關鍵詞:氣候變化;極端降雨;RegCM;長江
Abstract: Extreme precipitation caused by climate change, the lower reaches of the Yangtze River in flood disasters occurred frequently. In order to explore the climate changes, changes in the middle and lower Yangtze River of the Yangtze River in 1998 rainfall, rainstorm climate scenarios based on the history of history, using the RegCM4 regional climate model, simulation of temperature increase of 1.9 and 5.5, consistent with other climate conditions and historical climate conditions, changes in the middle and lower Yangtze River rainfall. The results show that: on the one hand, climate change, increased rainfall in the middle and lower Yangtze River, aggravate the temporal and spatial distribution of rainfall inhomogeneity on the other hand, increased rainfall extreme tendency.
Key words: climate change; extreme precipitation; RegCM; Yangtze River
中國分類號:TU71 文獻標識碼:A 文章標號:2095-2104(2013)03-0001-02
1 引言
政府間氣候變化專門委員會(IPCC)于2007年編寫完成了《氣候變化2007:聯合國政府間氣候變化專門委員會第四次評估報告》(Climate Change 2007, the Fourth Assessment Report (AR4) of the United Nations Intergovernmental Panel on Climate Change),報告中指出,最近100年來全球年平均氣溫上升0.74℃,而近100年來的全球平均地面氣溫曲線表明,氣溫呈急劇上升趨勢,氣溫上升,主要是由于人類活動引起的溫室氣體(CO2、CH4和N2O)排放造成。對于未來全球和區域氣候變化需要構建未來社會經濟變化的情景,從而給出相應溫室氣體排放情景,為此,IPCC對各種可能的發展狀況加以定性或定量的描述,組織各國專家先后給出了不同的溫室氣體排放情景?;贗PCC研究的基礎上,江志紅利用7個IPCC AR4模式對中國地區極端降水指數模擬能力的評估及其未來情景預估,研究得出:21世紀與降水有關的事件都有趨于極端化的趨勢,極端降水強度可能增強,干旱也將加重,且變化幅度與排放強度成正比。2011年中國長江中下游特大旱災急轉洪澇災害又一次印證了上述結論,長江中下游旱災是開始于2011年4月,是自1959至1961年的旱災后50年來最嚴重的一次,受災人口達三千四百萬,大量牲畜飲水困難,直接經濟損失149億元人民幣。而6月8日起,湖南、湖北、貴州、江西、浙江、安徽、福建、重慶多個省市出現較大范圍的強降雨天氣,強降雨在緩解旱情的同時,也引發的嚴重水災,截止本文完稿時,洪澇災害仍再繼續。
長江流域特別是中下游地區人口密集,經濟發達,是我國非常重要的工農業基地和商業基地。同時,受梅雨、臺風雨和西南暖濕氣流影響,長江流域洪澇災害頻繁發生,而長江流域洪澇災害主要由極端降雨造成,因此,研究氣候變化對長江中下游地區極端降雨的影響具有極其重要的意義。本文研究的長江中下游地區所涉地理范圍大致包貴州、湖南、湖北、江西、安徽、江蘇、浙江、重慶、上海七省兩市。
1998年長江流域6月至8月,長江流域極端降雨引起特大洪水災害,是繼1954年以來的最大的一次洪水,長江中下游干流沙市至螺山、武穴至九江共計359km的河段水位超過了歷史最高水位。為了研究氣候變化下,長江中下游降雨的變化,本研究針對1998年極端降雨,對比歷史條件和兩種氣溫升高情景,采用區域模式RegCM4模擬長江中下游降雨,分析全球變暖對長江中下游降雨的影響。
2 RegCM區域氣候模式
2.1 模式發展
RegCM于二十世紀八十年代晚期,在中尺度模式MM4的基礎上建立起來,其動力框架源于MM4,為可壓的、靜力平衡的有限差分模式,垂直方向采用σ坐標。經過不斷的擴充和改進,在1993年產生第二代區域氣候模式RegCM2,RegCM2的物理過程是基于新版中尺度模式MM5和CCM2,應用新版陸面過程方案BATS 1E,另外非局部邊界層方案取代了舊的局部行星邊界層方案,質量通量積云方案也作為可選方案加入模式中。而至2003~2004年間,形成了新版的RegCM3,RegCM3使用了CCM3輻射傳輸方案,改進了大尺度云和降雨的參數化方案使其可以解決次網格尺度云的變化問題,利用馬賽克型參數化方案對次網格尺度上地表高程和土壤類型不均勻進行處理,同時改進了輸入數據,使用USGS全球陸地覆蓋特征化數據(GLCC)和全球高分辨率全球陸地地形數據GTOPO30產生地表文件,使用NCEP和ECMWF全球再分析數據作為初始和邊界條件。2010年末,推出了RegCM4,RegCM4耦合了最新的CLM3.5陸面模式,增加了Zeng海洋格式可以預報海洋表面溫度,SST邊界引進了海洋浮冰,并且改進了RegCM3化學過程模擬包,同時格式的模擬空間尺度從20km提高到了10km。
2.2 模式結構
RegCM模擬系統包括四個部分:地表(Terrain),初始/側邊界(ICBC),RegCM模擬和后處理(Postprocessor)。Terrain和ICBC是RegCM預處理階段的兩部分,Terrain過程定義模擬區域和網格間距,并把陸地類型(land use)和高程數據內插到模型網格點上;ICBC過程把表層海溫(SST)和全球再分析數據內插到模式網格上,用作模擬的初始條件和邊界條件。預處理后,生成模擬的輸入數據文件,即可進行模擬,模擬結果輸出包括大氣模型輸出、陸面模型輸出、輻射模型輸出和化學模型輸出,輸出變量包括溫度、濕度、降雨、風速風向、蒸發量、太陽輻射等64個變量結果。
2.3 模式運用
區域氣候模式RegCM一經推出,就受到各國氣象工作者的高度關注,并在美國、歐洲、非洲、東亞等地區進行過許多方面模擬研究。目前,國際上利用 RegCM進行的模擬主要在以下幾個方面:1)對區域氣候模擬能力的檢驗;2)模式對未來氣候的模擬能力;3)模式對氣候變化影響因子的敏感性;4)模式嵌套研究。
3 研究區域及資料
本研究區域為長江中下游地區,模擬區域中心坐標位于29.5°N, 115°E,圖1為模擬范圍和地形圖。東西方向格點數為105個,南北方向格點數為75個,模式的水平分辨率取 20 km,模式垂直方向分18層。
模式的參數化方案:側邊界選擇指數松弛方案,緩沖區12圈,輻射采用NCAR CCM3方案,海表通量參數化選擇Zeng方案,行星邊界使用Holtslag方案,積云對流參數方案選用Kuo方案,壓力梯度方案選擇流體靜力遞推方案,時間積分步長為180s。
模擬積分時間為1998年1月1日~12月31日。運行模式所用地形資料為美國地質勘測局(USGS),分辨率為10′的GTOP030地形資料;陸地覆蓋資料為USGS基于衛星觀測反演的分辨率為10′的全球陸地覆蓋特征(GLCC)數據庫資料(植被和土地利用);海洋表面溫度資料利用美國國家海洋大氣管理局(NOAA)提供的1°分辨率的最優內插海洋表面溫度的周分析資料;初、邊值采用美國國家環境保護中心(NCEP/NCAR)每日4次2.5°×2.5°分辨率的再分析數據NNRP2。
模擬氣溫增加情景設計根據趙宗慈使用IPCC AR4提供的氣候模式集合,綜合大約80個氣候模式方案,考慮各種人類排放情景,分析中國未來氣溫變化預估,到21世紀后期氣溫升高最佳估計為1.9-5.5℃。本研究設計氣溫增加分別取最低氣溫升高情景1.9℃和最高氣溫增加情景5.5℃。本研究模擬情景綜合為如下三種: 1998年歷史氣候條件情景;氣溫升高1.9℃,其它氣候條件不變情景;氣溫升高5.5℃,其它氣候條件不變情景。
圖1 模擬區域及地形
4 降雨變化
4.1 區域極端降雨變化情況
長江中下游地區的洪澇災害一般發生在夏季6至8月份,而且根據1998年特大暴雨實況,暴雨主要集中6至8月,因此區域極端降雨變化趨勢主要分析夏季極端降雨變化情況。圖2-圖7分別給出了6、7、8月份在1998年氣候條件下,氣溫升高1.9℃和5.5℃,區域降雨變化的平面分布,圖中數字單位為%。
根據區域降雨變化圖分析,氣溫升高1.9℃時,在6月份,大部分區域降雨增加在20%左右,湖北和湖南南部小部分中心點降雨增加會在30%左右,7月份,降雨增加趨于不均勻性,降雨增加的幅度大部分在15%到30%之間,其中在湖南湖北部分交界處出現降雨減少15%的情況,降雨增加較多的區域集中在江西及安徽大部分區域,基本增加降雨在30%左右,8月份,降雨增加在區域分布上也較為不均勻,增加較多區域為湖北東南部和江西西北部,增加降雨在30%到45%之間,而在浙江西北部和安徽東南部出現降雨負增長15%。氣溫升高5.5℃時,降雨增加的幅度出現大幅上升,在空間上,降雨增加的空間差異性更為明顯,6月份,區域降雨的增加在30%到70%之間,湖南、湖北東部、貴州東部以及浙江降雨的增加較多,在50%到70%之間,7月份,降雨增加范圍在15%到75%之間,空間降雨的差異性更為嚴重,湖南、貴州大部以、浙江北部及安徽南部降雨增加都超過45%,兒湖北西北及湖南湖北交界出現降雨出現負增長,8月份,降雨增加在15%至75之間,增加較大區域為湖南北部和湖北南部,降雨增加在50%以上,而浙江東部江蘇中部,降雨為負增長。
圖2 氣溫升高1.9℃下6月份區域降雨變化圖3 氣溫升高5.5℃下6月份區域降雨變化
圖4 氣溫升高1.9℃下7月份區域降雨變化圖5 氣溫升高5.5℃下7月份區域降雨變化
圖6 氣溫升高1.9℃下8月份區域降雨變化圖7 氣溫升高5.5℃下8月份區域降雨變化
4.2 區域月降雨變化情況
圖8給出了1998年歷史條件下,及相同氣候條件,溫度升高1.9℃和5.5℃下,1至12月月降雨對比。根據圖中分析,秋季、冬季的降雨增加幅度會比較小,而春季、夏季,特別是夏季的降雨增加幅度會比較大,而長江的雨季也基本集中在夏季,氣溫升高,將會使得雨季的降雨更為集中。因此,氣候變化,溫度升高,在時間上,會加劇降雨的時間分布不均勻性,使得雨季的降雨更為集中。
圖8 歷史條件與氣溫升高月累計降雨圖
4.3 區域年降雨變化情況
圖9和圖10給出了長江中下游區域降雨變化區域分布,圖中數字單位為%。從圖中可以看出氣溫升高1.9℃時,大部分區域降雨增加在20%左右,而氣溫升高5.5℃時,大部分區域降雨增加在50%左右。在氣溫升高1.9℃時,降雨增加在空間分布上相對均勻,而到氣溫升高5.5℃時,降雨增加出現較大的地區差異性,加劇了降雨空間分布的不均勻性。總體來看,氣溫升高時,湖南、湖北、貴州東部、江西、浙江以及江蘇南部降雨增加的幅度比起其他區域要大。
圖9 氣溫升高1.9℃下區域年降雨變化圖10 氣溫升高5.5℃下區域年降雨變化
5 結論
使用長江流域1998年特大暴雨氣候條件,構建氣溫升高1.9℃和5.5℃氣候變化情景,利用區域氣候模式RegCM4,模擬長江中下游區域降雨,并給出了區域極端降雨、月降雨及年降雨變化情況。
試驗結果表明,在6、7、8月份,氣溫升高1.9℃時,降雨增加幅度在15%-45%之間,氣溫升高5.5℃時,降雨增加幅度在15%-75%之間,并且伴隨氣溫升高幅度的增大,降雨增加的空間分布差異更加嚴重,部分區域還出現降雨負增長情況,因此,氣候變化將使得長江中下游區域極端降雨增強,同時,空間分布差異的加劇,也會加劇極端降雨的強度。
月降雨變化的比較結果顯示,在時間上,降雨的時間分配不均勻性將會因為氣候變化,溫度升高而更嚴重,在雨季,降雨的增加幅度遠超過其它時間段。
篇5
關鍵詞:東海油氣爭端中間線臨時安排共同開發
一、中日東海油氣爭端的由來
中日東海油氣爭端源于日本自2004年5月起對中國開發“春曉”油氣田①逐步升級的反應。2004年5月28日,日本“對中國在緊貼中日中間線中國一側的東海海域設置天然氣開采設施一事”表示關注,并打算“就中國之舉是否侵害了日本的權益展開調查”。隨后,日本正式向中國提出交涉。2004年6月9日,日本經濟產業大臣在出席馬尼拉“東盟加中、日、韓三國能源部長會議”時,向我國官員正式提出,要求中國提供在東海專屬經濟區調查和試驗開采油氣田的相關數據。他還說,如果中國“繼續漠視日本的要求”,日本可能派遣調查船到上述海域調查,并開始建設自己的天然氣項目。②對于日本的要求,我國予以斷然拒絕,同時也持積極態度,主張通過冷靜、友好的外交渠道,以對話來解決這一爭端,并建議進行共同開發。然而,日本沒有作出積極回應。在2004年6月21日“亞洲合作對話”青島會議上,當中日兩國外長談及東海天然氣田問題時,我外長呼吁雙方擱置分歧,共同開發東海資源,并希望日方對此提議進行研究,但日本外相只是表示“繼續保持接觸”。日本經濟產業大臣則在國內明確地說:“我們對中國的提案不感興趣,在這方面,我們不考慮聯合開發?!雹?004年7月,中日之間的對立狀態進一步加深。就在“”紀念日那天,日本花巨資租用的挪威籍科考船在數艘先導船的引導下來到距離“春曉”油氣田約50公里處的海域進行海底資源調查。這引起中方的嚴正交涉。日益惡化的事態不僅使美國表示關注,④而且還給我國海上對外油氣開發合作帶來了消極影響。2004年9月28日,“春曉”油氣田項目的外方合作伙伴———皇家殼牌石油公司和優尼科石油公司宣布退出。就在2004年10月25日中日雙方就解決爭端舉行的事務級磋商中及其之后,日本威脅說,如果中方今后仍不向日方提供信息,日本就將在“春曉”油氣田附近的日方水域進行勘探,并可能中斷磋商。⑤
二、中日雙方的權利基礎與油氣調查、開采活動的法律性質
其實,中日東海資源之爭并非始自今日。早在20世紀60年代聯合國亞洲及遠東經濟委員會預測東??赡苁鞘澜缟嫌蜌鈨α孔钬S富的地區之一之后,在東海就掀起了“海底石油之戰”。1974年,日本在東海中間線以東的爭議海域與韓國訂立共同開發協定,遭到中國的抗議。⑥長期以來,日本無視東海存在爭議的客觀事實,將其單方面主張的“中間線”作為東海的“既定”邊界線強加給中國,這是中國無論如何都不能接受的。在客觀了解、正確分析這場爭端時,需要明確、澄清幾個概念,了解分歧之所在。
(一)自然延伸與200海里距離
1982年《聯合國海洋法公約》(以下簡稱《海洋法公約》)⑦規定,每個沿海國都對其近海區域擁有權利。中日兩國作為東海的相向鄰國,各自對其鄰近海域的權利不容否認,而且兩國都在國內法上予以確認。日本1996年《專屬經濟區和大陸架法》第1條和第2條規定,日本的專屬經濟區和大陸架是從其領海基線量起向外延伸到其每一點同領海基線的最近點的距離等于200海里的線以內的區域。如果專屬經濟區和大陸架的外部界限的任何部分超過了中間線,中間線(或日本與其他國家議定的其他線)將代替那一部分線。1998年《中華人民共和國專屬經濟區和大陸架法》第2條規定,我國的專屬經濟區是從領海基線量起延至200海里的區域,大陸架是我國陸地領土的全部自然延伸擴展到大陸邊外緣的海底區域,或在某種條件下擴展到200海里的海底區域。
但日本不能以其國內法的規定來有效對抗中國的權利主張與近海活動。就專屬經濟區而言,東海的寬度不足400海里,因此兩國的權利范圍有相當一部分是重疊的,這自然存在劃分專屬經濟區界線的問題。更重要的是,雖然對海床和底土的權利可以來源于專屬經濟區制度,但按《海洋法公約》第56條的規定,專屬經濟區中有關海床和底土的權利應按照公約關于大陸架的規定來行使。這意味著,有關近海底油氣活動的法律基礎應主要依據于大陸架制度。
《海洋法公約》第76條第1款設定了兩項確定大陸架權利的標準,即自然延伸和200海里距離。這里的權利標準有兩層意義:一方面對國家的單方面行為來說,自然延伸與距離標準是彼此獨立的。也就是說,國家可以采用任何一個標準來主張其大陸架權利范圍;另一方面,在兩者之間的關系上,自然延伸標準居于首要地位,距離標準則處于從屬地位,這是有堅實的法理依據的。沿海國對其大陸架具有初始的、天然的和排他性的權利,即固有權利。這種權利既無需完成特別的法律程序,亦無需履行任何特定的法律行為。固有權利的依據在于大陸架構成沿海國陸地領土在海下和向海的自然延伸。國際法院在1969年北海大陸架案中將自然延伸作為大陸架權利的唯一基礎,指出:“國際法將大陸架歸屬于沿海國而賦予法律權利是基于這一事實,即有關海底區域實際上可以被視為該沿海國已經享有統治權的領土的一部分。也就是說,這些區域雖為海水所覆蓋,但卻是該國領土的延伸或繼續,即其在海下的擴展?!雹嘣?982年突尼斯-利比亞大陸架案中,國際法院再次提到“自然延伸是所有權唯一基礎的原則”。⑨自然延伸標準的地位變化受到了第三次海洋法會議上出現的“已被接受的新趨勢”的影響,并反映在《海洋法公約》上:第76條第1款將距離概念引入了大陸架權利基礎的范疇中。即使如此,該條款仍將自然延伸放在首位,而對距離標準附加了“如果從測算領海寬度的基線量起到大陸邊的外緣的距離不到200海里”的限制條件。第76條第1款之所以作出這種安排,主要原因有兩個:一是1950年弗朗索瓦報告員和國際法委員會所作的保留已不再具有合理基礎。自然延伸概念以及將該概念等同于大陸架已不再是“不合理的不公正”的根源。因為這一“不合理的不公正”由于200海里海底的專屬經濟區概念的確立以及200海里以外大陸架開發的收益分享制度的建立而得到平衡。二是地質、地貌意義上的自然延伸概念已不再像從前那樣成為國家占領的優先手段。⑩國際法院在突尼斯-利比亞大陸架案中明確指出,《海洋法公約(草案)》第76條第1款第一部分的“陸地領土的自然延伸”是主要標準,200海里距離“在一定條件下”是沿海國的權利基礎。[11]
1985年幾內亞-幾內亞比紹案的仲裁裁決認定,距離標準沒有背離自然延伸標準,而只是縮小了它的范圍。[12]富爾勒認為,同自然延伸原則相比,距離標準處于從屬地位。[13]杜比也承認,“200海里標準只起輔助作用”。[14]
前國際海洋法法庭法官趙理海教授在詳盡分析《海洋法公約》第76條后總結說,該條對200海里距離概念和自然延伸原則的規定主次分明,首先肯定了自然延伸原則,只是在特殊情況下才考慮使用所謂“距離標準”。[15]
不可否認,國際法院在利比亞-馬耳他大陸架案中也認為距離是大陸架權利的唯一基礎。然而,這不能成為否認自然延伸主要標準的有力證據。國際法院早在作出該結論之前就指出,大陸架制度和專屬經濟區制度是不同的。沒有專屬經濟區的地方可以有大陸架,但如果沒有相應的大陸架,就不可能有專屬經濟區。盡管“出于法律和實際的原因,距離標準現在既適用于大陸架,也適用于專屬經濟區”,但“這并不表示自然延伸概念現在已為距離概念所取代,它只是意味著在大陸邊外緣距岸不足200海里時,自然延伸部分地為離岸距離所定義。”[16]這里“部分地”的措辭明顯地承認自然延伸的優先地位。這種解釋是符合邏輯的,因為保持與先前判例的一致性是國際法院一貫的做法。可以肯定,國際法院在本案中不可能徹底修正它在3年前所作的推論。而且,國際法院的上述論斷是以有關當事方海岸間的距離不足200海里為前提的。[17]如果一國的大陸架超過200海里,其權利基礎當然是自然延伸,而非距離標準。這正如萊高爾特和漢基所說:“擴展到200海里以外的自然延伸的存在一旦確立,適用同一標準測算這種延伸是從海岸而不是從200海里界限處開始的……在200海里以內和以外有著單一的大陸架制度,不管《海洋法公約》適用于200海里以外有何特殊規定”。[18]再者,自然延伸與海底地理、地質和地貌特征相關,它呈現出大陸架與沿海國之間的實際聯系。而距離標準純粹是一個人為的空間概念,并不具有習慣法的性質。[19]
中國和日本的海洋立法各自主張自然延伸和200海里的大陸架區域都于法有據,無可厚非。但是,當兩國的這種單方面主張在東海導致權利沖突時,中國的自然延伸毋庸置疑地優越于日本的200海里距離。國內外海洋地質學者認為,東海大陸架在地形、地貌、沉積特征和地質上都與我國大陸有著連續性,是我國大陸領土在水下的自然延伸。沖繩海槽構成東海大陸架與日本琉球群島島架間的天然界限。因為該海槽東西兩側的地質構造性質截然不同。海槽以西是穩定性大陸地殼,海槽以東為琉球島弧,地殼運動十分活躍,地震頻繁。海槽東西兩側的沉積物分別屬于琉球島架與東海大陸架兩個物源區。東海大陸架邊緣和海槽西坡的沉積物性質與長江的物質類同,海槽東坡沉積物性質則與琉球群島有著緊密的聯系。而海槽本身屬于陸殼向洋殼的過渡帶,其地貌既不同于堆積沉積型的平坦陸架,也不同于洋殼型的洋脊海盆,是一種獨特的地貌單元。[20]曾與其他地質學家一起完成東黃海地質結構和石油潛力報告的艾默里曾說:“沖繩海槽因位于亞洲大陸的大陸坡東側,應該屬于海洋殼而非大陸殼?!盵21]日本學者也同意,“沖繩海槽是大陸架的邊緣,海槽的西側是大陸架。”[22]所以有學者指出:“顯而易見,沖繩海槽構成日本海底結構的自然邊界?!盵23]由此可見,中日之間不存在共有大陸架問題。東海大陸架止于沖繩海槽西坡坡角,琉球群島島架止于沖繩海槽東坡坡角。根據自然延伸原則,我國對直至沖繩海槽的東海大陸架享有不可剝奪的權利。
(二)中間線
在存在海洋權益之爭的東海海域,中日雙方尚未劃界,當然不存在所謂的“既定”邊界線。中間線只是日本的單方面主張,對中國沒有任何法律約束力。國家間海上分界線從來都是協議達成或由第三方解決的,而不能僅僅依照個別國家在其國內法中表現出的意志決定。無視其他國家的法律立場自行決定一條國際海洋邊界是違背公認的國際法原則的。國際法院在英國-挪威漁業案中指出:“海域劃界總是國際性的。它不僅僅取決于沿海國的意志……與其他國家劃界的有效性取決于國際法。”[24]因此,“海洋劃界是一個法律-政治過程”,海洋邊界是適用法律規則的結果,[25]而非平分有關海域。因為平均分享的觀念與所有有關大陸架法律規則的最根本原則相沖突。[26]如果海上劃界猶如一分為二那樣簡單,大量未定海洋邊界就不會仍然存在。中間線甚至不是東海劃界之前的一條臨時管轄線。中國過去沒有承認過所謂的東?!爸虚g線”,將來也不可能承認。中國一貫主張,海岸相向或相鄰國家應在國際法的基礎上按照公平原則協議劃定各自海洋管轄權界限。中國沒有必須接受中間線的法律義務。中間線或等距離線僅是1958年《大陸架公約》第6條第1款確立的一項協定法劃界原則,即在無協議和除特殊情況另定邊界外,大陸架界線是以每一點均與測算每一國家領海寬度的基線的最近各點距離相等的中間線。中國并不是該公約的締約國?!逗Q蠓üs》第74條和第83條沒有提到中間線,只是規定在國際法基礎上協議劃界,以便得到公平解決。這就如格林菲爾德所評論的,《海洋法公約》的這種模糊立場進一步削弱了日本在東海主張適用中間線原則的效力。[27]而且,中間線原則不具有習慣法的地位。因為如果不顧劃界區域的實際情況,把中間線作為一項絕對原則來適用,就可能造成將一國自然延伸的區域分配給另一個國家的不公平情況。國際法院在北海大陸架案中就認為,在訂立《日內瓦公約》時,并不存在等距離這樣的習慣國際法規則,《大陸架公約》第6條也沒有使這一原則具體化。因此,如果《日內瓦公約》在其起源或開始之時沒有宣告等距離原則是相鄰國家間大陸架區域劃界的習慣法強制性規則,那么其后的效果也不能構成這樣一種規則;并且為此目的,迄今為止的國家實踐同樣是不充分的。[28]國際法院的這一論斷為其后判例所一再重申、援引。即使中間線原則是可適用的,它也不能單獨起作用。根據英法海峽案的裁決,《大陸架公約》中等距離原則的適用總是受“特殊情況”限制的。等距離和“特殊情況”不是兩個互不相干的規則,而是單一的“等距離-特殊情況”規則。該規則與習慣法規則具有相同的目的,即按照公平原則劃界。[29]按公平原則劃界就是要公平考慮劃界區域的所有相關情況,以達成公平結果。海岸地理是公平劃界的一個主要因素。英法海峽案的裁決指出:“在任何特定情況下決定等距離或任何其他劃界方法適當性的主要是地理情況?!盵30]緬因灣案的判決甚至認為“地理特征是劃界過程的核心”。[31]中日海岸地理有著顯著差別,這種差別構成排除中間線的一個重要情況。東海西側是中國的連續海岸線,長達3000多公里,其中僅杭州灣(北緯30°)以南段即達900公里;東側是日本零散島嶼的斷續海岸線,從九州至琉球群島僅1000多公里,島間距離有的超過100海里,其中吐噶喇、奄美、沖繩及先島群島的東海海岸線總長度為380公里。在北緯30°以南的地區,如果按照海岸的一般走向測算中日海岸線,其比例為64.3∶35.7.[32]在這種不均衡的地理環境下,以中間線平分東海顯然有悖公平原則。在與中日海岸關系極為相似的利比亞-馬耳他大陸架案中,雙方海岸線長度的巨大差異(8:1)成為國際法院調整虛擬中間線的一個相關因素。[33]國外學者也認為:“中日兩國在東海的海岸線長度之間的顯著差異,是大陸架劃界的一個相關因素。”[34]
沖繩海槽同樣也是構成不適用中間線的另一個重要相關情況。國際判例法承認,如果劃界區域在地質或地貌上存在一種足以割斷有關國家間海床和底土本質地質連續性的、顯著的、持久的斷裂或間斷構造(如海槽、海溝或凹陷),以至于將劃界區域分為構成屬于兩個國家的兩個不同大陸架,或兩個不同自然延伸的界限時,那么劃界就必須遵循此斷裂所顯示出的界線。[35]沖繩海槽就具有這種性質。與判例中沒有賦予劃界效力的那些不顯著的、微小的地質地貌構造相比,沖繩海槽尤為顯著。它形似新月,向東南凸出,南北長約1200公里,寬約140-200公里,面積約22萬平方公里;槽底長約840公里,寬約36-120公里;北淺(700米)南深(大于1000米),最深處2719米。[36]戈爾迪明言道,沖繩海槽不同于挪威海槽,“北海海床地質上的整體性把挪威海槽和分割日本諸島與東中國海下面的大陸架的沖繩海槽區別開來”。[37]沖繩海槽與帝汶海槽相似。[38]澳大利亞與印度尼西亞之間的有關協定承認帝汶海槽的重要作用。在1972年大陸架劃界協定中,兩國的邊界線劃在距離中間線更靠近帝汶海槽中軸線的地方,澳大利亞獲得爭端區域面積的80%.1989年《帝汶缺口條約》設立的合作區位于海槽中軸線以北與印度尼西亞200海里主張以南的海域。[39]即使在日韓共同開發協定中,沖繩海槽也被日本接受為一個相關因素,因為共同開發區完全在中間線的日本一側,更靠近日本海岸。因此,沖繩海槽是具有法律意義的嚴格限制中間線的一個公平考慮因素。格林菲爾德表示:“琉球群島下面和周圍區域的地質,尤其顯著的是非常重要的沖繩海槽,使日本要求平分中國海大陸架的資格受到質疑”。[40]樸春浩也指出:“日本關于不考慮沖繩海槽,應用中間線原則,從而產生日本對東海較大范圍的海底區域的的法律依據,看來是令人懷疑的”。[41]需要特別指出的是,日本的中間線主張還是將作為一個基點,這與國際法和國際實踐是背離的。《海洋法公約》第121條規定,不能維持人類居住或其本身的經濟生活的巖礁,不應有專屬經濟區或大陸架。是洋中小島,長期無人居住,缺乏維持人類生存所需的資源。在國家實踐與司法判例上,無人居住的洋中小島在劃界中通常被忽視。加之,的領土為中日兩國所爭議。國際上通行的做法是,有爭議的島嶼不影響劃界。因此,的無論最終歸屬如何,除擁有一定范圍的領海外,不應享有專屬經濟區和大陸架。這是普遍一致的理論觀點。李韋清認為:“群島的領有權給國帶來的只不過是12海里領?!?。[42]諾德霍爾特指出:“不論獲得何種領土地位,它對決定東中國海大陸架邊界線的影響如果不是沒有的話,也將是很小的”。[43]格林菲爾德也認為,(即使日本有)完全位于琉球群島一般走向線以外,因此不能用作中國與日本間大陸架劃界的基線的任何部分。[44]日本學者同樣傾向于不應賦予劃界效力。如中內清文說:“尖閣群島并不真正適合于人類居住??磥砗芮宄囊稽c是,這些島嶼只是對于其周圍的可能是巨大的石油儲藏而言才是有價值的……把尖閣群島用作劃定大陸架界線的基點,從而產生出對石油儲藏和各自的經濟利益份額的權利,那似乎并不是公平的或者衡平的?!盵45]
篇6
1.1空間地理邊界
空間地理邊界包括兩種,一種是自然的地理邊界,另一種是管理的地理邊界。自然的地理邊界是根據監測區域自然地理特征劃分的,如平原、丘陵、海灣、河口等。管理的地理邊界是根據行政區域劃分的,依據各級管轄區域,分為國界、省(自治區、直轄市)界、市界、區(縣)界等。空間管理邊界應采用最新的地圖來確定。
1.2空間生態邊界
空間生態邊界是適應生態系統監測需要的,主要是根據生態系統區系劃分,如森林生態系統、湖泊生態系統、海灣生態系統、河口生態系統等。由于生態系統經常會重疊,生態系統的范圍往往難以精確劃定,因而空間生態邊界不必精確劃定。
1.3動力空間邊界
對于流體類環境介質(如大氣、河流、海洋)的監測,有時需要劃定動力空間邊界。動力空間邊界是根據流體動力特征劃分,如海洋中的沿岸流區、上升流區、擴散型海區、沉降型海區等。在污染物排放擴散監測中,采用動力方法確定空間邊界是有必要的,這涉及到結合污染源強和動力模型模擬水質或空氣質量,預測影響的范圍和程度。
1.4項目空間邊界
項目空間邊界是指工程項目的環境影響范圍。在工程項目環境監測中,需要依據影響范圍確定項目環境監測的空間邊界。在工程項目監測技術規程中,會有相關原則性的規定。對于影響范圍較大的項目,仍需要根據預測的影響范圍,結合實際監測獲得的結果,優化監測邊界。
1.5時間期限
環境監測一般是重復性的,但任何環境監測項目都有時間期限。環境監測時間一般根據出資或任務下達者的要求,結合監測本身的技術要求確定。一般常規監測任務以年為基本時間單位,長期監測計劃可能會持續很多年。建設項目的環境跟蹤監測時間主要為工程建設期間。環境污損事件的監測一般持續到污染基本消除或環境基本恢復之后。
2監測參數設計
對于一般監測污染物質的項目,監測參數比較明確。而對于環境質量類監測項目(包括生態系統監測),監測參數的確定非常復雜,在此主要討論這類復雜型監測項目的監測參數設計。這類監測項目監測參數的設計一般遵循“識別環境問題-分析受害資源-選擇環境要素-確定監測項目-確定監測參數”的流程。這里實際上包含監測要素和參數兩個層次。在設計中要注意,在一些監測項目中,監測參數不需要以同樣的頻率測量[1]。
2.1環境問題和受害資源分析
2.1.1環境問題
環境問題是環境科學面臨的、政府與公眾關心的,且與人類生活和生存密切相關的問題[6-7]。環境監測要針對環境問題,獲得充分的、可防御的信息。管理者在決策中,一般需要環境監測者提供以下信息:①目前環境存在的具體問題,預期這些問題會造成的后果;②處理這些問題的具體對策;③解決這些問題的把握;④解決這些問題需要的資源和經費;⑤其他的建議。(1)環境問題的一般形式環境問題發生在一定的時空尺度上。要回答什么位置出現了環境問題,與位置關聯的特有環境空間模式是怎樣形成的,為什么會發生,未來演變趨勢如何,以及采取什么樣的措施和政策來解決環境問題,需要從時空角度歸類環境問題(表1)。(2)常見的環境問題常見的環境問題有:①環境污染(介質上有大氣、水體、土壤等,污染物有化學物質、生物、噪聲、電磁波等);②生態問題(生物多樣性損失、生態系統退化、外來物種入侵、棲息地喪失等);③突發環境事件(化學品泄漏、溢油等);④人類健康(水、空氣、食物供應和安全等);⑤全球氣候變化(全球變暖、海水酸化等);⑥資源枯竭(過度開發、不可持續開發、增長的資源利用等)。隨著社會的發展和科學認識的深入,新的環境問題會不斷出現或被發現、認識。
2.1.2環境中的受害資源
環境問題之所以成為問題,是因為環境問題發生后存在受損者,即受害資源[1-3]。環境是一個復雜的系統,一個環境問題作用的受害資源可能不止一個,同理,一個受害資源可能遭受多個環境問題的損害。環境中的典型受害資源一般有:人體健康、經濟生物、珍稀或瀕危生物、生物多樣性、空間資源。(1)人體健康。人體健康是首要關注的受害資源,對于人體健康造成損害的主要是污染問題。通過食用受污染的產品或接觸受污染的環境介質,人體會遭受直接或間接的健康損害。(2)經濟生物。經濟生物資源是生態系統對人類的重要價值所在,污染損害、棲息的破壞、過度利用、生態退化、外來物種入侵等因素,都會對經濟生物資源造成損害。(3)珍稀或瀕危生物。珍稀或瀕危生物往往是生態系統中關注的焦點,對生態環境的退化較敏感,是環境監測關注的“熱點”。(4)生物多樣性。生物多樣性是生態系統健康的核心體現,生物多樣性的降低可能預示著生態系統在退化,污染損害、生態破壞、外來物種入侵等都可能導致生物多樣性的降低。(5)空間資源。很多行業生產都需要空間資源,尤其是農業。用于農業上的土地、水域等空間,對生態環境有要求。環境問題對空間資源的不利影響主要體現在兩個方面:第一是可利用的空間資源縮減或喪失,如圍填導致水域喪失、建設導致耕地喪失等;第二是環境質量下降導致可利用的空間資源減少,如環境質量惡化導致養殖用水域資源縮減。
2.2環境要素、監測項目和監測參數
環境要素即環境基質,是構成環境各個獨立的、性質不同的而又服從整體演化規律的基本物質組分,如海水、大氣、沉積物、生物等。監測項目是樣本單元中按性質分類的現象或實體,包括物理的、化學的和生物的,如溫度、溶解氧、浮游動物。監測參數是由采樣樣本確定的、某變量總體的函數,如溶解氧的含量、浮游動物密度、浮游動物種類數、浮游動物生物量。從監測參數的學科角度分類,監測參數可分為物理參數、化學參數、生物參數、地理參數、社會學參數等。(1)物理參數:描述環境介質物理狀態的參數,例如溫度、流速、流向、氣壓、風速、風向、放射性等。(2)化學參數:環境介質或污染物中化學物質的含量,如重金屬、持久性有機污染物、營養鹽等。(3)生物參數:生物物種、群落、生態系統、景觀等狀況參數,如生態系統類型、生物種類、生物密度等。(4)地理參數:描述地形、地貌等地理特征的參數,如海岸線、河流等。(5)社會學參數:描述區域社會經濟狀況的參數,如人口、生產總值、產業結構、污染物排放量等。從監測參數在監測系統中的作用考慮,環境監測參數可分成3大類:(1)優先監測參數:代表環境“熱點”的特征參數,重點監測對象。(2)輔監測參數:對于評估環境問題起輔的參數,如鹽度、水溫。(3)可選擇的監測參數:按地點、主導功能區和測定意義選用,如營養鹽、重金屬、有機氯化合物等。
2.3環境質量監測參數選擇原則
在對環境系統了解有限的情況下,設計者可能會希望監測的參數越多越好。然而,新的環境問題會不斷被發現,新的環境科學認識會不斷被提出,并且實際的監測資源限制也不允許監測所有的參數,因而需要從眾多參數中選擇有代表性的參數。在環境質量監測中,選擇監測參數一般要遵循以下基本原則。(1)監測參數必須與要回答的特定影響和受害資源緊緊聯系在一起,且對變化反映靈敏。監測參數狀態的變化,必須清楚地反映出受害資源的變化。兩者的聯系程度,要取決于對系統的了解深度和對監測過程了解的廣度。(2)監測參數與要回答的特定影響和受害資源之間能給出因果關系,能描述反應的特定性和可靠性。(3)監測參數具有可靠的分辨能力,采樣的代表性(信噪比)較好。好的監測參數能用最少的采樣,獲取最大的信息量。高度變異的參數或未知統計分布的參數往往妨礙從監測數據中得出有意義的結論,不適合作為常規監測項目的監測參數。(4)監測參數應盡可能測量方便、成本較低。監測資源總是有限的,選擇的監測參數過多往往導致監測方案無力執行或不得不降低采樣密度。
2.4環境質量監測參數選擇方法
有限的監測資源應該分配到那些最重要,而且能對整個環境狀況起關鍵作用的參數上。在篩選監測參數時,可采用專業判斷、因果鏈分析等方法。(1)專業判斷法。專業判斷主要是基于長期積累的環境科學研究成果和設計者自身的專業技術和經驗做出監測參數的選擇。對于選擇的監測參數,還應從邏輯分析其合理性。(2)因果鏈分析法。用因果鏈分析能深入了解問題的根本原因,該方法用于監測參數的篩選有實用價值[7]。
3結語
篇7
對策研究
1建設目標
海洋信息安全體系建設的目標是建設一個由策略、防護、檢測和響應組成的完整安全體系,從而最大限度地保護信息不受諸多威脅的侵犯,確保連續性,將損失和風險降低到最低程度。為保證系統的安全運行,安全系統建設確定以下具體建設目標。(1)在系統各個網絡上建立比較完整的安全防護體系,為核心業務應用提供安全可靠的網絡環境。網絡安全需要分級、分層次的防護措施,充分利用現階段的各種防護產品,加強網絡信息系統的基礎安全防護。(2)實現多級的安全訪問控制功能。按照“縱深防御,重點保護”的策略,對網絡中的不同級別的資源實現不同程度的防護強度和不同的訪問控制力度。(3)實現對重要信息的傳輸加密保護。建立以VPN為基礎的數據傳輸加密系統,防止信息在網絡傳輸中被竊取和破壞。(4)做好網絡安全基礎建設。做好網絡邊界和安全域邊界的隔離和保護,通過部署防火墻或安全隔離系統,防止非法訪問;部署網絡入侵防御和漏洞掃描系統,加強對網絡非法活動的監測,及時修補網絡和系統的漏洞;部署應用和網絡的審計系統,追蹤和審計應用和網絡操作行為,做到有據可查;根據數字海洋各應用系統安全狀況,做好其他安全產品的部署和實施。(5)完善各業務系統網絡全方位的病毒防范體系。采用包括客戶端、服務器、郵件以及防病毒硬件網關等系列產品構筑強大有效的網絡防病毒體系。(6)完善重要應用系統的數據和關鍵的主機系統冗余備份系統。建立數據備份系統,包括異地容災建設,以保證關鍵業務的系統和數據有效備份。(7)完善簡易身份認證系統和授權系統。為了滿足業務系統對身份認證和授權系統的急迫要求,需要先建立內部以數字證書為基礎的簡易身份認證系統和授權系統。對于注冊賬號可采用的認證方式包括口令、CA證書、雙因素和雙向等認證方式。(8)完善有效的安全管理機制和組織體系。要培養和建立起一支網絡信息安全的技術隊伍和管理隊伍,保證各級網絡系統安全技術和管理落實到人。在制定實用的可操作的安全管理制度的前提下,強化安全意識和培訓,加強安全管理制度的執行力度,確保海洋局各級機構各項業務的安全運行。
2策略原則
在海洋信息安全體系建設過程中,應該遵循“統籌規劃、分步實施、安全可靠、經濟實用、靈活方便、統一標準、統一規范”的原則進行。要遵循的主要原則如下。(1)業務需求的原則:系統信息安全體系建設的目標和安全行為應根據業務的目標和需要進行,并接受業務管理的指導。(2)可靠性原則:系統信息安全體系在基本不影響應用系統功能和效率的前提下,必須做到穩定、可靠地不間斷運行。(3)可擴展性原則:系統信息安全體系必須允許增加新的安全組件與安全功能,保證系統安全性不斷增長的需要。(4)標準化原則:系統信息安全體系建設的各個環節都必須符合國家關于信息安全的法律和法規。(5)可管理性原則:系統信息安全體系必須可管理,做到分布式安全布控,集中式安全管理。(6)經濟適用原則:系統信息安全體系的設計要在安全需求、安全風險和安全成本之間進行科學的平衡、比較和折中,使系統信息安全體系安全、經濟、適用,易用、性能價格比合理。(7)聯合共建的原則:在系統信息安全體系建設過程中,充分利用現有的安全資源,發揮企業的積極性和安全系統集成商、安全產品供應商、安全技術服務商的積極性,促進安全技術廣泛的應用和共享,避免重復設計和重復建設。(8)統籌規劃、分步實施的原則:做好統籌規劃工作,制定總體方案,采取邊建設、邊服務的分步實施方針,確保工程建設的順利進行,避免出現重大的投資失誤或因系統不能有效發揮作用而影響投資的效益。(9)嚴格監督的原則:建立相應組織,采取有效措施,對工程質量、工程進度和投資狀況進行嚴格的論證、把關和監督,確保項目工程有計劃、按步驟地順利進行。
海洋信息系統安全體系建設內容及分析
通過分析《國家信息系統安全保護等級基本要求》的相關標準,對等級保護的安全層級劃分為安全技術與安全管理兩大部分,對于海洋信息系統的安全建設也將從這兩個方面進行著手。
1技術安全解決措施
1)物理安全。機房具有較強防震、防風和防雨等能力。完全與用水設備隔離。機房出入口安排專人值守,記錄進入人員,機房的來訪人員經過申請審批流程,安排工作人員一起陪同,并限制和監視其活動范圍。對機房劃分區域進行管理,區域和區域之間設置物理隔離裝置,在重要區域前設置過渡區域。在機房的門口配置電子門禁系統。各種設備放置在機柜內,設置明顯的標記。所有線路鋪設在防靜電地板下的線槽內。安裝視屏監控系統。機房所在的建筑安裝避雷裝置,海洋信息系統安全體系如圖1所示。機房內安裝自動氣體滅火系統,在值班室設置控制臺,以達到自動檢測火情,自動報警,自動滅火等功能。機房墻面采用耐火的彩鋼板。在機房的地板下面安裝漏水檢測系統,一旦漏水系統將及時報警。每個機柜都連接接地放靜電。機房地板采用防靜電地板。將房內設置機房專用恒溫恒濕機,并且合理地分配機房專用空調位置,達到合理溫度和濕度調節效果。在機房的四周安裝溫度和濕度的實時監控系統。當溫度和濕度超出了設定范圍值,系統將自動報警。電源線和通信線路隔離鋪設,避免相互干擾。磁介質部署電磁屏蔽裝置。
2)網絡安全。為業務專網和外界物理隔離。主干網絡帶寬為采用155MCPOS結構,完全滿足業務高峰期的需要。采用VPN技術。制定重要業務系統各子網之間的訪問控制策略,重要網段的邊界處均部署防火墻,并通過防火墻安全策略實現各網段間邏輯隔離。按照不同的地域和業務劃分虛擬子網、網段分配地址段。根據各個業務部門的工作職能和業務重要性,控制各子網之間的訪問。按照業務重要性為業務分配帶寬。并在網絡邊界部署防火墻,啟用訪問控制功能,控制端口,實現對應用層HTTP、FTP、TELNET、SMTP、POP3等協議的控制,限制網絡最大流量數及網絡連接數。部署集中安全審計系統,對網絡設備運行狀況、網絡流量和用戶行為等進行日志記錄。并進行分析,生成審計報表。將邊界和網絡設備日志集中管理并定期進行審計。在網絡邊界部署非法外聯檢測系統服務器,通過外聯方式對終端用戶進行監控,如各種撥號行為,發現違規外聯行為時實時阻斷,通過網絡間的連通性來判斷終端主機是否已經外聯,如果發現已經外聯,按照管理員預設的動作,執行提示終端用戶、禁用網卡、向管理員告警等動作。整體達到嚴密的外聯監控效果。在網絡邊界部署入侵防御系統,能夠精確識別并實時防范各種網絡攻擊和濫用行為。通過深入到七層的分析與檢測,實時阻斷網絡流量中隱藏的病毒、蠕蟲、木馬、間諜軟件和網頁篡改等攻擊和惡意行為,實現對網絡應用、網絡基礎設施和網絡性能的全面保護。部署防毒網關在網絡邊界處對惡意代碼進行檢測和清除,建立病毒庫的定期更新升級要求并嚴格執行,定期檢查病毒庫的更新情況。用SSH加密傳輸替代Telnet遠程管理方式;并能使用其他身份審核方式以保證用戶登陸的可信性。
3)主機安全。對登錄操作系統和數據庫系統的用戶進行身份表示和鑒別。增加主機口令策略中對口令長度,口令復雜,口令生命周期,新舊口令的替換的策略。采用證書加上USB-key認證的方式。啟用安全審計策略。建立訪問控制策略,依據最小原則授予用戶權限;對主機內無用、多余的賬戶進行刪除。對賬號采用分級最小化原則管理。部署主機審計系統,審計功能與用戶標志與鑒別、自主訪問控制、標記及強制訪問控制等安全功能的設計緊密結合。使用空間清理和數據擦寫工具確保動態分配與管理的資源,在保持信息安全的情況下被再利用,確保非授權用戶不能查找在使用后返還系統的記錄介質中的信息內容;確保非授權用戶不能查找系統現已分配給他的記錄介質中以前的信息內容。在重要服務器網段部署IDS/IPS,及時發現入侵行為并及時通過多種方式報警、阻斷。能夠記錄入侵的源IP、攻擊類型、攻擊的目的、攻擊的時間并在發生嚴重入侵事件時提供警報。服務器上部署瑞星防病毒軟件,統一管理,保持及時升級;防病毒軟件和防病毒網關協同工作,建立統一防毒體系,保證安全性。建立運控系統,對主機和其他網絡設備的CPU、硬盤、內存以及占用網絡帶寬等資源進行實時監控。
4)應用安全。系統提供單點登錄的控制模塊,使用證書USB-key和用戶名密碼的身份鑒別技術時間身份鑒別,定義鑒別嘗試允許次數,并通過延長鑒別失敗超出允許次數后,再次允許鑒別的時間間隔來限制重復嘗試,并對此過程進行記錄。用于身份鑒別的用戶名/口令對應當在信道中加密傳輸。對用戶的來源進行控制和監控。定期審計身份鑒別日志,對發現的異常進行及時處理,對累積性事件進行必要的趨勢分析。部署安全審計系統,覆蓋事件的日期、時間、發起者信息、類型、描述和結果等內容,審計記錄的內容應盡可能詳細;系統生成的日志最好采取一次性存儲設備,以防篡改,可采取集中異地存儲的形式,防止數據被破壞或篡改;應當設立單獨的日志審計人員維護和管理數據。對網絡環境下運行的數據庫管理系統,應建立分布式的審計系統,并以審計中心進行管理和控制。使用專用的磁盤空間擦寫工具和內存釋放工具,保證在使用后的信息不被未授權人員獲得。
5)數據安全及備份恢復。系統管理數據、鑒別信息和重要業務數據在傳輸和存儲過程中完整性受到破壞時,系統應具有監測并能采取必要恢復措施的功能。在數據傳輸的邊界部署加密機。實現系統管理數據、鑒別信息和重要業務數據傳輸和存儲保密性。在保存、修改和傳輸數據時,對于敏感信息,例如賬號、密碼和證件號碼等字段采用事先約定對稱加密算法進行加密。在本地建立磁盤陣列和磁帶庫并安裝相應的存儲備份軟件,建立存儲備份機制,完整的數據每周備份一次,差異備份每天進行一次,備份的時間在每天凌晨,數據量最小時進行備份。采用SAN網絡存儲,選用管線磁盤存儲陣列和光纖帶庫作為存儲載體,選用光纖交換機作為存儲網絡的交換部件,用于連接數據庫服務器、光纖磁盤存儲陣列和光纖帶庫,配合專用的數據庫、存儲管理、備份恢復軟件共同構建一個全光纖、全冗余的SAN存儲網絡環境。避免單點故障。提供網絡設備、通信線路和數據處理系統的硬件冗余,保證系統的高可用性。
2安全管理體系建設
海洋信息系統所在的各個單位成立專門的運行管理機構負責信息系統的運行維護與安全管理工作,配備專門的運行維護管理人員,并制定安全管理制度,制定網絡與信息安全應急預案以應對突發的網絡與信息安全事件。
篇8
關鍵詞:三維可視化; GIS; 空間數據
中圖分類號:C37 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
目前,科學可視化、計算機動畫和虛擬現實技術蓬勃發展,并成為計算機圖形學領域的三大熱門研究方向,它們的核心都是三維真實感圖形[1],也就是三維可視化技術。三維可視化技術是目前計算機技術和圖像圖形學發展的熱點之一,它是依靠視覺效果將數據所要表達的信息直觀顯示出來的一種最好的方法。傳統的地理信息系統對實物的空間立體感表達就比較抽象,將三維可視化技術引入GIS領域中可以動態地、形象地、多視角地、多層次地、如實逼真地描繪地球科學中的客觀現象。如通常所見的地形三維可視化、虛擬戰場、數字社區和虛擬城市等。本文結合在GIS中的應用介紹三維可視化開發的基本方法。
二、 三維可視化GIS關鍵技術
三維可視化技術可以簡單的分解為三種技術的結合:可視化、三維和GIS。下面分析了可視化技術、虛擬現實、體視化技術、三維技術等關鍵技術。
1、可視化技術
可視化,也稱為科學計算可視化(Visualization in Scientific Computer),它是指運用計算機圖形和圖像處理技術,把科學數據轉換成可視的、能幫助科學家理解的信息,并進行交互處理的理論、方法和技術。GIS可視化技術是目前信息領域中廣泛應用的一項技術,它通過強大的、有效的地圖系統將復雜的空間和屬性數抓以地理的形式進行描述,具有界面風格人性化設計,實現了文本、圖形和圖像信息相結合的定位、查詢、檢索模式信息表達形象化、自觀化操作簡單便利等特點[2]。
2、虛擬現實
虛擬現實(Virtual Reality)技術是一個由圖像技術、傳感器技術、計算機技術、網絡技術以及人機對話技術相結合的產物。它以計算機技術為基礎,利用高性能、高度集成的計算機硬、軟件及各類先進的傳感器,去創造一個使參與者處于一個三維視覺、聽覺和觸覺的環境,具有完善的交互作用能力、能幫助和啟發進入虛擬境界的參與者的構思的信息環境。利用計算機系統提供的人機對話上具,同虛擬環境中的物體交互操作,使用戶仿佛置身于現實環境之中,使參與者足不出戶就能身處異景,如遙遠的太空、海洋深處、甚至是微觀世界。
3、體視化技術
三維體可視化技術是真正的三維。它是由完全的三維空間體數據構建模型,可以對模型切割來獲取內部信息。它是每一個空間點對應三個方向,x, y, z,也就是在一個空間坐標上放置每一個屬性點,可以由關系V = .f (x, y, z)表示,V表示空間點的屬性值,x, y, z分別表示空間坐標[3]。
空間三維實體的可視化,即體視化主要是處理和分析各種體數據,并對這些體數據進行變換、操作和顯示,其目的是讓人們更清楚地認識蘊含于體數據之中的復雜的結構。體數據可以看成是在有限空間中的一種或多種物理屬性的一組離散采樣,它可以表示成:ƒ(x),x ∈Rn;{x}是n維空間的采樣點的集合,因此也有人把體數據成為數據集。
4、 三維技術
三維立體顯示的出發點是運用三維立體透視技術和計算機仿真技術,通過將真實世界的三維坐標變換成計算機坐標,通過光學和電子學處理,模仿真實的世界并顯示在屏幕上。三維技術廣泛應用在資源環境模型、地形模擬、CAD輔助設計、影視特技、廣告設計等方面。它具有可視化程度高、表現形式靈活多樣、動態感和真實感強、資料更新方便等優點。
三、 三維可視化算法
直接體繪制技術具有能夠產生三維數據場的整體圖象,包括每一細節,并具有圖象質量高,便于并行處理等優點,因而成為當前科學計算可視化中有吸引力的重要研究課題之一。鑒于直接體繪制技術的優勢,下面重點介紹了光線投射法,移動立方體法以及Z-Buffer消隱算法[4]。
1、光線投射算法
光線投射算法是目前使用最廣泛的體繪制方法之一。對于圖像平面上的每一象素,從視點投射出一穿過該象素的視線,該視線穿過體數據空間,算法直接利用該視線上的采樣值計算該象素的光強。其過程包括:數據預處理;數據值分類;重新采樣;圖象合成。
2、移動立方體法
移動立方體法(Marching Cubes算法)是三維數據場等值面生成的經典算法,是體素單元內等值面抽取技術的代表。與光線投射法不同,移動立方體法屬于表面擬合算法之一。
移動立方體法基本思想為:首先逐個體素依次處理,找出該等值面經過體素的位置,求出該體素內的等值面并計算出相關參數,以便繪制出等值面。等值面的定義如下:
{(x, y, z)| s (x, y, z) = c0},c0是常數。其中s(x, y, z) = a0+a1x+a2y+a3z+a4xy+a5xz+a6yz+a7xyz
ai (i=0, 1,..., 7)為常數,它們由體素的八個角點值唯一決定。
該算法中,體素是一邏輯上的立方體,由相鄰層上的各四個象素組成立方體上的八個頂點。算法以掃描線方式逐個處理數據場中每一立方體體素,求出每一體素內包含的等值面,由此生成整個數據場的等值面。
3、Z-Buffer消隱算法
從一個視點去觀察一個三維物體,必然只能看到該物體表面上的部分點、線、面,而其余部分則被這些可見部分遮擋住。如果觀察的是若千個三維物體,則物體之間還可能彼此遮擋而部分不可見。因此,如果想有真實感地顯示三維物體,必須在視點確定之后,將對象表面上不可見的點、線、面消去。執行這一功能的算法,稱為消隱算法。
Z-Buffer算法的步驟如下:(1)初始化,幀緩沖器CB置成背景的光強或顏色,Z緩沖器ZB置成最小z值;(2)對多邊形P,計算它在點(I,j)處的深度值zij;(3) zij>ZB(i,j),則ZB(i,j) =zij, CB(i,j)二多邊形P的顏色;(4)對每個多邊形重復(2), (3)兩步,最終在CB中存放的就是消隱后的圖形。
四、三維可視化GIS實體的表達和三維數據的可視化
對于三維地理信息系統的空間數據的表達和二維地理信息系統有一定的差別,因此在數據實體的表達上,也有三維地理實體的特點。國內學者李清泉等人提出了以下表達建筑物和地形的三維信息[5]:地形被表達為數字高程模型(DEM)、數字地形模型(DTM);建筑、構筑物等用實體(CSG)和邊界表示(B-rep)。每種不同的表達方式都有各自的特點,根據不同的口的和不同的要求而定。在國內,地形數據的表達普遍采用的是DEM和DOM匹配,生成地形圖;建筑物通常以2.5維的形式存在,之后進行紋理貼圖。
DTM是描述地表單元空間位置的和地形屬性分布的有序集合,是定義于二維區域之上的一個有限向的向量系列。它以離散分布的平面點來模擬連續分布的地形,通過存貯在介質上的大量的地面點空間坐標和地形屬性數據,以數字形式來描述地形地貌。它隨用途不同具有不同的數據結構,但一般均可變換成為規格點組成的柵格數據形式。
DEM通常用地表規則網格單元構成的高程矩陣表示,廣義的DEM還包括等高線、三角網等所有表達地面高程的數字表示。在GIS中,DEM是建立三維地形的基礎數據,其他的地形要素可由DEM直接或間接導出,成為“派生數據”,如坡度、坡向。DEM主要有三種表示模型:規則格網模型(GRID、等高線模型和不規則三角網模型(Triangulated Irregular Network,TIN)。
由于三維幾何表示能提供物體的幾何描述,使空間物體可用計算機來存貯、處理、顯示。物體3D表示可以有多種方法,大致分為基于體表示和基于面表示兩大類,其中,具有代表性的是結構實體表示(Constructed Solid Geometry, CSG)和邊界表示(Boundary representation, B-rep)方法。CSG方法在計算機輔助設計(CAD)中應用廣泛,它通過預定義的模型單兀來表示空間物體,這些單元具有規則的形狀,如:立方體、圓柱體、圓錐體等,單元間的關系主要是布爾操作。CSG方法的優點是模型關系簡單,便于顯示和數據更新,缺點是空間分析難以進行:而B-rep表示方法,可以通過對構成物體邊界的點、線、面和體四種類型兀素的精確描述,即能夠精確表示物體幾何位置以及兀素間的拓撲關系,雖然B-rep方法適于空間操作和分析,但存儲空間占用多,計算速度較慢。
五、三維可視化在GIS中的應用
目前在社會的各行各業中,地理信息三維可視化系統都得到了廣泛的應用[6]:
1.城市:地理信息三維可視化系統應用于城市建設的很多領域,如大樓的建筑結構和住戶管理、空氣污染與流動狀態監測、地下水源污染監測、地下管線的規劃與管理等。
2.環境:二十一世紀全社會都更加重視環境保護,地理信息三維可視化系統可以表達大上、地面、地下多層次的環境狀況,更好地模擬真實三維環境,幫助人們更好的管理與治理環境。
3.地質:地質是資源、礦山、環境等眾多學科與工程應用的基礎。地理信息、三維可視化系統應用于表達復雜的三維地質構造形態(如地層界面、不整合面、斷層等不規則的面狀構造),表達巖石內部結構(如層理、紋理、走向、孔隙度、孔隙連通方向等微細的內部構造)以及巖體內部物質的分布狀況。
4.礦山:在礦山領域,地理信息三維可視化系統平臺應用于表現礦體及圍巖形態,表達巷道、采礦工作面形態,表達礦井風流狀況、瓦斯濃度、地場應力等三維現象,如果再加上各種知識庫、專家系統,還可支持三維環境下的工程管理與決策。
5.海洋:二十一世紀是海洋的世紀,海洋的研究與管理在我國可持續發展戰略中將占據越來越重要的位置。海洋在不同深度的含鹽量、水溫、壓力、水流方向都是不同的,地理信息三維可視化系統應用于表達海洋世界,可以幫助人們更好地研究與開發海洋。
6.氣象:地理信息三維可視化系統應用于反映不同高度上氣流、氣壓、大氣成分的變化情況。
六、結束語
目前,三維可視化地理信息系統的研究已成為國內外研究的熱點,隨著計算機技術以及相關三維可視化技術的發展和地理科學、大氣科學、海洋科學等研究三維空間特征的深入,三維可視化地理信息系統的研究與開發已成為地理信息系統研究領域的重要方面和今后發展的一個趨勢。
參考文獻:
[1] 和平鴿工作室編著.OpenGL高級編程與可視化系統開發(高級編程篇).北京:中國水利水電出版社,2003年1月第一版.
[2] 鄭琦.吳剛.朱莉等.可視化技術在MIS中的應用研究.計算機仿真.2005.4. 第22卷第4期.
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篇9
[關鍵詞]宮崎駿;《懸崖上的金魚公主》;海邊
宮崎駿可以說是日本動畫界的一個傳奇,他出品的動漫作品以精湛的技術、動人的故事和溫暖的風格在世界動漫界獨樹一幟。宮崎駿是第一位將動畫作品上升到人文高度的思想者,他的動漫作品,雖然題材各不相同,但自然環境與人類的關系始終是最重要的要素之一。但是,他并非是簡單地批判現代產業文明、禮贊自然和田園生活。在他的電影中將城市、復雜的機械、飛馳的列車以及飛機等帶來的速度競賽與戲法和魔法、森林和樹木以及動物、農業風景等結合在一起,以此反映近代社會與自然環境的遭遇,從而讓我們在欣賞作品的同時,更深刻地思考人類與自然之間的關系、和平主義及女權運動等。
作為知名的動漫大師,宮崎駿為世界各地的兒童創造了許多經典的動畫片,其中多部還獲得奧斯卡等國際獎項?!稇已律系慕痿~公主》是宮崎駿在1995年創作完成《幽靈公主》并宣布封筆之后,時隔13年重返銀幕的又一部力作。在《懸崖上的金魚公主》中,和之前的作品一樣,宮崎駿致力于打造一部超越以前的作品。在這部作品中,通過宮崎駿的筆觸,人們再次體味到動漫世界中透露出來的人情。對于生活、愛和人生等方面的詮釋,《懸崖上的金魚公主》都給了我們不一樣的感受。
一、 生命之水的象征
宮崎駿深受日本著名植物學家中尾佐助的“照葉林文化論”(講述日本文化源頭的文化人類學理論,照葉林就是常綠闊葉林)的影響,因此在他的作品中總能見到枝繁葉茂的參天大樹、婆娑作響的森林、郁郁蔥蔥的青山等。而2008年上映的《懸崖上的金魚公主》,則將故事發生的背景由森林轉移到了一座海濱小城,海洋成為故事的主角。相比之前的《千與千尋》《哈爾的移動城堡》等作品的跌宕起伏,這部作品可以說是非常簡單。同時,與此前的幾部作品相比,其世界觀和主題似乎都更加單純一些,在人與自然的矛盾問題上并不像之前的《千與千尋》等作品那樣激烈,就是一部面向兒童觀眾的愛的大冒險,甚至借助童話故事給了電影一個很圓滿的結局。這些轉變也暗示了宮崎駿對自我的超越。
水在原始時代就已經存在,周而復始地不斷流淌和循環。覆蓋地球表面三分之二、構成人體三分之二的水,是不可或缺的生命元素?!稇已律系慕痿~公主》以滿月之夜、深邃的海底數不清的水母游動的幻想場景開始。波妞的父親藤本把裝在壺中的液體滴到吸管里,是為了繁殖水母。這種液體其實是藤本從海水中提取、儲存的蘊藏有魔法的“生命之水”。
以現代日本為舞臺的《懸崖上的金魚公主》講述了從大海里來的金魚的孩子波妞與住在海邊小城的男孩宗介相遇的故事。在波妞最初登場的深邃的海底,藤本乘坐自制的“姥鯊號”(ウバザメ號)潛水艇,致力于研究復活海底遠古生物。波妞的父親藤本制作的珊瑚塔的井中儲存著他聚集魔法的力量――從海水中提取的“生命之水”?!爱斶@口井的生命之水滿的時候,就是海洋時代再次開始的時刻,危險生物時代將會結束,可惡的人類時代將會結束。”由于喝了“生命之水”,藤本的魔力大增。借著這生命之水,波妞也擁有了魔法的力量。因為波妞的反叛而充滿了生命之水的大海,發生了大海嘯,發生了月球接近地球的天翻地覆的變化。實際上,“生命之水”給予生命很大的影響,同時也是非常危險的物質。異變之際,“就這樣下去,世界會毀滅的!”與藤本的驚慌失措相對照,波妞的母親――作為海洋之母的格蘭曼瑪蓮鎮靜地說“好漂亮的大海!”“富于魔力,就像回到了泥盆紀!”為充溢的生命之水而喜悅。正如之前所述,在《懸崖上的金魚公主》中,海洋是生命之源的象征。
可以說波妞所在的海底、《風之谷》中的腐海的海底、《幽靈公主》中山獸神的森林最深處,都是原初場所的象征。但是《懸崖上的金魚公主》中的海水不僅再生,而且孕育出了無數的生命。再加上大海孕育生命這一事實,可以說波妞和她的母親格蘭曼瑪蓮本身就是“生命力”的象征。
二、 “海邊”的特殊意義
《懸崖上的金魚公主》是一部處于不同時空、生與死、現實與幻想境界的生動的故事。作品將故事發生的地點設定為一座海濱小城,通過波妞與宗介的相遇,將波妞居住的海底世界與宗介生活的現代日本這一陸上世界聯系起來,將當今世界與人魚姬的魔法結合在一起。在本片中,與大海有關的場面占了大約80%,宮崎駿對于海水和海浪的表現格外用心,使得我們得以深深地感受到海洋的力量。
海洋是萬物的根源,是一切生命的起源。在《懸崖上的金魚公主》中,大海不是背景而是作為主角之一,大海和滾滾波濤都像是被賦予生命一樣,往往以具有意志的鮮活面貌出現,時而波濤洶涌,時而溫柔平靜,這種擬人化的手法表現出孩子眼中的獨特世界,形成了充滿妙趣且富有沖擊力的效果。宮崎駿曾這樣解釋《懸崖上的金魚公主》的創作意圖:“每個人都有深藏于意識之下的內在海洋,它與波濤洶涌的外在海洋相通。因此,我要做一部不是把海作為背景而是把它作為主要登場角色的動畫。動畫描繪少男與少女、愛與責任、海與生命等這些本源性的東西,鼓勵人們在這個神經衰弱和不安的時代中向前邁進?!雹?/p>
自古至今,海洋都被認為是生物進化和創造的最前線,海邊是一個遠古世界,是一個充滿不可思議的美麗地方,只要有陸地和海洋存在,海邊就是水陸相接的地方。在地球漫長的歷史長河中,海邊一直都是一個各種生物不斷繁衍生息的區域,數量眾多的生物在海邊展示著它們強勁的生命力,編織著生命之網?!稇已律系慕痿~公主》中將場景設定為海邊,這有什么樣的作用呢?首先,宗介的家位于面向大海的懸崖上,沿著屋后的小路下去就是大海。處于陸地與海洋連接處的這片海濱,成為原本屬于不同物理空間的宗介和波妞相遇的最好地方。從懸崖上的家中,可以看到湛藍的天空和蔚藍的大海在水平線上相接。宗介的家處于陸地與海洋、天空與海洋的雙重邊界線上,從地理上來說處于很難區分清究竟屬于哪個世界的模糊地帶。
海邊這一空間界線的模糊性與時間界線的模糊性相關。這一海邊小城原本就是過去與現在混雜的空間,帶有鄉土氣息的商店與大型超市共存;既有穿著古色古香連衣裙的年輕女性,也有在禮服下面穿著緊身褲的保育園朋友們。在大海嘯來襲、小城幾乎沒于水下時,陸地與海洋的界線的位置發生了變化,時間的界線也變得模糊。波妞所引起的暴風雨停息,新的一天到來時,宗介的家被海水包圍,就像一座孤島。海面上升,只剩下懸崖上孤零零的一座房子。院子就是水邊,宗介和波妞窺探海中,看到了各種各樣的海洋生物,不應存在的古代魚類悠然自得地游來游去。但是,開著小汽船出航的宗介和波妞卻都興奮地叫道:“古代魚類,泥盆紀的海洋生物!”絲毫沒有覺得奇怪,輕松地跨越了古代和現代的時間壁壘。
也就是說,在《懸崖上的金魚公主》中,波妞等海洋生物棲息的海底與宗介生活的海濱小城是其舞臺。故事發生的場所“海邊” 是連接陸地與海洋的地方,具有陸地與海洋雙重的性質。而且宗介的家位于臨海的懸崖上,不僅僅是陸地與海洋,同時也位于連接空中與海洋的邊界線位置。其空間界線的不斷變化,與時間界線的消失密切相連。這部作品,可以解讀為不同種類、不同空間、不同時間的越境故事。這與“海邊”這一場所具有密切的關系。
三、“生存在這個世界是值得的”
這部作品的最后,宗介毫無保留地接受了波妞,“不管是魚的樣子的波妞,還是半人魚樣子的波妞,還是人的樣子的波妞,我都喜歡!”這句承諾也是我們人類要保護海洋、保護自然、愛護環境的承諾。正是這句承諾,化解了人類與自然之間的相互對立與猜疑;也正是這句承諾,使得波妞并沒有像安徒生童話里的美人魚那樣化為泡影消失。在電影的最后,被包裹在泡沫中的波妞自己跳了起來去親吻宗介,泡沫嘩地破滅了,波妞成為一個和宗介同齡的5歲的小女孩,在海洋之母的祝福下,和宗介生活在一起,完成了人類與自然的和解。可以看出,影片想傳遞給我們的主題之一便是:只有人類和自然和諧相處,相互包容和依靠,才能共生共存,共同發展。
可以想見,才5歲的波妞和宗介的故事還會持續下去。魔法是波妞本身就具有的潛在能力,波妞的魔法的效果,就是破壞了世界的平衡。因此,可以說,波妞天生就擁有魔法,意味著她天生就有打破和撕裂秩序的能力。波妞“不瞻前顧后,只是行動,為了得到自己想要的東西而前進”。接受了波妞的宗介今后的生活未必都是一些美好的事。但是,正如宮崎駿所說的那樣,這種“不穩定、令人擔憂的狀態”,是21世紀以后人類的命運。②
如前所述,《懸崖上的金魚公主》在空間、時間、現實與幻想上的界限是模糊的,是處于臨界線上的故事。這部作品中,擁有魔力的大海與人類居住的陸地的接觸沒有絲毫的違和感,很容易被大家接受。主要原因就是,作品的舞臺被設置到了海邊的城鎮,在地理上與生活環境上都不能離開陸地和海洋。并且,《懸崖上的金魚公主》中,生與死的界線變得模糊的場面也是處處出現。比如,宗介的父親耕一擔任船長的小金井丸在暗夜中航行的時候,可以看到海水上漲的地方,很多船都疊起來了,船員新井說:“船的墓葬場啊,肯定是……彼岸的入口打開了。”因為暴風雨被水母整個覆蓋的淹沒在水底的向日葵之家,成為一個像樂園一樣的地方,坐著輪椅的老奶奶們能夠走路了,相互聊天:“彼岸也很好啊?!薄斑@里,就是彼岸嗎?”“這是龍宮嗎?”洪水退去之后,海邊小城完全看不到遭受洪水損害的樣子。同時,向日葵之家的老奶奶們和在海中一樣能夠走路了。這一點是《懸崖上的金魚公主》的童話之處。
正如宮崎駿許多次總結的,他透過電影持續向孩子們傳達的是:你們“生活在一個偉大的時代”“或許你尚未遇見,但這個世界上真的有許多美麗的東西,或美好的事情”“我想告訴孩子們,生存在這個世界是值得的”。③所以,《懸崖上的金魚公主》的宣傳口號就是“生存在這個世界是值得的”??梢哉f這是對生的肯定。
四、結語
電影一開始展現出富于幻想的海底世界之后,波妞緩慢上升,轉換到了完全覆蓋了海洋淺灘的垃圾的描寫。正像波妞的父親,拋棄人類世界、居住到海里的藤本嘆息的那樣,船停泊的港口附近堆滿了淤泥,漂滿了垃圾。這是人類對自然的無情破壞。但是,宮崎駿在《吉卜力的森林與波妞的海洋》中說,這種場面并不是為了控訴環境問題,只是反映了現實沿海的景象。
從對想要凈化海洋環境的藤本的滑稽刻畫,以及波妞和她的弟弟妹妹們違背父親的命令等來看,或許可以說宮崎駿在這部電影中并不是想要表達強烈地呼吁環境保護的想法。雖然宮崎駿并沒有表露出直接敘述環境問題的故事的意圖,而是想要傳遞生的喜悅的愿望。但是,即便如此,《懸崖上的金魚公主》是利用海洋與陸地的可變性以及界限的模糊性向我們敘述了一個生機勃勃的故事。其結果,讓人們更深刻地思考人類與自然的關系。
[基金項目] 本文系2012年度河北省社會科學基金項目(項目編號:HB12WX009)。
注釋:
①②③ [日]m崎E:《折り返し點》,巖波店,2008年版,第488-489頁,第493頁,第381頁。
[參考文獻]
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篇10
【關鍵詞】對接插尖 有限元 耦合自由度
導管架平臺已被廣泛地運用于海洋石油工業之中,對于海上安裝重量在6000t以上的上部結構,浮托法已成為主要的安裝方式。
浮托安裝通??梢苑譃檫M船,位置調整,準備加載,荷載轉移,繼續加載和退船幾個步驟。在荷載轉移過程中,上部結構荷載逐步從浮托駁船轉移到導管架結構上。為了保證荷載轉移過程中導管架和上部結構的安全,需設置緩沖裝置。通常做法是在導管架腿頂端安裝樁腿耦合緩沖器(LMU),在駁船甲板上設置上部組塊對接緩沖器(DSU),對接方式見圖1。
上部組塊對接插尖結合LMU可將上部結構重量平緩地從駁船傳遞到下部結構,并吸收安裝過程中的碰撞載荷,避免局部結構破壞,對接插尖需要保證足夠的強度以滿足荷載傳遞要求。
1 有限元模型的建立1.1 有限元模型
圖2給出了利用ANSYS建立的有限元分析模型。其中鋼結構部分采用SHELL63單元,混凝土部分采用SOLID185單元。
由于插尖結構比較簡單,采用Free自由網格劃分。插尖所用鋼板厚度為25~50mm,網格尺寸選取50mm,取得比較好的網格劃分結果,如圖2所示。1.2 邊界條件加載方式
插尖上部與組塊立柱焊接在一起,將插尖上邊緣節點的6個自由度給予約束,立柱模擬長度至少取一倍腿柱直徑。對接過程中,插尖底端圓錐與LMU逐漸接觸,對接力由插尖傳遞到LMU上。邊界條件加載結果見圖2。1.3 耦合自由度的運用
由于焊接施工空間有限,加強筋板與插尖盲板之間未進行焊接,需要正確考慮加強筋板和插尖受力后的變形協調問題。如不進行耦合設置,盲板的變形與筋板的變形孤立,碰撞力完全由盲板和立柱承擔,其計算結果偏離實際,見圖3。
如直接將加強筋板和盲板模擬為剛性連接,即在計算過程中,認為盲板和加強筋板之間是進行了焊接的,則筋板的受力情況也與實際有較大的出入。由于筋板和盲板未進行焊接,加強筋板受力時接近一個扁梁,其截面頂部和底部應力應大致相等。而按照剛性連接模擬的情況下,加強筋板受力時相當于一個T形截面的梁,T形梁跨中處翼緣的應力遠小于其腹板處的應力,而T形梁交點處翼緣的應力又遠高于腹板處的應力,筋板受力不合理,見圖4。圖6 浮托組塊對接插尖的有限元分析的
總體結果
由于插尖主要是受垂向力的作用,筋板與盲板緊密相連,當盲板受力引起變形,筋板與相接觸的盲板之間應具有相同的Z向變形。在ANSYS分析過程中,借助自由度耦合技術,把筋板節點與盲板相鄰節點的Z向自由度進行耦合,可較好的模擬筋板對插尖及盲板的支撐作用。計算結果較好的反應了加強筋板和盲板的實際受力狀態,見圖5。
1.4 對接計算結果分析
該浮托組塊對接插尖的有限元分析的總體結果如圖6所示。結果顯示,除去筋板和立柱的交點以外,插尖和立柱總體上的應力均小于許用應力值。這部分超應力區的產生是由于在筋板和立柱的交點處未對焊縫的過渡效果進行模擬,產生了一定的應力集中現象。這部分超許用應力的區域比較有限,分布范圍小于兩個單元的大小,插尖對接分析的結果總體上是可以接受的,插尖的強度可以滿足組塊浮托安裝時的對接要求。
2 結論
本文針對浮托組塊普遍采用的對接插尖結構進行了研究和分析,考慮了加強筋板與插尖間耦合自由度的運用。結果表明:
(1)若不進行自由度耦合,兩種分析結果都嚴重偏離實際受力情況。運用耦合自由度的方法可以較好的反映插尖與加強筋板之間的實際受力關系,正確評估插尖的能力,保證浮托安裝的順利、安全實施;
(2)設置耦合自由度進行分析時,會增加一定的建模工作量。但只要將網格尺寸控制在1倍板厚大小左右,就能在獲得較好的網格劃分效果和應力計算結果的同時不過多增加建模工作量。
參考文獻
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