台风巨灾模型对于台风巨灾风险管理具有重要作用，台风风场模型是其核心。利用Georgiou台风风场模型，融入西北太平洋最大风速半径和Holland参数B的最新研究成果，构建了适用于复杂下垫面条件的台风风场模型。根据所选择气象站提供的实测风速和来自台风最佳路径集的台风强度数据，结合现行建筑结构荷载规范中关于我国沿海区域和重点城市的基本风压分布，对该模型进行了验证。结果表明：该模型稳定且可靠。同时，由该模型得到的台风风场数据，可量化不同区域承灾体的损失概率，进一步可厘定不同保险费率。最后将该模型应用于台风巨灾风险管理中，并以广东省为例进行了不同区域保险费率的厘定，该厘定结果与实际情况相符，说明其可为巨灾风险管理、保险和再保险业务提供技术支持。
针对传统烟草灌溉方式存在水资源浪费、土壤盐碱化以及品质不稳定等问题，基于物联网技术构建智能灌溉系统，设置3组试验，探究水肥调控对豫西烟田烟草生长及经济效益的影响。结果表明：对比大田对照试验，智能灌溉系统下烟株3个生育期土壤相对含水量依次为60%、80%、70%(以土壤相对含水量分别为55%～65%、75%～85%、65%～75%进行控制)的试验(水肥处理一)中，烟株农艺性状表现最好；该处理实现了全生育期节水39.94%～44.34%,上等叶比例提升至70%,经济产值提高了22.39%;智能灌溉系统显著改善了烟叶化学成分协调性，同时促进了干物质积累量与农艺现状的同步改善。研究表明，基于水肥一体化技术的物联网智能灌溉系统不仅能够显著提高烟草经济效益，而且为烟草种植提供了可靠的技术支持和发展空间，对于烟草产业的可持续发展具有积极意义。
为评价南水北调中线工程对当地生态环境的影响，在归纳总结生态安全研究发展历程和相关理论方法的基础上，选取南水北调中线工程穿过河南省的8个地市为研究区，采用“压力-状态-响应”模型(PSR)、熵权法、标准差椭圆模型等方法探究研究区2010、2015、2020年生态安全水平的时空演化特征。结果表明：2020年研究区生态安全综合指数较2010年的显著提高，平均值由2010年的0.37上升至2020年的0.56,区域生态安全状况逐渐好转；研究区生态安全状态整体有所提升，但区域发展存在差异；呈现出“总体上南北高中间低，局部城市各有突出”的生态安全格局；不同城市的生态安全影响因素不同，工业固体废弃物综合利用率、万元GDP能耗等对地区生态安全评价的影响较大，粮食单产等指标的影响较小；研究区生态安全分布格局呈“东北—西南”走向，工程建成后东北—西南的空间分布格局愈加明显，空间分布范围不断收敛。
当前，基于卫星遥感的蓝藻水华自动化监测方法在应用中存在一定局限性，难以满足生态环境监管部门对业务化监测的需求。而最准确的蓝藻水华遥感监测方法仍依赖于有经验专家的目视解译，但缺乏经验的人员在解译过程中可能产生随机误差，难以支撑高精度的业务化应用。针对这些问题，讨论了基于目视解译的蓝藻水华提取影响因素，并构建了基于目视解译的蓝藻水华提取技术流程。该技术流程包括影像预处理、蓝藻水华提取和结果输出等环节，以实现高精度、规范化的蓝藻水华提取，且适用于多种多光谱卫星遥感数据。在此基础上，开发了基于目视解译的蓝藻水华提取辅助软件。该软件具备用户图形界面，支持多种卫星遥感影像数据，并提供多种格式的结果输出，可提高蓝藻水华目视解译效率，为基于卫星遥感的蓝藻水华业务化监测提供技术支撑。
南水北调工程作为我国水资源调配的重大水利工程，对优化我国水资源时空配置有着战略性意义。随着中线工程加大流量输水工作的顺利完成，大流量输水期间渡槽段出现了波浪交替回涌的复杂流态，不仅干扰输水工作的正常进行，而且对渡槽结构的安全产生隐患。为此，研究渡槽复杂波浪流态的产生机理，提出波浪消减方案，对提升渡槽的过流能力和水流稳定性具有重要工程价值。采用现场观测与数值模拟相结合的方法探究波浪回涌的机理，为了抑制波浪并提升流量，提出针对某渡槽的有压流改造方案，并用4座不同形式的渡槽来验证方案的普适性。结果表明：有压流改造方案对某渡槽波浪交替回涌现象具有良好的抑制效果，渡槽过流能力最高可提升31.0%;通过有压流改造方案，4座不同形式渡槽的过流能力均出现不同程度的提升，这对提升渡槽的过流能力和水流稳定性具有参考价值。
大跨度变截面连续箱梁桥是我国公路和市政桥梁中经常采用的典型结构型式，在运营阶段，精准识别桥梁损伤是准确评价其结构健康状态的首要条件。针对桥梁缺陷产生的不确定性，提出了一种基于BO-KELM识别大跨度变截面连续箱梁桥损伤的方法。试验和工程应用结果表明：放大曲率模态作为损伤识别指标，可有效识别大型结构单点和多点的轻微损伤位置；基于KELM构建的预测模型并结合BO算法，可快速识别梁桥不同程度的损伤，预测精度可达98.75%,较传统神经网络提高10%。提出的放大曲率模态和BO-KELM损伤识别方法具有对微小损伤识别能力强、损伤程度判别速度快、精度高等特点。研究结果可为大跨度变截面连续箱梁桥损伤位置和损伤程度的快速精准识别提供理论和方法指导。
为探明拔节期和灌浆期旱涝急转对夏玉米光合特性与产量的影响，采用测坑试验，分别在夏玉米拔节期和灌浆期设置旱转轻涝(LF)和旱转重涝(SF)2个旱涝急转处理，以适宜水分处理(CK)为对照，测定叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)以及最终产量。结果表明：旱胁迫处理期间，各处理叶片的SPAD、P_n、T_r和G_s随胁迫时间的延长逐渐降低；旱涝急转处理过程中，P_n、T_r和G_s随着涝胁迫持续时间的延长呈先上升后下降的趋势；旱涝急转结束时，P_n、T_r和G_s均小于CK;旱涝急转结束后，P_n、T_r和G_s呈现逐渐恢复的过程，LF的恢复速度快于SF,C_i与P_n、T_r和G_s呈相反的变化趋势。拔节期旱涝急转LF和SF产量与CK相比显著降低13.60%和18.88%,灌浆期降低5.24%和10.86%;SF处理对减产的影响更显著。夏玉米在拔节期发生旱涝急转对光合特性以及产量的影响较大，生产上尽量避免该阶段发生旱涝急转。
滦河流域是京津冀地区重要的水源涵养区，研究变化环境下的水源涵养量对保障流域水安全具有重要意义。基于CMIP6中SSPs情景的人口和GDP数据，构建了耦合SD和FLUS模型预测2030年土地利用情况的SWAT模型，模拟预测并分析了3种SSP情景下的滦河流域年水源涵养量及其时空分布特征。结果表明：从时间维度来看，流域水源涵养量呈现出先减少后增加的趋势；从空间维度来看，流域东南的水源涵养量多于西北部的；3种SSP情景下的水源涵养量均比现状年多，其中SSP3的水源涵养量最多，为11.24亿m~3;从影响因素来看，水源涵养量与降水量呈显著正相关，与蒸散发量呈负相关；流域水源涵养量主要来自草地、林地和耕地。
解析生态系统服务间权衡与协同的时空特征，是可持续生态系统服务管理的基础和前提。以河南省沿黄8个地市为研究区域，采用InVEST模型和市场价值法，评估了2011年和2021年碳储量、生境质量、产水量和食物供给4项生态系统服务，并利用Spearman相关系数分析了各项生态系统服务间的权衡与协同关系。结果表明：(1)2011年与2021年生境质量、碳储量和食物供给服务的空间分布变化不大，生境质量和碳储量服务的高值区主要位于太行山地、豫西山地生态区以及黄河沿岸，低值区集中于各市辖区；食物供给服务高值区集中于平原区。(2)与2011年相比，2021年各项生态系统服务均有所变化，平均生境质量下降了0.011,碳储量减少了236.19万t,产水量增加了54.21亿m~3,食物供给服务价值增加了1 218.82亿元。(3)从权衡关系看，碳储量、生境质量、产水量和食物供给4项生态服务两两之间均为显著相关关系，其中食物供给、生境质量和碳储量之间为互相增益的协同关系；产水量与生境质量、碳储量、食物供给服务表现为相关系数不稳定的协同关系。研究结果可为探讨快速城市化地区生态系统服务间的权衡协同关系及其优化提供参考依据。
为了探究尾矿浆液改良处理方法，开展了掺加不同固化剂、单一电渗、电渗联合固化剂改良尾矿浆液的室内试验。基于排水量、含水率、液塑限、压缩指数、抗剪强度、渗透系数和电流等参数变化，对比分析各改良方法对尾矿浆液快速脱水和固化效果的影响。试验结果表明：与未处理前相比，固化剂促进了尾矿浆液强度的提高及塑性和渗透性的降低；电渗可使尾矿浆液脱水速率和脱水量得以提升；电渗联合固化剂可以进一步促进尾矿强度的提高和塑性的降低，抗剪强度与对照组(未处理试验组)相比提高约21.5倍，约是单独掺加固化剂处理后强度的2倍，脱水率相比于对照组由36.3%提高到70.0%,进而证实了电渗与固化剂联合法的有效性，其中电渗联合水泥在改良尾矿浆液中综合效果最佳。