邊界與海洋研究范文
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篇1
[中圖分類號(hào)]D993.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1004-518X(2012)03-0137-05
黃偉(1981-),男,法學(xué)博士,武漢大學(xué)中國(guó)邊界與海洋研究院講師,主要研究方向?yàn)閲?guó)際法、海洋法及海洋爭(zhēng)端解決;孔令杰(1980-),男,武漢大學(xué)中國(guó)邊界與海洋研究院副教授,主要研究方向?yàn)楹Q蠓ā?湖北武漢430072)
本文系教育部哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究重大課題攻關(guān)項(xiàng)目“全球化背景下中國(guó)海洋權(quán)益法律保障研究”(項(xiàng)目編號(hào):09JZD0023)、武漢大學(xué)自主科研項(xiàng)目(人文社會(huì)科學(xué))、中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目的階段性研究成果。
一般而言,海洋劃界主要是指對(duì)領(lǐng)海、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架這三個(gè)海洋區(qū)域的劃界,而海洋劃界的歷史其實(shí)就是它們產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程。單一海洋劃界是海洋劃界的新類型,關(guān)于其產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程及原因,我們必須從整個(gè)海洋劃界史中探尋。
一、單一海洋劃界產(chǎn)生和發(fā)展
海洋劃界問(wèn)題,是19世紀(jì)20年代領(lǐng)海和公海并立的海洋法律秩序最終形成后才出現(xiàn)的。此前幾乎全部限于河流和湖泊的水域劃界問(wèn)題,此后才進(jìn)入以領(lǐng)海劃界為中心的時(shí)代。
1945年后,隨著以《杜魯門(mén)公告》作為“實(shí)證法的起點(diǎn)”的大陸架法律制度的出現(xiàn)和逐步發(fā)展,海洋劃界不再限于劃分國(guó)家間的領(lǐng)海界線,而開(kāi)始把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到大陸架劃界的問(wèn)題上來(lái)。此后至1975年專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)的概念被正式提出前,關(guān)于海洋劃界的協(xié)定共有64個(gè),劃定的海洋邊界有57條,其中,專門(mén)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(gè)海洋劃界協(xié)定為契機(jī),國(guó)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(shí)踐開(kāi)始出現(xiàn)。
1975年,在第三次聯(lián)合國(guó)海洋法會(huì)議的第三期會(huì)議上,《非正式單一協(xié)商文件》第61條首次作出關(guān)于專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)劃界的規(guī)定,此后,國(guó)家開(kāi)始日益關(guān)注專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)劃界問(wèn)題。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期斗爭(zhēng)和妥協(xié),專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)制度最終被規(guī)定在《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》第五部分。順應(yīng)這種變化,大多數(shù)國(guó)家不再為大陸架單獨(dú)立法,轉(zhuǎn)而為專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)立法或?qū)烧呓Y(jié)合起來(lái),國(guó)家間海洋劃界也從主要涉及大陸架劃界發(fā)展到包括專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)劃界。
從國(guó)家立法看,1975年后正式的關(guān)于專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)或漁區(qū)劃界的國(guó)內(nèi)立法開(kāi)始大量涌現(xiàn)。1976年有4個(gè),1977年有7個(gè),1978年有11個(gè),到《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》出臺(tái)時(shí)已有30個(gè),1994年《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》生效時(shí)相關(guān)的國(guó)家立法達(dá)到55個(gè)。同時(shí)規(guī)定大陸架和專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)的立法也陸續(xù)出現(xiàn),如1976年《巴基斯坦領(lǐng)水和海洋區(qū)域法》和《印度領(lǐng)水、大陸架、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和其他海洋區(qū)域法》、1977年《民主也門(mén)共和國(guó)領(lǐng)海、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)、大陸架和其他海洋區(qū)域法》和《關(guān)于越南領(lǐng)海、毗連區(qū)、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架的聲明》、1979年《冰島領(lǐng)海、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架法》、1981年《阿曼關(guān)于領(lǐng)海、大陸架和專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)的皇家法令》和1998年《中華人民共和國(guó)專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架法》等。從國(guó)家劃界實(shí)踐看,1975年前,與海洋劃界相關(guān)的70個(gè)協(xié)定中僅有9個(gè)考慮過(guò)經(jīng)濟(jì)區(qū)或漁區(qū)的劃界問(wèn)題,而此后至2007年間的164個(gè)協(xié)定中竟有110多個(gè)涉及專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)或漁區(qū)的劃界問(wèn)題。
不過(guò),上述轉(zhuǎn)變雖然使專門(mén)的大陸架劃界在整個(gè)海洋劃界實(shí)踐中的數(shù)目和比例急速下降(分別由43個(gè)降為21個(gè),從約60%降為約13%),卻并未造成專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)或漁區(qū)劃界的迅猛增加。事實(shí)上,1975年后專門(mén)關(guān)于專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)或漁區(qū)劃界的協(xié)定僅有6個(gè),國(guó)際司法和仲裁實(shí)踐則根本沒(méi)有。
相反,以上述轉(zhuǎn)變?yōu)槠鯔C(jī),對(duì)大陸架和專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)或漁區(qū)劃定單一海洋邊界的實(shí)踐卻有了長(zhǎng)足發(fā)展。1975年后至今,關(guān)于單一海洋邊界的協(xié)定共有96個(gè),占同期海洋邊界協(xié)定的近57%,占迄今所有同類協(xié)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(shù)的77%。它們遍及全球且增長(zhǎng)迅猛。從地域分布看,涉及歐洲的有47個(gè),涉及拉美的有7個(gè),涉及北美的有30個(gè),涉及亞洲的有19個(gè),涉及非洲的有11個(gè),涉及大洋洲的有12個(gè);從時(shí)間分布看,1976—1982年間為29個(gè),1983—1992年間為28個(gè),1993-2004年間為38個(gè)。1975年前,國(guó)際社會(huì)根本沒(méi)有劃定單一海洋邊界的國(guó)際司法和仲裁實(shí)踐;1975年后至今,有12例,尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),所有與海洋劃界相關(guān)的國(guó)際司法和仲裁實(shí)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(shí)踐中可以表現(xiàn)為不同的形式,若以所劃定的管轄范圍為標(biāo)準(zhǔn),大致可分為兩種:
篇2
總結(jié)了對(duì)灌漿套管的初始應(yīng)力分布的推導(dǎo)及其理論解。
關(guān)鍵詞:灌漿套管;水泥漿;初始應(yīng)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(hào): TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1 引言
地震及其引發(fā)的次生災(zāi)害對(duì)人類帶來(lái)巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。因此,研究提高房屋建筑的抗震性能對(duì)抵御地震等自然災(zāi)害方面起著重要作用,能夠有效的保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。另外,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我國(guó)的多、高層建筑日趨增多,高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)正向著日益增高和高強(qiáng)輕質(zhì)的方向發(fā)展。此時(shí),一種灌漿套管技術(shù)——灌注膨脹水泥漿鋼管套管技術(shù)走入我們的視野,其特殊的作用機(jī)理使其具有作為摩擦耗能器使用的潛質(zhì)。
2基本假設(shè)
水泥漿體和鋼管均能滿足彈性力學(xué)理論的基本假定,可運(yùn)用彈性力學(xué)相關(guān)理論對(duì)其進(jìn)行分析。
3彈性力學(xué)基本方程的建立
3.1 水泥漿基本方程的建立
在極坐標(biāo)下(極點(diǎn)取在圓心),膨脹水泥漿體的彈性力學(xué)基本方程表達(dá)式[9]如下:
平衡微分方程:
幾何方程:
物理方程:
應(yīng)變協(xié)調(diào)方程:
上式中,ρ為極徑;φ為極角;Eg1為平面應(yīng)變下水泥漿體的換算彈性模量;υg1為平面應(yīng)變下水泥漿體的換算泊松比;為徑向應(yīng)力;為環(huán)向應(yīng)力;為剪應(yīng)力;為徑向應(yīng)變;為環(huán)向應(yīng)變;εE為水泥漿體自由膨脹引起的應(yīng)變;為徑向位移;為環(huán)向位移。
引入應(yīng)力函數(shù)U,使得
整理得:
對(duì)于水泥漿環(huán)而言,膨脹引起的應(yīng)變?chǔ)臙為常數(shù),則任意一點(diǎn)應(yīng)力、位移表達(dá)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(yīng)變下鋼的換算彈性模量;υs1為平面應(yīng)變下鋼的換算泊松比;其余符號(hào)同前。
對(duì)于鋼管任意一點(diǎn)的應(yīng)力、位移表達(dá)式推導(dǎo)過(guò)程同水泥漿體,即得應(yīng)力函數(shù):
則鋼管任意一點(diǎn)的應(yīng)力、位移表達(dá)式為:
4灌漿套管初始應(yīng)力求解
4.1 灌漿套管中初始應(yīng)力、位移分布的求解
4.1.1 外鋼管徑向剛度較大時(shí)
水泥漿體受力狀態(tài)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(tài)由邊界條件知:
靜力邊界條件:
位移邊界條件:
內(nèi)鋼管受力狀態(tài)邊界條件知:
靜力邊界條件:
位移邊界條件:
由內(nèi)鋼管的靜力邊界條件解得內(nèi)鋼管任意一點(diǎn)的應(yīng)力和位移表達(dá)式:
代入水泥漿環(huán)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(diǎn)的應(yīng)力和位移表達(dá)式:
4.1.2 外鋼管徑向剛度較小時(shí)
水泥漿體受力狀態(tài)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(tài)邊界條件知:
靜力邊界條件:
位移邊界條件:
代入水泥漿環(huán)的位移邊界條件及靜力邊界條件,得:
水泥漿環(huán)任意一點(diǎn)的應(yīng)力和位移表達(dá)式:
5小結(jié)
本文總結(jié)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(yīng)力分布的理論解推導(dǎo),及內(nèi)、外鋼管及水泥漿體內(nèi)初始應(yīng)力分布計(jì)算公式。
參考文獻(xiàn):
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(qū)是亞太地區(qū)激烈的海洋爭(zhēng)端中日趨凸現(xiàn)其重要性的區(qū)域。這一地區(qū)的政治格局非常復(fù)雜,“總體來(lái)說(shuō)是一個(gè)四大國(guó)主導(dǎo)的政治格局,同時(shí)又有著復(fù)雜的三角均勢(shì)格局,即美、中、俄關(guān)系,美、日、中關(guān)系,中、日、韓關(guān)系?!薄?〕本文試圖從國(guó)家利益層次分析的角度對(duì)東北亞海洋爭(zhēng)端進(jìn)行分類剖析,并提出不同類型海洋爭(zhēng)端的解決機(jī)制。
一、東北亞地區(qū)海洋爭(zhēng)端概況
(一)東北亞地區(qū)主要海洋爭(zhēng)端國(guó)際海洋爭(zhēng)端系指涉及海洋領(lǐng)域的兩個(gè)或兩個(gè)以上國(guó)家之間、國(guó)家與其他公認(rèn)國(guó)際法主體之間產(chǎn)生的國(guó)家利益或法律權(quán)利等方面的矛盾、分歧、對(duì)立和沖突。東北亞地區(qū)所包含的六個(gè)國(guó)家中,除蒙古國(guó)以外,日本、韓國(guó)、朝鮮、俄羅斯、中國(guó)都有海洋爭(zhēng)端?!八暮Q蠓秶梢员唤缍榘琢詈{以南、臺(tái)灣海峽以北、日本列島以西到中國(guó)大陸基線的這一區(qū)域內(nèi)。需要說(shuō)明的是,本文無(wú)意窮盡所有的海洋爭(zhēng)端,此處所列為東北亞地區(qū)主要海洋爭(zhēng)端,基本涵蓋該地區(qū)主要海洋爭(zhēng)端及各種海洋爭(zhēng)端類型,以此作為國(guó)家利益分析的對(duì)象和目標(biāo)。
(二)東北亞地區(qū)海洋爭(zhēng)端的特點(diǎn)東北亞地區(qū)海洋爭(zhēng)端具有如下鮮明特點(diǎn):1.海洋爭(zhēng)端歷史由來(lái)已久中日爭(zhēng)端可以追溯到中國(guó)明朝初年將釣魚(yú)諸島列入海防范圍。獨(dú)島爭(zhēng)端的起源可追溯到1904年日俄戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā),日本控制獨(dú)島,在二戰(zhàn)后韓國(guó)和日本都有過(guò)對(duì)獨(dú)島的控制。日俄北方四島爭(zhēng)端則自1956年10月《日蘇共同宣言》簽署以來(lái)即成為兩國(guó)之間的重要政治爭(zhēng)端。這些海洋爭(zhēng)端伴隨戰(zhàn)后冷戰(zhàn)格局的演化而不斷強(qiáng)化,尤其是在20世紀(jì)70年代以來(lái),隨著海洋價(jià)值的發(fā)現(xiàn)和開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展,迎來(lái)了海洋和海底區(qū)域分割的熱潮,東北亞地區(qū)海洋爭(zhēng)端也隨之進(jìn)一步加劇。2.海洋爭(zhēng)端背后的大國(guó)烙印從單純的地理因素看,東北亞地區(qū)并不包括美國(guó),然而從地緣政治角度看,東北亞地區(qū)無(wú)論從地區(qū)安全還是海洋爭(zhēng)端產(chǎn)生及發(fā)展看,都有著美國(guó)在背后所起的作用。從歷史根源看,日韓獨(dú)島之爭(zhēng),1946年1月29日在后,聯(lián)合國(guó)最高司令官總司令部明確將獨(dú)島移送給駐韓美軍管轄;中日爭(zhēng)端,1951年9月8日,美日通過(guò)《舊金山和約》,將釣魚(yú)諸島及沖繩全部交由美軍托管。北方四島則是隨著二戰(zhàn)后被蘇軍占領(lǐng)而由日本所有轉(zhuǎn)移為蘇聯(lián)占有。隨著美國(guó)近年來(lái)將戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)移到亞太地區(qū),以及俄羅斯普京政府對(duì)于海洋爭(zhēng)端態(tài)度的日漸強(qiáng)勢(shì),東北亞海洋爭(zhēng)端將因美國(guó)因素而進(jìn)一步加大解決的難度。3.海洋爭(zhēng)端范疇的多樣性和復(fù)雜性東北亞地區(qū)海洋爭(zhēng)端既包含爭(zhēng)端、海域劃界爭(zhēng)端,又包括專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)與大陸架劃界爭(zhēng)端及海洋資源爭(zhēng)端,爭(zhēng)端的多樣性決定了海洋爭(zhēng)端解決方式的復(fù)雜性。J.G.梅里爾斯在比較國(guó)際海洋爭(zhēng)端解決機(jī)制與WTO爭(zhēng)端解決機(jī)制后發(fā)現(xiàn),“盡管《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》強(qiáng)調(diào)爭(zhēng)端解決方式的選擇,可以說(shuō)是一個(gè)由相互抵觸的方法構(gòu)成的橫向機(jī)制,而WTO則采用了各種方法先后有序的縱向機(jī)制,并且依據(jù)嚴(yán)格的時(shí)間表,直到爭(zhēng)端解決為止……往往沒(méi)有海洋爭(zhēng)端(maritimedispute)多樣化,從而對(duì)于制定統(tǒng)一的程序處理貿(mào)易爭(zhēng)端更容易達(dá)成一致?!?/p>
東北亞海洋爭(zhēng)端也因其多樣性特征,難以通過(guò)統(tǒng)一的序貫式的系列解決程序來(lái)處理。一般而言,“包含領(lǐng)土爭(zhēng)端在內(nèi)的海洋爭(zhēng)端,在解決機(jī)制方面更為復(fù)雜,也更容易引起沖突;而且海洋邊界劃界由于涉及有價(jià)值的海洋資源分配,以及政治感情等因素,往往會(huì)觸及一國(guó)切身利益相關(guān)的歷史或文化根基,甚至稍作犧牲也被視為對(duì)國(guó)家和國(guó)家安全的威脅?!薄?〕這意味著,東北亞地區(qū)海洋爭(zhēng)端需要根據(jù)爭(zhēng)端類型不同作進(jìn)一步劃分,從而有針對(duì)性地提出解決方向和思路。正因?yàn)闁|北亞海洋爭(zhēng)端具有上述復(fù)雜特征,在研究爭(zhēng)端解決機(jī)制時(shí),如果局限于“國(guó)家不可分割”的窠臼,很難找到解決這些海洋爭(zhēng)端的思路和方向,這需要我們跳出簡(jiǎn)單的常規(guī)思維模式,從海洋爭(zhēng)端的核心要素中尋找未來(lái)解決海洋爭(zhēng)端之路。
二、國(guó)際海洋爭(zhēng)端解決機(jī)制基于國(guó)家利益劃分的三種類型
“圖賓根學(xué)派(TübingenApproach)在提出問(wèn)題結(jié)構(gòu)的理論時(shí),認(rèn)為問(wèn)題(或沖突)的性質(zhì)決定(預(yù)先決定)解決問(wèn)題的方法,建立體制是一種解決沖突的方法?!?/p>
根據(jù)國(guó)際海洋爭(zhēng)端的核心特質(zhì),有必要對(duì)現(xiàn)有的國(guó)際海洋爭(zhēng)端進(jìn)行類型劃分,從而根據(jù)各自類型特征,找到適合此種海洋爭(zhēng)端的解決機(jī)制和途徑。著眼于建立有效的海洋爭(zhēng)端解決機(jī)制,以“國(guó)家利益”作為國(guó)際海洋爭(zhēng)端的核心要素,借用絕對(duì)利益和相對(duì)利益的層次分析方法,可以將國(guó)際海洋爭(zhēng)端劃分為絕對(duì)利益海洋爭(zhēng)端、相對(duì)利益海洋爭(zhēng)端和共同利益海洋爭(zhēng)端三種類型:1.絕對(duì)利益海洋爭(zhēng)端。一般包括海洋領(lǐng)土及海域邊界劃分爭(zhēng)端,主要涉及國(guó)家絕對(duì)范圍內(nèi)的領(lǐng)域爭(zhēng)端,包括內(nèi)水、領(lǐng)海及群島水域的爭(zhēng)端。此類爭(zhēng)端由于涉及到國(guó)家的根本利益,往往需要付出更大的努力來(lái)解決。2.相對(duì)利益海洋爭(zhēng)端。主要包括專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)、大陸架、國(guó)際海底區(qū)域等方面的爭(zhēng)端。其中主要涉及權(quán)利和管轄權(quán),而這兩種權(quán)利從實(shí)質(zhì)意義上有別于,因而,爭(zhēng)端解決的關(guān)鍵在于對(duì)邊界劃分雙方可以接受的共同利益點(diǎn),適于通過(guò)《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》及相關(guān)國(guó)際法規(guī)定提交司法程序解決。3.共同利益海洋爭(zhēng)端。主要是指與區(qū)域性或全球性共同利益相關(guān)的海洋利益爭(zhēng)端,一般包括海洋漁業(yè)及油氣資源開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域爭(zhēng)端,如通過(guò)談判和協(xié)商方式解決的爭(zhēng)端,各方均認(rèn)為爭(zhēng)端的解決對(duì)大家都有利,對(duì)于區(qū)域共同利益也有利,因此愿意采用共同開(kāi)發(fā)、合作開(kāi)發(fā)的方式共享利益。從圖1可見(jiàn),三種海洋爭(zhēng)端在國(guó)家利益的分量和層次上,形成一個(gè)梯度,從解決方式而言,共同利益海洋爭(zhēng)端之所以放在第一層次,意味著如果海洋爭(zhēng)端中包含三種類型的話,則可以將共同利益海洋爭(zhēng)端的解決作為首要解決目標(biāo)。其次,解決相對(duì)利益海洋爭(zhēng)端,而將解決難度最大的爭(zhēng)端放在最后解決的第三層次。這種由易到難的爭(zhēng)端解決推進(jìn)方法,也符合國(guó)際海洋爭(zhēng)端現(xiàn)實(shí)。中國(guó)“擱置爭(zhēng)議,共同開(kāi)發(fā)”的海洋爭(zhēng)端解決思路,即從這一理論中可以得到印證。當(dāng)然,三種利益并非截然分開(kāi),而是在爭(zhēng)端解決機(jī)制上可以轉(zhuǎn)化。從建構(gòu)主義的角度看,國(guó)家利益是國(guó)家在國(guó)際交往中因身份不同而建構(gòu)而成,國(guó)家利益在不同層次上的區(qū)分,也因?qū)τ趪?guó)家利益的認(rèn)知而有所不同,從而在爭(zhēng)端解決機(jī)制上,采取不同形式的解決方式,最終取決于國(guó)家所認(rèn)知的國(guó)家利益獲取情況。
三、東北亞區(qū)域海洋爭(zhēng)端解決思路
(一)海洋爭(zhēng)端解決目標(biāo)的層次性要實(shí)現(xiàn)國(guó)際爭(zhēng)端的解決,目標(biāo)是徹底解除爭(zhēng)端的根源,致使國(guó)際爭(zhēng)端完全消失;還是國(guó)際爭(zhēng)端只是暫時(shí)得到平息,而其根源并未完全解除,一旦條件具備,爭(zhēng)端又一次出現(xiàn),或者以更為激烈的形式出現(xiàn)。在研究國(guó)際爭(zhēng)端解決機(jī)制時(shí),首先需要明確國(guó)際爭(zhēng)端解決的目標(biāo)所在。1.海洋爭(zhēng)端的平息與解決EvanLuard認(rèn)為,關(guān)于爭(zhēng)端的解決,有兩個(gè)不同的層次,一是平息(Pacify)爭(zhēng)端,一是解決(Resolve)爭(zhēng)端。“平息爭(zhēng)端”是指如果爭(zhēng)端已經(jīng)爆發(fā)則停止對(duì)抗,如果尚未爆發(fā)則進(jìn)行阻止?!敖鉀Q爭(zhēng)端”則是指達(dá)成爭(zhēng)端雙方都接受的解決方案,從而阻止未來(lái)發(fā)生類似爭(zhēng)端。后者是更為理想的解決結(jié)果,相對(duì)也更難實(shí)現(xiàn)。國(guó)際爭(zhēng)端千差萬(wàn)別,三種不同類型的國(guó)際海洋爭(zhēng)端,“在實(shí)現(xiàn)爭(zhēng)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(zhēng)端,但對(duì)解決其他爭(zhēng)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(jù)爭(zhēng)端解決程序的不同,提出區(qū)分沖突(爭(zhēng)端)的調(diào)停和解決?!罢{(diào)停是指當(dāng)結(jié)局意味著一方所失和另一方相應(yīng)所得,或者一種使所得或者某些當(dāng)事者都有一定程度的損失的妥協(xié)時(shí),爭(zhēng)端得到了調(diào)停,為實(shí)現(xiàn)這種調(diào)停,也許不得不使用一些強(qiáng)制措施”;“而沖突(爭(zhēng)端)的解決則是指結(jié)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(duì)立的假設(shè),但卻是相互融合的?!备鶕?jù)這一思路,可以將東北亞海洋爭(zhēng)端解決的目標(biāo)劃分為暫時(shí)性解決和最終解決兩個(gè)層次。暫時(shí)性解決是指平息或調(diào)停,而最終解決則意味著海洋爭(zhēng)端完全得到了解決。在爭(zhēng)端難以獲取最終解決時(shí),選擇暫時(shí)性的解決不失為一種有益的思路。2.在海洋“爭(zhēng)端解決”中引入“爭(zhēng)端管理”的概念如果說(shuō)爭(zhēng)端解決還局限在對(duì)爭(zhēng)端方國(guó)家利益的分配和區(qū)別方面,則“爭(zhēng)端管理”則意味著對(duì)爭(zhēng)端進(jìn)行有效的、建設(shè)性的引導(dǎo)和管控,以使得爭(zhēng)端朝著有利于各方和地區(qū)穩(wěn)定的方向前進(jìn)。與此相類似的,是“沖突管理”的思路。英國(guó)著名的國(guó)際法學(xué)家馬爾科姆•N•肖(MalcolmN.Shaw)就曾強(qiáng)調(diào)要重視羅伯特•詹寧斯(SirRobertJennings)的觀點(diǎn),即“除了解決爭(zhēng)端,沖突管理也是一個(gè)重要的方法必須給予重視。通過(guò)沖突管理,緩解緊張局勢(shì),將各方注意力轉(zhuǎn)移到更有建設(shè)性的方面,在不觸動(dòng)潛在的難點(diǎn)的情況下,防止沖突局面升級(jí)”。1959年《南極條約》曾被稱為“聰明的管理”(clevermanagement),各方在對(duì)重疊的南極利益聲索過(guò)程中,普遍接受了“只要南極條約有效,就沒(méi)有南極爭(zhēng)端”的理念,通過(guò)沒(méi)有限制的條約有效期限,緩解了日益升級(jí)的爭(zhēng)端。南極爭(zhēng)端雖然與嚴(yán)格意義上的海洋爭(zhēng)端存在一定差別,但是就尋求共同利益而言,在“凍結(jié)”等方面的經(jīng)驗(yàn)值得國(guó)際海洋爭(zhēng)端解決機(jī)制借鑒。
(二)東北亞地區(qū)海洋爭(zhēng)端解決機(jī)制思路1.尋求爭(zhēng)端的階段性和暫時(shí)性解決目標(biāo)東北亞地區(qū)國(guó)際爭(zhēng)端解決目標(biāo)是存在不同層次的。理想狀態(tài)是將爭(zhēng)端的根源徹底解除,從而實(shí)現(xiàn)爭(zhēng)端的最終解決。在國(guó)際政治現(xiàn)實(shí)中,要實(shí)現(xiàn)這種理想狀態(tài)是非常困難的。因此,可以謀求暫時(shí)性、預(yù)防性的解決方式。對(duì)于難以解決、包含絕對(duì)利益的領(lǐng)土爭(zhēng)端,可以借鑒《南極條約》“凍結(jié)”的做法,將爭(zhēng)端各方領(lǐng)土的要求進(jìn)行凍結(jié),并禁止在有效期內(nèi)提出關(guān)于的新主張?!皬膰?guó)際政治的本質(zhì)來(lái)看,所謂的‘凍結(jié)’就是各方在不損害既得利益基礎(chǔ)上的妥協(xié)”,〔11〕對(duì)各國(guó)聲索的領(lǐng)土要求,既不承認(rèn),也不否認(rèn),而是暫時(shí)擱置。2.積極尋求利益共識(shí)如前所述,無(wú)論是絕對(duì)利益海洋爭(zhēng)端、相對(duì)利益海洋爭(zhēng)端還是共同利益海洋爭(zhēng)端,要取得爭(zhēng)端解決,中期目標(biāo)都是要取得對(duì)于利益的共識(shí)。在思路和方法上,取決于對(duì)國(guó)際爭(zhēng)端根源的看法,如果認(rèn)為國(guó)際爭(zhēng)端起源于物質(zhì)產(chǎn)品或權(quán)威角色這類短缺的有限產(chǎn)品,〔12〕則很難通過(guò)第三方加以解決;而如果認(rèn)為沖突起源于共同享有的或者普遍存在的目標(biāo),則可以通過(guò)第三方介入,有效促成爭(zhēng)端各方對(duì)話從而努力推動(dòng)爭(zhēng)端解決。這其中包括培育一種共同的價(jià)值信仰。“共同的價(jià)值信仰對(duì)維持協(xié)調(diào)機(jī)制的合作是必需的”,“價(jià)值觀念的一致將有沖突的大國(guó)黏合在一起?!薄?3〕因而,需要爭(zhēng)端各方從實(shí)際利益分歧入手,積極尋求共同利益。3.發(fā)揮地區(qū)安全機(jī)制“預(yù)防性外交”作用在有些情況下,國(guó)際爭(zhēng)端要取得最終解決,在短期來(lái)看是難以做到的,但是,可以通過(guò)采取一定預(yù)防爭(zhēng)端升級(jí)措施,實(shí)現(xiàn)爭(zhēng)端的暫時(shí)性解決。瓦倫西亞(MarkJ.Valencia)在研究東北亞海洋爭(zhēng)端時(shí),認(rèn)為該地區(qū)海洋爭(zhēng)端目前要實(shí)現(xiàn)迅速和最終解決(swiftandfinalresolution)是不可能的,因而“最緊迫的任務(wù)是找到有效機(jī)制加以管理并阻止進(jìn)一步升級(jí)”,他強(qiáng)調(diào)通過(guò)東盟地區(qū)論壇和亞太安全合作理事會(huì)等機(jī)制和機(jī)構(gòu)安排的“預(yù)防性外交”可以發(fā)揮積極作用?!半m然爭(zhēng)端各方不愿將爭(zhēng)端提交正式法律機(jī)構(gòu)裁決,但是有可能通過(guò)東盟地區(qū)論壇等預(yù)防性外交手段,不是尋求爭(zhēng)端解決,但是通過(guò)非暴力形式管理爭(zhēng)端,阻止或至少控制爭(zhēng)端升級(jí)?!薄?4〕此外,1982年《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》在海洋爭(zhēng)端解決機(jī)制方面取得了很大的突破。東北亞海洋爭(zhēng)端在具體問(wèn)題上可以借鑒聯(lián)合國(guó)海洋法爭(zhēng)端解決機(jī)制及國(guó)際海洋爭(zhēng)端解決實(shí)踐中的成功案例。
四、東北亞地區(qū)海洋爭(zhēng)端的國(guó)家利益層次分析
根據(jù)前述國(guó)際海洋爭(zhēng)端中的三種類型劃分,東北亞地區(qū)海洋爭(zhēng)端可以據(jù)此作如下類型劃分:
(一)東北亞地區(qū)絕對(duì)利益海洋爭(zhēng)端東北亞地區(qū)絕對(duì)利益海洋爭(zhēng)端涉及日本、韓國(guó)、朝鮮、中國(guó)和俄羅斯五個(gè)國(guó)家,獨(dú)島、、北方四島三個(gè)爭(zhēng)端島嶼和東海、黃海、朝鮮半島西部海域的海域劃界。與國(guó)際法院解決的領(lǐng)土爭(zhēng)端相比,東北亞海洋爭(zhēng)端在通過(guò)國(guó)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(zhēng)端各方缺乏共同價(jià)值觀念。東北亞地區(qū)六個(gè)國(guó)家中,每個(gè)國(guó)家都具有獨(dú)特的政治體制,在共同價(jià)值觀念上存在明顯的分歧,要取得共識(shí)非常困難?!皟r(jià)值觀念的一致并不存在亞太地區(qū)的四大國(guó)中,相反,主要的價(jià)值分歧將中國(guó)同美國(guó)和日本相分開(kāi),甚至也同俄羅斯相分開(kāi),在存在根本不同的政治價(jià)值的國(guó)家中建立信任與合作是極端困難的?!薄?5〕2.東北亞國(guó)家缺乏國(guó)際法裁決程序的文化基礎(chǔ)。截至2013年末,國(guó)際法院戰(zhàn)后裁決的14例國(guó)際領(lǐng)土爭(zhēng)端中,僅有3例是亞洲國(guó)家,而且都是東南亞國(guó)家,無(wú)一例是東北亞國(guó)家。獨(dú)島、和北方四島爭(zhēng)端難以提交國(guó)際法律裁決程序,與該區(qū)域不愿將爭(zhēng)端提交第三方司法解決的文化傳統(tǒng)有密切關(guān)系。3.東北亞絕對(duì)利益海洋爭(zhēng)端受到該地區(qū)錯(cuò)綜復(fù)雜的地緣政治和國(guó)際關(guān)系因素影響,加之背后美國(guó)在其中充當(dāng)平衡手的大國(guó)因素影響,難以在短期內(nèi)取得解決。而且,東北亞地區(qū)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(wèn)題上的一點(diǎn)讓步,都可能引發(fā)國(guó)內(nèi)民族主義反抗情緒,因此,絕對(duì)利益海洋爭(zhēng)端解決難度很大。但是,即便如此,東北亞絕對(duì)利益海洋爭(zhēng)端還是可以借鑒國(guó)際海洋爭(zhēng)端解決案例。例如,1953年,在法國(guó)和英國(guó)關(guān)于明基埃和??撕伤谷簫u案(MinquiersandEcrehos)的島嶼爭(zhēng)端一案中,法官一致同意由英國(guó)享有兩群小島和礁石的,由于這一裁決沒(méi)有損害到核心的國(guó)家利益,反而給了英法雙方一個(gè)良好的機(jī)會(huì)來(lái)展示自身作為國(guó)際公民的寬宏大量和善良的愿望,因而,雖然涉及和領(lǐng)土爭(zhēng)端,也順利達(dá)成邊界劃定的最終解決。事實(shí)上,在英法兩國(guó)將爭(zhēng)端提交國(guó)際法院審議之前,兩國(guó)已經(jīng)通過(guò)單獨(dú)協(xié)議解決了群島附近的捕魚(yú)權(quán)問(wèn)題,爭(zhēng)端也需要這種解決方式。這意味著,對(duì)于爭(zhēng)端這樣的島嶼爭(zhēng)端,可以通過(guò)雙方談判或單獨(dú)協(xié)議,先解決的非問(wèn)題的爭(zhēng)端,并逐步通過(guò)努力解決根本的爭(zhēng)端。有研究發(fā)現(xiàn),“當(dāng)與領(lǐng)土爭(zhēng)端相關(guān)的法律規(guī)定相對(duì)比較明確,同時(shí)爭(zhēng)端雙方中有一方在法律訴求方面明顯強(qiáng)于另一方時(shí),國(guó)際法關(guān)于領(lǐng)土劃分的規(guī)定將出現(xiàn)一個(gè)焦點(diǎn)(focalpoint),在該點(diǎn)上雙方都愿意接受爭(zhēng)端解決方法?!薄?8〕這個(gè)焦點(diǎn)即共同利益點(diǎn)。與其他三個(gè)絕對(duì)利益海洋爭(zhēng)端相比,朝韓海域劃界爭(zhēng)端因兩國(guó)歷史劃分時(shí)間相對(duì)較短,非歷史悠久的遺留問(wèn)題,因而,在實(shí)際解決過(guò)程中更容易通過(guò)談判等方式明確界限,解決爭(zhēng)端。根據(jù)爭(zhēng)端解決的目標(biāo)進(jìn)程,東北亞絕對(duì)利益海洋爭(zhēng)端更需列明爭(zhēng)端解決的時(shí)間表,在不能取得最終解決的情況下,可以通過(guò)近期和中期目標(biāo)的推進(jìn),逐步實(shí)現(xiàn)爭(zhēng)端的暫時(shí)性或部分解決。例如,對(duì)于北方四島的解決,俄羅斯學(xué)者丘格羅夫就曾提出,俄羅斯應(yīng)兌現(xiàn)1956年《蘇日聯(lián)合宣言》的諾言,在簽署和平條約的情況下,先交還兩個(gè)島嶼,然后就另兩個(gè)進(jìn)行談判,并提出借鑒中日之間和平友好條約,將領(lǐng)土問(wèn)題留給下一代去解決?!?9〕這就是一種階段性和暫時(shí)解決爭(zhēng)端的推進(jìn)思路。
(二)東北亞地區(qū)相對(duì)利益海洋爭(zhēng)端東北亞地區(qū)相對(duì)利益海洋爭(zhēng)端主要涉及中、日、韓三個(gè)國(guó)家,涉及東海區(qū)域大陸架及專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)劃界。在中日韓大陸架及專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)劃界問(wèn)題上,存在著重疊的利益關(guān)系和權(quán)利主張。可以借鑒國(guó)際海洋爭(zhēng)端中較為成功的劃界案例,吸取其中有利于解決該爭(zhēng)端的經(jīng)驗(yàn)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(nèi)亞獨(dú)立國(guó)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(jīng)濟(jì)區(qū)劃定兩條不同的界限”,在中日韓對(duì)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(jīng)濟(jì)區(qū)方面,則依各方的海岸構(gòu)造、海岸線比例,生物資源的開(kāi)發(fā)利用等因素綜合考慮以確定另一條分界線?!边@樣,可以避開(kāi)爭(zhēng)端各方敏感而針?shù)h相對(duì)的劃界立場(chǎng),通過(guò)轉(zhuǎn)換思路,尋找各方可以接受的劃界解決方案。
(三)東北亞地區(qū)共同利益海洋爭(zhēng)端東北亞地區(qū)共同利益海洋爭(zhēng)端主要是東海油氣資源爭(zhēng)端和各海域漁業(yè)及其他資源爭(zhēng)端。后者的范疇中包含前者,之所以東海油氣資源爭(zhēng)端單獨(dú)列出,是因?yàn)檫@一爭(zhēng)端在東北亞地區(qū)海洋資源爭(zhēng)端中占據(jù)最為重要的地位。東海油氣資源爭(zhēng)端與島嶼爭(zhēng)端和大陸架劃界爭(zhēng)端的不同在于,其中蘊(yùn)含更多的共同利益因素。油氣資源爭(zhēng)端雖然涉及國(guó)家核心的能源安全利益,但是從爭(zhēng)端解決出路看,必須要聚焦到共同開(kāi)發(fā)。因此,尋找到爭(zhēng)端各方都能夠接受的共同開(kāi)發(fā)區(qū)域,是解決東海油氣資源爭(zhēng)端的首要目標(biāo)。以劃定邊界和劃界前的臨時(shí)安排可以作為具體落實(shí)手段。“如果(中日)兩國(guó)能夠確定海上的共同邊界,它們甚至可以聯(lián)合開(kāi)發(fā)這一區(qū)域的海底資源,分擔(dān)成本,共享利益?!痹诠餐纥c(diǎn)和共同邊界的尋找過(guò)程中,需要采取相應(yīng)措施,包括凍結(jié)進(jìn)行中的油氣開(kāi)發(fā)、劃定暫時(shí)措施區(qū)域,積極尋找漁業(yè)及各種資源劃分的共同利益點(diǎn),如能達(dá)成共識(shí)并順利實(shí)施,則各海域漁業(yè)及各種油氣資源爭(zhēng)端共同開(kāi)發(fā)可期,爭(zhēng)端解決可期。
篇4
關(guān)鍵詞:氣候變化;極端降雨;RegCM;長(zhǎng)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(guó)分類號(hào):TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章標(biāo)號(hào):2095-2104(2013)03-0001-02
1 引言
政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)(IPCC)于2007年編寫(xiě)完成了《氣候變化2007:聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)第四次評(píng)估報(bào)告》(Climate Change 2007, the Fourth Assessment Report (AR4) of the United Nations Intergovernmental Panel on Climate Change),報(bào)告中指出,最近100年來(lái)全球年平均氣溫上升0.74℃,而近100年來(lái)的全球平均地面氣溫曲線表明,氣溫呈急劇上升趨勢(shì),氣溫上升,主要是由于人類活動(dòng)引起的溫室氣體(CO2、CH4和N2O)排放造成。對(duì)于未來(lái)全球和區(qū)域氣候變化需要構(gòu)建未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化的情景,從而給出相應(yīng)溫室氣體排放情景,為此,IPCC對(duì)各種可能的發(fā)展?fàn)顩r加以定性或定量的描述,組織各國(guó)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(chǔ)上,江志紅利用7個(gè)IPCC AR4模式對(duì)中國(guó)地區(qū)極端降水指數(shù)模擬能力的評(píng)估及其未來(lái)情景預(yù)估,研究得出:21世紀(jì)與降水有關(guān)的事件都有趨于極端化的趨勢(shì),極端降水強(qiáng)度可能增強(qiáng),干旱也將加重,且變化幅度與排放強(qiáng)度成正比。2011年中國(guó)長(zhǎng)江中下游特大旱災(zāi)急轉(zhuǎn)洪澇災(zāi)害又一次印證了上述結(jié)論,長(zhǎng)江中下游旱災(zāi)是開(kāi)始于2011年4月,是自1959至1961年的旱災(zāi)后50年來(lái)最嚴(yán)重的一次,受災(zāi)人口達(dá)三千四百萬(wàn),大量牲畜飲水困難,直接經(jīng)濟(jì)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(gè)省市出現(xiàn)較大范圍的強(qiáng)降雨天氣,強(qiáng)降雨在緩解旱情的同時(shí),也引發(fā)的嚴(yán)重水災(zāi),截止本文完稿時(shí),洪澇災(zāi)害仍再繼續(xù)。
長(zhǎng)江流域特別是中下游地區(qū)人口密集,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),是我國(guó)非常重要的工農(nóng)業(yè)基地和商業(yè)基地。同時(shí),受梅雨、臺(tái)風(fēng)雨和西南暖濕氣流影響,長(zhǎng)江流域洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生,而長(zhǎng)江流域洪澇災(zāi)害主要由極端降雨造成,因此,研究氣候變化對(duì)長(zhǎng)江中下游地區(qū)極端降雨的影響具有極其重要的意義。本文研究的長(zhǎng)江中下游地區(qū)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(zhǎng)江流域6月至8月,長(zhǎng)江流域極端降雨引起特大洪水災(zāi)害,是繼1954年以來(lái)的最大的一次洪水,長(zhǎng)江中下游干流沙市至螺山、武穴至九江共計(jì)359km的河段水位超過(guò)了歷史最高水位。為了研究氣候變化下,長(zhǎng)江中下游降雨的變化,本研究針對(duì)1998年極端降雨,對(duì)比歷史條件和兩種氣溫升高情景,采用區(qū)域模式RegCM4模擬長(zhǎng)江中下游降雨,分析全球變暖對(duì)長(zhǎng)江中下游降雨的影響。
2 RegCM區(qū)域氣候模式
2.1 模式發(fā)展
RegCM于二十世紀(jì)八十年代晚期,在中尺度模式MM4的基礎(chǔ)上建立起來(lái),其動(dòng)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(biāo)。經(jīng)過(guò)不斷的擴(kuò)充和改進(jìn),在1993年產(chǎn)生第二代區(qū)域氣候模式RegCM2,RegCM2的物理過(guò)程是基于新版中尺度模式MM5和CCM2,應(yīng)用新版陸面過(guò)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(zhì)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(jìn)了大尺度云和降雨的參數(shù)化方案使其可以解決次網(wǎng)格尺度云的變化問(wèn)題,利用馬賽克型參數(shù)化方案對(duì)次網(wǎng)格尺度上地表高程和土壤類型不均勻進(jìn)行處理,同時(shí)改進(jìn)了輸入數(shù)據(jù),使用USGS全球陸地覆蓋特征化數(shù)據(jù)(GLCC)和全球高分辨率全球陸地地形數(shù)據(jù)GTOPO30產(chǎn)生地表文件,使用NCEP和ECMWF全球再分析數(shù)據(jù)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(yù)報(bào)海洋表面溫度,SST邊界引進(jìn)了海洋浮冰,并且改進(jìn)了RegCM3化學(xué)過(guò)程模擬包,同時(shí)格式的模擬空間尺度從20km提高到了10km。
2.2 模式結(jié)構(gòu)
RegCM模擬系統(tǒng)包括四個(gè)部分:地表(Terrain),初始/側(cè)邊界(ICBC),RegCM模擬和后處理(Postprocessor)。Terrain和ICBC是RegCM預(yù)處理階段的兩部分,Terrain過(guò)程定義模擬區(qū)域和網(wǎng)格間距,并把陸地類型(land use)和高程數(shù)據(jù)內(nèi)插到模型網(wǎng)格點(diǎn)上;ICBC過(guò)程把表層海溫(SST)和全球再分析數(shù)據(jù)內(nèi)插到模式網(wǎng)格上,用作模擬的初始條件和邊界條件。預(yù)處理后,生成模擬的輸入數(shù)據(jù)文件,即可進(jìn)行模擬,模擬結(jié)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(xué)模型輸出,輸出變量包括溫度、濕度、降雨、風(fēng)速風(fēng)向、蒸發(fā)量、太陽(yáng)輻射等64個(gè)變量結(jié)果。
2.3 模式運(yùn)用
區(qū)域氣候模式RegCM一經(jīng)推出,就受到各國(guó)氣象工作者的高度關(guān)注,并在美國(guó)、歐洲、非洲、東亞等地區(qū)進(jìn)行過(guò)許多方面模擬研究。目前,國(guó)際上利用 RegCM進(jìn)行的模擬主要在以下幾個(gè)方面:1)對(duì)區(qū)域氣候模擬能力的檢驗(yàn);2)模式對(duì)未來(lái)氣候的模擬能力;3)模式對(duì)氣候變化影響因子的敏感性;4)模式嵌套研究。
3 研究區(qū)域及資料
本研究區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)江中下游地區(qū),模擬區(qū)域中心坐標(biāo)位于29.5°N, 115°E,圖1為模擬范圍和地形圖。東西方向格點(diǎn)數(shù)為105個(gè),南北方向格點(diǎn)數(shù)為75個(gè),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(shù)化方案:側(cè)邊界選擇指數(shù)松弛方案,緩沖區(qū)12圈,輻射采用NCAR CCM3方案,海表通量參數(shù)化選擇Zeng方案,行星邊界使用Holtslag方案,積云對(duì)流參數(shù)方案選用Kuo方案,壓力梯度方案選擇流體靜力遞推方案,時(shí)間積分步長(zhǎng)為180s。
模擬積分時(shí)間為1998年1月1日~12月31日。運(yùn)行模式所用地形資料為美國(guó)地質(zhì)勘測(cè)局(USGS),分辨率為10′的GTOP030地形資料;陸地覆蓋資料為USGS基于衛(wèi)星觀測(cè)反演的分辨率為10′的全球陸地覆蓋特征(GLCC)數(shù)據(jù)庫(kù)資料(植被和土地利用);海洋表面溫度資料利用美國(guó)國(guó)家海洋大氣管理局(NOAA)提供的1°分辨率的最優(yōu)內(nèi)插海洋表面溫度的周分析資料;初、邊值采用美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)中心(NCEP/NCAR)每日4次2.5°×2.5°分辨率的再分析數(shù)據(jù)NNRP2。
模擬氣溫增加情景設(shè)計(jì)根據(jù)趙宗慈使用IPCC AR4提供的氣候模式集合,綜合大約80個(gè)氣候模式方案,考慮各種人類排放情景,分析中國(guó)未來(lái)氣溫變化預(yù)估,到21世紀(jì)后期氣溫升高最佳估計(jì)為1.9-5.5℃。本研究設(shè)計(jì)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(qū)域及地形
4 降雨變化
4.1 區(qū)域極端降雨變化情況
長(zhǎng)江中下游地區(qū)的洪澇災(zāi)害一般發(fā)生在夏季6至8月份,而且根據(jù)1998年特大暴雨實(shí)況,暴雨主要集中6至8月,因此區(qū)域極端降雨變化趨勢(shì)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(qū)域降雨變化的平面分布,圖中數(shù)字單位為%。
根據(jù)區(qū)域降雨變化圖分析,氣溫升高1.9℃時(shí),在6月份,大部分區(qū)域降雨增加在20%左右,湖北和湖南南部小部分中心點(diǎn)降雨增加會(huì)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(xiàn)降雨減少15%的情況,降雨增加較多的區(qū)域集中在江西及安徽大部分區(qū)域,基本增加降雨在30%左右,8月份,降雨增加在區(qū)域分布上也較為不均勻,增加較多區(qū)域?yàn)楹睎|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(xiàn)降雨負(fù)增長(zhǎng)15%。氣溫升高5.5℃時(shí),降雨增加的幅度出現(xiàn)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(qū)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(yán)重,湖南、貴州大部以、浙江北部及安徽南部降雨增加都超過(guò)45%,兒湖北西北及湖南湖北交界出現(xiàn)降雨出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng),8月份,降雨增加在15%至75之間,增加較大區(qū)域?yàn)楹媳辈亢秃蹦喜浚涤暝黾釉?0%以上,而浙江東部江蘇中部,降雨為負(fù)增長(zhǎng)。
圖2 氣溫升高1.9℃下6月份區(qū)域降雨變化圖3 氣溫升高5.5℃下6月份區(qū)域降雨變化
圖4 氣溫升高1.9℃下7月份區(qū)域降雨變化圖5 氣溫升高5.5℃下7月份區(qū)域降雨變化
圖6 氣溫升高1.9℃下8月份區(qū)域降雨變化圖7 氣溫升高5.5℃下8月份區(qū)域降雨變化
4.2 區(qū)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(duì)比。根據(jù)圖中分析,秋季、冬季的降雨增加幅度會(huì)比較小,而春季、夏季,特別是夏季的降雨增加幅度會(huì)比較大,而長(zhǎng)江的雨季也基本集中在夏季,氣溫升高,將會(huì)使得雨季的降雨更為集中。因此,氣候變化,溫度升高,在時(shí)間上,會(huì)加劇降雨的時(shí)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(jì)降雨圖
4.3 區(qū)域年降雨變化情況
圖9和圖10給出了長(zhǎng)江中下游區(qū)域降雨變化區(qū)域分布,圖中數(shù)字單位為%。從圖中可以看出氣溫升高1.9℃時(shí),大部分區(qū)域降雨增加在20%左右,而氣溫升高5.5℃時(shí),大部分區(qū)域降雨增加在50%左右。在氣溫升高1.9℃時(shí),降雨增加在空間分布上相對(duì)均勻,而到氣溫升高5.5℃時(shí),降雨增加出現(xiàn)較大的地區(qū)差異性,加劇了降雨空間分布的不均勻性??傮w來(lái)看,氣溫升高時(shí),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(qū)域要大。
圖9 氣溫升高1.9℃下區(qū)域年降雨變化圖10 氣溫升高5.5℃下區(qū)域年降雨變化
5 結(jié)論
使用長(zhǎng)江流域1998年特大暴雨氣候條件,構(gòu)建氣溫升高1.9℃和5.5℃氣候變化情景,利用區(qū)域氣候模式RegCM4,模擬長(zhǎng)江中下游區(qū)域降雨,并給出了區(qū)域極端降雨、月降雨及年降雨變化情況。
試驗(yàn)結(jié)果表明,在6、7、8月份,氣溫升高1.9℃時(shí),降雨增加幅度在15%-45%之間,氣溫升高5.5℃時(shí),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(yán)重,部分區(qū)域還出現(xiàn)降雨負(fù)增長(zhǎng)情況,因此,氣候變化將使得長(zhǎng)江中下游區(qū)域極端降雨增強(qiáng),同時(shí),空間分布差異的加劇,也會(huì)加劇極端降雨的強(qiáng)度。
月降雨變化的比較結(jié)果顯示,在時(shí)間上,降雨的時(shí)間分配不均勻性將會(huì)因?yàn)闅夂蜃兓?,溫度升高而更?yán)重,在雨季,降雨的增加幅度遠(yuǎn)超過(guò)其它時(shí)間段。
篇5
關(guān)鍵詞:東海油氣爭(zhēng)端中間線臨時(shí)安排共同開(kāi)發(fā)
一、中日東海油氣爭(zhēng)端的由來(lái)
中日東海油氣爭(zhēng)端源于日本自2004年5月起對(duì)中國(guó)開(kāi)發(fā)“春曉”油氣田①逐步升級(jí)的反應(yīng)。2004年5月28日,日本“對(duì)中國(guó)在緊貼中日中間線中國(guó)一側(cè)的東海海域設(shè)置天然氣開(kāi)采設(shè)施一事”表示關(guān)注,并打算“就中國(guó)之舉是否侵害了日本的權(quán)益展開(kāi)調(diào)查”。隨后,日本正式向中國(guó)提出交涉。2004年6月9日,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣在出席馬尼拉“東盟加中、日、韓三國(guó)能源部長(zhǎng)會(huì)議”時(shí),向我國(guó)官員正式提出,要求中國(guó)提供在東海專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)調(diào)查和試驗(yàn)開(kāi)采油氣田的相關(guān)數(shù)據(jù)。他還說(shuō),如果中國(guó)“繼續(xù)漠視日本的要求”,日本可能派遣調(diào)查船到上述海域調(diào)查,并開(kāi)始建設(shè)自己的天然氣項(xiàng)目。②對(duì)于日本的要求,我國(guó)予以斷然拒絕,同時(shí)也持積極態(tài)度,主張通過(guò)冷靜、友好的外交渠道,以對(duì)話來(lái)解決這一爭(zhēng)端,并建議進(jìn)行共同開(kāi)發(fā)。然而,日本沒(méi)有作出積極回應(yīng)。在2004年6月21日“亞洲合作對(duì)話”青島會(huì)議上,當(dāng)中日兩國(guó)外長(zhǎng)談及東海天然氣田問(wèn)題時(shí),我外長(zhǎng)呼吁雙方擱置分歧,共同開(kāi)發(fā)東海資源,并希望日方對(duì)此提議進(jìn)行研究,但日本外相只是表示“繼續(xù)保持接觸”。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣則在國(guó)內(nèi)明確地說(shuō):“我們對(duì)中國(guó)的提案不感興趣,在這方面,我們不考慮聯(lián)合開(kāi)發(fā)?!雹?004年7月,中日之間的對(duì)立狀態(tài)進(jìn)一步加深。就在“”紀(jì)念日那天,日本花巨資租用的挪威籍科考船在數(shù)艘先導(dǎo)船的引導(dǎo)下來(lái)到距離“春曉”油氣田約50公里處的海域進(jìn)行海底資源調(diào)查。這引起中方的嚴(yán)正交涉。日益惡化的事態(tài)不僅使美國(guó)表示關(guān)注,④而且還給我國(guó)海上對(duì)外油氣開(kāi)發(fā)合作帶來(lái)了消極影響。2004年9月28日,“春曉”油氣田項(xiàng)目的外方合作伙伴———皇家殼牌石油公司和優(yōu)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(zhēng)端舉行的事務(wù)級(jí)磋商中及其之后,日本威脅說(shuō),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(jìn)行勘探,并可能中斷磋商。⑤
二、中日雙方的權(quán)利基礎(chǔ)與油氣調(diào)查、開(kāi)采活動(dòng)的法律性質(zhì)
其實(shí),中日東海資源之爭(zhēng)并非始自今日。早在20世紀(jì)60年代聯(lián)合國(guó)亞洲及遠(yuǎn)東經(jīng)濟(jì)委員會(huì)預(yù)測(cè)東海可能是世界上油氣儲(chǔ)量最豐富的地區(qū)之一之后,在東海就掀起了“海底石油之戰(zhàn)”。1974年,日本在東海中間線以東的爭(zhēng)議海域與韓國(guó)訂立共同開(kāi)發(fā)協(xié)定,遭到中國(guó)的抗議。⑥長(zhǎng)期以來(lái),日本無(wú)視東海存在爭(zhēng)議的客觀事實(shí),將其單方面主張的“中間線”作為東海的“既定”邊界線強(qiáng)加給中國(guó),這是中國(guó)無(wú)論如何都不能接受的。在客觀了解、正確分析這場(chǎng)爭(zhēng)端時(shí),需要明確、澄清幾個(gè)概念,了解分歧之所在。
(一)自然延伸與200海里距離
1982年《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》(以下簡(jiǎn)稱《海洋法公約》)⑦規(guī)定,每個(gè)沿海國(guó)都對(duì)其近海區(qū)域擁有權(quán)利。中日兩國(guó)作為東海的相向鄰國(guó),各自對(duì)其鄰近海域的權(quán)利不容否認(rèn),而且兩國(guó)都在國(guó)內(nèi)法上予以確認(rèn)。日本1996年《專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架法》第1條和第2條規(guī)定,日本的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架是從其領(lǐng)海基線量起向外延伸到其每一點(diǎn)同領(lǐng)?;€的最近點(diǎn)的距離等于200海里的線以內(nèi)的區(qū)域。如果專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架的外部界限的任何部分超過(guò)了中間線,中間線(或日本與其他國(guó)家議定的其他線)將代替那一部分線。1998年《中華人民共和國(guó)專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架法》第2條規(guī)定,我國(guó)的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)是從領(lǐng)?;€量起延至200海里的區(qū)域,大陸架是我國(guó)陸地領(lǐng)土的全部自然延伸擴(kuò)展到大陸邊外緣的海底區(qū)域,或在某種條件下擴(kuò)展到200海里的海底區(qū)域。
但日本不能以其國(guó)內(nèi)法的規(guī)定來(lái)有效對(duì)抗中國(guó)的權(quán)利主張與近?;顒?dòng)。就專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)而言,東海的寬度不足400海里,因此兩國(guó)的權(quán)利范圍有相當(dāng)一部分是重疊的,這自然存在劃分專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)界線的問(wèn)題。更重要的是,雖然對(duì)海床和底土的權(quán)利可以來(lái)源于專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)制度,但按《海洋法公約》第56條的規(guī)定,專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)中有關(guān)海床和底土的權(quán)利應(yīng)按照公約關(guān)于大陸架的規(guī)定來(lái)行使。這意味著,有關(guān)近海底油氣活動(dòng)的法律基礎(chǔ)應(yīng)主要依據(jù)于大陸架制度。
《海洋法公約》第76條第1款設(shè)定了兩項(xiàng)確定大陸架權(quán)利的標(biāo)準(zhǔn),即自然延伸和200海里距離。這里的權(quán)利標(biāo)準(zhǔn)有兩層意義:一方面對(duì)國(guó)家的單方面行為來(lái)說(shuō),自然延伸與距離標(biāo)準(zhǔn)是彼此獨(dú)立的。也就是說(shuō),國(guó)家可以采用任何一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)主張其大陸架權(quán)利范圍;另一方面,在兩者之間的關(guān)系上,自然延伸標(biāo)準(zhǔn)居于首要地位,距離標(biāo)準(zhǔn)則處于從屬地位,這是有堅(jiān)實(shí)的法理依據(jù)的。沿海國(guó)對(duì)其大陸架具有初始的、天然的和排他性的權(quán)利,即固有權(quán)利。這種權(quán)利既無(wú)需完成特別的法律程序,亦無(wú)需履行任何特定的法律行為。固有權(quán)利的依據(jù)在于大陸架構(gòu)成沿海國(guó)陸地領(lǐng)土在海下和向海的自然延伸。國(guó)際法院在1969年北海大陸架案中將自然延伸作為大陸架權(quán)利的唯一基礎(chǔ),指出:“國(guó)際法將大陸架歸屬于沿海國(guó)而賦予法律權(quán)利是基于這一事實(shí),即有關(guān)海底區(qū)域?qū)嶋H上可以被視為該沿海國(guó)已經(jīng)享有統(tǒng)治權(quán)的領(lǐng)土的一部分。也就是說(shuō),這些區(qū)域雖為海水所覆蓋,但卻是該國(guó)領(lǐng)土的延伸或繼續(xù),即其在海下的擴(kuò)展?!雹嘣?982年突尼斯-利比亞大陸架案中,國(guó)際法院再次提到“自然延伸是所有權(quán)唯一基礎(chǔ)的原則”。⑨自然延伸標(biāo)準(zhǔn)的地位變化受到了第三次海洋法會(huì)議上出現(xiàn)的“已被接受的新趨勢(shì)”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(quán)利基礎(chǔ)的范疇中。即使如此,該條款仍將自然延伸放在首位,而對(duì)距離標(biāo)準(zhǔn)附加了“如果從測(cè)算領(lǐng)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(gè):一是1950年弗朗索瓦報(bào)告員和國(guó)際法委員會(huì)所作的保留已不再具有合理基礎(chǔ)。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?yàn)檫@一“不合理的不公正”由于200海里海底的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)概念的確立以及200海里以外大陸架開(kāi)發(fā)的收益分享制度的建立而得到平衡。二是地質(zhì)、地貌意義上的自然延伸概念已不再像從前那樣成為國(guó)家占領(lǐng)的優(yōu)先手段。⑩國(guó)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(lǐng)土的自然延伸”是主要標(biāo)準(zhǔn),200海里距離“在一定條件下”是沿海國(guó)的權(quán)利基礎(chǔ)。[11]
1985年幾內(nèi)亞-幾內(nèi)亞比紹案的仲裁裁決認(rèn)定,距離標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有背離自然延伸標(biāo)準(zhǔn),而只是縮小了它的范圍。[12]富爾勒認(rèn)為,同自然延伸原則相比,距離標(biāo)準(zhǔn)處于從屬地位。[13]杜比也承認(rèn),“200海里標(biāo)準(zhǔn)只起輔助作用”。[14]
前國(guó)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(jié)說(shuō),該條對(duì)200海里距離概念和自然延伸原則的規(guī)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(biāo)準(zhǔn)”。[15]
不可否認(rèn),國(guó)際法院在利比亞-馬耳他大陸架案中也認(rèn)為距離是大陸架權(quán)利的唯一基礎(chǔ)。然而,這不能成為否認(rèn)自然延伸主要標(biāo)準(zhǔn)的有力證據(jù)。國(guó)際法院早在作出該結(jié)論之前就指出,大陸架制度和專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)制度是不同的。沒(méi)有專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)的地方可以有大陸架,但如果沒(méi)有相應(yīng)的大陸架,就不可能有專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)。盡管“出于法律和實(shí)際的原因,距離標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在既適用于大陸架,也適用于專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)”,但“這并不表示自然延伸概念現(xiàn)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(shí),自然延伸部分地為離岸距離所定義?!盵16]這里“部分地”的措辭明顯地承認(rèn)自然延伸的優(yōu)先地位。這種解釋是符合邏輯的,因?yàn)楸3峙c先前判例的一致性是國(guó)際法院一貫的做法??梢钥隙?,國(guó)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(guó)際法院的上述論斷是以有關(guān)當(dāng)事方海岸間的距離不足200海里為前提的。[17]如果一國(guó)的大陸架超過(guò)200海里,其權(quán)利基礎(chǔ)當(dāng)然是自然延伸,而非距離標(biāo)準(zhǔn)。這正如萊高爾特和漢基所說(shuō):“擴(kuò)展到200海里以外的自然延伸的存在一旦確立,適用同一標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算這種延伸是從海岸而不是從200海里界限處開(kāi)始的……在200海里以內(nèi)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(guī)定”。[18]再者,自然延伸與海底地理、地質(zhì)和地貌特征相關(guān),它呈現(xiàn)出大陸架與沿海國(guó)之間的實(shí)際聯(lián)系。而距離標(biāo)準(zhǔn)純粹是一個(gè)人為的空間概念,并不具有習(xí)慣法的性質(zhì)。[19]
中國(guó)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(qū)域都于法有據(jù),無(wú)可厚非。但是,當(dāng)兩國(guó)的這種單方面主張?jiān)跂|海導(dǎo)致權(quán)利沖突時(shí),中國(guó)的自然延伸毋庸置疑地優(yōu)越于日本的200海里距離。國(guó)內(nèi)外海洋地質(zhì)學(xué)者認(rèn)為,東海大陸架在地形、地貌、沉積特征和地質(zhì)上都與我國(guó)大陸有著連續(xù)性,是我國(guó)大陸領(lǐng)土在水下的自然延伸。沖繩海槽構(gòu)成東海大陸架與日本琉球群島島架間的天然界限。因?yàn)樵摵2蹡|西兩側(cè)的地質(zhì)構(gòu)造性質(zhì)截然不同。海槽以西是穩(wěn)定性大陸地殼,海槽以東為琉球島弧,地殼運(yùn)動(dòng)十分活躍,地震頻繁。海槽東西兩側(cè)的沉積物分別屬于琉球島架與東海大陸架兩個(gè)物源區(qū)。東海大陸架邊緣和海槽西坡的沉積物性質(zhì)與長(zhǎng)江的物質(zhì)類同,海槽東坡沉積物性質(zhì)則與琉球群島有著緊密的聯(lián)系。而海槽本身屬于陸殼向洋殼的過(guò)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(dú)特的地貌單元。[20]曾與其他地質(zhì)學(xué)家一起完成東黃海地質(zhì)結(jié)構(gòu)和石油潛力報(bào)告的艾默里曾說(shuō):“沖繩海槽因位于亞洲大陸的大陸坡東側(cè),應(yīng)該屬于海洋殼而非大陸殼?!盵21]日本學(xué)者也同意,“沖繩海槽是大陸架的邊緣,海槽的西側(cè)是大陸架。”[22]所以有學(xué)者指出:“顯而易見(jiàn),沖繩海槽構(gòu)成日本海底結(jié)構(gòu)的自然邊界?!盵23]由此可見(jiàn),中日之間不存在共有大陸架問(wèn)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(jù)自然延伸原則,我國(guó)對(duì)直至沖繩海槽的東海大陸架享有不可剝奪的權(quán)利。
(二)中間線
在存在海洋權(quán)益之爭(zhēng)的東海海域,中日雙方尚未劃界,當(dāng)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(duì)中國(guó)沒(méi)有任何法律約束力。國(guó)家間海上分界線從來(lái)都是協(xié)議達(dá)成或由第三方解決的,而不能僅僅依照個(gè)別國(guó)家在其國(guó)內(nèi)法中表現(xiàn)出的意志決定。無(wú)視其他國(guó)家的法律立場(chǎng)自行決定一條國(guó)際海洋邊界是違背公認(rèn)的國(guó)際法原則的。國(guó)際法院在英國(guó)-挪威漁業(yè)案中指出:“海域劃界總是國(guó)際性的。它不僅僅取決于沿海國(guó)的意志……與其他國(guó)家劃界的有效性取決于國(guó)際法。”[24]因此,“海洋劃界是一個(gè)法律-政治過(guò)程”,海洋邊界是適用法律規(guī)則的結(jié)果,[25]而非平分有關(guān)海域。因?yàn)槠骄窒淼挠^念與所有有關(guān)大陸架法律規(guī)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(jiǎn)單,大量未定海洋邊界就不會(huì)仍然存在。中間線甚至不是東海劃界之前的一條臨時(shí)管轄線。中國(guó)過(guò)去沒(méi)有承認(rèn)過(guò)所謂的東?!爸虚g線”,將來(lái)也不可能承認(rèn)。中國(guó)一貫主張,海岸相向或相鄰國(guó)家應(yīng)在國(guó)際法的基礎(chǔ)上按照公平原則協(xié)議劃定各自海洋管轄權(quán)界限。中國(guó)沒(méi)有必須接受中間線的法律義務(wù)。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(xiàng)協(xié)定法劃界原則,即在無(wú)協(xié)議和除特殊情況另定邊界外,大陸架界線是以每一點(diǎn)均與測(cè)算每一國(guó)家領(lǐng)海寬度的基線的最近各點(diǎn)距離相等的中間線。中國(guó)并不是該公約的締約國(guó)?!逗Q蠓üs》第74條和第83條沒(méi)有提到中間線,只是規(guī)定在國(guó)際法基礎(chǔ)上協(xié)議劃界,以便得到公平解決。這就如格林菲爾德所評(píng)論的,《海洋法公約》的這種模糊立場(chǎng)進(jìn)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(xí)慣法的地位。因?yàn)槿绻活檮澖鐓^(qū)域的實(shí)際情況,把中間線作為一項(xiàng)絕對(duì)原則來(lái)適用,就可能造成將一國(guó)自然延伸的區(qū)域分配給另一個(gè)國(guó)家的不公平情況。國(guó)際法院在北海大陸架案中就認(rèn)為,在訂立《日內(nèi)瓦公約》時(shí),并不存在等距離這樣的習(xí)慣國(guó)際法規(guī)則,《大陸架公約》第6條也沒(méi)有使這一原則具體化。因此,如果《日內(nèi)瓦公約》在其起源或開(kāi)始之時(shí)沒(méi)有宣告等距離原則是相鄰國(guó)家間大陸架區(qū)域劃界的習(xí)慣法強(qiáng)制性規(guī)則,那么其后的效果也不能構(gòu)成這樣一種規(guī)則;并且為此目的,迄今為止的國(guó)家實(shí)踐同樣是不充分的。[28]國(guó)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(dú)起作用。根據(jù)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(gè)互不相干的規(guī)則,而是單一的“等距離-特殊情況”規(guī)則。該規(guī)則與習(xí)慣法規(guī)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(qū)域的所有相關(guān)情況,以達(dá)成公平結(jié)果。海岸地理是公平劃界的一個(gè)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(dāng)性的主要是地理情況?!盵30]緬因?yàn)嘲傅呐袥Q甚至認(rèn)為“地理特征是劃界過(guò)程的核心”。[31]中日海岸地理有著顯著差別,這種差別構(gòu)成排除中間線的一個(gè)重要情況。東海西側(cè)是中國(guó)的連續(xù)海岸線,長(zhǎng)達(dá)3000多公里,其中僅杭州灣(北緯30°)以南段即達(dá)900公里;東側(cè)是日本零散島嶼的斷續(xù)海岸線,從九州至琉球群島僅1000多公里,島間距離有的超過(guò)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(zhǎng)度為380公里。在北緯30°以南的地區(qū),如果按照海岸的一般走向測(cè)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(huán)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(guān)系極為相似的利比亞-馬耳他大陸架案中,雙方海岸線長(zhǎng)度的巨大差異(8:1)成為國(guó)際法院調(diào)整虛擬中間線的一個(gè)相關(guān)因素。[33]國(guó)外學(xué)者也認(rèn)為:“中日兩國(guó)在東海的海岸線長(zhǎng)度之間的顯著差異,是大陸架劃界的一個(gè)相關(guān)因素?!盵34]
沖繩海槽同樣也是構(gòu)成不適用中間線的另一個(gè)重要相關(guān)情況。國(guó)際判例法承認(rèn),如果劃界區(qū)域在地質(zhì)或地貌上存在一種足以割斷有關(guān)國(guó)家間海床和底土本質(zhì)地質(zhì)連續(xù)性的、顯著的、持久的斷裂或間斷構(gòu)造(如海槽、海溝或凹陷),以至于將劃界區(qū)域分為構(gòu)成屬于兩個(gè)國(guó)家的兩個(gè)不同大陸架,或兩個(gè)不同自然延伸的界限時(shí),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(zhì)。與判例中沒(méi)有賦予劃界效力的那些不顯著的、微小的地質(zhì)地貌構(gòu)造相比,沖繩海槽尤為顯著。它形似新月,向東南凸出,南北長(zhǎng)約1200公里,寬約140-200公里,面積約22萬(wàn)平方公里;槽底長(zhǎng)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?duì)柕厦餮缘溃瑳_繩海槽不同于挪威海槽,“北海海床地質(zhì)上的整體性把挪威海槽和分割日本諸島與東中國(guó)海下面的大陸架的沖繩海槽區(qū)別開(kāi)來(lái)”。[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(guān)協(xié)定承認(rèn)帝汶海槽的重要作用。在1972年大陸架劃界協(xié)定中,兩國(guó)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(zhēng)端區(qū)域面積的80%.1989年《帝汶缺口條約》設(shè)立的合作區(qū)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(kāi)發(fā)協(xié)定中,沖繩海槽也被日本接受為一個(gè)相關(guān)因素,因?yàn)楣餐_(kāi)發(fā)區(qū)完全在中間線的日本一側(cè),更靠近日本海岸。因此,沖繩海槽是具有法律意義的嚴(yán)格限制中間線的一個(gè)公平考慮因素。格林菲爾德表示:“琉球群島下面和周?chē)鷧^(qū)域的地質(zhì),尤其顯著的是非常重要的沖繩海槽,使日本要求平分中國(guó)海大陸架的資格受到質(zhì)疑”。[40]樸春浩也指出:“日本關(guān)于不考慮沖繩海槽,應(yīng)用中間線原則,從而產(chǎn)生日本對(duì)東海較大范圍的海底區(qū)域的的法律依據(jù),看來(lái)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(gè)基點(diǎn),這與國(guó)際法和國(guó)際實(shí)踐是背離的?!逗Q蠓üs》第121條規(guī)定,不能維持人類居住或其本身的經(jīng)濟(jì)生活的巖礁,不應(yīng)有專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)或大陸架。是洋中小島,長(zhǎng)期無(wú)人居住,缺乏維持人類生存所需的資源。在國(guó)家實(shí)踐與司法判例上,無(wú)人居住的洋中小島在劃界中通常被忽視。加之,的領(lǐng)土為中日兩國(guó)所爭(zhēng)議。國(guó)際上通行的做法是,有爭(zhēng)議的島嶼不影響劃界。因此,的無(wú)論最終歸屬如何,除擁有一定范圍的領(lǐng)海外,不應(yīng)享有專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架。這是普遍一致的理論觀點(diǎn)。李韋清認(rèn)為:“群島的領(lǐng)有權(quán)給國(guó)帶來(lái)的只不過(guò)是12海里領(lǐng)海”。[42]諾德霍爾特指出:“不論獲得何種領(lǐng)土地位,它對(duì)決定東中國(guó)海大陸架邊界線的影響如果不是沒(méi)有的話,也將是很小的”。[43]格林菲爾德也認(rèn)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(guó)與日本間大陸架劃界的基線的任何部分。[44]日本學(xué)者同樣傾向于不應(yīng)賦予劃界效力。如中內(nèi)清文說(shuō):“尖閣群島并不真正適合于人類居住。看來(lái)很清楚的一點(diǎn)是,這些島嶼只是對(duì)于其周?chē)目赡苁蔷薮蟮氖蛢?chǔ)藏而言才是有價(jià)值的……把尖閣群島用作劃定大陸架界線的基點(diǎn),從而產(chǎn)生出對(duì)石油儲(chǔ)藏和各自的經(jīng)濟(jì)利益份額的權(quán)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(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)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(jù)行政區(qū)域劃分的,依據(jù)各級(jí)管轄區(qū)域,分為國(guó)界、省(自治區(qū)、直轄市)界、市界、區(qū)(縣)界等??臻g管理邊界應(yīng)采用最新的地圖來(lái)確定。
1.2空間生態(tài)邊界
空間生態(tài)邊界是適應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)需要的,主要是根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)區(qū)系劃分,如森林生態(tài)系統(tǒng)、湖泊生態(tài)系統(tǒng)、海灣生態(tài)系統(tǒng)、河口生態(tài)系統(tǒng)等。由于生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)重疊,生態(tài)系統(tǒng)的范圍往往難以精確劃定,因而空間生態(tài)邊界不必精確劃定。
1.3動(dòng)力空間邊界
對(duì)于流體類環(huán)境介質(zhì)(如大氣、河流、海洋)的監(jiān)測(cè),有時(shí)需要?jiǎng)澏▌?dòng)力空間邊界。動(dòng)力空間邊界是根據(jù)流體動(dòng)力特征劃分,如海洋中的沿岸流區(qū)、上升流區(qū)、擴(kuò)散型海區(qū)、沉降型海區(qū)等。在污染物排放擴(kuò)散監(jiān)測(cè)中,采用動(dòng)力方法確定空間邊界是有必要的,這涉及到結(jié)合污染源強(qiáng)和動(dòng)力模型模擬水質(zhì)或空氣質(zhì)量,預(yù)測(cè)影響的范圍和程度。
1.4項(xiàng)目空間邊界
項(xiàng)目空間邊界是指工程項(xiàng)目的環(huán)境影響范圍。在工程項(xiàng)目環(huán)境監(jiān)測(cè)中,需要依據(jù)影響范圍確定項(xiàng)目環(huán)境監(jiān)測(cè)的空間邊界。在工程項(xiàng)目監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程中,會(huì)有相關(guān)原則性的規(guī)定。對(duì)于影響范圍較大的項(xiàng)目,仍需要根據(jù)預(yù)測(cè)的影響范圍,結(jié)合實(shí)際監(jiān)測(cè)獲得的結(jié)果,優(yōu)化監(jiān)測(cè)邊界。
1.5時(shí)間期限
環(huán)境監(jiān)測(cè)一般是重復(fù)性的,但任何環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目都有時(shí)間期限。環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)間一般根據(jù)出資或任務(wù)下達(dá)者的要求,結(jié)合監(jiān)測(cè)本身的技術(shù)要求確定。一般常規(guī)監(jiān)測(cè)任務(wù)以年為基本時(shí)間單位,長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)計(jì)劃可能會(huì)持續(xù)很多年。建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境跟蹤監(jiān)測(cè)時(shí)間主要為工程建設(shè)期間。環(huán)境污損事件的監(jiān)測(cè)一般持續(xù)到污染基本消除或環(huán)境基本恢復(fù)之后。
2監(jiān)測(cè)參數(shù)設(shè)計(jì)
對(duì)于一般監(jiān)測(cè)污染物質(zhì)的項(xiàng)目,監(jiān)測(cè)參數(shù)比較明確。而對(duì)于環(huán)境質(zhì)量類監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(包括生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)),監(jiān)測(cè)參數(shù)的確定非常復(fù)雜,在此主要討論這類復(fù)雜型監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)參數(shù)設(shè)計(jì)。這類監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)參數(shù)的設(shè)計(jì)一般遵循“識(shí)別環(huán)境問(wèn)題-分析受害資源-選擇環(huán)境要素-確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目-確定監(jiān)測(cè)參數(shù)”的流程。這里實(shí)際上包含監(jiān)測(cè)要素和參數(shù)兩個(gè)層次。在設(shè)計(jì)中要注意,在一些監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中,監(jiān)測(cè)參數(shù)不需要以同樣的頻率測(cè)量[1]。
2.1環(huán)境問(wèn)題和受害資源分析
2.1.1環(huán)境問(wèn)題
環(huán)境問(wèn)題是環(huán)境科學(xué)面臨的、政府與公眾關(guān)心的,且與人類生活和生存密切相關(guān)的問(wèn)題[6-7]。環(huán)境監(jiān)測(cè)要針對(duì)環(huán)境問(wèn)題,獲得充分的、可防御的信息。管理者在決策中,一般需要環(huán)境監(jiān)測(cè)者提供以下信息:①目前環(huán)境存在的具體問(wèn)題,預(yù)期這些問(wèn)題會(huì)造成的后果;②處理這些問(wèn)題的具體對(duì)策;③解決這些問(wèn)題的把握;④解決這些問(wèn)題需要的資源和經(jīng)費(fèi);⑤其他的建議。(1)環(huán)境問(wèn)題的一般形式環(huán)境問(wèn)題發(fā)生在一定的時(shí)空尺度上。要回答什么位置出現(xiàn)了環(huán)境問(wèn)題,與位置關(guān)聯(lián)的特有環(huán)境空間模式是怎樣形成的,為什么會(huì)發(fā)生,未來(lái)演變趨勢(shì)如何,以及采取什么樣的措施和政策來(lái)解決環(huán)境問(wèn)題,需要從時(shí)空角度歸類環(huán)境問(wèn)題(表1)。(2)常見(jiàn)的環(huán)境問(wèn)題常見(jiàn)的環(huán)境問(wèn)題有:①環(huán)境污染(介質(zhì)上有大氣、水體、土壤等,污染物有化學(xué)物質(zhì)、生物、噪聲、電磁波等);②生態(tài)問(wèn)題(生物多樣性損失、生態(tài)系統(tǒng)退化、外來(lái)物種入侵、棲息地喪失等);③突發(fā)環(huán)境事件(化學(xué)品泄漏、溢油等);④人類健康(水、空氣、食物供應(yīng)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(guò)度開(kāi)發(fā)、不可持續(xù)開(kāi)發(fā)、增長(zhǎng)的資源利用等)。隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)認(rèn)識(shí)的深入,新的環(huán)境問(wèn)題會(huì)不斷出現(xiàn)或被發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)。
2.1.2環(huán)境中的受害資源
環(huán)境問(wèn)題之所以成為問(wèn)題,是因?yàn)榄h(huán)境問(wèn)題發(fā)生后存在受損者,即受害資源[1-3]。環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),一個(gè)環(huán)境問(wèn)題作用的受害資源可能不止一個(gè),同理,一個(gè)受害資源可能遭受多個(gè)環(huán)境問(wèn)題的損害。環(huán)境中的典型受害資源一般有:人體健康、經(jīng)濟(jì)生物、珍稀或?yàn)l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(guān)注的受害資源,對(duì)于人體健康造成損害的主要是污染問(wèn)題。通過(guò)食用受污染的產(chǎn)品或接觸受污染的環(huán)境介質(zhì),人體會(huì)遭受直接或間接的健康損害。(2)經(jīng)濟(jì)生物。經(jīng)濟(jì)生物資源是生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類的重要價(jià)值所在,污染損害、棲息的破壞、過(guò)度利用、生態(tài)退化、外來(lái)物種入侵等因素,都會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)生物資源造成損害。(3)珍稀或?yàn)l危生物。珍稀或?yàn)l危生物往往是生態(tài)系統(tǒng)中關(guān)注的焦點(diǎn),對(duì)生態(tài)環(huán)境的退化較敏感,是環(huán)境監(jiān)測(cè)關(guān)注的“熱點(diǎn)”。(4)生物多樣性。生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)健康的核心體現(xiàn),生物多樣性的降低可能預(yù)示著生態(tài)系統(tǒng)在退化,污染損害、生態(tài)破壞、外來(lái)物種入侵等都可能導(dǎo)致生物多樣性的降低。(5)空間資源。很多行業(yè)生產(chǎn)都需要空間資源,尤其是農(nóng)業(yè)。用于農(nóng)業(yè)上的土地、水域等空間,對(duì)生態(tài)環(huán)境有要求。環(huán)境問(wèn)題對(duì)空間資源的不利影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:第一是可利用的空間資源縮減或喪失,如圍填導(dǎo)致水域喪失、建設(shè)導(dǎo)致耕地喪失等;第二是環(huán)境質(zhì)量下降導(dǎo)致可利用的空間資源減少,如環(huán)境質(zhì)量惡化導(dǎo)致養(yǎng)殖用水域資源縮減。
2.2環(huán)境要素、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和監(jiān)測(cè)參數(shù)
環(huán)境要素即環(huán)境基質(zhì),是構(gòu)成環(huán)境各個(gè)獨(dú)立的、性質(zhì)不同的而又服從整體演化規(guī)律的基本物質(zhì)組分,如海水、大氣、沉積物、生物等。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是樣本單元中按性質(zhì)分類的現(xiàn)象或?qū)嶓w,包括物理的、化學(xué)的和生物的,如溫度、溶解氧、浮游動(dòng)物。監(jiān)測(cè)參數(shù)是由采樣樣本確定的、某變量總體的函數(shù),如溶解氧的含量、浮游動(dòng)物密度、浮游動(dòng)物種類數(shù)、浮游動(dòng)物生物量。從監(jiān)測(cè)參數(shù)的學(xué)科角度分類,監(jiān)測(cè)參數(shù)可分為物理參數(shù)、化學(xué)參數(shù)、生物參數(shù)、地理參數(shù)、社會(huì)學(xué)參數(shù)等。(1)物理參數(shù):描述環(huán)境介質(zhì)物理狀態(tài)的參數(shù),例如溫度、流速、流向、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、放射性等。(2)化學(xué)參數(shù):環(huán)境介質(zhì)或污染物中化學(xué)物質(zhì)的含量,如重金屬、持久性有機(jī)污染物、營(yíng)養(yǎng)鹽等。(3)生物參數(shù):生物物種、群落、生態(tài)系統(tǒng)、景觀等狀況參數(shù),如生態(tài)系統(tǒng)類型、生物種類、生物密度等。(4)地理參數(shù):描述地形、地貌等地理特征的參數(shù),如海岸線、河流等。(5)社會(huì)學(xué)參數(shù):描述區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的參數(shù),如人口、生產(chǎn)總值、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、污染物排放量等。從監(jiān)測(cè)參數(shù)在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的作用考慮,環(huán)境監(jiān)測(cè)參數(shù)可分成3大類:(1)優(yōu)先監(jiān)測(cè)參數(shù):代表環(huán)境“熱點(diǎn)”的特征參數(shù),重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象。(2)輔監(jiān)測(cè)參數(shù):對(duì)于評(píng)估環(huán)境問(wèn)題起輔的參數(shù),如鹽度、水溫。(3)可選擇的監(jiān)測(cè)參數(shù):按地點(diǎn)、主導(dǎo)功能區(qū)和測(cè)定意義選用,如營(yíng)養(yǎng)鹽、重金屬、有機(jī)氯化合物等。
2.3環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)參數(shù)選擇原則
在對(duì)環(huán)境系統(tǒng)了解有限的情況下,設(shè)計(jì)者可能會(huì)希望監(jiān)測(cè)的參數(shù)越多越好。然而,新的環(huán)境問(wèn)題會(huì)不斷被發(fā)現(xiàn),新的環(huán)境科學(xué)認(rèn)識(shí)會(huì)不斷被提出,并且實(shí)際的監(jiān)測(cè)資源限制也不允許監(jiān)測(cè)所有的參數(shù),因而需要從眾多參數(shù)中選擇有代表性的參數(shù)。在環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)中,選擇監(jiān)測(cè)參數(shù)一般要遵循以下基本原則。(1)監(jiān)測(cè)參數(shù)必須與要回答的特定影響和受害資源緊緊聯(lián)系在一起,且對(duì)變化反映靈敏。監(jiān)測(cè)參數(shù)狀態(tài)的變化,必須清楚地反映出受害資源的變化。兩者的聯(lián)系程度,要取決于對(duì)系統(tǒng)的了解深度和對(duì)監(jiān)測(cè)過(guò)程了解的廣度。(2)監(jiān)測(cè)參數(shù)與要回答的特定影響和受害資源之間能給出因果關(guān)系,能描述反應(yīng)的特定性和可靠性。(3)監(jiān)測(cè)參數(shù)具有可靠的分辨能力,采樣的代表性(信噪比)較好。好的監(jiān)測(cè)參數(shù)能用最少的采樣,獲取最大的信息量。高度變異的參數(shù)或未知統(tǒng)計(jì)分布的參數(shù)往往妨礙從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中得出有意義的結(jié)論,不適合作為常規(guī)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)參數(shù)。(4)監(jiān)測(cè)參數(shù)應(yīng)盡可能測(cè)量方便、成本較低。監(jiān)測(cè)資源總是有限的,選擇的監(jiān)測(cè)參數(shù)過(guò)多往往導(dǎo)致監(jiān)測(cè)方案無(wú)力執(zhí)行或不得不降低采樣密度。
2.4環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)參數(shù)選擇方法
有限的監(jiān)測(cè)資源應(yīng)該分配到那些最重要,而且能對(duì)整個(gè)環(huán)境狀況起關(guān)鍵作用的參數(shù)上。在篩選監(jiān)測(cè)參數(shù)時(shí),可采用專業(yè)判斷、因果鏈分析等方法。(1)專業(yè)判斷法。專業(yè)判斷主要是基于長(zhǎng)期積累的環(huán)境科學(xué)研究成果和設(shè)計(jì)者自身的專業(yè)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)做出監(jiān)測(cè)參數(shù)的選擇。對(duì)于選擇的監(jiān)測(cè)參數(shù),還應(yīng)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(wèn)題的根本原因,該方法用于監(jiān)測(cè)參數(shù)的篩選有實(shí)用價(jià)值[7]。
3結(jié)語(yǔ)
篇7
對(duì)策研究
1建設(shè)目標(biāo)
海洋信息安全體系建設(shè)的目標(biāo)是建設(shè)一個(gè)由策略、防護(hù)、檢測(cè)和響應(yīng)組成的完整安全體系,從而最大限度地保護(hù)信息不受諸多威脅的侵犯,確保連續(xù)性,將損失和風(fēng)險(xiǎn)降低到最低程度。為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行,安全系統(tǒng)建設(shè)確定以下具體建設(shè)目標(biāo)。(1)在系統(tǒng)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)上建立比較完整的安全防護(hù)體系,為核心業(yè)務(wù)應(yīng)用提供安全可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)安全需要分級(jí)、分層次的防護(hù)措施,充分利用現(xiàn)階段的各種防護(hù)產(chǎn)品,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)安全防護(hù)。(2)實(shí)現(xiàn)多級(jí)的安全訪問(wèn)控制功能。按照“縱深防御,重點(diǎn)保護(hù)”的策略,對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的不同級(jí)別的資源實(shí)現(xiàn)不同程度的防護(hù)強(qiáng)度和不同的訪問(wèn)控制力度。(3)實(shí)現(xiàn)對(duì)重要信息的傳輸加密保護(hù)。建立以VPN為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸加密系統(tǒng),防止信息在網(wǎng)絡(luò)傳輸中被竊取和破壞。(4)做好網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)建設(shè)。做好網(wǎng)絡(luò)邊界和安全域邊界的隔離和保護(hù),通過(guò)部署防火墻或安全隔離系統(tǒng),防止非法訪問(wèn);部署網(wǎng)絡(luò)入侵防御和漏洞掃描系統(tǒng),加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)非法活動(dòng)的監(jiān)測(cè),及時(shí)修補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的漏洞;部署應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)的審計(jì)系統(tǒng),追蹤和審計(jì)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)操作行為,做到有據(jù)可查;根據(jù)數(shù)字海洋各應(yīng)用系統(tǒng)安全狀況,做好其他安全產(chǎn)品的部署和實(shí)施。(5)完善各業(yè)務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)全方位的病毒防范體系。采用包括客戶端、服務(wù)器、郵件以及防病毒硬件網(wǎng)關(guān)等系列產(chǎn)品構(gòu)筑強(qiáng)大有效的網(wǎng)絡(luò)防病毒體系。(6)完善重要應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和關(guān)鍵的主機(jī)系統(tǒng)冗余備份系統(tǒng)。建立數(shù)據(jù)備份系統(tǒng),包括異地容災(zāi)建設(shè),以保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)有效備份。(7)完善簡(jiǎn)易身份認(rèn)證系統(tǒng)和授權(quán)系統(tǒng)。為了滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)身份認(rèn)證和授權(quán)系統(tǒng)的急迫要求,需要先建立內(nèi)部以數(shù)字證書(shū)為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)易身份認(rèn)證系統(tǒng)和授權(quán)系統(tǒng)。對(duì)于注冊(cè)賬號(hào)可采用的認(rèn)證方式包括口令、CA證書(shū)、雙因素和雙向等認(rèn)證方式。(8)完善有效的安全管理機(jī)制和組織體系。要培養(yǎng)和建立起一支網(wǎng)絡(luò)信息安全的技術(shù)隊(duì)伍和管理隊(duì)伍,保證各級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全技術(shù)和管理落實(shí)到人。在制定實(shí)用的可操作的安全管理制度的前提下,強(qiáng)化安全意識(shí)和培訓(xùn),加強(qiáng)安全管理制度的執(zhí)行力度,確保海洋局各級(jí)機(jī)構(gòu)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的安全運(yùn)行。
2策略原則
在海洋信息安全體系建設(shè)過(guò)程中,應(yīng)該遵循“統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、靈活方便、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一規(guī)范”的原則進(jìn)行。要遵循的主要原則如下。(1)業(yè)務(wù)需求的原則:系統(tǒng)信息安全體系建設(shè)的目標(biāo)和安全行為應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)的目標(biāo)和需要進(jìn)行,并接受業(yè)務(wù)管理的指導(dǎo)。(2)可靠性原則:系統(tǒng)信息安全體系在基本不影響應(yīng)用系統(tǒng)功能和效率的前提下,必須做到穩(wěn)定、可靠地不間斷運(yùn)行。(3)可擴(kuò)展性原則:系統(tǒng)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(tǒng)安全性不斷增長(zhǎng)的需要。(4)標(biāo)準(zhǔn)化原則:系統(tǒng)信息安全體系建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)都必須符合國(guó)家關(guān)于信息安全的法律和法規(guī)。(5)可管理性原則:系統(tǒng)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(jīng)濟(jì)適用原則:系統(tǒng)信息安全體系的設(shè)計(jì)要在安全需求、安全風(fēng)險(xiǎn)和安全成本之間進(jìn)行科學(xué)的平衡、比較和折中,使系統(tǒng)信息安全體系安全、經(jīng)濟(jì)、適用,易用、性能價(jià)格比合理。(7)聯(lián)合共建的原則:在系統(tǒng)信息安全體系建設(shè)過(guò)程中,充分利用現(xiàn)有的安全資源,發(fā)揮企業(yè)的積極性和安全系統(tǒng)集成商、安全產(chǎn)品供應(yīng)商、安全技術(shù)服務(wù)商的積極性,促進(jìn)安全技術(shù)廣泛的應(yīng)用和共享,避免重復(fù)設(shè)計(jì)和重復(fù)建設(shè)。(8)統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施的原則:做好統(tǒng)籌規(guī)劃工作,制定總體方案,采取邊建設(shè)、邊服務(wù)的分步實(shí)施方針,確保工程建設(shè)的順利進(jìn)行,避免出現(xiàn)重大的投資失誤或因系統(tǒng)不能有效發(fā)揮作用而影響投資的效益。(9)嚴(yán)格監(jiān)督的原則:建立相應(yīng)組織,采取有效措施,對(duì)工程質(zhì)量、工程進(jìn)度和投資狀況進(jìn)行嚴(yán)格的論證、把關(guān)和監(jiān)督,確保項(xiàng)目工程有計(jì)劃、按步驟地順利進(jìn)行。
海洋信息系統(tǒng)安全體系建設(shè)內(nèi)容及分析
通過(guò)分析《國(guó)家信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級(jí)基本要求》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)等級(jí)保護(hù)的安全層級(jí)劃分為安全技術(shù)與安全管理兩大部分,對(duì)于海洋信息系統(tǒng)的安全建設(shè)也將從這兩個(gè)方面進(jìn)行著手。
1技術(shù)安全解決措施
1)物理安全。機(jī)房具有較強(qiáng)防震、防風(fēng)和防雨等能力。完全與用水設(shè)備隔離。機(jī)房出入口安排專人值守,記錄進(jìn)入人員,機(jī)房的來(lái)訪人員經(jīng)過(guò)申請(qǐng)審批流程,安排工作人員一起陪同,并限制和監(jiān)視其活動(dòng)范圍。對(duì)機(jī)房劃分區(qū)域進(jìn)行管理,區(qū)域和區(qū)域之間設(shè)置物理隔離裝置,在重要區(qū)域前設(shè)置過(guò)渡區(qū)域。在機(jī)房的門(mén)口配置電子門(mén)禁系統(tǒng)。各種設(shè)備放置在機(jī)柜內(nèi),設(shè)置明顯的標(biāo)記。所有線路鋪設(shè)在防靜電地板下的線槽內(nèi)。安裝視屏監(jiān)控系統(tǒng)。機(jī)房所在的建筑安裝避雷裝置,海洋信息系統(tǒng)安全體系如圖1所示。機(jī)房?jī)?nèi)安裝自動(dòng)氣體滅火系統(tǒng),在值班室設(shè)置控制臺(tái),以達(dá)到自動(dòng)檢測(cè)火情,自動(dòng)報(bào)警,自動(dòng)滅火等功能。機(jī)房墻面采用耐火的彩鋼板。在機(jī)房的地板下面安裝漏水檢測(cè)系統(tǒng),一旦漏水系統(tǒng)將及時(shí)報(bào)警。每個(gè)機(jī)柜都連接接地放靜電。機(jī)房地板采用防靜電地板。將房?jī)?nèi)設(shè)置機(jī)房專用恒溫恒濕機(jī),并且合理地分配機(jī)房專用空調(diào)位置,達(dá)到合理溫度和濕度調(diào)節(jié)效果。在機(jī)房的四周安裝溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)溫度和濕度超出了設(shè)定范圍值,系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警。電源線和通信線路隔離鋪設(shè),避免相互干擾。磁介質(zhì)部署電磁屏蔽裝置。
2)網(wǎng)絡(luò)安全。為業(yè)務(wù)專網(wǎng)和外界物理隔離。主干網(wǎng)絡(luò)帶寬為采用155MCPOS結(jié)構(gòu),完全滿足業(yè)務(wù)高峰期的需要。采用VPN技術(shù)。制定重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)各子網(wǎng)之間的訪問(wèn)控制策略,重要網(wǎng)段的邊界處均部署防火墻,并通過(guò)防火墻安全策略實(shí)現(xiàn)各網(wǎng)段間邏輯隔離。按照不同的地域和業(yè)務(wù)劃分虛擬子網(wǎng)、網(wǎng)段分配地址段。根據(jù)各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)的工作職能和業(yè)務(wù)重要性,控制各子網(wǎng)之間的訪問(wèn)。按照業(yè)務(wù)重要性為業(yè)務(wù)分配帶寬。并在網(wǎng)絡(luò)邊界部署防火墻,啟用訪問(wèn)控制功能,控制端口,實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用層HTTP、FTP、TELNET、SMTP、POP3等協(xié)議的控制,限制網(wǎng)絡(luò)最大流量數(shù)及網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)。部署集中安全審計(jì)系統(tǒng),對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行狀況、網(wǎng)絡(luò)流量和用戶行為等進(jìn)行日志記錄。并進(jìn)行分析,生成審計(jì)報(bào)表。將邊界和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備日志集中管理并定期進(jìn)行審計(jì)。在網(wǎng)絡(luò)邊界部署非法外聯(lián)檢測(cè)系統(tǒng)服務(wù)器,通過(guò)外聯(lián)方式對(duì)終端用戶進(jìn)行監(jiān)控,如各種撥號(hào)行為,發(fā)現(xiàn)違規(guī)外聯(lián)行為時(shí)實(shí)時(shí)阻斷,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)間的連通性來(lái)判斷終端主機(jī)是否已經(jīng)外聯(lián),如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)外聯(lián),按照管理員預(yù)設(shè)的動(dòng)作,執(zhí)行提示終端用戶、禁用網(wǎng)卡、向管理員告警等動(dòng)作。整體達(dá)到嚴(yán)密的外聯(lián)監(jiān)控效果。在網(wǎng)絡(luò)邊界部署入侵防御系統(tǒng),能夠精確識(shí)別并實(shí)時(shí)防范各種網(wǎng)絡(luò)攻擊和濫用行為。通過(guò)深入到七層的分析與檢測(cè),實(shí)時(shí)阻斷網(wǎng)絡(luò)流量中隱藏的病毒、蠕蟲(chóng)、木馬、間諜軟件和網(wǎng)頁(yè)篡改等攻擊和惡意行為,實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)性能的全面保護(hù)。部署防毒網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)邊界處對(duì)惡意代碼進(jìn)行檢測(cè)和清除,建立病毒庫(kù)的定期更新升級(jí)要求并嚴(yán)格執(zhí)行,定期檢查病毒庫(kù)的更新情況。用SSH加密傳輸替代Telnet遠(yuǎn)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(jī)安全。對(duì)登錄操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的用戶進(jìn)行身份表示和鑒別。增加主機(jī)口令策略中對(duì)口令長(zhǎng)度,口令復(fù)雜,口令生命周期,新舊口令的替換的策略。采用證書(shū)加上USB-key認(rèn)證的方式。啟用安全審計(jì)策略。建立訪問(wèn)控制策略,依據(jù)最小原則授予用戶權(quán)限;對(duì)主機(jī)內(nèi)無(wú)用、多余的賬戶進(jìn)行刪除。對(duì)賬號(hào)采用分級(jí)最小化原則管理。部署主機(jī)審計(jì)系統(tǒng),審計(jì)功能與用戶標(biāo)志與鑒別、自主訪問(wèn)控制、標(biāo)記及強(qiáng)制訪問(wèn)控制等安全功能的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合。使用空間清理和數(shù)據(jù)擦寫(xiě)工具確保動(dòng)態(tài)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(quán)用戶不能查找在使用后返還系統(tǒng)的記錄介質(zhì)中的信息內(nèi)容;確保非授權(quán)用戶不能查找系統(tǒng)現(xiàn)已分配給他的記錄介質(zhì)中以前的信息內(nèi)容。在重要服務(wù)器網(wǎng)段部署IDS/IPS,及時(shí)發(fā)現(xiàn)入侵行為并及時(shí)通過(guò)多種方式報(bào)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(shí)間并在發(fā)生嚴(yán)重入侵事件時(shí)提供警報(bào)。服務(wù)器上部署瑞星防病毒軟件,統(tǒng)一管理,保持及時(shí)升級(jí);防病毒軟件和防病毒網(wǎng)關(guān)協(xié)同工作,建立統(tǒng)一防毒體系,保證安全性。建立運(yùn)控系統(tǒng),對(duì)主機(jī)和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的CPU、硬盤(pán)、內(nèi)存以及占用網(wǎng)絡(luò)帶寬等資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
4)應(yīng)用安全。系統(tǒng)提供單點(diǎn)登錄的控制模塊,使用證書(shū)USB-key和用戶名密碼的身份鑒別技術(shù)時(shí)間身份鑒別,定義鑒別嘗試允許次數(shù),并通過(guò)延長(zhǎng)鑒別失敗超出允許次數(shù)后,再次允許鑒別的時(shí)間間隔來(lái)限制重復(fù)嘗試,并對(duì)此過(guò)程進(jìn)行記錄。用于身份鑒別的用戶名/口令對(duì)應(yīng)當(dāng)在信道中加密傳輸。對(duì)用戶的來(lái)源進(jìn)行控制和監(jiān)控。定期審計(jì)身份鑒別日志,對(duì)發(fā)現(xiàn)的異常進(jìn)行及時(shí)處理,對(duì)累積性事件進(jìn)行必要的趨勢(shì)分析。部署安全審計(jì)系統(tǒng),覆蓋事件的日期、時(shí)間、發(fā)起者信息、類型、描述和結(jié)果等內(nèi)容,審計(jì)記錄的內(nèi)容應(yīng)盡可能詳細(xì);系統(tǒng)生成的日志最好采取一次性存儲(chǔ)設(shè)備,以防篡改,可采取集中異地存儲(chǔ)的形式,防止數(shù)據(jù)被破壞或篡改;應(yīng)當(dāng)設(shè)立單獨(dú)的日志審計(jì)人員維護(hù)和管理數(shù)據(jù)。對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),應(yīng)建立分布式的審計(jì)系統(tǒng),并以審計(jì)中心進(jìn)行管理和控制。使用專用的磁盤(pán)空間擦寫(xiě)工具和內(nèi)存釋放工具,保證在使用后的信息不被未授權(quán)人員獲得。
5)數(shù)據(jù)安全及備份恢復(fù)。系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)、鑒別信息和重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中完整性受到破壞時(shí),系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)測(cè)并能采取必要恢復(fù)措施的功能。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪吔绮渴鸺用軝C(jī)。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)、鑒別信息和重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)保密性。在保存、修改和傳輸數(shù)據(jù)時(shí),對(duì)于敏感信息,例如賬號(hào)、密碼和證件號(hào)碼等字段采用事先約定對(duì)稱加密算法進(jìn)行加密。在本地建立磁盤(pán)陣列和磁帶庫(kù)并安裝相應(yīng)的存儲(chǔ)備份軟件,建立存儲(chǔ)備份機(jī)制,完整的數(shù)據(jù)每周備份一次,差異備份每天進(jìn)行一次,備份的時(shí)間在每天凌晨,數(shù)據(jù)量最小時(shí)進(jìn)行備份。采用SAN網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ),選用管線磁盤(pán)存儲(chǔ)陣列和光纖帶庫(kù)作為存儲(chǔ)載體,選用光纖交換機(jī)作為存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的交換部件,用于連接數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、光纖磁盤(pán)存儲(chǔ)陣列和光纖帶庫(kù),配合專用的數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)管理、備份恢復(fù)軟件共同構(gòu)建一個(gè)全光纖、全冗余的SAN存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。避免單點(diǎn)故障。提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信線路和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的硬件冗余,保證系統(tǒng)的高可用性。
2安全管理體系建設(shè)
海洋信息系統(tǒng)所在的各個(gè)單位成立專門(mén)的運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)信息系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)與安全管理工作,配備專門(mén)的運(yùn)行維護(hù)管理人員,并制定安全管理制度,制定網(wǎng)絡(luò)與信息安全應(yīng)急預(yù)案以應(yīng)對(duì)突發(fā)的網(wǎng)絡(luò)與信息安全事件。
篇8
關(guān)鍵詞:三維可視化; GIS; 空間數(shù)據(jù)
中圖分類號(hào):C37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、前言
目前,科學(xué)可視化、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)蓬勃發(fā)展,并成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的三大熱門(mén)研究方向,它們的核心都是三維真實(shí)感圖形[1],也就是三維可視化技術(shù)。三維可視化技術(shù)是目前計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像圖形學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn)之一,它是依靠視覺(jué)效果將數(shù)據(jù)所要表達(dá)的信息直觀顯示出來(lái)的一種最好的方法。傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)對(duì)實(shí)物的空間立體感表達(dá)就比較抽象,將三維可視化技術(shù)引入GIS領(lǐng)域中可以動(dòng)態(tài)地、形象地、多視角地、多層次地、如實(shí)逼真地描繪地球科學(xué)中的客觀現(xiàn)象。如通常所見(jiàn)的地形三維可視化、虛擬戰(zhàn)場(chǎng)、數(shù)字社區(qū)和虛擬城市等。本文結(jié)合在GIS中的應(yīng)用介紹三維可視化開(kāi)發(fā)的基本方法。
二、 三維可視化GIS關(guān)鍵技術(shù)
三維可視化技術(shù)可以簡(jiǎn)單的分解為三種技術(shù)的結(jié)合:可視化、三維和GIS。下面分析了可視化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、體視化技術(shù)、三維技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。
1、可視化技術(shù)
可視化,也稱為科學(xué)計(jì)算可視化(Visualization in Scientific Computer),它是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形和圖像處理技術(shù),把科學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視的、能幫助科學(xué)家理解的信息,并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。GIS可視化技術(shù)是目前信息領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù),它通過(guò)強(qiáng)大的、有效的地圖系統(tǒng)將復(fù)雜的空間和屬性數(shù)抓以地理的形式進(jìn)行描述,具有界面風(fēng)格人性化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了文本、圖形和圖像信息相結(jié)合的定位、查詢、檢索模式信息表達(dá)形象化、自觀化操作簡(jiǎn)單便利等特點(diǎn)[2]。
2、虛擬現(xiàn)實(shí)
虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)技術(shù)是一個(gè)由圖像技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及人機(jī)對(duì)話技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),利用高性能、高度集成的計(jì)算機(jī)硬、軟件及各類先進(jìn)的傳感器,去創(chuàng)造一個(gè)使參與者處于一個(gè)三維視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)的環(huán)境,具有完善的交互作用能力、能幫助和啟發(fā)進(jìn)入虛擬境界的參與者的構(gòu)思的信息環(huán)境。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的人機(jī)對(duì)話上具,同虛擬環(huán)境中的物體交互操作,使用戶仿佛置身于現(xiàn)實(shí)環(huán)境之中,使參與者足不出戶就能身處異景,如遙遠(yuǎn)的太空、海洋深處、甚至是微觀世界。
3、體視化技術(shù)
三維體可視化技術(shù)是真正的三維。它是由完全的三維空間體數(shù)據(jù)構(gòu)建模型,可以對(duì)模型切割來(lái)獲取內(nèi)部信息。它是每一個(gè)空間點(diǎn)對(duì)應(yīng)三個(gè)方向,x, y, z,也就是在一個(gè)空間坐標(biāo)上放置每一個(gè)屬性點(diǎn),可以由關(guān)系V = .f (x, y, z)表示,V表示空間點(diǎn)的屬性值,x, y, z分別表示空間坐標(biāo)[3]。
空間三維實(shí)體的可視化,即體視化主要是處理和分析各種體數(shù)據(jù),并對(duì)這些體數(shù)據(jù)進(jìn)行變換、操作和顯示,其目的是讓人們更清楚地認(rèn)識(shí)蘊(yùn)含于體數(shù)據(jù)之中的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。體數(shù)據(jù)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(diǎn)的集合,因此也有人把體數(shù)據(jù)成為數(shù)據(jù)集。
4、 三維技術(shù)
三維立體顯示的出發(fā)點(diǎn)是運(yùn)用三維立體透視技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),通過(guò)將真實(shí)世界的三維坐標(biāo)變換成計(jì)算機(jī)坐標(biāo),通過(guò)光學(xué)和電子學(xué)處理,模仿真實(shí)的世界并顯示在屏幕上。三維技術(shù)廣泛應(yīng)用在資源環(huán)境模型、地形模擬、CAD輔助設(shè)計(jì)、影視特技、廣告設(shè)計(jì)等方面。它具有可視化程度高、表現(xiàn)形式靈活多樣、動(dòng)態(tài)感和真實(shí)感強(qiáng)、資料更新方便等優(yōu)點(diǎn)。
三、 三維可視化算法
直接體繪制技術(shù)具有能夠產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)場(chǎng)的整體圖象,包括每一細(xì)節(jié),并具有圖象質(zhì)量高,便于并行處理等優(yōu)點(diǎn),因而成為當(dāng)前科學(xué)計(jì)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(shù)的優(yōu)勢(shì),下面重點(diǎn)介紹了光線投射法,移動(dòng)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(duì)于圖像平面上的每一象素,從視點(diǎn)投射出一穿過(guò)該象素的視線,該視線穿過(guò)體數(shù)據(jù)空間,算法直接利用該視線上的采樣值計(jì)算該象素的光強(qiáng)。其過(guò)程包括:數(shù)據(jù)預(yù)處理;數(shù)據(jù)值分類;重新采樣;圖象合成。
2、移動(dòng)立方體法
移動(dòng)立方體法(Marching Cubes算法)是三維數(shù)據(jù)場(chǎng)等值面生成的經(jīng)典算法,是體素單元內(nèi)等值面抽取技術(shù)的代表。與光線投射法不同,移動(dòng)立方體法屬于表面擬合算法之一。
移動(dòng)立方體法基本思想為:首先逐個(gè)體素依次處理,找出該等值面經(jīng)過(guò)體素的位置,求出該體素內(nèi)的等值面并計(jì)算出相關(guān)參數(shù),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(shù)。其中s(x, y, z) = a0+a1x+a2y+a3z+a4xy+a5xz+a6yz+a7xyz
ai (i=0, 1,..., 7)為常數(shù),它們由體素的八個(gè)角點(diǎn)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(gè)象素組成立方體上的八個(gè)頂點(diǎn)。算法以掃描線方式逐個(gè)處理數(shù)據(jù)場(chǎng)中每一立方體體素,求出每一體素內(nèi)包含的等值面,由此生成整個(gè)數(shù)據(jù)場(chǎng)的等值面。
3、Z-Buffer消隱算法
從一個(gè)視點(diǎn)去觀察一個(gè)三維物體,必然只能看到該物體表面上的部分點(diǎn)、線、面,而其余部分則被這些可見(jiàn)部分遮擋住。如果觀察的是若千個(gè)三維物體,則物體之間還可能彼此遮擋而部分不可見(jiàn)。因此,如果想有真實(shí)感地顯示三維物體,必須在視點(diǎn)確定之后,將對(duì)象表面上不可見(jiàn)的點(diǎn)、線、面消去。執(zhí)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(qiáng)或顏色,Z緩沖器ZB置成最小z值;(2)對(duì)多邊形P,計(jì)算它在點(diǎn)(I,j)處的深度值z(mì)ij;(3) zij>ZB(i,j),則ZB(i,j) =zij, CB(i,j)二多邊形P的顏色;(4)對(duì)每個(gè)多邊形重復(fù)(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(shí)體的表達(dá)和三維數(shù)據(jù)的可視化
對(duì)于三維地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)的表達(dá)和二維地理信息系統(tǒng)有一定的差別,因此在數(shù)據(jù)實(shí)體的表達(dá)上,也有三維地理實(shí)體的特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)學(xué)者李清泉等人提出了以下表達(dá)建筑物和地形的三維信息[5]:地形被表達(dá)為數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字地形模型(DTM);建筑、構(gòu)筑物等用實(shí)體(CSG)和邊界表示(B-rep)。每種不同的表達(dá)方式都有各自的特點(diǎn),根據(jù)不同的口的和不同的要求而定。在國(guó)內(nèi),地形數(shù)據(jù)的表達(dá)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(jìn)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(qū)域之上的一個(gè)有限向的向量系列。它以離散分布的平面點(diǎn)來(lái)模擬連續(xù)分布的地形,通過(guò)存貯在介質(zhì)上的大量的地面點(diǎn)空間坐標(biāo)和地形屬性數(shù)據(jù),以數(shù)字形式來(lái)描述地形地貌。它隨用途不同具有不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),但一般均可變換成為規(guī)格點(diǎn)組成的柵格數(shù)據(jù)形式。
DEM通常用地表規(guī)則網(wǎng)格單元構(gòu)成的高程矩陣表示,廣義的DEM還包括等高線、三角網(wǎng)等所有表達(dá)地面高程的數(shù)字表示。在GIS中,DEM是建立三維地形的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),其他的地形要素可由DEM直接或間接導(dǎo)出,成為“派生數(shù)據(jù)”,如坡度、坡向。DEM主要有三種表示模型:規(guī)則格網(wǎng)模型(GRID、等高線模型和不規(guī)則三角網(wǎng)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(jì)算機(jī)來(lái)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(jié)構(gòu)實(shí)體表示(Constructed Solid Geometry, CSG)和邊界表示(Boundary representation, B-rep)方法。CSG方法在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)中應(yīng)用廣泛,它通過(guò)預(yù)定義的模型單兀來(lái)表示空間物體,這些單元具有規(guī)則的形狀,如:立方體、圓柱體、圓錐體等,單元間的關(guān)系主要是布爾操作。CSG方法的優(yōu)點(diǎn)是模型關(guān)系簡(jiǎn)單,便于顯示和數(shù)據(jù)更新,缺點(diǎn)是空間分析難以進(jìn)行:而B(niǎo)-rep表示方法,可以通過(guò)對(duì)構(gòu)成物體邊界的點(diǎn)、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?fù)潢P(guān)系,雖然B-rep方法適于空間操作和分析,但存儲(chǔ)空間占用多,計(jì)算速度較慢。
五、三維可視化在GIS中的應(yīng)用
目前在社會(huì)的各行各業(yè)中,地理信息三維可視化系統(tǒng)都得到了廣泛的應(yīng)用[6]:
1.城市:地理信息三維可視化系統(tǒng)應(yīng)用于城市建設(shè)的很多領(lǐng)域,如大樓的建筑結(jié)構(gòu)和住戶管理、空氣污染與流動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、地下水源污染監(jiān)測(cè)、地下管線的規(guī)劃與管理等。
2.環(huán)境:二十一世紀(jì)全社會(huì)都更加重視環(huán)境保護(hù),地理信息三維可視化系統(tǒng)可以表達(dá)大上、地面、地下多層次的環(huán)境狀況,更好地模擬真實(shí)三維環(huán)境,幫助人們更好的管理與治理環(huán)境。
3.地質(zhì):地質(zhì)是資源、礦山、環(huán)境等眾多學(xué)科與工程應(yīng)用的基礎(chǔ)。地理信息、三維可視化系統(tǒng)應(yīng)用于表達(dá)復(fù)雜的三維地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)(如地層界面、不整合面、斷層等不規(guī)則的面狀構(gòu)造),表達(dá)巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如層理、紋理、走向、孔隙度、孔隙連通方向等微細(xì)的內(nèi)部構(gòu)造)以及巖體內(nèi)部物質(zhì)的分布狀況。
4.礦山:在礦山領(lǐng)域,地理信息三維可視化系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)用于表現(xiàn)礦體及圍巖形態(tài),表達(dá)巷道、采礦工作面形態(tài),表達(dá)礦井風(fēng)流狀況、瓦斯?jié)舛取⒌貓?chǎng)應(yīng)力等三維現(xiàn)象,如果再加上各種知識(shí)庫(kù)、專家系統(tǒng),還可支持三維環(huán)境下的工程管理與決策。
5.海洋:二十一世紀(jì)是海洋的世紀(jì),海洋的研究與管理在我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中將占據(jù)越來(lái)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(tǒng)應(yīng)用于表達(dá)海洋世界,可以幫助人們更好地研究與開(kāi)發(fā)海洋。
6.氣象:地理信息三維可視化系統(tǒng)應(yīng)用于反映不同高度上氣流、氣壓、大氣成分的變化情況。
六、結(jié)束語(yǔ)
目前,三維可視化地理信息系統(tǒng)的研究已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及相關(guān)三維可視化技術(shù)的發(fā)展和地理科學(xué)、大氣科學(xué)、海洋科學(xué)等研究三維空間特征的深入,三維可視化地理信息系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)已成為地理信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域的重要方面和今后發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn):
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篇9
[關(guān)鍵詞]宮崎駿;《懸崖上的金魚(yú)公主》;海邊
宮崎駿可以說(shuō)是日本動(dòng)畫(huà)界的一個(gè)傳奇,他出品的動(dòng)漫作品以精湛的技術(shù)、動(dòng)人的故事和溫暖的風(fēng)格在世界動(dòng)漫界獨(dú)樹(shù)一幟。宮崎駿是第一位將動(dòng)畫(huà)作品上升到人文高度的思想者,他的動(dòng)漫作品,雖然題材各不相同,但自然環(huán)境與人類的關(guān)系始終是最重要的要素之一。但是,他并非是簡(jiǎn)單地批判現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)文明、禮贊自然和田園生活。在他的電影中將城市、復(fù)雜的機(jī)械、飛馳的列車(chē)以及飛機(jī)等帶來(lái)的速度競(jìng)賽與戲法和魔法、森林和樹(shù)木以及動(dòng)物、農(nóng)業(yè)風(fēng)景等結(jié)合在一起,以此反映近代社會(huì)與自然環(huán)境的遭遇,從而讓我們?cè)谛蕾p作品的同時(shí),更深刻地思考人類與自然之間的關(guān)系、和平主義及女權(quán)運(yùn)動(dòng)等。
作為知名的動(dòng)漫大師,宮崎駿為世界各地的兒童創(chuàng)造了許多經(jīng)典的動(dòng)畫(huà)片,其中多部還獲得奧斯卡等國(guó)際獎(jiǎng)項(xiàng)?!稇已律系慕痿~(yú)公主》是宮崎駿在1995年創(chuàng)作完成《幽靈公主》并宣布封筆之后,時(shí)隔13年重返銀幕的又一部力作。在《懸崖上的金魚(yú)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(guò)宮崎駿的筆觸,人們?cè)俅误w味到動(dòng)漫世界中透露出來(lái)的人情。對(duì)于生活、愛(ài)和人生等方面的詮釋,《懸崖上的金魚(yú)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(xué)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(xué)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(jiàn)到枝繁葉茂的參天大樹(shù)、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(yú)公主》,則將故事發(fā)生的背景由森林轉(zhuǎn)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(dòng)城堡》等作品的跌宕起伏,這部作品可以說(shuō)是非常簡(jiǎn)單。同時(shí),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(wèn)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(ài)的大冒險(xiǎn),甚至借助童話故事給了電影一個(gè)很圓滿的結(jié)局。這些轉(zhuǎn)變也暗示了宮崎駿對(duì)自我的超越。
水在原始時(shí)代就已經(jīng)存在,周而復(fù)始地不斷流淌和循環(huán)。覆蓋地球表面三分之二、構(gòu)成人體三分之二的水,是不可或缺的生命元素。《懸崖上的金魚(yú)公主》以滿月之夜、深邃的海底數(shù)不清的水母游動(dòng)的幻想場(chǎng)景開(kāi)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(shí)是藤本從海水中提取、儲(chǔ)存的蘊(yùn)藏有魔法的“生命之水”。
以現(xiàn)代日本為舞臺(tái)的《懸崖上的金魚(yú)公主》講述了從大海里來(lái)的金魚(yú)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(chǎng)的深邃的海底,藤本乘坐自制的“姥鯊號(hào)”(ウバザメ號(hào))潛水艇,致力于研究復(fù)活海底遠(yuǎn)古生物。波妞的父親藤本制作的珊瑚塔的井中儲(chǔ)存著他聚集魔法的力量――從海水中提取的“生命之水”?!爱?dāng)這口井的生命之水滿的時(shí)候,就是海洋時(shí)代再次開(kāi)始的時(shí)刻,危險(xiǎn)生物時(shí)代將會(huì)結(jié)束,可惡的人類時(shí)代將會(huì)結(jié)束?!庇捎诤攘恕吧?,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?yàn)椴ㄦさ姆磁讯錆M了生命之水的大海,發(fā)生了大海嘯,發(fā)生了月球接近地球的天翻地覆的變化。實(shí)際上,“生命之水”給予生命很大的影響,同時(shí)也是非常危險(xiǎn)的物質(zhì)。異變之際,“就這樣下去,世界會(huì)毀滅的!”與藤本的驚慌失措相對(duì)照,波妞的母親――作為海洋之母的格蘭曼瑪蓮鎮(zhèn)靜地說(shuō)“好漂亮的大海!”“富于魔力,就像回到了泥盆紀(jì)!”為充溢的生命之水而喜悅。正如之前所述,在《懸崖上的金魚(yú)公主》中,海洋是生命之源的象征。
可以說(shuō)波妞所在的海底、《風(fēng)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(chǎng)所的象征。但是《懸崖上的金魚(yú)公主》中的海水不僅再生,而且孕育出了無(wú)數(shù)的生命。再加上大海孕育生命這一事實(shí),可以說(shuō)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(yú)公主》是一部處于不同時(shí)空、生與死、現(xiàn)實(shí)與幻想境界的生動(dòng)的故事。作品將故事發(fā)生的地點(diǎn)設(shè)定為一座海濱小城,通過(guò)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(xiàn)代日本這一陸上世界聯(lián)系起來(lái),將當(dāng)今世界與人魚(yú)姬的魔法結(jié)合在一起。在本片中,與大海有關(guān)的場(chǎng)面占了大約80%,宮崎駿對(duì)于海水和海浪的表現(xiàn)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(wàn)物的根源,是一切生命的起源。在《懸崖上的金魚(yú)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(xiàn),時(shí)而波濤洶涌,時(shí)而溫柔平靜,這種擬人化的手法表現(xiàn)出孩子眼中的獨(dú)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(yú)公主》的創(chuàng)作意圖:“每個(gè)人都有深藏于意識(shí)之下的內(nèi)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(chǎng)角色的動(dòng)畫(huà)。動(dòng)畫(huà)描繪少男與少女、愛(ài)與責(zé)任、海與生命等這些本源性的東西,鼓勵(lì)人們?cè)谶@個(gè)神經(jīng)衰弱和不安的時(shí)代中向前邁進(jìn)?!雹?/p>
自古至今,海洋都被認(rèn)為是生物進(jìn)化和創(chuàng)造的最前線,海邊是一個(gè)遠(yuǎn)古世界,是一個(gè)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(zhǎng)的歷史長(zhǎng)河中,海邊一直都是一個(gè)各種生物不斷繁衍生息的區(qū)域,數(shù)量眾多的生物在海邊展示著它們強(qiáng)勁的生命力,編織著生命之網(wǎng)?!稇已律系慕痿~(yú)公主》中將場(chǎng)景設(shè)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(lán)的天空和蔚藍(lán)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(lái)說(shuō)處于很難區(qū)分清究竟屬于哪個(gè)世界的模糊地帶。
海邊這一空間界線的模糊性與時(shí)間界線的模糊性相關(guān)。這一海邊小城原本就是過(guò)去與現(xiàn)在混雜的空間,帶有鄉(xiāng)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(lái)襲、小城幾乎沒(méi)于水下時(shí),陸地與海洋的界線的位置發(fā)生了變化,時(shí)間的界線也變得模糊。波妞所引起的暴風(fēng)雨停息,新的一天到來(lái)時(shí),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(yīng)存在的古代魚(yú)類悠然自得地游來(lái)游去。但是,開(kāi)著小汽船出航的宗介和波妞卻都興奮地叫道:“古代魚(yú)類,泥盆紀(jì)的海洋生物!”絲毫沒(méi)有覺(jué)得奇怪,輕松地跨越了古代和現(xiàn)代的時(shí)間壁壘。
也就是說(shuō),在《懸崖上的金魚(yú)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(tái)。故事發(fā)生的場(chǎng)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(zhì)。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(shí)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(shí)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(shí)間的越境故事。這與“海邊”這一場(chǎng)所具有密切的關(guān)系。
三、“生存在這個(gè)世界是值得的”
這部作品的最后,宗介毫無(wú)保留地接受了波妞,“不管是魚(yú)的樣子的波妞,還是半人魚(yú)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?nèi)祟愐Wo(hù)海洋、保護(hù)自然、愛(ài)護(hù)環(huán)境的承諾。正是這句承諾,化解了人類與自然之間的相互對(duì)立與猜疑;也正是這句承諾,使得波妞并沒(méi)有像安徒生童話里的美人魚(yú)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(lái)去親吻宗介,泡沫嘩地破滅了,波妞成為一個(gè)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??梢钥闯?,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(fā)展。
可以想見(jiàn),才5歲的波妞和宗介的故事還會(huì)持續(xù)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(shuō),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(dòng),為了得到自己想要的東西而前進(jìn)”。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(shuō)的那樣,這種“不穩(wěn)定、令人擔(dān)憂的狀態(tài)”,是21世紀(jì)以后人類的命運(yùn)。②
如前所述,《懸崖上的金魚(yú)公主》在空間、時(shí)間、現(xiàn)實(shí)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(méi)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(tái)被設(shè)置到了海邊的城鎮(zhèn),在地理上與生活環(huán)境上都不能離開(kāi)陸地和海洋。并且,《懸崖上的金魚(yú)公主》中,生與死的界線變得模糊的場(chǎng)面也是處處出現(xiàn)。比如,宗介的父親耕一擔(dān)任船長(zhǎng)的小金井丸在暗夜中航行的時(shí)候,可以看到海水上漲的地方,很多船都疊起來(lái)了,船員新井說(shuō):“船的墓葬場(chǎng)啊,肯定是……彼岸的入口打開(kāi)了。”因?yàn)楸╋L(fēng)雨被水母整個(gè)覆蓋的淹沒(méi)在水底的向日葵之家,成為一個(gè)像樂(lè)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(shí),向日葵之家的老奶奶們和在海中一樣能夠走路了。這一點(diǎn)是《懸崖上的金魚(yú)公主》的童話之處。
正如宮崎駿許多次總結(jié)的,他透過(guò)電影持續(xù)向孩子們傳達(dá)的是:你們“生活在一個(gè)偉大的時(shí)代”“或許你尚未遇見(jiàn),但這個(gè)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(gè)世界是值得的”。③所以,《懸崖上的金魚(yú)公主》的宣傳口號(hào)就是“生存在這個(gè)世界是值得的”。可以說(shuō)這是對(duì)生的肯定。
四、結(jié)語(yǔ)
電影一開(kāi)始展現(xiàn)出富于幻想的海底世界之后,波妞緩慢上升,轉(zhuǎn)換到了完全覆蓋了海洋淺灘的垃圾的描寫(xiě)。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(duì)自然的無(wú)情破壞。但是,宮崎駿在《吉卜力的森林與波妞的海洋》中說(shuō),這種場(chǎng)面并不是為了控訴環(huán)境問(wèn)題,只是反映了現(xiàn)實(shí)沿海的景象。
從對(duì)想要凈化海洋環(huán)境的藤本的滑稽刻畫(huà),以及波妞和她的弟弟妹妹們違背父親的命令等來(lái)看,或許可以說(shuō)宮崎駿在這部電影中并不是想要表達(dá)強(qiáng)烈地呼吁環(huán)境保護(hù)的想法。雖然宮崎駿并沒(méi)有表露出直接敘述環(huán)境問(wèn)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(yú)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(gè)生機(jī)勃勃的故事。其結(jié)果,讓人們更深刻地思考人類與自然的關(guān)系。
[基金項(xiàng)目] 本文系2012年度河北省社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):HB12WX009)。
注釋:
①②③ [日]m崎E:《折り返し點(diǎn)》,巖波店,2008年版,第488-489頁(yè),第493頁(yè),第381頁(yè)。
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篇10
【關(guān)鍵詞】對(duì)接插尖 有限元 耦合自由度
導(dǎo)管架平臺(tái)已被廣泛地運(yùn)用于海洋石油工業(yè)之中,對(duì)于海上安裝重量在6000t以上的上部結(jié)構(gòu),浮托法已成為主要的安裝方式。
浮托安裝通??梢苑譃檫M(jìn)船,位置調(diào)整,準(zhǔn)備加載,荷載轉(zhuǎn)移,繼續(xù)加載和退船幾個(gè)步驟。在荷載轉(zhuǎn)移過(guò)程中,上部結(jié)構(gòu)荷載逐步從浮托駁船轉(zhuǎn)移到導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)上。為了保證荷載轉(zhuǎn)移過(guò)程中導(dǎo)管架和上部結(jié)構(gòu)的安全,需設(shè)置緩沖裝置。通常做法是在導(dǎo)管架腿頂端安裝樁腿耦合緩沖器(LMU),在駁船甲板上設(shè)置上部組塊對(duì)接緩沖器(DSU),對(duì)接方式見(jiàn)圖1。
上部組塊對(duì)接插尖結(jié)合LMU可將上部結(jié)構(gòu)重量平緩地從駁船傳遞到下部結(jié)構(gòu),并吸收安裝過(guò)程中的碰撞載荷,避免局部結(jié)構(gòu)破壞,對(duì)接插尖需要保證足夠的強(qiáng)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(jié)構(gòu)部分采用SHELL63單元,混凝土部分采用SOLID185單元。
由于插尖結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,采用Free自由網(wǎng)格劃分。插尖所用鋼板厚度為25~50mm,網(wǎng)格尺寸選取50mm,取得比較好的網(wǎng)格劃分結(jié)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(jié)點(diǎn)的6個(gè)自由度給予約束,立柱模擬長(zhǎng)度至少取一倍腿柱直徑。對(duì)接過(guò)程中,插尖底端圓錐與LMU逐漸接觸,對(duì)接力由插尖傳遞到LMU上。邊界條件加載結(jié)果見(jiàn)圖2。1.3 耦合自由度的運(yùn)用
由于焊接施工空間有限,加強(qiáng)筋板與插尖盲板之間未進(jìn)行焊接,需要正確考慮加強(qiáng)筋板和插尖受力后的變形協(xié)調(diào)問(wèn)題。如不進(jìn)行耦合設(shè)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(dān),其計(jì)算結(jié)果偏離實(shí)際,見(jiàn)圖3。
如直接將加強(qiáng)筋板和盲板模擬為剛性連接,即在計(jì)算過(guò)程中,認(rèn)為盲板和加強(qiáng)筋板之間是進(jìn)行了焊接的,則筋板的受力情況也與實(shí)際有較大的出入。由于筋板和盲板未進(jìn)行焊接,加強(qiáng)筋板受力時(shí)接近一個(gè)扁梁,其截面頂部和底部應(yīng)力應(yīng)大致相等。而按照剛性連接模擬的情況下,加強(qiáng)筋板受力時(shí)相當(dāng)于一個(gè)T形截面的梁,T形梁跨中處翼緣的應(yīng)力遠(yuǎn)小于其腹板處的應(yīng)力,而T形梁交點(diǎn)處翼緣的應(yīng)力又遠(yuǎn)高于腹板處的應(yīng)力,筋板受力不合理,見(jiàn)圖4。圖6 浮托組塊對(duì)接插尖的有限元分析的
總體結(jié)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(dāng)盲板受力引起變形,筋板與相接觸的盲板之間應(yīng)具有相同的Z向變形。在ANSYS分析過(guò)程中,借助自由度耦合技術(shù),把筋板節(jié)點(diǎn)與盲板相鄰節(jié)點(diǎn)的Z向自由度進(jìn)行耦合,可較好的模擬筋板對(duì)插尖及盲板的支撐作用。計(jì)算結(jié)果較好的反應(yīng)了加強(qiáng)筋板和盲板的實(shí)際受力狀態(tài),見(jiàn)圖5。
1.4 對(duì)接計(jì)算結(jié)果分析
該浮托組塊對(duì)接插尖的有限元分析的總體結(jié)果如圖6所示。結(jié)果顯示,除去筋板和立柱的交點(diǎn)以外,插尖和立柱總體上的應(yīng)力均小于許用應(yīng)力值。這部分超應(yīng)力區(qū)的產(chǎn)生是由于在筋板和立柱的交點(diǎn)處未對(duì)焊縫的過(guò)渡效果進(jìn)行模擬,產(chǎn)生了一定的應(yīng)力集中現(xiàn)象。這部分超許用應(yīng)力的區(qū)域比較有限,分布范圍小于兩個(gè)單元的大小,插尖對(duì)接分析的結(jié)果總體上是可以接受的,插尖的強(qiáng)度可以滿足組塊浮托安裝時(shí)的對(duì)接要求。
2 結(jié)論
本文針對(duì)浮托組塊普遍采用的對(duì)接插尖結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究和分析,考慮了加強(qiáng)筋板與插尖間耦合自由度的運(yùn)用。結(jié)果表明:
(1)若不進(jìn)行自由度耦合,兩種分析結(jié)果都嚴(yán)重偏離實(shí)際受力情況。運(yùn)用耦合自由度的方法可以較好的反映插尖與加強(qiáng)筋板之間的實(shí)際受力關(guān)系,正確評(píng)估插尖的能力,保證浮托安裝的順利、安全實(shí)施;
(2)設(shè)置耦合自由度進(jìn)行分析時(shí),會(huì)增加一定的建模工作量。但只要將網(wǎng)格尺寸控制在1倍板厚大小左右,就能在獲得較好的網(wǎng)格劃分效果和應(yīng)力計(jì)算結(jié)果的同時(shí)不過(guò)多增加建模工作量。
參考文獻(xiàn)
[1] 海洋石油工程設(shè)計(jì)指南編委會(huì).海洋石油工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2007