基于非线性理论的大气环境质量预测与评价

大气环境质量的预测和评价是一个典型的多变量和非线性问题。根据大气环境系统的性质，运用灰色系统理论和模糊数学理论建立大气环境质量预测和评价 的数学模型，通过对江西省抚州市环保局提供的实测数据进行科学计算，得到令人满意的结果，有较好的实用价值。     

应用信息熵方法对区域地下水观测网的优化研究

数据冗余是观测网优化需要解决的主要问题之一, 冗余数据既造成数据噪音又增加观测网运行成本.减少数据冗余的主要手段是减少观测孔的数量, 但前提是不影响原有观测网提供信息的能力.作者基于信息熵概念和随机技术的结合, 提出了一种优化观测孔数量的方法, 这种方法的基本原理是利用信息熵理论来评价每一个观测孔数据信息含量大小, 计算观测网中每一对观测孔之间的信息流交换, 并建立观测孔之间信息传递与距离的统计关系, 这种关系是判断冗余性观测孔的基础.这种方法被用来优化河北平原区域地下水观测网, 不仅解决了数量问题, 同时也可确定具体冗余性观测孔.最后结果对比证明, 将河北平原地下水观测孔的数量减少2 6%, 几乎没有影响现有观测网提供数据信息的能力.      

应用信息熵方法对地下水观测网的层次分类——以河北平原地下水观测网为例

本文主要针对目前地下水观测网存在的层次不清问题，提出了基于信息熵理论新的分类方法。文章列举了观测网层次问题的表现，原因和可能造成的后果，提出地下水观测网的层次性应该对应地下水流动系统的层次性。认为地下水观测网就是一种信号通讯网，水位信号具有可传递性、差异性以及衰减性等特征，可以运用信息熵理论中的互信息概念，定量刻画观测孔之间的信息联系，并以这种信息联系程度作为观测孔层次分类的主要依据。作者以河北平原地下水观测网为实例，研究了区域尺度观测网的分类，结果表明信息熵方法可以很好地解决此类问题。     

利用信息理论装置组织地下水监测

本文旨在探讨复杂自然．技术系统（生态—地质，生态．水文地质，等）的监测问题。监测概念包括用于研究和预报目标状态的观测系统和信息搜集系统，其目的作出调整这种状态到最佳的管理决议。此外，赞成В．H．IIIecTaXOB的观点，即地下水监测的模拟定位是组织地下水监测的主要方法原理之一。该方法是指观测网的最佳布局，它可以不断确定和校正预报模型，提高其可靠性和精度。[第一段]     

基于信息熵技术对地下水观测网的层次分类--以河北平原地下水观测网为例

针对目前地下水观测网存在的层次不清问题，提出了基于信息熵技术的新的分类方法。列举了观测网层次混乱问题的表现、原因和可能造成的后果，提出地下水观测网具有层次性，而且这种层次性必须与地下水流动系统的层次性对应；认为地下水观测网就是一种信号通讯网，水位信号具有可传递性、差异性以及衰减性等特征，可以运用信息熵理论中的互信息概念定量刻画观测孔之间的信息联系，并以这种信息联系程度作为观测孔层次分类的主要依据；以河北平原地下水观测网为例，研究了区域尺度和局部尺度观测网的分类，结果表明信息熵方法可以很好地解决此类问题。     

地质灾害监测系统

根据现有法律,每一座大型工程项目都应该建立局部生态监测系统。俄罗斯科学院地质生态研究所（ИГЗ PAH）研制出采用自动监控手段综合监控最常见地质灾害的监测系统（地震、滑坡和浸没作用等）。该研究所在设计地质灾害监测系统和为各种大型工程项目（“Голубой пoTok”天然气管道运输系统、     

基于MapInfo的成都市大气环境地理信息系统

建立了成都市大气环境地理信息系统，解决了长期以来大气污染源空间位置与其基本属性不能在地图上同时直观地表现出来的问题，该系统能将成都市环保部门日常监测到的大气污染源数据以图形的形式更加直观地表现出来，并能进行图形与数据的交互，可快捷地对查询结果进行空间分析和统计。     

东海海洋环境监测网浮标观测站布设及其科学意义

基于海洋环境监测现状与发展,针对目前东海区浮标站位较少、布局不均和观测功能设置不完善等限制了其在海洋预报、防灾减灾、维权执法等方面保障功能的提高问题,为满足东海区观测形势需要,结合重要流系和重要海洋现象监测、台风与风暴潮预警预报、海洋权益维护及保障等需求,设计了较为科学合理的东海区浮标观测网布局。在现有浮标观测系统的基础上增加18个浮标站位,其中包含11个10m浮标、7个3m浮标和3个潜标,新的东海区浮标观测网系统将与海洋(台)站、海上平台、海基床、岸基雷达等观测系统共同构建东海区实时立体海洋观测网。     

陕西关中盆地大气降水同位素研究

大气降水作为地下水的主要补给源之一,它是自然界水循环过程中的一个重要环节.查明大气降水中同位素分布特征及其影响因素,不仅有助于定性或定量地研究地下水的起源和形成等问题,更有助于揭示"三水"转化关系.根据全球大气降水同位素观测网 1985～1993 年大气降水氢氧同位素资料并结合所采集样品的分析结果对陕西关中盆地大气降水环境同位素特征、变化规律及其影响因素进行了探讨,建立了西安地区雨水线,为地下水的起源及运移研究奠定了基础.     

基于CERN的中国大气降水同位素观测网络

大气降水是水循环的输入项,也是指示气候变化的关键因子.稳定同位素18O、D和放射性同位素T作为水分子的组成要素,是描述水循环演化历史信息的理想天然示踪剂.对降水中氢氧同位素进行系统的观测将有助于明确全球及各局地水循环机制及大气环流模式.首先回顾与评述了全球大气降水同位素网络(GNIP)的发展历程及研究现状,同时,指出中国大气降水同位素观测与研究的不足之处,在此基础上,提出以中国生态系统研究网络(CERN)为基础,建立中国大气降水同位素观测网络(CHNIP),并对该网络的主要内容、特点及初步成果等进行了介绍.     

Formation Mechanism of Mud Bank Along the Southwest Coast of India

Mud bank formation during the southwest monsoon along the southwest coast of India remains an enigma to the researchers and coastal community in spite of several earlier studies. The present study attempts to unravel the mystery through a high-frequency, season-long time-series observation at Alappuzha, located at the southern part of the west coast of India, a region of frequent occurrence of mud bank. Using 7-month-long weekly time-series observation, we identified strong winds and high waves associated with onset of the southwest monsoon and subsequent three episodic atmospheric low-pressure events (LPEs).With the help of in situ time-series data, we show that the strong winds and high waves associated with southwest monsoon pre-conditions the near shore bottom sediment to bring it into suspension. The high amplitude waves associated with the southwest monsoon, while propagating from the deep water to shallow water region, interact with the bottom initiating bottom-sediment movement and its suspension due to wave refraction and shoaling. The sporadic occurrence of the atmospheric LPEs enhances the process of suspension of bottom sediment in the near shore region leading to the formation of fluid mud. Simulations with a cohesive sediment transport model yielded realistic estimates of sediment transport, in the presence of an onshore current, a pre-requisite for transporting the fluid mud toward the coast. The prevailing onshore upwelling current during the southwest monsoon provides the favorable pre-requisite conditions for transporting the fluid mud through depression channel network towards the coast. Once sufficient quantity and thickness of fluid mud is accumulated in the near shore region, it acts as a wave damper for subsequent high monsoon waves, as indicated by the time-series wave data, leading to the formation of tranquil mud bank region. Depression channel networks extending from the shelf to the coast off Alappuzha, Kochi, Ponnani, Beypore, and Ullal were found in the bathymetric charts, thus explaining why mud banks occur only at few locations in spite of the prevalence of similar monsoon conditions.     

中国上空的涡动水汽输送

利用1983年国内外149个探空站全年资料,系统地研究了中国大陆上空的涡动水汽输送,包括涡动水汽输送的路径、收支量及其时空分布特点。研究表明,我国夏半年是涡动水汽源地,冬半年是汇地;涡动水汽以春、秋的4、10月最强,30°～40°N间最为活跃;涡动水汽净输送量在华北、西北、东北均超过总输送净量的50%;涡动水汽的经向性十分明显,经由长江流域北界输入北方的涡动水汽量占总输送量的91%强,表明它是把湿润地区暖湿水汽输向干旱、半干旱地区的主要机制,这不仅对北方大气湿度的维持,而且对其降水都有着特殊的贡献。     

Investigations on Diffusion Characteristics of Granite and Chalk Rock Mass

Contaminant transport through fractured rock mass is predominated by diffusion. This is due to the continuous interaction of the mobile water present in the fracture network and relatively immobile pore water, which is adsorbed on the surface and in the rock matrix itself. Even though the advective flow through the fracture network is high, besides sorption of rock mass, the diffusive exchange into the rock mass leads to significant retardation of contaminant transport. Hence, for describing contaminant transport in fractured rock mass, more precisely, the effect of retardation attributed to the matrix diffusion must be taken in account. With this in view, a methodology, which can be employed for determination of the diffusion characteristics of the rock mass, has been developed and its details are presented in this paper. Validation of the methodology has been demonstrated with the help of Archie’s law.     

青藏高原自然资源要素综合观测实施进展与展望

青藏高原不仅是中国重要的生态安全屏障,在全球自然地理环境中也扮演着重要的角色。然而,受限于严酷的自然环境,青藏高原的自然资源要素观测数据较为缺乏。在青藏高原组建自然资源要素综合观测网络,建立一支长期稳定的综合观测专业队伍,开展全要素、多尺度、持续性的系统观测,是一项十分必要且紧迫的工作。从站网布设思路、观测指标体系、重点观测内容、站网布设进展等方面介绍了青藏高原自然资源要素综合观测实施进展情况和取得的相关成果,并从完善观测要素和观测方法、科学部署观测体系建设工作、加强观测队伍体系建设、创新融合共建机制和开展重大课题研究5个方面对未来工作进行了展望,以期为青藏高原自然资源要素综合观测体系的建设提供建议和参考。     

三峡库区高切坡变形监测——以万州区为例

高切坡变形和失稳是三峡库区广泛分布的一种地质灾害形式,严重影响着移民房屋、道路交通以及人民生命财产的安全。本文以万州库区为例,介绍了高切坡变形监测网络构成。该网络采用了高精度的GPS空间定位技术,全站仪变形监测技术、数字化精密水准测量、先进的遥测台网技术并与地理信息系统相结合,构成了一个空间上点、线、面相结合的高效率高切坡变形监测网络系统。该变形监测系统2008年建成,到目前为止,已经获得了大量的宝贵的监测数据,为当地高切坡变形和失稳的预警预报提供了科学依据。     

基于智能手机的地质灾害群测群防终端

群测群防作为一种有效的地质灾害监测预警手段愈发受到重视,针对目前我国地质灾害群测群防工作存在的监测信息逐级传递不及时、信息失真等弊端,提出了一种基于智能手机的地质灾害群测群防监测系统的设计方法及实现技术。分析了Android系统的Socket无线通信API和位于不同内网节点进行双向通信的条件,设计了基于智能手机的群测群防终端软件架构,采用GPRS无线通信技术,以公网服务器作为信息转发端,设计了基于TCP协议的信息转发机制,实现了智能手机终端-公网服务器-内网PC（监测平台）的3级通信,保证了监测信息的安全性和稳定性。同时对于通信过程控制,在应用层设计了良好的通信机制和数据封装机制,能够大大减少数据传输量和数据传输时间,提高通信效率。实际应用表明:无论是GPRS移动通信还是VPN网络通信,系统能够实现地质灾害群测群防信息的便捷录入与高效稳定传输。     

Fifteen Years of Ocean Observations with China Argo

For 15 years since the beginning of China Argo project, China has deployed over 350 profiling floats in Pacific and Indian ocean, and constructed China Argo ocean observing network. Moreover, we have setup the Argo data receiving, processing and distributing system, and developed various Argo data products using Argo observations, which has promoted the progress of ocean data sharing in China. The abundant Argo data have become a main data source in oceanic and atmospheric basic researches and operational applications. A batch of important achievements in basic research and operational application have been brought, e.g. in aspects of tropical cyclone (typhoon), ocean circulation, meso-scale eddy, turbulence, heat/salt storage and transport and water mass, as well as in ocean, atmosphere/climate operational forecasting and predicting. With the extension of the international Argo program from “Core Argo” to “Global Argo”, we are faced with great challenges in the long-term maintaining and sustained developing of our Argo ocean observing network. It is suggested that we should take the opportunity to construct China regional Argo ocean observing network as soon as possible in adjacent northwestern Pacific and Indian ocean using Chinese BeiDou profiling floats, which will make us to take responsibility and obligation of a big country for addressing global climate changes and preventing natural disasters.     

慕士塔格地区大气水汽氢氧稳定同位素季节内变化特征及影响因素分析

慕士塔格地区位于青藏高原西北部,常年受西风影响。为了更清楚地认识西风水汽来源和局地蒸发过程对区域水循环过程的影响,利用2017年7月26日—2017年11月6日和2018年7月30日—2018年12月10日在慕士塔格西风带环境综合观测研究站的监测数据,分析了地表大气水汽氢氧稳定同位素组成和相关局地气象要素的变化特征及其相关关系。研究发现：慕士塔格地区水汽中δ¹⁸O、d-excess与局地温度和比湿呈现明显的小时变化、日变化和季节变化;水汽δ¹⁸O值与温度的显著正相关关系在不同时间尺度稳定存在;在小时和日尺度上,水汽δ¹⁸O值与比湿呈现对数关系;后向轨迹追踪表明,西风将西伯利亚和北大西洋及慕士塔格周围地区的水汽传输至观测站点;当水汽自地中海和北大西洋长距离传输至慕士塔格时,水汽δ¹⁸O显著降低可达约7‰,d-excess会显著增大;该地区水汽稳定同位素组成的季节变化特征与降水稳定同位素组成的季节变化特征一致。研究内容初步揭示了青藏高原西风传输水汽稳定同位素变化的主要影响因素,可为区域水循环研究提供必要数据和关键认知,有助于理解西风控制区冰芯稳定同位素记录的气候意义。     

高密度和常规观测系统的河道成像效果分析

煤矿顶板砂岩水害严重影响着煤矿安全生产,河道砂体的有效识别对煤矿防治水具有重要的意义。基于地震数据识别河道是有效途径之一,但河道砂不是煤矿勘探的目的层,研究程度低,并且在地震数据成像中河道是一种线状、孤立的地质异常体,常被忽略,因此,在煤炭地震勘探中该项技术不够成熟。以淮北地区某矿的高密度地震数据在含煤地层上覆新近系中发现的河道为基础,在抽取8条线变换为常规观测系统后,以不同偏移距和方位角等观测系统参数为对象,对常规观测系统和高密度观测系统在剖面和平面图中的河道成像质量进行讨论。结果表明:0.8倍河道埋深的最大偏移距和全方位方位角情况下对河道成像较为有利,高密度较常规观测系统对河道成像较好,特别是振幅类属性上具有一定优势。