Review of research on sonar imaging technology in China

Over the past 20 years, sonar imaging technology particularly for the high-technology sector has been a focus of research, in which many developed countries, especially those with coast lines, have been competing with each other. It has seen a rapid development with increasing widespread applications that has played an important and irreplaceable role in underwater exploration with great prospects for social, economic, scientific, and military benefits. The fundamental techniques underlying sonar imaging, including multi-beamforming, synthetic-aperture and inverse synthetic-aperture sonar, acoustic lensing, and acoustical holography, are described in this paper. This is followed by a comprehensive and systematic review on the advantages and disadvantages of these imaging techniques, applicability conditions, development trends, new ideas, new methods, and improvements in old methods over recent years with an emphasis on the situation in China, along with a bold and constructive prediction to some development characteristics of sonar imaging technology in the near future in China. The perspectives presented in this paper are offered with the idea of providing some degree of guidance and promotion of research on sonar imaging technology.     

面向任务的移动灾情快速采集直报技术与应用

本文针对我国目前灾情直报、灾情核查评估、灾害应急响应、遥感影像地面解译等重大灾害现场应急工作需求,提出了一种面向任务的移动灾情快速采集直报技术,并以这种技术的业务化应用为目标,详细阐述了自然灾害移动信息平台的整体建设方案。该技术以现场灾情采集工作图层为载体,以现场工作任务规划为核心,系统解决了现场灾情采集工作中多元灾情信息的一体化采集、快速集成、即时上报、实时监控、团队协作等技术难题。相对于目前广泛采用的"卫星定位+底图标绘+移动通信"技术模式,该技术具有4个方面的优势:灵活兼容任何现场灾情信息采集任务;避免了卫星导航系统定位精度不高导致的大量后期数据处理工作;实现了多元灾情信息的一体化采集与快速上报;能够支持多个现场小组协同工作。该技术开发的自然灾害移动信息平台,由终端子系统、后方服务子系统和支撑数据库组成,能够依托智能移动终端设备提供现场多元灾情数据的一体化采集、快速上报、实时在线集成、快速共享等功能。该技术应用于青海玉树地震结古镇倒房评估,现场评估工作组利用4台移动终端在3天内完成了685个斑块房屋倒损程度、房屋间数、单位造价、户数及人口等灾情指标的调查统计,采集的数据可直接用于数据分析,辅助决策支持。     

库姆塔格沙漠地区景观格局与动态研究

在景观分类与制图基础上分析了库姆塔格沙漠地区的景观格局与20世纪70年代以来的景观动态。库姆塔格沙漠地区以干燥的石质山地、干旱的沙漠、戈壁和盐化荒漠为景观主体,人工和天然绿洲面积很小;分布有3种景观要素组合模式,即库姆塔格沙漠西部地区的山地-洪积扇-湖盆模式、西湖地区的湖盆-戈壁荒漠模式和敦煌洪积扇上的人工绿洲发育模式。近30多年来景观总体上变化不大,人工绿洲面积增加了1倍多,盐生草甸有比较明显的减少。沙漠表现出比较明显扩展趋势的区域,一是沙漠东南部边缘部分,有向东、向南扩展的迹象;二是沙漠南部边缘部分,在强烈的东北风作用下有向阿尔金山上扩展的迹象。人类的社会经济活动是库姆塔格沙漠地区景观变化的主要驱动力。     

Hargreaves公式在塔克拉玛干沙漠腹地的适用性

对运用Hargreaves公式计算参考作物蒸散量(ET0)在干旱区的适用性存在不同观点。为了求证Hargreaves公式在极端干旱区塔克拉玛干沙漠腹地的适用性,利用2005-2010年塔克拉玛干沙漠研究站的气象资料,以利用Penman-Monteith公式计算的结果为标准,对利用Hargreaves公式计算的ET0进行了对比分析,并对两种计算结果差异的成因进行了阐释。结果表明:在年时间尺度上,利用Hargreaves公式计算的结果略大于利用Penman-Monteith公式计算的结果,标准差介于32.86~35.00 mm,年参考作物蒸散量计算结果呈现弱变异程度;在月时间尺度上,用两种方法计算的参考作物蒸散量呈现中等变异程度,蒸散量绝对偏差介于-3.26~8.73 mm,相对偏差介于-12.20%~29.02%,除了10月与11月,其余月份相对偏差均保持在10%之内。用两种方法计算的10月与11月份ET0产生差异的最主要原因在于有较高的温度较差。最后,经过对年、月参考作物蒸散量进行t-检验及建立回归方程,表明Hargreaves公式适用于极端干旱的塔克拉玛干沙漠腹地。     

南洛河流域洛南盆地表土孢粉与植被的关系

选取南洛河上游洛南盆地10 种植被类型下40 处样点表土苔藓开展孢粉与植被关系的研究.结果表明,表土中孢粉组成能很好地反映植被类型.森林表土中乔木植物花粉含量平均值大于40%,且有较高含量的中华卷柏孢子;疏林草原、灌丛群落中乔木植物花粉平均含量分别为13.2%和16.6%,灌木植物花粉相对草丛群落含量较高;草丛群落和农田中乔木花粉平均含量均<10%,草本植物花粉>80%,灌木植物花粉<1%.洛南盆地表土孢粉总浓度平均为1.42×10⁵粒/g,与植被覆盖度关系较弱,而与植被类型有一定联系,能辅助植被类型的辨识.聚类分析和PCA分析都能较好区分森林和非森林植被,前者能较好地区分松林和混交林,后者能较好地区分农田和灌、草丛植被,且比聚类分析更加稳定.松属、栎属等乔木花粉具有较强的扩散能力,能指示区域植被,松属没有表现出很强的超代表性,栎属具有低代表性;蒿属花粉与植被覆盖度间的相关关系较差,具有明显的超代表性,其大量出现与人类的干扰有一定的联系,禾本科花粉具有很好的植被指示性和低代表性,藜科花粉的高含量主要指示了高强度的人类活动;中华卷柏孢子在地层中的大量出现具有指示森林或松林环境的意义.     

青藏高原东缘上地幔顶部Pn波速度结构及各向异性研究

本研究使用中国地震局地壳应力研究所2010—2011年期间在云南地区布设流动地震台站以及青藏高原周边地区固定地震台站记录到的波形资料,提取了大量高质量Pn波到时资料.联合中国地震台网观测报告,我们获得了一个新的青藏高原东缘上地幔顶部Pn波速度和各向异性结构模型.结果显示,研究区内上地幔顶部存在明显横向不均匀性.古老盆地和稳定地台区如四川盆地、柴达木盆地、拉萨地块和阿拉善块体呈现为明显高波速异常,而祁连山至西秦岭褶皱带和川滇菱形块体北部等为相对弱高波速异常.在龙日坝断裂带以东的松潘—甘孜地块往南沿安宁河—则木河断裂至川滇菱形块体南部显示为一条近南北向明显低波速异常.三江褶皱系、缅甸弧俯冲带以及四川盆地东南等地区为明显低波速异常.地壳强震多发生在高波速异常边缘或高低波速异常过渡带上,表明地壳强震的孕育可能还与地幔构造作用存在一定相关性.青藏高原东构造结的各向异性快波方向呈顺时针旋转分布,与印度—欧亚碰撞密切相关.龙门山断裂带东西两侧的各向异性快波方向发生明显变化,由其西侧松潘—甘孜地块下方的NE向转变为四川盆地下方的近EW向,说明青藏高原物质流动遇四川盆地后分为NE和SW向两支.在川滇地区26°N以南地区上地幔顶部各向异性呈现近NS向与地表GPS观测相一致,但与SKS分裂结果存在较大差异,可能表明地壳与上地幔顶部形变表现为耦合现象,而上地幔顶部至岩石圈内部则存在解耦现象.     

祁连山高山灌丛生物量及其分配特征

分布于青海云杉林上线的祁连山高山灌丛是祁连山水源涵养林效益最佳林型,研究高山灌丛生物量是生态系统生产力的重要体现,也是群落结构和功能的主要测度之一。以祁连山排露沟流域3 300～3 700 m高山灌丛为研究对象,采用标准地、样方收获法以及壕沟挖掘方法,对不同海拔高度10个固定样地灌丛生物量,器官生物量进行调查,分析了不同海拔梯度灌丛的叶、枝、须根、细根、粗根烘干重数据及其生物量分配特征。结果表明：祁连山高山灌丛总生物量为12 869.39±3 306.16 kg/hm²(平均值±标准差,n=10),其中器官分配以枝生物量所占比例最高,达32.21%,叶、须根、细根、粗根的比例分别为15.70%、14.06%、11.13%和26.90%。不同海拔梯度灌丛生物量器官分配比例差异较大,地上生物量平均为6 097.17kg/hm²,地下生物量平均为6 772.22kg/hm²,不同海拔根茎比在0.56～1.93之间变化,海拔3 500 m处根茎比达最大。祁连山高山灌丛生物量与海拔呈现显著的负相关（R² = 0.898 7,p＜0.01）,随着海拔的升高,灌丛总生物量,地上以及地下生物量均呈现下降的趋势。研究结果可为内陆河流域生态环境的保护及其高山灌丛对全球气候变化的响应研究提供重要理论依据和应用资料。     

可移动式环境风洞气动特性测试与评价

对中国科学院新疆生态与地理研究所新建的可移动式环境风洞进行了流场测试,分析评价该风洞气动特性,期望对今后的风洞实验开展有所指导。本实验在室内进行,在空洞条件下,用皮托管测量不同风速下（7 m·s-1,12 m·s-1,16 m·s-1）实验段截面风速分布沿流向的变化,测试内容包括风洞实验段的气流稳定性、横向均匀性、紊流度、边界层厚度的分布规律,并与其他环境风洞相比较。结果显示,该风洞气流稳定性系数小于1%,横向不均匀度小于2.5%,紊流度在1%左右,底板边界层和侧壁边界层分别为15 cm和10 cm,表明该风洞使用效果良好,设计合理。     

塔克拉玛干沙漠腹地阻沙栅栏对垄间新月形沙丘形态的影响

阻沙栅栏是一种重要的机械防沙形式,在发挥阻沙效益的同时也影响了周边的风沙地貌的发育.塔克拉玛干沙漠腹地垄间新月形沙丘的实地测量表明,受阻沙栅栏影响,其迎风侧低矮新月形的几何形体和走向都发生了明显的变化;沙丘形态的变化模式与其自身形体大小、栅栏的水平垂直距离、当地风信、栅栏的设置走向以及栅栏已有的阻沙量大小等因素有关.阻沙栅栏对迎风侧沙丘影响的临界距离是15H(H为栅栏高度),当阻沙栅栏走向与当地的主导风向夹角α＜45°时,栅栏对沙丘移动有侧导作用.栅栏迎风侧沙丘的形态变化与栅栏对迎风侧近地表风场的扰动作用有关.     

发展中的现代农业园区用地思路与对策探讨

发展农业园区是提高农地经济收益的有效途径,也是保护耕地的一项重要手段.我国的农业园区处于起步阶段,园区性质、用地方向、用地结构、经营范围等都有待规范.针对这一现象,从我国园区发展的现状和存在的问题出发,提出了解决农业园区用地的基本思路,构建了园区用地的体系,同时在确定土地经营的性质,规定其发展模式、方向和土地经营的收益分配原则方面进行了探讨,并从法律法规的完善、园区规划的审批、规划执行、经营过程中的监管以及耕地保护的激励措施等方面提出了相应的对策措施.