基于天绘一号卫星多光谱影像的海岸线自动提取方法

针对常规人工海岸线测量方法耗费人力物力、效率低、工作环境相对危险,难以快速反映海岸线动态变化的问题,提出一种基于天绘一号卫星多光谱影像的海岸线自动提取与分类方法。所提方法首先结合NDWI指数和水平集模型实现全自动水边线提取,然后采用面向对象分割技术和空间拓扑关系提取临海地物基元,最后结合遥感影像海岸线解译标志建立决策树完成临海基元的分类与海岸线提取。实验表明,海岸线提取结果能够作为1∶2.5万海图测制与更新的参考数据。     

兼顾志愿者地理信息的国家应急测绘公众服务平台设计

随着互联网技术的进步和新一代网络信息传播模式的深入发展，志愿者地理信息的研究和应用日益广泛，但由于其规范性和均一性方面的缺陷，在应急公共服务领域，志愿者信息的有效利用依旧是亟需突破的难题。本文将重点介绍国家应急测绘公众服务平台设计思路和总体架构，并结合志愿者地理信息特点，探讨该类信息在国家应急测绘公众服务平台建设中的处理流程和应用模式，力求在应急信息资源共享和服务平台共建方面进行新的尝试，为我国突发事件应急体系建设提供有益实践。     

汉江上游黄土常量元素地球化学特征及区域对比

本文对汉江上游黄土的常量元素含量及相关地球化学参数CIA、Na/K、淋溶系数、退碱系数、残积系数等进行了系统分析。结果显示：① 汉江黄土的主要化学成分为SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃,三者含量总和达767.3 g/kg;常量元素含量大小排序为SiO₂>Al₂O₃>Fe₂O₃>K₂O>MgO>Na₂O>CaO。风化成壤过程中Na、Ca、Mg、Si发生不同程度的迁移淋溶,而Fe、Al、K相对富集。② 其风化成壤强度呈现从马兰黄土L₁→过渡性黄土L_t→古土壤S₀逐渐升高、全新世黄土L₀又降低的规律,记录了该区域气候经历了末次冰期（55.0-15.0 ka BP）冷干、早全新世（15.0-8.5 ka BP）增温增湿、中全新世（8.5-3.1 ka BP）达到最暖湿,晚全新世（3.1-0.0 ka BP）降温变干的演变过程。③ 汉江黄土与洛川、巫山、下蜀黄土的元素组合特征高度一致,不同地区常量元素（CaO除外）含量十分接近且UCC标准化值变幅均小于0.25,这暗示了它们风化之初具有相似的风成沉积基础;但不同区域黄土的化学风化强度差异明显,大致呈现洛川黄土<汉江黄土<巫山黄土<下蜀黄土的趋势,与中国现代季风气候的空间变化规律相吻合,即不同地区黄土风化程度差异主要是东亚季风变化影响的结果。     

沙坡头生态水文学研究进展及水量平衡自动模拟监测系统

在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,沙坡头沙漠研究试验站建成了以36台大型称重式蒸渗仪为主体的中国北方不同气候带沙区水量平衡自动模拟监测系统——Lysimeter群。概述了沙坡头生态水文学研究进展。介绍了Lysimeter群建设的科学目标、构建思路、建设内容和预期研究方向。Lysimeter群由大型称重式蒸渗仪、各类探头、移动大棚和降水模拟器等组成,具有集成性和唯一性。该平台可全自动模拟控制降水和地下水位,量化植物水分来源;自动监测蒸散发、植物蒸腾、土壤水渗漏、土壤水分、温度和电导率等。该平台的建成将提升在不同尺度上认知中国沙区生态和水文过程、植被重建的生态水文学和环境胁迫生理生态学机理等相关领域的研究能力,回答不同沙区土壤水分植被承载力和人工植被稳定性维持的生态水文阈值等国家在防沙治沙实践中所面临的核心科学问题。     

全球变暖对长江洪水的可能影响及其前景预测

要长江流域近150a间发生的1870、1931、1935、1954与1998年特大洪水灾害损失严重;长江洪水是我国的心腹之患.1990年以来,长江大洪水高频发生,达6次.长江洪水的发生,除湖泊蓄洪功能减弱等因素外,与全球变暖有关.20世纪90年代为近千年中全球最暖的年代,水循环加快,长江中下游夏季降水量为近120a最多的十年,高出1961-1990平均值112mm;而降雨集中和大暴雨降水事件的增加是洪水增加的主要原因.区域气候模式模拟在CO₂倍增时,长江流域温度升高2.2℃,夏季降水增加10%-20%,气溶胶的增加可能使此值降低一些.考虑气候变暖可能促进潜在蒸发增加9%-15%的假定情景,计算在降水增加10%,蒸发增加9%条件下,最大洪峰流量在大通站将会达到8.4×10⁴ m³/s左右,己超过1998年洪峰流量;汉口站7.9×10⁴ m³/s,超过有记录以来所有的洪峰流量;而在宜昌站高达6.94×10⁴ m³/s,超过自有实测记录以来的除1896年和1981年以外所有的洪峰流量.假定情景的最高值出现在降水增加20%,蒸发增加15%时,大通站流量将达到9.45×10⁴ m³/s,超过该站近百年最大值,1954年的9.26×10⁴ m³/s;宜昌站将出现7.82×10⁴ m³/s流量,超过1882年以来所有实测记录值,但比1870年据洪痕推算的10.5×10⁴ m³/s仍有逊色.未来气候若继续变暖,降水量增加将给长江洪水防御带来巨大的压力.但上述估算是粗糙的,有一定的不确定性,需在以后的研究中进一步改进.     

1990s长江流域降水趋势分析

依据国家气象局提供的实测月降水和日降水资料,运用Mann-Kendall(M-K)非参数检验法验证了降水趋势,并通过空间插补法,由点扩展到面,分析了1990s长江流域降水变化特征,发现1990s长江流域降水变化以降水在时间和空间分布上的集中度的增加为主要特点:时间上,年降水的增加趋势以冬季1月和夏季6月降水的集中增加为主;一日降水量大于等于50mm的暴雨日数和暴雨量在1990s也有了较明显的增加.空间上,年降水、夏季降水、冬季降水的增加都以中下游区的增加为主,尤其以鄱阳湖水系、洞庭湖水系的降水增加为主.1990s长江流域春季和秋季降水的减少以5月和9月两个汛期月份的降水减少为主,除金沙江水系和洞庭湖水系等少数地区外,流域大部分地区降水呈减少趋势.上述1990s出现的降水趋势明显与近年来全球变暖背景下长江流域各地区不同的温度及水循环变异有关.     

东营凹陷古近系古湖盆演化与水化学场响应

采用人工配制污水为实验用水进行室内水培实验,研究10种人工湿地中常见水生植物对氨氮和总磷的同化吸收能力,筛选出净化效果好的植物,构建植物组合,以单一植物为对照,研究植物组合对于提高氨氮、总磷净化效果的作用．结果表明：不同植物对氨氮、总磷的去除能力差别较大千屈菜（Lythrum salicaria）、菖蒲（Acorus calamus）、美人蕉（Cannindica）、达香蒲（Typha davidiana）对氨氮净化效果较好,初始浓度2969mg／L、15d后,去除率966％、98．6％、877％、95．1％美人蕉、凤眼莲（Eichhornia crssipes）、干屈菜、石菖蒲（Acorus tartarinowii）对TP净化效果较好,初始浓度4．44mg／L、15d后,去除率99．0％、546％、69．9％、36．7％千屈菜与石菖蒲的组合能同时提高氨氮与总磷的净化效果;美人蕉与干屈菜的组合、菖蒲与美人蕉的组合、菖蒲与千屈菜的组合、美人蕉与石菖蒲的组合能提高总磷的净化效果组合实验结果表明,适当的水生植物组合能提高氨氮与总磷的净化效果。     

An Analytical Method for Groundwater Inflow into a Drained Circular Tunnel

Groundwater inflow estimation is essential for the design and construction of tunnel and the assessment of the environmental impacts. Analytical solutions used in current engineering practice do not adequately account for the effect of the excavation‐induced drawdown, which leads to significant change in pore water pressure distribution and reductions of the water level beyond tunnel. Based on the numerical analysis results, this article proposes semianalytical method to predict the height of lowered water level and groundwater tunnel inflow. The tunnel problem is conceptualized as two‐dimensional flow in a plane perpendicular to the tunnel axis. The analytical formula, considering the effect of the excavation‐induced drawdown, provides a better prediction of the tunnel inflow compared to the existing analytical formulas, even for the cases with inclined groundwater level.     

Regeneration and utilization of nutrients during collapse of a <Emphasis Type="Italic">Mesodinium rubrum</Emphasis> red tide and its influence on phytoplankton species composition

High-biomass red tides occur frequently in some semi-enclosed bays of Hong Kong where ambient nutrients are not high enough to support such a high phytoplankton biomass. These high-biomass red tides release massive inorganic nutrients into local waters during their collapse. We hypothesized that the massive inorganic nutrients released from the collapse of red tides would fuel growth of other phytoplankton species. This could influence phytoplankton species composition. We tested the hypothesis using a red tide event caused by Mesodinium rubrum (M. rubrum) in a semi-enclosed bay, Port Shelter. The red tide patch had a cell density as high as 5.0×10⁵ cells L^?1, and high chlorophyll a (63.71 μg L^?1). Ambient inorganic nutrients (nitrate: \(\rm{NO}_3^-\), ammonium: \(\rm{NH}_4^+\), phosphate: \(\rm{PO}_4^{3-}\), silicate: \(\rm{SiO}_4^{3-}\)) were low both in the red tide patch and the non-red-tide patch (clear waters outside the red tide patch). Nutrient addition experiments were conducted by adding all the inorganic nutrients to water samples from the two patches followed by incubation for 9 days. The results showed that the addition of inorganic nutrients did not sustain high M. rubrum cell density, which collapsed after day 1, and did not drive M. rubrum in the non-red-tide patch sample to the same high-cell density in the red tide patch sample. This confirmed that nutrients were not the driving factor for the formation of this red tide event, or for its collapse. The death of M. rubrum after day 1 released high concentrations of \(\rm{NO}_3^-\), \(\rm{PO}_4^{3-}\), \(\rm{SiO}_4^{3-}\), \(\rm{NH}_4^+\), and urea. Bacterial abundance and heterotrophic activity increased, reaching the highest on day 3 or 4, and decreased as cell density of M. rubrum declined. The released nutrients stimulated growth of diatoms, such as Chaetoceros affinis var. circinalis, Thalassiothrix frauenfeldii, and Nitzschia sp., particularly with additions of \(\rm{SiO}_4^{3-}\) treatments, and other species. These results demonstrated that initiation of M. rubrum red tides in the bay was not directly driven by nutrients. However, the massive inorganic nutrients released from the collapse of the red tide could induce a second bloom in low-ambient nutrient water, influencing phytoplankton species composition.     

GPS移动定位与移动网络定位精度的分析

随着移动终端的性价比逐渐提高,以及无线网络技术的快速发展,移动位置服务技术水平近几年也有了快速的提高,应用也越来越广泛。同样,移动用户对移动定位的精度要求也越来越高,为此,如何正确运用各种移动定位方式并提高移动定位的精度是移动位置服务面临的重要问题。重点分析了GPS移动定位和基于移动网络定位两种定位方式及其定位精度,为移动位置服务的应用发展提供参考。