大规模地球科学知识图谱构建与共享应用框架研究与实践

地球科学（以下简称地学）知识图谱具有强大的知识表示和语义推理能力，已成为地学大数据和地学人工智能发展必要的基础设施。然而，目前的地学知识图谱研究主要面向实验场景，缺乏面向实际应用的大规模地学知识图谱构建方法和共享应用框架研究，导致尚未真正在地学领域现实应用中得到使用。为此，本文面向地学大数据和人工智能研究与应用对地学知识图谱的迫切需求，首先研究了大规模地学知识图谱的构建技术，在此基础上，提出一种覆盖地学知识图谱构建、共享和应用全生命周期的总体框架。然后，以“深时数字地球（DDE）”国际大科学计划为例，开展了面向实际应用的知识图谱平台研发实践。最后，利用该平台，构建了DDE大规模地学知识图谱，开展了知识图谱开放共享，有效实现了知识图谱应用，证明本框架可有效支撑大规模地学知识图谱的构建与共享应用。本文对于地学知识图谱现实应用价值的实现具有重要的促进作用。     

IPCC第六次评估报告解读：北半球多年冻土碳的观测结果和预估

政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)第一工作组报告对多年冻土区土壤碳储量、碳汇效应及未来气候情景下温室气体排放进行了归纳和总结。报告明确指出,北半球多年冻土区表层土壤和深层沉积物的有机碳储量为1 460～1 600 PgC(1 Pg=10亿吨)(中等信度)。随着气候持续变暖,多年冻土显著退化,土壤有机质迅速分解并以二氧化碳(CO₂)或甲烷(CH₄)的形式释放到大气中,加速了气候变暖。在未来全球变暖情景下,近地表多年冻土面积将显著减少,并向大气释放CO₂和CH₄,造成多年冻土碳与气候的正反馈作用。报告还指出,预计到2100年,气温每升高1℃,多年冻土区CO₂和CH₄的排放量分别相当于18(3.1～41) PgC和2.8(0.7～7.3) PgC(低信度)。但由于所使用的估算数据异质性较大及模型之间的一致性有限,并且对多年冻土环境驱动因素及过程模型的认知尚不完整,故多年冻土对气候变化反馈的时间及幅度的可信度还处于较低水平。     

谢自楚先生纪念专刊·编者按北大核心CSCD

我国著名冰川学家谢自楚先生辞世两年余,Sciences in Cold and Arid Regions曾组织谢先生英文纪念专刊,受到了学术界的重视和欢迎。为了表达对谢先生的深切缅怀,在《冰川冻土》主编和编委倡议下,再组织一期中文专刊(第44卷第3期),希望以此推动相关领域的学术交流和进步。谢自楚先生1937年出生于湖南衡南县,冰川学家、地理学家,国家有突出贡献专家,国际欧亚科学院院士。1960年毕业于苏联时期莫斯科国立大学地理系极地与冰川专业。     

月球光学遥感与制图研究进展

在月球探测活动中,光学成像探测是任务重点,也是信息量最大的数据源。航天技术和传感器技术的发展促进了月球光学遥感的发展,月球科学研究也越来越依赖于高分辨率遥感数据,对月球光学遥感与制图的研究是月球探测的关键问题之一。本文扼要论述了其中的几个方面,包括月球光学遥感数据获取系统、月球遥感立体测绘和制图,以及月球控制网构建等方面的研究进展。     

三频GNSS系统伪距多径提取算法性能分析及比较

分析利用多频载波相位提取伪距多径的一般算法,并推导通用的计算方程组。针对三频GNSS系统,推导双频一阶多径提取算法的通用计算公式,并提出基于最小方差准则的三频一阶多径提取算法,证明双频一阶多径提取算法是三频一阶多径提取算法的一种特殊形式。对几种多径提取算法的误差放大倍数进行比较分析,最后用北斗系统的实测数据进行验证。理论分析和实测数据验证表明,三频一阶多径提取算法略优于双频一阶多径提取算法,这两者都明显优于三频二阶多径提取算法。     

信阳市渔业气象服务效益分析

对信阳市南湾水库渔业气象服务效益调查分析结果表明:在亲鱼培育、种苗繁殖、苗种培育、成鱼养殖、捕捞等主要生产阶段,成鱼养殖阶段服务效益最大,为21.98万元;繁殖、亲鱼培育阶段服务效益占该阶段渔业总产值的比例分别列第一和第二,说明这两个生产阶段气象服务尤为重要.由于对渔业气象服务还不够重视,加之还缺乏渔业与气象条件关系的研究,目前渔业气象服务层次较低,渔业气象服务效益贡献率也较低.     

基于岩石物理相的储层非均质性研究:以昆北油田切１２井区 Ｅ１３ 为例

昆北油田切１２井区 Ｅ１３ 主要是一套近源且位于不整合面上的辫状河三角洲相沉积，岩性主要为含砾砂岩和砂砾岩，由于受沉积环境、成岩作用、构造等因素的影响，岩性复杂、成熟度低、分选差、孔隙结构具有多重性、有效储层与非有效储层混杂、储层非均质性极强，因此，采用了更精细的岩石物理相对储层非均质性进行了研究。以岩性资料、测井资料及其解释成果为基础，选取了反映沉积、成岩、构造作用的自然伽马、自然电位、声波时差、密度和裂缝孔隙度５个参数，运用加权平均法计算了反映岩石物理相的综合评价系数。在此基础上，采用逐点岩石物理相综合评价系数，运用变异系数法对储层非均质性进行了计算，按 照 变 异系数值大小将工区储层非均质性分为３类:第Ⅰ类弱非均质性，变异系数≤０．２；第Ⅱ类中等非均质性，变异系数在０．２～０．４之间；第Ⅲ类强非均质性，变异系数＞０．４。根据这个标准对储层平面非均质性进行了评价。      

城镇-农业-生态空间划定的多情景模拟

城镇-农业-生态空间划定(简称"三区"划定)是国土空间规划的核心内容,对于科学合理地规划、利用有限的国土资源具有重要的意义。已有研究主要根据区域内土地利用与社会经济发展现状构建指标体系进行"三区"划定,较少将未来土地利用变化纳入"三区"划定过程中,使得划定结果在指导实践过程中缺乏前瞻性。针对这一问题,本文提出一种基于土地利用情景模拟,结合指标体系评价与决策树特征挖掘的"三区"划定方法,并以武汉市2015年土地利用现状为基础,在土地利用变化情景模拟的基础上进行"三区"划定。通过对比,验证了本文提出方法的合理性。研究发现:①不同情景下的"三区"空间在规模、空间分布上具有明显差异,将未来土地利用变化纳入"三区"划定过程中确有必要;②不同土地利用情景下"三区"空间的差异主要出现在三类空间的交界区域,这些区域是国土空间规划应该关注的重点区域。     

胶东金矿区夏甸金矿床矿化分布规律及构造控矿分析

夏甸金矿床是胶西北地区典型的蚀变岩型金矿床,金矿化主要受招平断裂带控制。本文对夏甸金矿床进行了野外地质调查,三维地质建模和构造空间分析,以期从三维空间和勘查数据中厘清矿化分布规律、探明构造控矿作用。研究结果显示,夏甸金矿床矿化主要为蚀变岩型和硫化物脉型,主要受招平断裂带及其次级构造控制,在空间中呈现出不均一分布的特征。夏甸金矿床的矿化侧伏规律,在空间中存在差异性,其中南部为NE侧伏,中段侧伏规律不明显但分支复合特征明显,而北段呈SE侧伏。这种侧伏规律与招平断裂带主裂面在走向方向的转折密切相关。进一步的空间分析显示,夏甸金矿床不同类型的矿体是不同空间范围内构造变形差异的结果。     

东海西南近岸海域污损生物群落特征

于2013年12月~2014年11月在东海西南近岸海域进行污损生物周年挂板试验,全年共记录污损生物10门49科69属84种,群落组成以近岸暖水种为主,为典型的亚热带内湾型群落,附着盛期为4–9月,夏季污损生物的附着强度最高。固定生活类型的悬浮物食者是该近岸海域污损生物群落的附着主体,网纹藤壶（Amphibalanus reticulatus）是最主要的优势种和代表种,其它优势种还有长鳃麦杆虫（Caprella equilibra）、中胚花筒螅（Ectopleura crocea）、太平洋侧花海葵（Anthopleura nigrescens）、今岛柄涡虫（Stylochus ijimai）、克氏无襟毛虫（Spirobranchus kraussii）、近江牡蛎（Crassostrea rivularis）、翡翠贻贝（Perna viridis）、廉形叶钩虾（Jassa falcata）、强壮板钩虾（Stenothoe valida）、光辉圆扇蟹（Sphaerozius nitidus）和大室别藻苔虫（Biflustra grandicella）等。污损生物群落个体间因附着空间和食物竞争而存在着相互依存或互相制约的关系,又依照对环境因子的适应性而存在着一定的时空分布规律。温度是决定污损生物地理分布的最主要环境因素,物种的温度属性是不同气候带污损生物群落组成差异的本质体现,污损生物的种类数、附着期和附着量与水温有着密切的关系;另外,盐度、水流、光、水产养殖等自然环境或人为因素也是影响污损生物附着的重要影响因子。