干旱区冲洪积扇-冲积平原绿洲浅层地下水质时空变化初步分析--以三工河流域绿洲为例

以三工河流域绿洲为例,分析了干旱区平原绿洲浅层地下水水质的时空变异性。结果表明,该区域地下水质不仅在空间上存在着显著的差异,而且年内及年际差异也很明显：1)冲洪积扇区域地下水质显著优于冲积平原区水质;2)春季地下水质总体好于秋季,且冲积平原区水质恶化程度要快于冲洪积扇区域;3)绿洲地下水质总体呈现下降的趋势,尤其是农业活动强烈且地下水埋深浅的冲积平原区域;4)水文地质条件是造成地下水质时空变异的主要原因,土地利用加剧了其变异性。     

2003-2009 年中亚地区湖泊水位变化的时空特征

利用ICESat/GLAS 卫星测高数据产品获取2003-2009 年间中亚地区24 个典型湖泊的水位信息,分析该地区湖泊水位变化的时间过程和空间特征,并结合流域内气象观测数据和冰川、水坝分布图,分析不同类型湖泊的水位变化对气候变化与人类活动的响应。结果表明,湖泊水位变化与湖泊所在流域的年均降水量的变化呈显著的正相关;冰川融水对高山封闭湖泊的变化具有重要作用,其中在青藏高原北部、帕米尔高原和天山中部有大量冰川分布的流域,湖泊水位变化与湖泊补给系数呈正相关,水位主要表现为升高或稳定的状态;而在天山和阿尔泰山高地区无冰川补给的流域,水位随湖泊补给系数的增大而呈现负变化。水利枢纽或拦水坝为人类活动对湖泊的直接影响因子,其空间分布与近年来外流湖和平原尾闾湖的水位变化有关。拦水建坝的外流湖和尾闾湖的水位下降明显,而未建拦水坝或水利枢纽的外流湖水位相对稳定,进一步印证了近年来中亚水资源过度开发造成湖泊水位下降的事实。     

干旱区生态资产定量评估的技术体系

生态资产是生态系统生物资源直接价值及其生态服务功能价值的总和,干旱区支撑资源开发的生态环境相对比较脆弱,对生态资产价值进行评估是将其纳入社会与市场经济体系、引起社会对生态环境建设高度重视的必要条件。本文在评述了国内外有关生态资产评估研究进展的基础上,应用遥感技术、全球定位系统、地理信息系统(3S技术)对生态资产价值评估的技术方法进行了分析,然后根据干旱区生态资产测量的特征,建立了基于遥感的生态资产价值评估模型,同时提出了基于定量遥感的生态资产测量技术体系的主要内容和实现过程,为全面开     

干旱区绿洲景观尺度稳定性初步分析

在景观尺度上,从绿洲景观多样性、景观廊道的复杂性以及土地利用及其生态环境效应等方面探讨了绿洲景观稳定性的内涵,并对新疆三工河流域绿洲进行实例分析和应用。结果表明：(1)人工绿洲景观的稳定需要绿洲景观的多样性逐渐降低和景观廊道的复杂性增加;但天然绿洲的稳定需要增加景观的多样性和景观廊道的复杂性。(2)人工绿洲景观稳定性还可从绿洲土地利用变化方面分析,绿洲土地利用变化是人类投入大量负熵的结果,投入的负熵越多,绿洲土地利用程度越高,越有利于绿洲从低级的亚稳定状态不断向高级稳定态发展,从而实现绿洲可持续发展。但人类的投入并不总是有利于绿洲的稳定,可用土地废弃比例的变化,说明人类投入对绿洲生态环境和稳定性造成的影响,土地废弃的比例越高,绿洲生态环境的质量也就越低,绿洲的稳定性也就越低。(3)通过绿洲景观多样性、景观廊道的复杂性和土地利用状况综合评判,1978～1998期间三工河流域绿洲景观及其各部分的稳定性逐步提高。     

干旱区生态资产遥感定量评估模型研究

生态系统服务经济价值的定量评估理论和方法研究是建立生态资产定量评估体系的基础,是干旱区经济可持续发展的必然要求。在3S技术的支持下,利用地面Landsat TM数据、中巴卫星数据、气象数据和MODIS数据,以及地表覆盖类型和野外测定观测数据等生态参数,在传统生态学生态资产单位面积价值研究的基础上建立了基于遥感定量测量的生态资产价值评估模型,以2003年的昌吉州为例,对生态资产的价值进行了评估,并编制了生态资产空间分布图,分析了其空间分布特征,结果表明：昌吉州生态系统2003年的生态资产总价值为177893亿元人民币,生态资产的分布具有从高山向平原、从绿洲向荒漠逐渐减少的趋势,具有和干旱区植被地带性分布一致的特征。测量结果可以更加客观地反映干旱区生态资产及其空间分布的现实情况,为今后开展相关研究奠定了良好的基础。     

基于静止轨道卫星监测中国大气污染物的模拟分析

针对对流层主要污染物(对流层臭氧、NO_2、SO_2及HCHO)的高分辨率、高频次监测需求,开展了基于静止轨道卫星监测中国大气污染物的模拟观测实验.在参考现有极轨卫星载荷的遥感监测能力和仪器参数基础上,根据静止卫星观测模型,利用正演辐射传输模式模拟观测光谱.根据最优估计反演理论,分析光谱仪的主要指标参数对各目标气体的反演敏感性和反演误差.基于各目标气体反演精度需求,提出光谱仪的观测波段、光谱分辨率和信噪比等关键指标参数的建议方案.为评估选定的光谱仪参数能否满足需求,利用大气化学输送模式模拟中国区域大气成分的三维分布,进行中国区域的模拟反演实验.结果表明,针对各目标气体,满足反演需求的实验数目均达到90%左右.臭氧总量和平流层臭氧的反演精度可达到2%,且各气体反演在太阳天顶角高于70°范围内仍可以获得有效数据.因此,我们所提出的静止卫星观测方案和仪器参数方案具有一定可行性,为优化将来中国静止轨道卫星光谱仪仪器指标提供了理论依据和模拟工具.     

模拟强震后高压输电接续管漏磁的检测方法研究

为维持强震影响下电力系统安全运行,改善高压输电效率及输电质量,提出强震影响下高压输电接续管漏磁检测方法。采用磁敏传感器获取漏磁通内的漏磁信号,通过计算提取接续管内漏磁信号特征量,依据这些特征实现高压输电接续管漏磁检测。构建高压输电接续管三维有限元几何模型,通过对模型的单元类型确定、材料选择、边界条件与荷载设置、传感器部署位置等,完成高压输电接续管仿真分析。实验结果表明：在Ⅸ度罕遇北京波影响下,接续管内漏磁信号特征量可评判缺陷深度,实现接线管漏磁检测。通过对DL/T1192-2012标准输电线接续管上表面和下表面两端的漏磁信号峰值检测等,证明了本文方法对强震影响下高压输电接续管漏磁进行检测的有效性。     

西藏仲巴地区曲嘎组的拆解

根据1∶5万仲巴地区区域地质调查,对雅鲁藏布江缝合带西段夹持于2套混杂岩之间的仲巴微地体原二叠系曲嘎组进行了拆解。研究认为:①原曲嘎组可以解体为3套地层,分别是下古生界的奥陶系—志留系紫曲浦群、上古生界泥盆系纳登尔组和石炭系—二叠系曲嘎群,新建曲嘎群与原曲嘎组没有直接对应或者级别关系;②紫曲浦群以变质碳酸盐岩为主,下部紫曲电站组为紫红色、灰色大理岩与结晶灰岩组合,属中—晚奥陶世,上部紫曲石组以紫红色大理岩为特征,暂归志留纪;③纳登尔组由一套灰色千枚状板岩和钙质片岩组成,上部结晶灰岩增多,时代为泥盆纪,可归属马攸木群;④曲嘎群可划分为3个组:岗珠淌组,以灰色、灰绿色板岩、粉砂岩为主,向上砂岩和灰岩增多,属于石炭纪—早二叠世(乌拉尔世)早期;仲巴组,以肉红色灰质晶粒白云岩及杂色生物屑云质灰岩为特点,分为2个岩性段,属于早—中二叠世(乌拉尔世—瓜德鲁普世早中期);卡扎勒组以深灰色钙质板岩为主或夹结晶灰岩和砂岩或互层,属于中—晚二叠世(瓜德鲁普世—乐平世);⑤仲巴地区曲嘎组的拆解在仲巴微地体西部和老仲巴以东的应用有待证实,其在岩性上与相邻地体同期地层有较大差别,但在生物群组成方面具有相似性。     

北京和邢台新粒子生成的差别及其对CCN活性的影响

基于2016年冬季和2017年夏季在北京、2016年夏季在邢台的三次气溶胶外场观测实验,选取三次观测期间典型的新粒子生成事件,分析其对气溶胶吸湿和云凝结核（CCN）活化特性的影响。两地分别位于华北平原北部超大城市区域和中南部工业化区域,两地不同季节新粒子形成机制不同,对应的凝结汇、生长速率以及气溶胶化学组分也不同。北京站点新粒子生成事件的发生以有机物的生成主导,而邢台站点新粒子生成事件的发生则以硫酸盐和有机物的生成共同主导。邢台站点新粒子生成过程中气溶胶吸湿性及云凝结核活化能力明显强于北京站点,此特点在核模态尺度粒子中表现尤为明显。以上结果表明,在估算新粒子生成对CCN数浓度的影响时,应充分考虑气溶胶吸湿和活化特性的差异。     

新疆生态保育与重建区划图的设计与编制

为满足"新疆生态建设和可持续发展战略研究"项目的需要,设计并编制了新疆生态保育与重建区划图。该区划图是根据新疆"三山夹两盆"的总体地势特征、"三圈九带"的生态景观特征,以及"山地-绿洲-过渡带-荒漠系统-生态范式"可持续农业范式的认识,参考新疆地貌区划、植被区划、新疆生态功能区划、新疆维吾尔自治区综合自然区划等资料,确定新疆生态保育与重建分区。该区划图充分反映了新疆大的山盆结构下三圈九带的景观生态特征,体现了新疆水平圈层结构和垂直带结构的总体特征。