星载SAR近岸海上风能遥感研究进展

星载SAR已成为近岸海上风能资源研究的新技术手段之一。本文回顾了SAR近岸海上风能遥感研究进展,特别是国内外星载SAR近岸海上风能遥感探测技术研究、遥感应用研究以及SAR风机尾流遥感探测研究的发展。同时针对星载SAR近岸海上风能遥感研究目前存在的问题和今后有待研究的方向进行了探讨。     

不同Legendre函数递推公式对计算球谐函数定积分的影响

针对球谐函数定积分计算中Legendre函数递推问题展开研究,分析了标准向前列推法、Belikov法、跨阶次法、X数法以及顾及麦克劳林级数展开式对球谐函数定积分计算的影响。利用Eigen6c-4地球重力场模型计算扰动引力梯度径向分量,分析不同方法之间的差异。实验表明,不考虑麦克劳林级数展开式时4种方法的相对精度在高纬度地区较差,但计算模型扰动引力径向分量的精度一致,结合麦克劳林级数式可提高高纬度地区定积分计算的相对精度,但会降低中低纬度地区定积分计算的精度,并且对高纬度地区扰动引力径向分量的影响极小,但会严重降低低纬度地区扰动引力梯度计算的精度。     

马氏珠母贝贝壳基质蛋白基因Pm-PNU7的克隆和功能研究

【目的】研究马氏珠母贝(Pinctada martensii)贝壳基质蛋白(Shell Matrix Proteins, SMPs)基因(Pm-PNU7)表达与功能。【方法】利用马氏珠母贝基因组和蛋白质组信息分析和RACE技术克隆获得壳基质蛋白新基因Pm-PNU7全长序列,通过原位杂交对其进行定位,RNA干扰检测其对贝壳形成的影响。【结果】Pm-PNU7的cDNA全长为797 bp,编码145个氨基酸,具有特殊的"KGG"重复序列和富含天冬氨酸(Asp)序列"DDDDDDHDD"。qRT-PCR分析表明,Pm-PNU7基因在外套膜边缘区和套膜区显著高表达(P<0.05);ISH检测显示,Pm-PNU7主要定位于边缘区外褶外侧和内侧上皮细胞、中褶内侧上皮细胞以及套膜区外侧上皮细胞。RNA干扰后,Pm-PNU7在外套膜边缘区和套膜区的表达量均显著下调,贝壳棱柱层和珍珠层微观结构均出现不同程度的紊乱。【结论】Pm-PNU7参与了贝壳棱柱层和珍珠层的形成。     

青藏高原地表土壤水变化、影响因子及未来预估

土壤水分是地表和大气连接的纽带,在水文循环中扮演着重要角色。青藏高原作为“第三极”和“亚洲水塔”,其土壤水分对周边地区的气候如亚洲季风的形成和维持产生重要影响,也深刻影响着亚洲水资源的可利用量。基于分布在青藏高原3个气候区的100个站点的实测土壤水数据,对ECV、ERA、MERRA、Noah数据集进行评价,选择对土壤水分评估效果最好的数据集,分析各种气象要素对土壤水分时空格局的影响,并预估未来100年内青藏高原土壤水变化,探讨可能气候成因。结果表明：① Noah数据集对青藏高原历史时期土壤水分评估效果最好,相对其他地区,各数据集对那曲地区土壤水分评估效果最优;② 在各种气象因子中,降水是影响大部分地区土壤水分时空变化的最主要因子,但在喜马拉雅山脉地带,尤其山脉北坡,温度和太阳辐射有较高的影响;③ 1948-1970年土壤水分有明显的下降趋势,1970-1990年土壤水分呈波动变化,无明显趋势,1990-2005年土壤水分有一定的上升趋势,2005年后至今土壤水分有明显快速下降趋势：④ 不同未来情景,土壤水分有下降趋势,其中在CRP 8.5情景下,土壤水分下降最为明显,在2080年之后有更加显著的下降趋势;⑤ 未来降水和温度均呈上升趋势,其中干旱指数变化在RCP 8.5情景下呈下降趋势,在RCP 2.6和RCP 4.5情景下无明显变化,干旱指数在一定程度上能解释未来土壤水分的变化格局。     

一种全天相机云图的自动处理方法

使用全天相机拍摄云图是现在天文界广泛使用的监测天空云量的方法。云量的估算结果对望远镜观测有重要的影响,目前对云量的估算完全由人工处理,费时、费力而且准确度不够高,判别过程也完全依赖个人的经验。为此,提出一种针对全天相机云图的云量自动计算方法。首先针对多云和少云云图分别使用时间分割法和差分法去除云图中月亮影响区域;然后对去除月亮影响区域后的多云云图进行二值化处理,将云与背景进行分割,并使用基于灰度值的聚类算法对少云云图的云的厚薄进行量化分类;最后计算总云量,并依据30 m口径望远镜(Thirty Meters Telescope,TMT)判读全天相机云图的方法对云图进行自动分类。实验结果表明,该方法可提高云图判读效率,在有效解放人工的同时,也达到了平均值为76. 67%的识别准确率。     

黑龙江黑河段水域藻类植物群落结构及其环境相关性的初步分析

于2006—2007年5—10月间在黑龙江黑河段水域设置了六个采集点,同时进行藻类植物调查,经鉴定共发现藻类植物146个分类单位,包括110种31变种5变型,分别隶属于5门7纲15目31科57属。对藻类植物的种类组成、优势度变化及其环境相关性进行了初步分析,结果表明,黑龙江黑河江段藻类植物的群落组成表现出种类多样性丰富,群落结构复杂的特征;各采集点的藻类植物大多为淡水普生种类,有一些属于寡盐种类,中性偏弱碱性种类,还出现了一些冷水种和山区特有的种类,这些种类的出现与黑龙江黑河江段属于明显的高寒山区性河段这一地域特征相吻合。藻类植物的分布与环境因子有一定的相关性,黑龙江黑河江段pH值变化呈中性偏弱碱性,pH值年内变化趋势不明显(6.7—7.4之间),水域水温的季节变化差异显著(P0.01),呈现夏季高,春季和秋季低的现象。藻类植物的个体丰度变化受水温变化的影响显著,其分布也呈现明显的季节变化趋势。从优势种群看,黑龙江黑河段水域的藻类植物主要为贫至中营养型水体的指示种类,只在个别采样点出现少量的耐污种类,但并无向富营养化转变的趋势,说明黑龙江黑河江段整体水域环境目前无显著污染,处于贫至中营养状态。     

阿什河流域底栖硅藻群落特征及水环境健康评价

为探索黑龙江省阿什河流域底栖硅藻群落特征及环境相关性,并对阿什河流域进行水环境健康评价,本研究于2018年7月(丰水期)和2018年10月(枯水期)对阿什河流域8个典型采样点进行调查。基于相似性分析检验(analysisofsimilarities,ANOSIM)和相似百分比分析(similarity percentages,SIMPER)分析探索枯水期与丰水期之间底栖硅藻的群落差异,通过冗余分析(redundancyanalysis,RDA)对驱动底栖硅藻的关键环境因子进行筛选;使用硅藻生物指数(biological diatom index, IBD)、硅藻属指数(generic index of diatom, GI)和水体营养指数(trophic state index, TSI)对研究区域水体营养状态进行初步评价。结果表明,研究期间共鉴定底栖硅藻89种,其中丰水期80种、枯水期57种。独立样本T检验(T-test)表明阿什河流域物种丰富度丰水期显著高于枯水期(P0.05),Shannon-wiener指数变化不显著(P0.05)。ANOSIM结合SIMPER分析结果显示阿什河流域硅藻群落格局存在一定的时空异质性。RDA分析表明水的电导率是驱动阿什河流域底栖硅藻空间分布的环境因子,枯水期与丰水期之间高锰酸盐指数(COD_(Mn))含量的变化是影响硅藻群落演替的因素之一。IBD、GI和TSI指数结果显示阿什河流域受人为活动干扰区域营养状态较差, IBD指数较GI指数能更有效的反映阿什河流域水体营养状况。     

基于FCS框架的城市文化产业景观生态特征及网络关联

传统的产业研究多基于数量结构的分析范式,忽视产业集聚形态层面呈现的规律性。论文尝试基于高德地图POI数据,从微观到宏观尺度分析地理嵌套层级关系,构建企业(firm, F)-集群(cluster, C)-系统(system, S)多尺度结合的FCS产业生态分析框架,基于产业分类标准将城市文化产业POI点分为文化艺术、新闻出版、广播影视、体育健身和娱乐休闲5大类,选取济南市城区为案例区,利用500 m蜂巢格网,综合POI点核密度分析、景观产业生态学模型及社会网络分析方法,揭示文化产业点集聚、产业集群景观与产业系统网络关联的特点。研究结论如下：① 通过建立基于POI点数据的文化产业分类体系,利用区位商模型建立从产业点到产业景观的研究手段,拓展文化产业空间研究的新视角;② 济南市文化产业具有连片集中与分散聚集的特点,景观镶嵌体空间形态特征存在区域异质性,不同产业类型彼此交织构成生态网络,系统层面存在耦合关联,其中娱乐休闲业表现出群体数量优势,而广播影视业却扮演着关键物种的角色。相应的发现可为不同层面的产业调控与政策优化提供依据,深化了产业区位分析的理论与方法,拓展了地理微观大数据的应用实践。     

暴雨期前后库里泡底栖硅藻群落结构变化及其环境因子相关性

为探究库里泡底栖硅藻群落结构在暴雨期前后的变化特征,深入分析底栖硅藻群落对连续强降雨的响应模式,本研究于2019年夏季暴雨前(7月27日)和暴雨后(8月11日)分别对其进行定性、定量分析,并基于多元统计分析阐述暴雨期前后水体理化因子变化对底栖硅藻群落结构的环境过滤作用.研究期间共鉴定底栖硅藻71种,隶属于2纲6目10科...     

基于地统计学南海北部近海竹荚鱼空间分布特征

竹荚鱼(Trachurus japonicus)是我国南海北部近海主要渔获物之一。根据2014—2017年对南海北部开展的8个航次近海渔业资源和环境调查数据, 采用地统计学方法分析竹荚鱼时空分布特征和相关生态动力过程。结果表明, 竹荚鱼总体布局以低密度为主, 高密度海域较少, 季节性集聚特征明显, 依次为夏季>春季>秋季>冬季。竹荚鱼空间分布具有极强的空间异质性, 空间结构性比例均在75%以上, 变异模型以高斯模型为主, 空间相关距离(变程)大约在0.52°左右, 且季节性特征明显。对地统计参数值和单位捕捞努力量(catch per unit effort, CPUE)的相关关系研究发现, 竹荚鱼资源密度越大, 空间异质性特征越明显。通过统计各向分维值分析竹荚鱼各向异质性特征, 发现西北—东南向的空间异质性较为显著, 表明该方向的海洋动力过程将对竹荚鱼洄游分布产生重要影响。此外, 基于克里格插值分析, 发现竹荚鱼呈西南—东北向洄游分布规律, 空间布局呈片状和斑块状, 且易受极端气候(厄尔尼诺和拉尼娜等事件)影响。