基于ARCGIS 92的气象服务产品及其应用技术

利用地理信息系统软件ArcGIS 9.2Desktop中提供的地理处理任务工具箱Toolbox,结合中国气象局研发的决策服务工具组件MSPGS,通过建立四川省决策服务产品的空间分析工作流模型,并将模型加入到批处理中,成功批量化制作出按照地理区域分布的温度、雨量、能见度等气象决策服务产品,所生成产品满足了省、市层面决策服务产品的批量化生成需求,有效节约时间和人工成本,增强了决策服务产品的时效性与针对性。     

基于ARCGIS 9.2的气象服务产品及其应用技术

利用地理信息系统软件ArcGIS 9.2Desktop中提供的地理处理任务工具箱Toolbox,结合中国气象局研发的决策服务工具组件MSPGS,通过建立四川省决策服务产品的空间分析工作流模型,并将模型加入到批处理中,成功批量化制作出按照地理区域分布的温度、雨量、能见度等气象决策服务产品,所生成产品满足了省、市层面决策服务产品的批量化生成需求,有效节约时间和人工成本,增强了决策服务产品的时效性与针对性。     

内分泌干扰物的环境危害:雌激素及其硫酸盐在土壤中的吸附规律

雌激素(E1)及其硫酸盐化合物(E1-3S)是能改变生物机体内分泌功能并对机体引起有害效应的内分泌干扰物,主要表现为危害人类的生殖机能、造成发育异常及引发某些癌症等。其大量存在于直接暴露的放牧草场中,主要是动物粪便中。由于雌激素性质不稳定,当被土壤吸附后易被代谢为其他物质,造成了对土壤吸附作用过高的估计,使得难以准确评估其对人体的危害程度。为此,笔者以质量浓度为555mg/L的CaCl2溶液(混合态)以及动物尿液(自由态)2种不同类型溶液作为雌激素载体,研究了尼日利亚纳萨拉瓦州3个不同地区农业土壤介质对不同形态雌激素的吸附规律。结果表明:2类物质的吸附均符合Freundlich非线性等温线过程,土壤对E1-3S的分配系数(2.4～6.4L/kg)比E1(34.2～46.8L/kg)中小一个数量级;3种土壤中,由于有机碳质量分数(分别为Lafia:8.2%;Doma:4%;Azara:5%)、矿物成分以及pH值的不同,致使它们对物质的吸附系数差别较大;雌激素在相同土壤、不同溶液中的吸附系数差别也较大,其在Azara土壤中CaCl2溶液及动物尿液中的分配系数分别为71.7L/kg和39.8L/kg。传统方法中以CaCl2溶液作为载体获得的吸附含量用于评价雌激素污染风险是不合理的,需采用实际载体溶液进行的实验结果才有应用价值。     

一维导电薄球层状模型的地磁测深C-响应计算

对地磁数据的反演是获取地球深部电性结构的1种重要方法,其反演结果的可靠性必须以准确的正演模拟为基础。文中详细介绍了球坐标系中导电薄球层状地球模型的C-响应计算理论,并对典型的地球模型进行了数值模拟。地磁测深的激发源为磁层中的电流体系,其形态由球谐函数P01近似表示。地球内部,导电层中电矢量位满足亥姆霍兹方程;通过各层界面上磁场法向分量和切向分量满足的连续边界条件,由超导地核确定的核幔边界系数向上逐层递推,进而获得地表的边界系数,最终将地下电性结构和地表磁场各分量联系起来。通过磁场分量比值得到与源强度无关而与地球内部导电性相关的地表C-响应,实现地磁测深一维正演计算。一维典型模型的C-响应与前人结果的一致性验证了本文算法的有效性;通过与直接计算的C-响应曲线进行对比,发现由于忽略了地球曲率的影响,利用地磁函数转换方法获得的C-响应在大周期时(10~6s)与理论响应存在一定的偏差,会造成反演结果的不准确。用文中的数值模拟方法能获得精确的C-响应,进而支撑地磁测深一维反演结果的可靠性。     

地下水人工回灌堵塞问题研究进展

地下水人工回灌堵塞问题的产生与回灌水质、入渗介质的矿物成分及颗粒组成特征等多种因素有关,通常根据成因将堵塞分为物理堵塞、化学堵塞和生物堵塞3种类型。大颗粒悬浮物的物理堵塞效应与机理的研究比较成熟,但对于中间颗粒,尤其是胶体颗粒物的堵塞作用机制的研究还相对比较薄弱;化学堵塞的机理复杂,影响因素众多,水文地球化学模拟技术在化学堵塞机理的研究中显示了良好的应用前景;生物堵塞主要由回灌水中细菌和藻类等微生物的繁殖和代谢导致,大量的研究集中在细菌方面,对藻类引起的堵塞问题研究尚不深入;多种堵塞的相互作用过程和作用机理是目前研究的难点问题。堵塞预测的方法主要包括3种:①指标法(如MFI、悬浮物浓度、浊度、AOC、BFR等),简单实用,但不能对堵塞演化过程进行描述或对堵塞程度进行定量表达;②经验公式法,受特定场地的条件限制,难以直接推广和利用;③解析公式法,对堵塞机理的表达更加科学、合理,但模型的建立与求解难度较大。通过合理的水质预处理技术和合理的回灌工艺,可以有效延迟堵塞发生的时间、减缓堵塞累积的程度。开发快速、高效、简单的堵塞处理技术对于延长工程使用寿命和降低经济成本具有重要的现实意义。     

有限长导线源频率测深有限内存拟牛顿一维反演

本文采用有限内存拟牛顿法实现有限长导线源频率测深阻抗响应数据的一维反演。水平层状介质有限长导线源阻抗频率响应由基于虚界面法获得的地表水平正交电场和磁场计算得到;一维反演优化问题的求解利用有限内存拟牛顿法,结合光滑模型约束,直接对阻抗的频率响应数据进行反演。在反演过程中,正则化参数的调整采用目标函数自适应技术。反演模型剖分为多层,各层厚度自地表按比例增加。反演从均匀半空间开始,终止条件为目标函数相对变化小于10~(-4)。分别对理论模型和实际数据进行了反演模拟。为考察反演的稳定性,还对理论数据添加10%随机噪声后进行了反演。数值计算结果表明:有限内存拟牛顿方法可以用于有限长导线源频率测深阻抗频率响应的反演;该反演方法对初始模型的依赖性弱,从均匀半空间模型出发基本可以恢复到真实模型;反演初期收敛较快,后期收敛速度变慢,反演结束一般需要迭代40次左右。噪声数据反演结果表明,随机噪声对反演结果影响不大,说明有限内存拟牛顿法具有较好的抗干扰能力。本文研究成果给出了可控源电磁数据反演的一种新方法;同时,利用本文的研究成果,可以为二维或三维反演建立合适的初始模型。     

五大连池药泉山矿泉微生物多样性及其地质和环境控制特征

药泉山矿泉是五大连池世界地质公园旅游疗养业赖以生存和发展的重要资源,然而其矿泉水的微生物研究一直是空白。本文在对五大连池药泉山矿泉环境水文地质前期成果的基础上,选择典型季节对该区域的矿泉水进行现场采样和分析,并进一步利用分子生物学PCR-DGGE技术对水样的微生物群落多样性进行了初步的研究与分析。结果表明：研究区的微生物多样性显著,而且不同季节微生物多样性统计参数存在巨大差异;在不同的空间位置夏季微生物多样性变化较大,但是同一位置的总体变化规律基本一致,这说明矿泉水中的微生物对地质特征、环境条件的响应具有良好的一致性;而冬季的微生物多样性统计参数在不同空间位置的变化规律也呈现明显差异,但是其他参数变化不大,对地质空间、环境条件响应微弱。该研究对揭示五大连池矿泉水微观成因具有一定的价值。     

对应分析方法在研究地下水化学成份中的应用

本文应用对应分析方法来研究秦皇岛上庄坨地区地下水化学成份形成及分布规律,研究地下水动力场和水化学场成因,从而确定出研究区地下水化学成份的主导成份和主控因素,以极大地浓缩或简化地下水化学资料中包含的信息,为近一步地评价或管理地下水水质提供科学依据。对应分析方法以因子分析为基础,将R型和Q型因子分析结合起来,并把R型与Q型分析结果用相同的因子轴表示出来,同时研究地下水样品与其中变量(水化学成份)之间的相互关系。这样就能够把不同化学成份的空间分布规律与不同类型的样品特征联系起来进行解释。     

地下水资源管理的先进经验

近一个多世纪以来,巴黎市区的发展已使该区的饮用水成为问题。巴黎西区管理处是法国水管局(LED)十四个地区性管理处之一,其目的是管理巴黎西部地区的用水情况和卫生设施。它为上百万人提供水源,每年生产1.2亿m~3的饮用水,所有这些水都是来自含水层中的地下水。LED所采取的环境保护策略是将地表水、地下水、水的分配和集中等过程纳入总体水资源系统中。