新疆生态系统服务价值测算与NPP的相关性分析

目前利用遥感方法计算生态系统服务价值的方法涉及到植被覆盖度、植被类型、温度、降雨等多个参数,使得生态系统服务价值计算复杂,如能简化参数,使生态系统服务价值的计算变得简便,更便于对生态系统变化以及气候变化引起的生态系统服务价值发生改变做出实时评估。通过利用MOD IS数据,结合遥感生态学方法,计算了新疆陆地生态系统2000年的生态服务价值。利用统计学方法探讨了NPP与生态系统服务价值之间的定量关系。结果表明:(1)新疆地区2000年生态系统服务功能所产生的价值为8 871.05×108元,其中贡献量最大的是固定CO2的价值,其次是释放O2,营养物质循环最少;(2)新疆森林的生态系统服务价值最高,达44 073.39元/hm2,其次为耕地,为39 100.37元/hm2,而灌木和草地在15 000元/hm2以上,未利用地为116.14元/hm2,建筑用地几乎为零;(3)生态系统服务价值的空间分布与FVC、NPP的分布具有高度相关性;(4)通过本研究的计算,同时结合其他研究者的数据探讨了NPP与生态系统服务价值之间的关系,表明净第一性生产力NPP与生态系统服务功能价值之间具有良好的线性相关关系。利用遥感方法得到的实时动态的区域NPP计算的方法得到普遍认可,从NPP出发推算生态系统服务价值是目前生态系统价值评估的可行方法,其研究结论为建立动态快速评价生态系统服务价值的方法及其广泛应用打下基础。     

应用物种敏感性分布评价中国湖泊水体中重金属污染的生态风险

为总体了解我国主要湖泊水体重金属污染现状与生态风险,本文通过历史数据收集,利用物种敏感性分布(SSD)模型与主成分分析法,分析了我国18个湖泊或水域中6种重金属(Zn、Cd、Cr、Cu、Hg和Pb)的分布情况以及其对湖泊淡水生物的潜在生态风险(PAF)和联合生态风险(ms PAF).结果表明:在18湖泊中,6种重金属在湖泊水体中的浓度由高至低依次为Zn(均值为17.06μg/L,范围为4.03~29.33μg/L)、Pb(均值为9.33μg/L,范围为0.04~33.7μg/L)、Cr(均值为5.56μg/L,范围为0.65~40.0μg/L)、Cu(均值为3.71μg/L,范围为0.02~10.2μg/L)、Cd(均值为1.17μg/L,范围为0.01~13.6μg/L)和Hg(均值为0.19μg/L,范围为0.03~1.04μg/L);18个湖泊中重金属的分布情况由3个主成分反映,F1(Cu、Zn、Hg)、F2(Pb、Cd)和F3(Cr、Cu)的贡献率分别为28.50%、24.17%和18.40%,其分布情况受经济和地域差异影响较小;SSD模型显示,不同重金属对全部淡水生物的HC5值不同,从小到大依次为CuCrHgCdPbZn,淡水生物对重金属Cu的敏感性最高,对重金属Zn的敏感性最低;将选取的18个湖泊按ms PAF排序,由高到低依次为呼伦湖(67.0%)鲁湖(56.7%)洱海(52.7%)金银湖(52.3%)太湖(40.5%)墨水湖(39.3%)滆湖(30.2%)鄱阳湖(26.8%)洪泽湖(23.1%)高宝卲伯湖(22.4%)巢湖(20.7%)乌梁素海(19.7%)东湖(19.1%)梁子湖(4.0%)汤逊湖(2.0%)洞庭湖(1%)洪湖(0)=骆马湖(0).研究结果对于了解我国淡水湖泊水质现状和环境安全风险具有重要意义,为湖泊的进一步保护与管理提供了一定的科学依据.     

基于线定向设站法建立独立坐标系的探讨及其应用

线定向设站是指全站仪任意设站后，分别测量两个特征点，并以第一个点为坐标原点，第二个点为X轴或Y轴方向，建立独立坐标系并解算测站空间坐标及方位角的设站方法，通过该方法可方便测量出空间特征点至某铅锤面的垂直距离。以徕卡TS60全站仪为例，本文介绍了线定向设站的作业流程及方法，对设站建立的独立坐标系的模型进行了探讨，并以某厂房内单梁桥式起重机两根平行钢轨的变形测量为例，介绍了该方法在工程测量中的应用。     

视准线小角法在基坑水平位移监测中的优化应用

根据实际工程需要提出了基坑水平位移监测的新方法,该方法综合运用了视准线小角法和观测点设站法的优点,讲述了监测步骤及数据处理方法,并将该方法应用于工程实例验证其有效性。结论表明,本文提出的方法具有一定的实用性。     

全站仪二次开发技术在工业测量中的应用研究

在船舶、电力、盾构等工业领域,为控制工业构件的制造精度,需要实时获取构件上特定点的三维坐标并计算出其几何参数。结合笔者参与的若干工业测量项目,探讨工业测量坐标系的数学模型和全站仪机载程序等二次开发方式,编制了若干工业测量软件,并在船舶精度管理、油罐安全检测、电力测量、工业构件测量等领域中得到了成功应用。     

利用三维激光扫描技术进行地铁隧道施工质量管控及病害检测

三维激光扫描技术具有不接触、高密度、高精度和数字化等特点，可实现地铁隧道全息、全面、快速三维测量。在土建施工阶段，分别对隧道初支及二衬进行三维扫描，可快速获取初支断面的超欠挖情况及二衬限界情况；将初支与二衬扫描获取的点云进行叠加计算，可分析隧道施工二衬的厚度。在地铁隧道运营阶段，采用移动三维激光扫描技术对隧道进行扫描，可快速获取隧道的全息数据，从点云中可分析、提取隧道渗水、裂缝、管片错台等病害信息。本文采用三维激光扫描技术对青岛地铁部分工点的施工质量及病害检测进行了测试、应用，介绍了其数据采集流程及点云分析处理，为三维激光扫描技术在地铁隧道的推广应用提供了一定的借鉴意义。     

干旱区内陆河流域地下水调蓄系统与水资源开发利用模式

对于解决干旱区内陆河流水资源的调蓄问题,人们已习惯采用"高坝大库"的工程技术方案。通过分析国内外地下水库的建设经验,结合干旱区内陆河流地貌单元、储水构造特征以及水资源转化特点,提出了建设山间凹陷、山前凹陷和深覆盖河谷型等三种地下水库的具体设想及相应的适宜地段,并以此为基础,提出了一种以地下水库调蓄为主,地下水与地表水统一调度的流域水资源开发利用的新模式,以期使水资源的开发利用更加合理、科学、经济。这种新模式是实现干旱区内陆河流域水资源高效利用、合理配置的有益尝试,充分体现了因地制宜、人与自然和谐的治水新理念。     

Adjoint Sensitivity Experiments of a Meso-β-scale Vortex in the Middle Reaches of the Yangtze River

A relatively independent and small-scale heavy rainfall event occurred to the south of a slow eastwardmoving meso-α-scale vortex. The analysis shows that a meso-β-scale system is heavily responsible for the intense precipitation. An attempt to simulate it met with some failures. In view of its small scale, short lifetime and relatively sparse observations at the initial time, an adjoint model was used to examine the sensitivity of the meso-β-scale vortex simulation with respect to initial conditions. The adjoint sensitivity indicates how small perturbations of initial model variables anywhere in the model domain can influence the central vorticity of the vortex. The largest sensitivity for both the wind and temperature perturbation is located below 700 hPa, especially at the low level. The largest sensitivity for the water vapor perturbation is located below 500 hPa, especially at the middle and low levels. The horizontal adjoint sensitivity for all variables is mainly located toward the upper reaches of the Yangtze River with respect to the simulated meso-β-scale system in Hunan and Jiangxi provinces with strong locality. The sensitivity shows that warm cyclonic perturbations in the upper reaches can have a great effect on the development of the meso-β-scale vortex. Based on adjoint sensitivity, forward sensitivity experiments were conducted to identify factors influencing the development of the meso-β-scale vortex and to explore ways of improving the prediction. A realistic prediction was achieved by using adjoint sensitivity to modify the initial conditions and implanting a warm cyclone at the initial time in the upper reaches of the river with respect to the meso-β-scale vortex, as is commonly done in tropical cyclone prediction.     

长江中下游梅雨期中小尺度涡旋族发生演变分析

利用密集的地面观测资料和高分辨率的中尺度数值模拟结果，分析了1999年6月22日长江中下游地区的梅雨过程。分析发现：暴雨过程是由排列于边界层中尺度辐合线上近乎同时产生的小扰动所致；涡旋扰动的初始动力条件和触发系统与边界层内的中尺度辐合和低压倒槽有关；随着涡旋中心降水量的增大，近地面γ中尺度涡旋扰动出现气旋式的辐散环流，导致涡旋在低层减弱，同时又促使相邻γ中尺度涡旋发展的涡旋族相互作用过程。