地理国情普查数据协同生产系统开发与应用

随着测绘地理信息技术及计算机软硬件的发展,在地理信息数据生产过程中,大量的工序都已采用模块化、并行化的方式处理,目前进行中的全国地理国情普查工作更需要大量业务人员分批分片开展。然而,该种作业方式经常需要将阶段性成果进行集成,用于统一处理或检查,完成之后又需要化整为零。因此,针对目前地理国情并行作业方式,迫切需要一套协同化的地理国情普查数据生产平台和体系来支撑多人在线、协同采集、网络化处理的业务。本文设计开发了地理国情普查数据协同生产系统,为地理国情普查内外业数据管理、质检和处理提供了一整套完整的解决方案。此系统实现和验证了地理国情普查数据协同生产的思想,在地理国情普查青岛区域中已经得到广泛的应用,取得了良好应用效果。     

热带浅水湖泊后生浮游动物群落结构对生态修复的响应

热带浅水湖泊后生浮游动物群落以轮虫和小型枝角类为主,往往缺乏大型浮游动物,其影响因子还存在争议,因此通过减少鱼类,提高大型后生浮游动物密度,从而增强对浮游植物的下行控制、修复热带富营养化湖泊的方法受到质疑.暨大南湖位于广州暨南大学校园内,是热带富营养化浅水湖泊,于2014年1—2月实施以鱼类去除和水生植被重建为主的生态系统修复工程,以期改善水质.通过对南湖修复前后水质、后生浮游动物以及修复后鱼类群落的调查分析,研究了后生浮游动物群落对修复的响应.结果表明:与修复前相比,总氮、总磷和叶绿素a浓度显著降低,透明度显著上升.枝角类丰度和生物量显著增加,修复后初期出现较高密度的大型枝角类蚤状溞(Daphnia pulex),桡足类丰度和生物量没有显著变化,轮虫丰度下降而生物量上升;后生浮游动物体长和生物多样性显著增加.随着鱼类密度的增加,蚤状溞丰度快速降低,后期鱼类减少后蚤状溞丰度又有所升高.因此,本研究显示鱼类是控制热带浅水湖泊大型浮游动物种群的主要因素,由于控制鱼类密度以维持较高大型浮游动物密度较为困难,因此单纯生物操纵在热带浅水湖泊修复中难以取得显著效果.     

基于地统计学的路基连续压实均匀性评价

传统的路基压实质量均匀性评价方法均基于变异系数等概率统计指标,未能考虑检测数据的空间分布特性,难以准确评价路基压实质量的不均匀性。基于地统计学理论,建立半变异函数模型描述连续压实检测数据的空间变异性,采用指数模型对半变异函数曲线进行最优拟合,并提出偏基台值C作为路基压实均匀性控制指标。分别采用地统计方法与传统数理统计法对沪昆客运专线芷江试验段的路基进行压实均匀性评价。结果表明：在压路机振动频率波动或存在压实薄弱区域的情况下,与传统数理统计指标变异系数Cv相比,地统计指标C可消除系统误差等随机性因素对均匀性评价结果的影响,更能客观反映不同工况下的填筑土体在空间上的不均匀压实状态,其结果为铁路路基压实均匀性评价提供了新的思路。     

地质环境数据集成方法探讨及实例应用

地质环境数据具有多源、异构、复杂等特点。为更好地发挥地质环境数据的作用,针对不同类型的地质环境数据,融合数据格式转换、数据互操作和直接访问三种数据整合方法,提出了一种地质环境数据的集成方法。该方法依托地质环境信息服务平台,实现了矢量空间数据、遥感栅格数据和属性数据的集成整合。最后,将该方法应用到1∶20万区域水文地质空间数据库,并对具体集成整合过程进行说明,最终将集成后的数据入库到地质环境信息服务平台,提高了数据应用价值。     

土地利用对岩溶作用碳汇的影响研究综述

耦合水生光合作用的岩溶作用碳汇新模式的提出使得碳酸盐岩的风化过程成为寻找“陆地剩余碳汇”(residual land sink) 的新方向。传统意义上,碳酸盐岩风化在全球碳循环模型中被认为是未快速响应地表环境变化的地质过程,然而最新一系列研究表明人类土地利用显著改变了这一地质循环过程。文章总结了岩溶作用碳汇对不同土地利用/覆被变化的具体响应,并对其机理进行了系统分析。发现土地利用与覆被变化影响岩溶作用碳循环过程主要源自土壤CO2浓度和径流量变化以及外源酸（硝酸和硫酸）的介入。证据显示在土地利用对岩溶作用碳汇的调控中土壤CO2浓度与径流量是复杂且相互制约的两个机制,人类活动产生的外源酸干扰在不同层面上的影响也不同。由于地表水生生态系统所产生的内源有机碳（AOC）的巨大稳碳能力(水生碳泵效应)在以往的研究中并没有与碳酸盐岩风化过程相联系,因而其对土地利用变化的响应过程和机理是岩溶碳循环研究的最新方向。基于土地利用调控碳酸盐岩风化过程的复杂性和多样性特点,综合考虑岩溶作用产生的DIC(溶解无机碳)与AOC在不同土地利用情况下的相互关系以及定量分析各环境因素的具体效应成为了合理制定人为土地利用调控策略的必要前提,也是岩溶作用碳汇研究的未来发展方向。      

温度和体质量对光裸星虫排氨率和耗氧率的影响

采用实验生态学方法,比较了温度和体质量对光裸星虫排氨率和耗氧率的影响,按光裸星虫湿体质量设立了大规格(L组)、中规格(M组)和小规格(S组)3组,设立10℃、15℃、20℃、25℃和30℃共5个温度梯度。结果表明:(1)在15℃～25℃,3种规格的星虫的耗氧率都随温度的升高而增加,当温度升至30℃时,S组的耗氧率继续随温度的升高而增加,而L组和M组的耗氧率则出现下降的趋势。在相同温度条件下(10℃除外),3种规格的星虫耗氧率比较为:S组>L组>M组,在10℃条件下各组间的耗氧率无显著性差异(p>0.05),在温度15℃～30℃各组间的耗氧率存在显著性差异(p<0.05)。(2)在温度10℃～30℃,三种规格的星虫的排氨率都随着温度的升高而增加。在相同的温度条件下,3种规格的星虫排氨率比较为:S组>L组>M组,在10℃条件下,各组间的排氨率无显著性差异(p>0.05),在15℃～30℃时,各组间的排氨率存在显著性差异(p<0.05)。(3)方差分析结果表明,温度,体质量以及相互作用均对耗氧率和排氨率存在显著性影响(p<0.05)。     

考虑时变性影响的盾构壁后注浆浆液固结及消散机制研究

在盾构管片壁后注浆时,由于浆液渗透压的存在,浆液会向外渗透,浆体本身逐渐固结,作用在管片上的注浆压力逐渐消散。考虑到浆液往周边地层渗透过程中由于黏度的变化会引起地层渗透系数的变化,推导了基于浆液黏度时变性的浆体固结变形方程和浆液压力消散方程,分析了浆液固结、消散及浆液压力沿管片外壁分布规律,为精细化分析施工阶段管片受力提供了计算依据。计算结果表明：浆液从注浆口喷出后,浆液黏性的增大使浆液流动性减小,注浆压力消散幅度减小,浆液消散持续时间变短。浆液配比与围岩渗透系数变化对注浆压力消散幅度及消散持续时间存在一定影响。现场实测结果与理论计算结果较为一致。在进行壁后注浆时,应充分考虑时变作用下浆液消散作用的影响。     

城市绿色开放空间系统功能认知研究——以连云港市区为例

城市绿色开放空间系统具有生态调控、经济社会与文化景观等3项功能,可通过评价功能强度、测度满意程度与优化系统功能等分别实现学者、市民与政府对绿色开放空间系统功能的认知。三类认知构成了研究绿色开放空间系统功能的独特知识体系,为该系统的功能优化提供了执行线索,进而对加强生态城市建设、推动城市的可持续发展等产生积极而重要的影响。以连云港市区绿色开放空间系统为例,在评价功能强度、测度满意程度并对比分析二者异同的基础上,充分吸取学者与市民的意见,提出优化系统功能的方案。     

上行与下行效应对浮游动物的长期影响评价——以滇池与抚仙湖沉积物象鼻溞(Bosmina)为例

近年来云南高原湖泊面临富营养化、渔业活动增强等多重环境压力的叠加影响,对湖泊的有效治理与生态修复急需对多重压力下生态系统的响应模式进行系统了解.现有研究表明在系统生产力和捕食压力的不同配置下,湖泊系统主要组成(如浮游动物)的响应特征可能出现差异且捕食压力可能随营养水平的变化而改变,目前对云南湖泊生态系统的研究主要集中于单一环境压力下的生态响应.本研究以目前分别处于重富营养和中-贫营养水平的滇池和抚仙湖为研究对象,应用湖泊沉积物记录进行多指标分析,探讨受外来鱼类影响下两个大型湖泊浮游动物长期响应模式的异同.通过象鼻溞生物量与个体大小等指标,重建了近百年来滇池与抚仙湖典型浮游动物的变化历史,结果表明随着湖泊生产力水平(如沉积物色素生产量)的增加,2个湖泊中象鼻溞生物量显著增加,同时物种相对组成出现明显变化(如Bosmina longispina被B.longirostris取代),指示湖泊上行效应对浮游动物的控制作用.同时象鼻溞的生物量、壳长与触角长度的变化在1960s与1980s有明显降低的趋势,与同期外来鱼类(如银鱼)引入与渔业产量增加的时间一致.进一步应用多变量回归分析与方差分解方法来定量评价上行与下行效应对象鼻溞生物量变化的驱动强度,结果表明富营养化(沉积物色素)和捕食作用(象鼻溞壳长)对浮游动物长期变化的驱动强度比较相似(分别解释了生物量变化的77.25%和83.59%),然而在滇池下行效应对象鼻溞生物量的独立影响比在贫营养的抚仙湖中更强(分别为15.46%和10.39%),上行效应对象鼻溞生物量的影响在抚仙湖要明显强于滇池(分别为69.74%和19.67%),而在滇池上行与下行效应的相互作用强度明显强于抚仙湖(分别为42.12%和3.46%).结果表明随着湖泊营养水平的升高,浮游动物的生物量在2个湖泊中均显著增加,而外来鱼类(如太湖新银鱼)的引入和经济鱼类数量的增加加剧了对浮游动物的捕食压力,造成了浮游动物的生物量降低和个体减小.但在快速富营养化的滇池,对浮游动物的捕食压力随营养水平的变化出现较强的依赖性,而在总体处于中-贫营养水平的抚仙湖中此相互作用较弱.结果表明在不同营养水平的大型湖泊中,营养水平的变化幅度可以导致鱼类捕食压力的差异性变化,指示了对鱼类捕食压力的评价和浮游动物长期变化的特征分析需要考虑湖泊的营养水平与富营养化过程的差异.总之,富营养化和外来鱼类的引入导致了高原湖泊生态系统的快速响应与结构变化,因此对高原湖泊的生态修复需要考虑湖泊营养水平对生态系统结构与食物链作用的影响.