遥感科学十年:自然科学基金项目申请资助、研究成果与发展挑战

过去十年,中国遥感科学基础研究领域不断拓宽,取得了一批丰硕的研究成果,培养出一批优秀的人才队伍。遥感科学基础研究水平的稳步提高,不仅极大地推动了地理科学学科的全面发展,而且在服务国家经济主战场和重大战略中发挥了重大作用。本文分析了2013年—2022年遥感科学领域国家自然科学基金项目的申请与资助情况,总结了研究热点和取得的主要成果,并对中国遥感科学基础研究的发展挑战进行了讨论。结果表明,十年来遥感相关的基金项目申请代码不断优化,共经历了4个版本,其更新速度快,对学科的发展带动和促进作用明显,也更好地适应了中国遥感科学的发展规律。期间遥感科学领域的基金项目申请数持续升高,申请质量也越来越高,并且所获资助数也有小幅度上升。获资助项目的研究热点主要聚焦于高光谱遥感、多光谱遥感、热红外遥感和可见光—近红外遥感4大前沿领域,并在国家自然科学基金委员会的支持下,遥感科学领域相关研究取得了丰硕的研究成果。此外,在后续遥感科学领域研究中,需要加强遥感机理的基础研究,提升传感器研发和支撑国家重大需求的能力,提高国产高分遥感卫星的研究,从而推动遥感科学的健康可持续发展,更好服务于国家对遥感科学研究提出的重...     

自然科学基金视角下湖泊科学发展态势与研究前沿

湖泊与水库作为地表水资源的重要载体,是中国特大、大中型城市最重要的集中型供水源地和最基本的地理单元,兼具供水、防洪、维系生物多样性等诸多功能,与人类生产生活息息相关。湖泊科学是地理科学的重要组成部分,加强湖泊科学基础研究对于助力中国生态文明建设具有重要意义。国家自然科学基金是中国基础科学研究资助的主渠道,自然科学基金申请书在一定程度上反映了各研究领域前沿与热点。经过梳理,1986—2022年间地理科学学科的自然科学基金申请书标题中含“湖”和“水库”的共2347份,对其中的关键词等信息的分析表明：(1)湖泊科学申请书数量增长主要集中在2004—2011年和2018—2022年两个时段。(2)1986—2022年D0105（景观地理与综合自然地理）和D0113（遥感科学）两个二级代码下申请书数量占比分别达25.0%±8.9%和19.8%±5.5%。(3)“鄱阳湖”“太湖”“洞庭湖”“青藏高原”“三峡水库”等研究区出现频次较高,“机制”“湿地”“流域”“遥感”等研究内容与方法热词出现频次较高,这与Web of Science及中国知网等平台上热词检索结果大致吻合。(4)在湖泊科学领域提交申请...     

2023年度地理科学学科国家自然科学基金项目评审与成果分析

介绍了2023年度地理科学学科集中受理期项目申请与受理状况,分别从三大分支学科、3种项目类型与4类科学问题属性方面分析了2023年度科学基金项目评审与资助状况,并指出了在项目申请与评议工作中应注意的事项。对于2022年底的结题项目,分析了各类项目发表SCI/SSCI和中文核心期刊收录论文情况,并重点阐述了各分支学科项目取得的主要研究进展。     

山体隆升历史与地貌演化过程的数值模拟约束——以青藏高原东北缘河西走廊中段的周边年轻上升山地为例

地貌演化数值模型是分析构造-气候相互作用,再现地表形态演化过程的重要工具.本文利用地貌演化数值模型模拟了青藏高原东北缘河西走廊中段周边山体的演化过程.河西走廊气候干旱,外动力过程相似,但走廊中段南北两侧各山体间的形态特征存在明显差异(北侧山地:金塔南山东段、金塔南山西段、合黎山;南侧山地:榆木山).首先,各山体内选取典型区域分析了真实地形的特征指标(准周期性谷间距、地形高差与出水口数量);其次利用Landlab平台构建了典型区域的地貌演化数值模型,并通过数值实验正演了各山体地形的演化过程;最后将真实地形与不同时间节点的模拟地形进行比对,以准周期性谷间距等地形特征指标为判识标准,推断了河西走廊中段山体开始强烈隆升的年代和抬升速率.模拟结果与区域已发表的地质地貌证据在年轻上升山地(未达到稳定状态的幼年期地形)地区呈现较好的一致性,表明地貌演化数值模型结合地形特征指标是约束年轻上升山地强烈隆升年代和速率的可靠工具.本文提出的全新研究思路与方法有望在年轻上升山地推广并成为构造地貌学研究的常用手段.     

地理科学视角下的气候变化研究实践与思考

近几十年来,因气候变化异常而引发的一系列灾害事件已被世界各地的器测及实验记录所证实。深入探究不同时空尺度气候变化的特征与机理是建立气候变化与各类灾害事件耦合关系的前提。自然地理学是地理科学的分支学科之一,主要研究不同自然事件的空间分布特征及其演化机理,因此探究气候变化及各类灾害事件的时空分异规律及其互相耦合机制,是地理科学学科视角下气候变化研究的主要内容。本文以国家自然科学基金委员会地理科学学科2010—2021年与气候变化有关的面上项目、青年科学基金以及地区科学基金的申请和资助项目为研究对象,剖析学科领域内气候变化相关研究的资助现状,归纳并展望地理科学学科视角下气候变化研究的未来发展方向。结果表明,近十几年来,地理科学学科领域内气候变化相关研究的青年科学基金申请与资助量均逐年增长,显示出该学科方向人才储备规模不断扩大;面上项目的申请与资助量较为稳定;地区科学基金的申请量亦呈增加趋势,但资助量波动较大。依托单位中,中国科学院下属的6家研究院（所）是地理科学学科中气候变化相关研究的主要科研单位。目前,地理科学学科领域内的气候变化研究存在研究队伍区域分布不均、研究手段及内容相对单一、机理和...     

大同火山活动在区域沉积中的记录和阶段性历史研究

大同火山活动的阶段性历史是一个尚未被揭示清楚的地学问题。野外实地考察及室内磁化率、化学成分、粒度和古地磁的测定结果显示：古湖滨处水平层理发育的火山碎屑层存在4个不同倾角的倾斜;古湖近岸处的湖相沉积层中含有4层火山碎屑层;古湖深处的湖相沉积层中出现4个磁化率显著正异常的层位,且这些层位粒度都较粗;古湖岸上的黄土沉积中出现3个磁化率为峰值、Rb/Sr比值为谷值的层位;古湖深处湖相沉积剖面中存在B/M和Jaramillo磁极性界限。据此进一步分析后认为：① 湖相沉积剖面中的磁化率显著正异常层位、黄土沉积中的高磁化率—低Rb/Sr比值层位可能是混入了大量火山灰物质;它们是区域火山活跃期的记录。② 系列沉积剖面特征指示区域火山活动曾经历4个活跃期,每个活跃期期间有多次密集的火山喷发。③ 4个活跃期的年代大约为早于0.90 Ma BP（第一活跃期）、~0.47 Ma BP（第二活跃期）、~0.31 Ma BP（第三活跃期）和~0.09 Ma BP（第四活跃期）;黄土沉积中还记录了区域北部有一个发生于~0.19 Ma BP的活跃期。此外,区域湖相沉积中所记录的4个火山活跃期都出现在湖退时期,平静期出现在湖侵时期。     

基于傅里叶变换的谷间距特征信息提取及其影响因素研究

谷间距(Valley Spacing)是描述相邻沟谷距离的特征参数,它能较好地反映沟谷的次序等级和空间分布特征。本研究以黑河正义峡和兰州大岭岘2个样区为例,利用ArcGIS软件,将无人机测绘获取的0.12 m分辨率地表高程数据通过重采样生成不同分辨率的数字地表模型。通过MATLAB软件,将不同分辨率、不同空间域的数字地表模型作为二维空间域信号进行傅里叶变换。通过傅里叶变换及频谱分析研究地形的频谱特征与地表谷间距之间的转换关系。分析结果显示:①当区域内只有一级沟谷时,频谱中谷间距特征信号的有效提取要求地形分辨率至少优于1/5谷间距,分辨率的粗略化则直接影响着地形频谱中谷间距特征信号的识别,但是分析空间域对频谱谷间距特征信号的捕获影响较小;②当区域内有多级沟谷时,分辨率优于1/3谷间距时即可有效提取到该级沟谷的谷间距特征信号,分辨率的粗略化和空间域的增大都会使得频谱中较低序次等级沟谷的谷间距特征信号减弱,而较高序次等级沟谷的谷间距特征信号增强。     

基于区域河湖地貌演化历史的大荔人化石层位年代分析

目前对含大荔人化石的地层年代认识仍存很大争议。采用黄土—古土壤序列定年法广泛调查渭河盆地东北部区域和大荔人化石点附近洛河上下游河段过去的河湖环境演变历史;在此基础上,结合产出大荔人化石的地貌沉积体特征,分析其形成时所处的区域演化阶段及其中含化石的沉积层位堆积年代。结果显示,区域曾在S₁₄、L₉、L₆、S₂、L₂和L_1SS发育或堆积时期发生过数次古湖湖退或河流下切;含大荔人化石的沉积层是在区域发生于L₆晚期的一次湖退后,洛河于出露至气下的古湖湖底上堆积而成的,其堆积时代与S₅古土壤发育时代相当,平均年龄约0.55 Ma BP。由该研究结果推论,学界对北京猿人年龄估计的老的年龄框架可能偏年轻。