中国西部壳幔结构与动力学过程及其对资源环境的制约:"羚羊计划"研究进展

为系统、深入地研究中国西部盆(盆地)、山(山脉)、原(高原)的壳幔结构与深部动力学过程,2003年我们提出并领导实施了“羚羊计划”(ANTILOPE-Array Network of Tibetan International Lithospheric Observation and Probe Experiments),在青藏高原先后完成了羚羊-I(ANTILOPE-I)到羚羊-IV(ANTILOPE-IV)4条二维宽频带台阵剖面,而在青藏高原东西构造结则实施了羚羊-V和羚羊-VI两个三维宽频带台阵探测。另外,我们将前期在准噶尔盆地、天山造山带、塔里木盆地、阿尔金造山带和柴达木盆地开展的九条综合地球物理观测剖面也纳入羚羊计划的总体框架中来。 通过“羚羊计划”的实施,我们在中国西部(包括西北部的环青藏高原盆山体系以及西南部的青藏高原)取得了大量的、高质量的、综合的第一手观测数据,获得了中国西部盆、山、原精细的壳幔结构,系统地揭示了中国西部盆山原的深部地球动力学过程。主要结论总结如下:确定了准噶尔盆地基底的结构与属性,优化了盆地的基底构造格架;建立了天山造山带“层间插入削减”新的陆内造山模式,揭示了印欧碰撞在天山岩石圈缩短44%的去向以及由洋-陆俯冲到陆-陆碰撞俯冲的转换机制;揭示了塔里木盆地、阿尔金造山带和柴达木盆地的盆山接触关系;获得了塔里木盆地顺时针旋转的深部几何学、运动学和动力学证据;确定了青藏高原之下印度板块与欧亚板块的碰撞边界;发现目前的青藏高原由南部的印度板块、北部的欧亚板块和夹持于二者之间的巨型破碎区——西藏“板块”构成,首次确定了各自的岩石圈底边界;修正了高原变形的两个端员模型;建立了深部构造对地表地形的制约关系;系统地揭示了印度板块沿喜马拉雅造山带俯冲的水平距离与俯冲角度的变化规律与控制因素。 “羚羊计划”以其巨大的观测网络与综合地球物理探测技术,采用地球物理学、地质学、地球化学等不同学科相结合的分析方法,揭示了印度板块俯冲、西藏巨型破碎区发育、塔里木板块顺时针旋转、西部水汽通道提前关闭、中国西北部干旱、沙漠化提前这一深部结构、动力学过程及其对地表地形、油气资源和环境变化的制约关系,推动了青藏高原地球系统科学理论的发展。     

球面等积六边形离散网格的生成算法及变形分析

球面离散网格模型是管理海量数据的有效途径,如何构建球面网格是这类模型的基础问题。利用施奈德等积投影建立平面与球面的对应关系,并在此基础上设计了3种球面等积六边形离散网格的生成算法。结合实验分析这3种网格的最大/最小边长比和单元周长均方差两项指标,结果表明全部网格的指标均收敛,其中C-Ⅰ网格的性质最优。     

基于六边形网格的球面Voronoi图生成算法

利用二十面体施奈德等积多面体投影构建了球面多分辨率六边形层次网格;通过边界四元组将六边形单元分解到四元三角形及其子单元中处理;利用改进的四元三角网编码方案建立了网格的数字空间、单元层次编码模型和不同实体在球面上的表达方法.在此基础上,提出了球面Voronoi图的生成算法.实验结果表明该算法与现有算法相比具有更高精度.     

军队工科专业课程体系优化研究——基于专业学院改革的实践与思考

军队院校在实施本科教育、首次任职培训融合培养改革后,工科专业教学中出现了课时紧张、专业课程与任职培训课程融合不够两个突出问题。本文研究总结新工科课程体系改革的经验做法,结合信息工程大学地理空间信息学院课程体系改革实践,提出军队工科专业课程体系优化的建议。     

基于TIFF和XML标准的瓦片金字塔模型

随着数字地球、数字城市研究的深入，多分辨率空间数据模型已成为GIS研究的热点之一，瓦片金字塔作为管理栅格型空间数据的有效手段更得到了广泛应用。文中分析了普通金字塔模型的缺点，在此基础上设计并实现了符合TIFF和XML标准的通用数据模型；通过应用证明了模型的实用价值。     

机载LiDAR技术在山区高速公路勘测设计中的研究与应用

结合宁都至定南高速公路勘察设计项目,对机载LiDAR技术数据获取、数据处理及在高速公路勘测中的应用进行了详细的研究,成功完成了线路的地形图、数字高程模型、纵横断面的制作,并对其进行了精度分析,论证了机载LiDAR技术在山区高速公路勘测中的可行性,得出了一些有益的结论。     

基于线粒体控制区的中国近海竹荚鱼种群遗传结构和种群历史动态分析

竹荚鱼(Trachurus japonicus)是中国近海主捕鱼种之一, 在海洋食物网中扮演了重要角色, 然而环境污染和过度捕捞导致其出现种群数量衰退以及个体趋于小型化等现象。为了解中国近海竹荚鱼的种群遗传格局, 文章以线粒体DNA控制区为遗传标记研究了东海大陆架、福建近海和南海北部湾竹荚鱼群体的遗传结构以及种群历史动态。结果表明, 中国近海竹荚鱼整体呈现高单倍型多态性(H_d=0.998±0.001)和高核苷酸多态性(π=0.01259±0.00041)的遗传多样性特征。单倍型网络图呈现为星形辐射状的单一谱系, 利用最大似然法构建的系统进化树也未发现谱系分化。不同海区地理群体的分子方差分析显示东海群体和南海北部湾群体间无遗传分化, 遗传变异主要来源于群体内部(99.39%)。中性检验和核苷酸歧点分布分析结果暗示各海区竹荚鱼群体(东海、南海北部湾)以及整个群体均经历过近期的种群扩张。中国近海竹荚鱼群体呈现为遗传均匀的种群结构, 可以作为一个单一的种群加以管理, 人类高强度捕捞压力尚未影响其种群恢复潜力。     

对虾白斑综合症病毒vp15基因的RNA干扰研究

VP15是对虾白斑综合症病毒(WSSV)的一种核衣壳蛋白,以往的研究表明VP15属DNA结合蛋白,具有潜在的浓缩包装病毒基因组的功能.利用RNAi技术将vp15基因沉默,来研究vp15基因沉默后对WSSV增殖及结构的影响.体外合成了vp15基因的特异双链RNA(vp15-dsRNA)和非特异双链RNA(gfp-dsRNA),分别与WSSV混合共注射淡水原克氏螯虾.在感染后24、36、48 h,每个实验组分别取病虾步足肌肉,样品用Trizol试剂盒提取RNA用于RT-PCR检测、用病毒检测试剂盒提取DNA模板用于荧光定量PCR分析.另外每组随机选取1只虾,取中肠,用于树脂包埋组织超薄切片分析.逆转录PCR分析结果显示vp15-dsRNA能特异性敲除vp15基因转录表达,实时荧光定量PCR分析结果显示vp15-dsRNA干扰vp15基因的表达能有效抑制WSSV病毒粒子的增值.此外,利用树脂包埋组织超薄切片电子显微镜技术观察发现vp15基因被干扰后病毒粒子数量上明显降低并且引起病毒粒子包装异常.通过vp15基因特异dsRNA干扰,有效抑制了WSSV病毒增殖,此外进一步阐明VP15蛋白的功能及其在病毒组装方面的重要作用,对进一步了解病毒组装以及病毒防治具有重要的意义.     

耀斑前兆相日冕环的色球足点增亮和兰移

报导了云南天文台精细结构望远镜观测到的耀斑前兆相的日冕环的色球足点增亮和兰移现象。两个日冕环的４ 个足点由 Ｙｏｈｋｏｈ／ Ｈ Ｘ Ｈ／ Ｓ Ｘ Ｔ 的观测研究所确认。在耀斑前, 色球上与日冕环足点相对应的、分立的点状亮谱斑,其偏带观测显示出兰移, 表明它们是日冕环的色球足点, 且表明存在着物质的预加热, 以及物质从足点沿冕环向上流动。观测还显示冕环所跨越的暗条的激活。这些现象清楚说明, 物质沿磁力线的“蒸发”发生在耀斑前兆相, 而且,色球磁场的剧烈变化可能是引起色球蒸发的原因之一     

关于第廿和第廿一太阳周的划分

太阳黑子的佛耳夫相对数存在平均11年的周期变化,这个周期称为太阳活动周。黑子磁场长期观测的结果表明,在同一活动周内,太阳南北两半球上的黑子群,其极性分布是稳定的,但前导和后随的磁场排列刚好相反。到了下一个活动周,这种黑子群极性的分布将完全颠倒过来。这就是所谓“太阳黑子磁周期”,磁周期平均22年。