典型山地降水径流时空演变及“水-热-人-地”匹配性分析

山地是中国自然生态保护与经济社会发展问题交织、矛盾突出的区域。山地水资源受气候变化和人类活动综合影响发生演变,进一步影响到其与区域气候资源、土地资源以及经济社会之间的协调匹配,研究这些问题对辨识山地发展关键短板、提供山地问题解决思路具有基础意义。根据自然环境特点和经济社会发展状况,选择太行山、横断山和黔桂喀斯特三大典型山地开展研究,基于全国水资源调查评价成果及土地利用、经济社会数据,采用Mann-Kendall检验等方法分析1956-2015年山地降水和径流时空演变特点;采用匹配距离和不平衡指数对山地的水（降水和径流）、热（积温和辐射）、地（面积和耕地）以及社会经济（人口和GDP）等4类要素匹配性进行综合对比分析。结果表明：三大典型山地中,太行山水资源禀赋最差,且2000年以来径流显著衰减,而横断山和黔桂喀斯特降水、径流丰富,且无明显变化趋势;从“水—热—人—地”对比来看,太行山以缺水问题为主,横断山多数地区土地与热资源偏少且水热空间差异大,黔桂喀斯特整体来说土地资源偏少;综合来看,水与其他要素的匹配性最差,特别是在太行山区,水的时空分布及其均衡匹配是保障山地可持续发展的关键。     

湖北秭归4.5级和4.1级地震前的流动重力变化

处理分析2016～2018年三峡流动重力测网资料,获得2016-03～2018-09共11幅差分和累积重力场变化图像,并结合2018-10-11发生在湖北秭归的4.5级和4.1级地震,分析震前重力场变化特征。结果表明：1）2017年以来,震中区重力场变化经历了从先减小后增大到震前趋缓的过程。2）2 a累积重力场变化显示,新华-龙王冲和高桥断裂带两端重力场变化差异增大,可能与本次地震的孕育有关。3）只要测网网格距合理、数据处理得当,区域流动重力测网对4.0级小震前的重力场变化具有潜在的监测能力。     

1936年以来南京城市空间扩展特征研究

城市交通网络的发展是城市空间扩展的重要表征和驱动力。以1936—2015年间6个代表性年份的城市交通地图为数据源,提取相应年份南京城市轴线图,利用基于空间句法的整合度、城市扩张强度（SS-EII）和智能度指数,分析1936年以来南京城市空间扩展趋势和特征,划分演化阶段,并分析城市加速扩张阶段的空间扩展质量。结果表明：① 南京城市空间扩展大体经历了滞缓（1936—1971年）、复兴（1971—1982年）和加速（1982—2015年）三个阶段,逐渐突破老城区,向西南、东北、南部和西北实现全方位空间扩展,形成多中心空间结构。② 加速阶段空间扩展质量总体较高,交通网络建设逐渐与用地扩张相协调,并开始引导城市空间多中心扩散,但各中心间有机联系不足,导致城市空间整体性和空间效率有所降低。③ 应进一步加强多中心间的交通联系,促进人口、经济有机疏散,并提高城市空间整体性。     

环胶州湾流域总氮总量控制指标体系研究

通过建立胶州湾ECOM三维水动力-生物地球化学耦合模型,采用浓度梯度积分法和水质模拟-数学规划法,构建了环胶州湾流域总氮总量控制指标体系,包含胶州湾总氮环境容量、环胶州湾流域污染源、子流域、行政区和入海控制单元总氮总量控制指标。结果表明:研究海域总氮海洋环境容量为1.8×10~4 t/a,且季节变化显著(P<0.05),夏季最高,春季次之,秋季和冬季较低;环胶州湾流域68个点源污染源总氮总量控制指标合计1 040.78 t/a,总氮面源总量控制指标为3 947.5 t/a;环胶州湾1 281个子流域、125个乡镇、10个区市和10个入海控制单元总氮污染物总量控制指标具有显著的空间差异(P<0.05);位于胶州湾湾顶区的入海控制单元的总氮污染物需削减量较高,位于湾口的入海控制单元需削减量较低。研究结果可为相关管理部门有效利用胶州湾海洋环境容量资源及制定相关决策提供科学依据。     

Bacterial community succession in response to dissolved organic matter released from live jellyfish

Jellyfish blooms have increased worldwide, and the outbreaks of jellyfish population not only affect the food web structures via voracious predation but also play an important role in the dynamics of nutrients and oxygen in planktonic food webs. However, it remains unclear whether specific carbon compounds released through jellyfish metabolic processes have the potential to shape bacterial community composition. Therefore, in this study, we aimed to investigate the compositional succession of the bacterioplankton community in response to the dissolved organic matter (DOM) released by the live Scyphomedusae Cyanea lamarckii and Chrysaora hysoscella collected from Helgoland Roads of the North Sea. The bacterial community was significantly stimulated by the DOM released form live jellyfish and different dominant phylotypes were observed for these two Scyphomedusae species. Furthermore, the bacterial community structures in the different DOM sources, jellyfish-incubated media, Kabeltonne seawater, and artificial seawater (DOM-free) were significantly different, as revealed by automated ribosomal intergenic spacer analysis fingerprints. Catalyzed reporter deposition fluorescence in situ hybridization (CARD-FISH) revealed a rapid species-specific shift in bacterial community composition. Gammaproteobacteria dominated the community instead of the Bacteroidetes community for C. lamarckii, whereas Gammaproteobacteria and Bacteroidetes dominated the community for C. hysoscella. The significant differences in the bacterial community composition and succession indicate that the components of the DOM released by jellyfish might differ with jellyfish species.     

基于CORS的分米级GNSS差分定位云服务研究

面向GNSS大众应用领域海量高精度位置服务需求,提出了一种基于CORS的分米级差分定位云服务建设方法,采用虚拟格网用户生成改正数的形式,通过设计解算服务器与业务服务器分离的云服务模式,解决了传统CORS服务中基准站数据安全风险大、用户并发访问数量受限的问题,并以API和SDK形式面向用户和开发者提供应用服务,降低了高精度位置服务专业技术门槛。同时,依托本文研究成果,基于湖南省位置服务平台（HNCORS）,设计并实现了基于CORS的分米级GNSS差分定位云服务架构,并以丢包率、外符合精度、高并发访问为指标进行测试。结果表明,本文设计的云服务架构具有较好的精度、稳定性和可靠性,在高精度位置服务应用中具有较好的应用前景,也可为其他省级CORS网的高精度位置服务云平台建设提供技术参考。     

监控视频中动态目标与地理空间信息的融合与可视化方法

监控视频的动态前景目标智能分析是平安城市、智慧园区等安防建设的重要基础,将监控视频与地理空间数据融合可为静态的地理数据赋予动态属性。针对传统监控视频与地理信息数据集成仅仅将视频数据投射至地理空间,造成存储难、视频内容理解难度大等问题,本文提出了前景动态目标与地理空间信息的融合模型,通过推导出的映射模型将图像空间中的动态前景目标及跟踪轨迹映射至地理空间中,达到将监控视频与地理信息有机融合的目的。根据不同的应用需求,本文设计了4种多图层融合显示模式,实现了监控视频中的动态前景目标在地理空间的可视化。     

南海北部冬、夏季浮游群落呼吸率

Plankton respiration is an important part of the carbon cycle and significantly affects the balance of autotrophic assimilation and heterotrophic production in oceanic ecosystems. In the present study, respiration rates of the euphotic zone plankton community(CR_(eu)), size fractionated chlorophyll a concentration(Chl a), bacterial abundance(BAC), and dissolved oxygen concentration(DO) were investigated during winter and summer in the northern South China Sea(n SCS). The results show that there were obvious spatial and temporal variations in CR_(eu) in the n SCS(ranging from 0.03 to 1.10 μmol/(L·h)), CR_(eu) in winter((0.53±0.27) μmol/(L·h)) was two times higher than that in summer((0.26±0.20) μmol/(L·h)), and decreased gradually from the coastal zone to the open sea. The distribution of CR_(eu) was affected by coupled physical-chemical-biological processes, driven by monsoon events. The results also show that CR_(eu) was positively correlated with Chl a, BAC, and DO, and that BAC contributed the highest CR_(eu) variability. Furthermore, the results of the stepwise multiple linear regression suggest that bacteria and phytoplankton were the dominant factors in determining CR_(eu)(R~2 = 0.82, p0.05) in the n SCS. Based on this relationship, we estimated the integrated water column respiration rate(CRint) within 100 m of the investigated area, and found that the relationship between the biomass of the plankton community and respiration may be nonlinear in the water column.     

基于Landsat 8影像的黄河口悬浮物质量浓度遥感反演

悬浮物质量浓度是黄河口海域重要的水质和水环境监测参数之一,直接影响着水面以下光场的分布,进而影响水体的初级生产力和水域生态环境。本文基于2011年6—7月和11—12月共计89组现场实测悬浮物质量浓度和光谱数据,分析了黄河口及其附近海域不同悬浮物质量浓度的水体光谱特征,尝试利用多种波段组合建立悬浮物质量浓度遥感反演算法。结果表明865 nm波段与波段比655 nm/560 nm组合形式算法反演结果最优,算法相关系数R²为0.95,平均相对误差为25.65%。将算法应用于2014—2016年共7景Landsat 8 OLI遥感影像,分析了不同年份黄河口悬浮物质量浓度的时空分布特征,黄河口海域悬浮物质量浓度分布总体呈现近岸高,离岸低的特点,不同时期悬浮物质量浓度量值上有显著变化。     

基于星间链路体制的北斗卫星时间同步可行性分析

BD-3试验星上搭载了Ka频段星间链路（ISL）设备,可进行Ka波段对地观测。推导了星间链路时分观测体制双向时间同步的数学模型;以ISL星地观测数据为样本分析ISL体制时间同步的可行性,并与L波段观测结果比对。结果表明,ISL体制钟速拟合参数与L波段结果一致性较好,7 d和3 d弧段拟合精度在1 ns以内,1 d和1 h弧段拟合精度均在0.2 ns以内,较L波段拟合精度有所提高,其中1 d为最优拟合时长;利用7 d的实测星地钟差进行向后1 d的钟差预报,结果显示,ISL星地钟差1 d预报误差为2 ns,较L波段预报精度略有提高;最后采用星地星间联合钟差观测,2 d内观测残差为0.52 ns,验证了ISL钟差观测的可行性。