南沙群岛西南部陆架区底层鱼类营养结构研究

为了解南沙群岛西南部陆架区底层鱼类食物网的营养结构特征,于2013年9月利用稳定同位素方法分析了24种底层鱼类的碳和氮稳定同位素比值(δ~(13)C和δ~(15)N值),并计算了基于δ~(13)C—δ~(15)N量化的6个营养结构的群落范围指标。结果显示:南沙群岛西南部陆架区底层鱼类的δ~(13)C值在–20.4‰—–17.0‰之间,均值为(–19.1±0.8)‰;δ~(15)N值的范围为7.9‰—12.2‰,均值为(9.7±1.0)‰。鱼类的营养位置在3.06—4.33之间,平均值为3.58±0.29,表明均以肉食性为主。根据群落范围指标结果分析,鱼类群落的δ~(13)C和δ~(15)N值范围(CR和NR)分别为3.4和4.3,表明南沙群岛西南陆架区底层鱼类的初始食源较为单一,营养层次较少;总面积(TA)和到重心的平均距离(CD)分别为5.8和1.0,意味着鱼类食物网营养级多样性的总程度和平均程度均较低;平均最近相邻距离(NND)及最近相邻距离的标准偏差(SDNND)分别为0.37和0.43,说明研究海域底层鱼类食物网的营养冗余程度较高,不同种类之间的营养生态位幅宽较小,重叠程度较高。此外,浅海长尾鲨(Alopias pelagicus)和狐形长尾鲨(Alopias vulpinus)在南沙群岛西南部陆架区底层鱼类群落的营养结构中起着重要作用。因此在对该海域渔业资源进行开发利用时,应禁止捕捞这些种类,而对一些冗余种类,如多齿蛇鲻(Saurida tumbil)、条尾鲱鲤(Upeneus bensasi)和带鱼(Trichiurus haumela)等,可以适度捕捞,以维持底层鱼类群落营养结构的完整性,在渔业资源合理开发、持续利用的同时,有效地保护海洋生态系统的安全发展。     

应用不完全分层MRF模型的影像色彩修补方法

由于拍摄条件、地物的复杂性与多样性及自动匀光匀色算法的局限性,镶嵌影像内部往往存在一定程度的偏色现象,需要手工修补,其工作量大、效率低,成为正射影像制作过程中最为耗时的工序。提出一种半自动的影像色彩修补方法,首先对镶嵌影像的缩略图进行手工修补,将其作为影像重建的基准影像;然后应用不完全分层MRF模型构造层间传递关系及层内邻域约束,逐像素计算待修补影像与基准影像之间的调整参数。试验表明该算法能够在较好地保持影像细节的前提下,获取与作为模板的缩略影像色彩、亮度一致的重建影像,具有较强的实用性。     

动态EIV模型及其总体卡尔曼滤波方法

针对求解动态EIV模型时未考虑状态方程中状态转移矩阵误差的问题,本文建立了一种能够同时顾及状态方程和观测方程中各量误差的动态EIV模型。推导了针对该动态EIV模型的总体卡尔曼滤波方法及其近似精度评定公式。对比分析了本文总体卡尔曼滤波方法与已有总体卡尔曼滤波方法及总体最小二乘方法的异同。算例结果表明,本文方法统计上要优于标准卡尔曼滤波方法和已有的总体卡尔曼滤波方法。     

青藏高原地区近地表冻融状态判别算法研究

青藏高原地区以其独特的气候水文特征被称为“亚洲水塔”, 这一地区广泛分布的冻土及其冻融过程对地表非绝热加热与水文过程具有重要影响。然而, 恶劣和复杂的地理环境为这一区域的地表冻融过程本地观测和遥感监测均带来极大挑战。本文利用AMSR-2传感器遥感数据开展青藏高原地区的近地表冻融判别算法研究, 包括判别式算法和季节性阈值算法, 并使用4个青藏高原典型地区的土壤温湿度密集观测网数据对算法进行区域适应性优化。研究特别针对季节性阈值算法进行了两点改进: 首先考虑到地表发射率的变化对于冻融相态的转变指示更为直接,故采用6.9 GHz水平(H)极化的准发射率替换季节性阈值算法中的原有冻结因子; 其次使用一种新的数据归一化方法：标准差归一化方法, 用以替代原有的离差归一化方法, 并通过阈值设定对判别精度的影响分析改进后的优势。结果证明, 冻融判别式算法在升轨时期的整体精度最具优势, 其优势在于能够减少夏季地表发射率复杂变化导致的误判, 基于标准差归一化方法的季节性阈值算法在降轨时期的整体精度具有优势。通过对不同典型区域的冻融土辐射特征和判别精度的分析, 发现地表发射率的变幅(初始液态含水量)大小是影响所有冻融判别算法精度的最关键因素。     

新型防屈曲耗能支撑的设计、试验及其减震性能研究

设计制作了一种新型全钢、装配式的防屈曲耗能支撑(BRB),给出了主要的理论计算公式,采用有限元方法对其工作过程和机理进行数值模拟并进行了足尺实验研究,最后,将这种装置安装到框架结构,基于非线性动力时程分析评估其减震性能.研究结果表明了简化计算和有限元分析在产品初步设计中的有效性;防屈曲耗能支撑明显减小了结构动力响应,提...     

晋阳古城遗址考古地球物理特征

晋阳古城遗址历史悠久、面积开阔、文化层叠压错综复杂,地下蕴含丰富,埋藏形式特殊,是一处重要的古文化埋藏区,其考古调查是一项巨大的、长期的系统工程,需要采用传统的考古调查手段与其他先进的科学技术相结合的方法,才能尽快掌握古城遗址分布特点,使古城遗址面貌逐渐清晰起来.由于晋阳古城目标层和目标体尺度范围较宽,从十几厘米到十几米,分辨率也有不同的要求,本文借助先进的地球物理方法,采用高密度电阻率法与探地雷达结合的手段对晋阳古城多处古文化层、古遗迹靶区进行地球物理试验性探测,取得了非常丰富的地球物理特征认识,为传统方法考古提供了大量的有效信息,同时也为今后在晋阳古城遗址应用地球物理探测技术考古研究打下了坚实的基础.     

厦门湾海洋塑料垃圾的运动特性及输移机理

作为新型海洋污染物,海洋塑料垃圾入海通量计算过程中涉及的源汇过程、迁移途径、输运过程等尚未完全清楚,需进一步研究完善。以工业高速发展的厦门湾为研究对象,考虑潮流、入海径流、风等因素的影响,基于MIKE3软件的生物仿真模拟技术(Agent Based Modelling),模拟研究了漂浮及悬浮塑料垃圾的分布特征和迁移规律,并提出经验公式对沉积塑料垃圾的通量进行了预测。结果表明漂浮塑料垃圾在不利风、常风向和最大风的作用下集中堆积于岸线处。而悬浮塑料垃圾由海面向下呈现指数式下降的分布特征,且其水平迁移分布与潮流运动密切相关;流速小的区域悬浮塑料垃圾更容易堆积使局部浓度升高。悬浮塑料垃圾的扩散速率也与塑料颗粒的物理性质有关,沉降速度小的塑料颗粒在水中悬浮的时间更长,更容易被传输到距离污染源更远的地方。同时,研究发现沉积微塑料通量的增长规律近似为线性变化,通量大小与厦门塑料产量和厦门湾的水动力特性相关。     

基于二阶时间步进法数值波浪水槽研究

基于势流理论和时域高阶边界元方法,建立了三维完全非线性数值波浪水槽模型.利用源造波法产生入射波浪,应用五阶斯托克斯波理论给定波浪速度;采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,将二阶泰勒级数展开法应用于更新下一时间步的波面和速度势;通过加速势的方法准确计算自由水面速度的法向导数和物面速度势的时间导数.对完全非线性波浪进行了模拟,得到了稳定的波形.当波浪非线性较小时,与四阶Runge- Kutta法(RK4)计算结果和五阶斯托克斯波理论解均吻合良好;随着波浪非线性的增大,计算结果误差逐渐增大.通过数值试验分析,在满足精度要求的基础上,本方法计算时间略大于四阶Runge- Kutta法的四分之一,大大减少了计算量.     

广西海洋功能区划实施评估及空间规划启示

基于新形势下开展国土空间规划工作的需求,对广西海洋功能区划实施成效进行了全面的分析评估。研究立足其特点,选取目标实现程度、实施与监督情况、实施经济社会成效3个目标,共6项准则17个指标因子,采用层次分析法结合专家咨询的方法来确定各指标因子权重系数,应用效用函数法对指标体系进行标准化,并根据多因素综合评价模型获得实施评价结果。评价结果显示,广西海洋功能区划实施效果明显,作用良好。综合评价分析结果,从基于生态系统区划、陆海统筹、海洋资源集约节约利用、注重公众参与、加强实施监测评估等方面提出了新的海洋国土空间规划建议。