全球地球化学数据管理系统:“化学地球”软件研制

"数字地球"已经提出多年,是20世纪末期问世的定量化研究地球的一个新的战略方向。通过借鉴Google Earth,地质学界提出了建设One Geology和OGS-Earth多层次多学科应用平台的概念。进一步提出构建基于化学元素在地壳的分布可视化,建立"化学地球"或者叫做"元素地球"(命名为Chemical Earth),能直观地揭示地壳中元素的分布,反映出不同大地构造单元元素时空分布、演化历史和矿床的物质背景。本项研究主要完成两个方面的内容:(1)研发一个基于ArcGIS Server二维和三维统一的"化学地球"软件平台,类似于谷歌地球(Google Earth)的数字地球软件平台,实现对地球化学数据和图形适时进行二维(平面)和三维(球面)联动;(2)建立地球化学数据库和提供图形化工具,实现对数据库进行多种方式的查询统计,如对不同尺度地球化学图的显示、图形与数据交互查询和采样信息查询等。     

天山中新世早期快速剥露：磷灰石裂变径迹与（U-Th）／He低温热年代学证据

天山造山带新生代剥露过程与构造演化历史一直是国内外地学界关注的热点．本文联合运用磷灰石裂变径迹（AFT）和（u—Th）／He（AHe）低温热年代学技术,重建了新疆天山巴仑台剖面基岩山体的热演化历史,分析了剥露速率的变化特征,结合前人研究成果进一步探讨了新生代天山地区剥露作用过程的基本特点．结果表明,巴仑台剖面磷灰石样品的裂变径迹年龄集中在40～60Ma,（U—Th）／He年龄为10～40Ma;裂变径迹时间一温度史模拟结果表明巴仑台地区中新世早期以来剥露作用明显增速,剥露速率由之前的〈30mMa-1增大为〉1001TIMa-1;基于AFT与AHe年龄,利用年龄～封闭温度法以及矿物对法计算得到的剥露速率也表明该地区新生代剥露作用自中新世早期开始加速,并且在晚中新世剥露作用进一步增强．本文所揭示的快速剥露过程也存在于天山造山带其他地区．从整个天山造山带来看,开始于中新世早期的快速剥露是新生代天山地区一次重要的剥露作用过程．     

基于GEE的阿坝红原机场建设前后植被覆盖度时空变化分析

借助Google Earth Engine平台，以阿坝红原机场周边15 km缓冲区为研究区，选取30 m分辨率的Landsat系列卫星数据，并采用像元二分模型对该区域2004-2020年5-9月的遥感影像进行反演,从整体和像元尺度对机场建设前后的植被覆盖度的空间格局、结构变化及趋势进行了深入分析。研究结果表明：(1)机场通航后，其西北及东北方向的草地植被生长状况较好，且植被覆盖度随海拔增加呈下降趋势；(2)在2004-2020年期间，低植被度覆盖度和中低植被度覆盖度的面积分别减少60.04%和43.07%，而中植被覆盖度、中高植被覆盖度和高植被覆盖度的面积分别增长15.13%、50.11%和61.22%；(3)研究区植被覆盖度显著改善面积远超显著退化面积，改善区主要集中于机场的西北、东北及正南方向，显著退化区主要位于机场的正北、西南及东南方向。该研究结果能够更好地了解研究区植被覆盖度的动态变化，为机场周边生态环境的后续监测、修复和治理提供了基础数据，为生态环境保护和可持续发展提供更为科学的依据。     

桃花水母的核糖体RNA基因ITS区序列分析及物种鉴定

利用PCR扩增和DNA测序技术,获得了青岛野外采集到的桃花水母(Craspedacusta)核糖体RNA基因ITS区序列。序列比对以及系统进化分析显示,在青岛采集到的桃花水母与索氏桃花水母(Craspedacusta sowerbyi)的ITS区序列相似度最高,同源性在93%以上;同时,在系统发育树中也与索氏桃花水母聚为一支。研究结果表明,青岛采集到的桃花水母为索氏桃花水母,这也是青岛地区桃花水母的新记录。     

全国地球化学基准网建立与土壤地球化学基准值特征

全球一致性和权威性地球化学观测数据是资源与环境评价的定量标尺。中国实施的"全国地球化学基准计划"作为"全球地球化学基准计划"的一部分,于2008—2014年实施,建立了覆盖全国的地球化学基准网。按照1∶20万图幅为网格单元,在全国1600个网格单元中,共部署3382个汇水域采样基准点,每个基准点同时采集了表层和深层土壤样品,共计采集6617件样品,使用高精度分析技术和严格的质量控制,分析了81个地球化学指标。本文首次给出了全国土壤81个指标地球化学基准值数据,初步阐释了地球化学基准值数据和空间分布特征与地质背景、成矿作用、表生作用以及人类活动的关系。     

阿尔泰成矿带中蒙边界地区稀有元素铌和钽区域地球化学特征

铌和钽是高科技不可或缺的稀有金属材料,阿尔泰是重要的稀有金属成矿带,开展阿尔泰成矿带铌和钽资源远景优选至关重要。收集了中蒙边界1∶100万铌和钽地球化学数据,探讨其在不同构造单元内的背景值及区域地球化学异常特征。全区铌、钽元素中位值和平均值分别是1380×10-6和1493×10-6、111×10-6和131×10-6,中国境内铌元素中位值(1219×10-6)和平均值(1331×10-6)分别低于蒙古国境内铌元素中位值(1490×10-6)和平均值(1639×10-6);相应地,中国境内钽元素中位值(102×10-6)和平均值(120×10-6)也分别低于蒙古国境内钽元素中位值(120×10-6)和平均值(141×10-6);对于划分的构造单元而言,戈壁阿尔泰弧盆系、阿尔泰南缘弧盆系和阿尔泰构造带铌、钽元素的中位值和平均值分别高于全区中位值和平均值,是铌、钽元素的富集区,且产出大量稀有金属矿床;根据85%累积频率,圈定出13个铌异常区并优选出7个铌地球化学省,同时圈定出13个钽异常区并优选出10个钽地球化学省,根据铌、钽组合异常图为该区寻找稀有金属矿床提供了重要选区。研究填补了阿尔泰成矿带中蒙边界地区铌、钽元素地球化学分布的空白,同时为研究区稀有金属矿床对比提供基础数据。     

基于国普数据的城市中心城区发展研究

传统的城区发展研究模式是以市、省级研究尺度,基于多期数据,结合人口、经济等社会专题数据进行分析。本文定位于区县级研究对象,单纯利用地理国情普查数据,利用基本统计分析、综合统计分析、景观生态格局分析等方法,研究城市中心城区的发展形态,从地表覆盖、绿化、交通、公共资源等角度研究建成区与周边的发展差异,达到对地理国情数据边监测、边应用,挖掘其应用价值的目的。     

多普勒雷达产品在人工增雨作业中的应用

结合多普勒雷达产品和常规天气图对2009年4月19日菏泽市人工增雨作业条件和效果进行综合分析。结果表明:(1)将多普勒雷达的众多产品结合常规天气图分析,可提高人工增雨作业和效果评价的科学性、准确性;(2)人工增雨作业取得明显效果,平均增雨13.4mm,可见,人工增雨作业是开发空中水资源增加降水的有效途径。     

菏泽市冬季采暖期气候特征分析

利用菏泽地区1954—2005年气温观测资料,分析了菏泽地区近50a的气温变化趋势,探讨了该地区冬季采暖初日、终日及采暖天数的统计规律。结果表明:20世纪80年代中期以来,菏泽地区冬季气温变暖已成为事实,1986年是冬季气候变暖的突变年;采暖初日、终日及采暖天数年际变化较大;1986年以来多暖冬,与1986年以前相比,采暖初日后移,采暖终日前移,采暖天数减少。对确定冬季采暖初日、终日,实施科学供暖有一定的参考价值。     

鲁西南历年逐旬土壤自然干旱程度序列模型

近30多年来,由于农田灌溉条件的迅速改善,得到的土壤墒情资料已不能反映自然状态下的土壤墒情变化规律。利用土壤水分平衡方程和Penman公式等计算各旬土壤水分相对盈亏程度并对照2001~2003年在不浇水条件下得到的各旬土壤墒情资料,建立拟和方程,确定了干旱指标,恢复了1970~2003年的逐旬实际干旱序列。结果表明,模拟的逐旬干旱序列较好地滤出了灌溉因素,与实际自然土壤自然干旱程度接近。