基于筛分水平浓度法的洞庭湖沉积物质量基准初步分析

基于2013 2015年调查获取的129个洞庭湖表层沉积物和底栖生物的调查数据,应用筛分水平浓度法初步探讨了洞庭湖沉积物几种重金属沉积物质量基准的推荐值.结果表明,洞庭湖沉积物砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)和锌(Zn)含量均值为17.2、2.63、56.9、32.4、38.4和96.3 mg/kg(DW);筛分水平浓度法获取的洞庭湖沉积物As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn质量基准分别为11.97、1.13、42.03、19.17、23.63和67.54 mg/kg(DW).通过与不同国家及地区指定的重金属质量基准推荐值以及本地区采用其他方法推导的重金属基准推荐值进行比较,推算出本研究获取的6种重金属沉积物质量基准推荐值接近所有数据的中间值.对于洞庭湖流域,不同方法获取的沉积物重金属质量基准具有可比性.然而,鉴于用于推导沉积物质量基准的数据采集涉及的区域较为有限,且除了重金属污染外,影响底栖生物分布的因素较为复杂,导致获取的沉积物重金属质量基准推荐值存在一定的不确定性.     

吉林省浑江市幅1∶50 000水系沉积物测量原始数据集

吉林省浑江市幅1∶50 000水系沉积物测量共采集1961件水系沉积物样品, 采样粒级为-10目~+80目, 平均采样密度为5.1个/km²。采用发射光谱法(AES)、泡沫塑料吸附石墨炉原子吸收分光光谱法(GFAAS)、原子荧光法(AFS)及等离子体质谱法(ICP-MS)分析了Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、W、Sn、Mo、Cd、Co、Cr、Ni 等16种元素, 形成吉林省1∶50 000浑江市幅水系沉积物测量原始数据集。数据集包含有1961件样品以及其16元素的原始数据表1个(Excel), MapGIS格式图集1套(含有1张矿产地质图、1张采样点位图、16张单元素地球化学图、16张单元素异常图)。通过本数据集新发现单元素地球化学异常403处, 综合异常24处, 结合地质、物探、化探、遥感及已有成矿线索圈定金矿找矿靶区3处、铜及多金属找矿靶区2处。本文数据集为该区域提供了一套基础性的数据资源, 为基础地质及其他领域应用提供基础地球化学依据。     

BDS高精度动态检测系统的设计与实现

针对中国北斗卫星导航系统(BDS)用户设备动态性能的检测需求,本文设计了一种可以在真实环境下,高效、自动化测试的检测系统,称为BDS高精度动态检测系统(BDHDS).该系统以依维柯汽车为载体,高精度的惯性组合导航系统为测试基准,布设了卫星信号采集回放仪、卫星信号转发器、测试暗箱、监控设备等专业测试设备,并且基于JavaScript开发了自动化测试评估软件,实现了卫星信号采集、回放,测试结果实时显示,测试报表自动生成、测试过程记录等功能.为了检测BDHDS的有效性,本文选择了两种不同型号的BDS设备分别进行了静态、低速动态和高速动态跑车试验,试验结果表明该检测系统能够直观高效地评估BDS用户设备的动态性能.     

自然资源时空数据模型构建方法研究

针对基于山水林田湖草是生命共同体的系统思想,本文研究设计了一套基于混合建模的自然资源时空数据模型构建方法.该方法集成并扩展了实体表达、时空演变、地球空间网格、业务关系等多种模型,从而满足了自然资源在时间、空间、语义、管理、服务等方面一体化表达的需要.     

Optimization of headspace single-drop microextraction technique for extraction of light hydrocarbons (C6-C12) and its potential applications

In this study, headspace single-drop microextraction (HS-SDME) coupled with gas chromatography-flame ionization detection (GC-FID) was tested to determine C₆-C₁₂ light hydrocarbons (LHs) in petroleum and aqueous samples. Several significant experimental parameters, such as drop solvent type, drop volume, sample solution ionic strength, agitation speed and extraction time were optimized. Under optimum extraction conditions, specifically, a 1.5 μl microdrop of n-hexadecane, 30 min extraction of a 5 ml aqueous sample placed in a 10 ml vial, and stirring at 1000 rpm at room temperature, the reproducibility and accuracy of this method were found to be satisfactory. Two examples using this method indicated that HS-SDME is a simple, efficient and promising technique for the determination of volatile C₆-C₁₂ LHs in complex matrices.     

基于路径相似的登陆热带气旋降水之动力-统计集合预报模型

数值天气预报(NWP)过去几十年在热带气旋(TC)预报方面的最大进步是越来越准确的路径预报。对于登陆TC降水的预报,目前以数值模式为代表的技术手段预报能力还十分有限。围绕动力-统计结合之方法研究,初步发展了登陆热带气旋降水(LTP)预报的一种新方法:基于路径相似的登陆热带气旋降水之动力统计集合预报(LTP_DSEF)模型。该方法主要分为五步:TC路径预报、相似路径TC识别、其他特征相似性的判别、TC降水集合预报和最佳预报方案选择;涉及两个关键技术:TC降水分离的客观天气图分析法(OSAT)和TC路径相似面积指数(TSAI)。LTP DSEF模型对2012-2016年影响华南地区出现最大日降水量≥100 mm的21个TC的定量降水预报(QPF)试验结果显示,该模型对登陆TC过程降水的预报结果优于动力模式。登陆TC过程降水≥50 mm情况下,建模样本和独立样本平均TS评分均高于动力模式(EC、GFS、T639)相应的最好表现。对LTP_DSEF模型三个最佳方案的参数取值分析显示,起报时刻参数设定为最临近影响时刻即TC对陆地产生降水的前一天12:00 UTC、集合参数取最大值时预报效果稳定趋好。     

Antibiotics pollution in Gonghu Bay in the period of water diversion from Yangtze River to Taihu Lake

As a famous project in China, the water diversion from Yangtze River to Taihu Lake Project has impacts on the water quality of Taihu Lake, especially Gonghu Bay, which is the entrance of the diversion water and the drinking water source for Wuxi and Suzhou. To investigate contamination of the antibiotics in Gonghu Bay in the period of water diversion, 16 antibiotics in 14 water samples collected from Wangyu River and Gonghu Bay in China were analyzed by liquid chromatography–tandem mass spectrometry. The results indicated that the concentration of total antibiotics in Wangyu River and Gonghu Bay ranged from 1320 to 17,209 ng/L (mean: 3920?±?3841 ng/L). The average level of different antibiotics was tetracyclines (range 1082–15,310 ng/L, mean 3161?±?3479 ng/L)?>?quinolones (range 225–1325 ng/L, mean 463?±?276 ng/L)?>?sulfonamides (range n.d.–888 ng/L, mean 402?±?248 ng/L)?>?macrolides (range 12–17 ng/L, mean 14?±?2 ng/L), and levels of the detected antibiotics in Gonghu Bay were higher than that in Wangyu River, indicating that the antibiotics pollution in Gonghu Bay were much severer than Wangyu River. Ecological risk evaluation showed that in the Wangyu and Gonghu water, trimethoprim (TMP), sulfacetamide (SAAM), sulfamethoxypyridazine (SMP), and sulfamerazine (SMRZ) presented low ecological risk levels, chlortetracycline (CTC), tetracycline (TC), roxithromycin (ROM), and sulfamethoxazole (SMX) had medium level of risk, and oxytetracycline (OTC), norfloxacin (NOR), ofloxacin (OFL), ciprofloxacin (CIP), and enrofloxacin (ENR) had high level of ecological risk. The total hazard quotient of antibiotic mixtures for each sample site indicated high risk of antibiotics in Wangyu River and Gonghu Bay. In summary, the water diversion could mitigate antibiotic pollution in Gonghu Bay to a certain degree. However, the risk of antibiotics in the Wangyu River and Gonghu Bay is still high.     

高斯投影变形优化

为了改善高斯投影区域变形问题,该文提出将1减区域最大长度变形的一半作为比例系数,并将其乘以高斯投影公式形成新的割高斯投影.借助计算机代数系统分别推导了割高斯投影优化算法在中低纬度地区和靠近极点地区的长度比公式,分析了比例系数关于纬度和经差的变化趋势以及优化算法在不同区域的变形情况.结果表明,在同一区域内,经差越大纬度越...     

基于SCIAMACHY反演数据的全球CO2浓度时空变化特征研究

通过卫星观测光谱反演计算是当前观测全球CO₂浓度水平,分析其变化趋势的重要手段,但是由于观测条件及反演方法的限制,基于卫星观测光谱反演计算只能得到离散的CO₂浓度数据,需要借助空间插值方法才能获得空间连续的CO₂浓度数据。本文以SCIAMACHY研究团队发布的XCO₂浓度数据为基础数据,首先对比分析了空间分析中常用的3种经典插值方法（反距离加权法,克里格法,样条函数法）在XCO₂空间内插中的精度,综合分析平均绝对值误差、绝对值误差最大值和均方根误差3个指标,结果表明反距离加权插值法为最优内插方法。基于该方法生成2003年1月-2012年4月共计112个月的全球大陆XCO₂浓度分布数据集,并对全球大陆范围内XCO₂浓度的时空变化特征进行分析,发现在此时段内全球各个大陆XCO₂均表现出增加的趋势;在全球大陆平均水平上,XCO₂浓度增加幅度为17.43×10^-6,XCO₂年平均值增加速率约为2×10^-6,总体上呈现北半球增加速率高于南半球的特点。     

基于GPU-OpenACC的气候模式加速优化研究

为使数值模式适应异构架构在高性能计算领域的快速发展趋势,本文基于OpenACC语言,对气候模式BCC_AGCM3.0中动力框架三段程序段进行GPU加速优化试验。通过异步执行设置、循环内移、数据管理及向量参数化配置等方式,对模式中计算密集部分程序段进行GPU加速并行化,并进行了优化运行效率对比及正确性验证。试验结果表明,BCC_AGCM3.0模式中三段程序段GPU加速后效率提升均在3倍以上,BCC_AGCM气候模式全球涡度均方根相对误差控制在一定范围之内。加速方法及策略对于数值天气气候模式在异构环境下的移植与优化具有一定参考价值。