浅谈第三次全国国土调查图集的表示内容与设计思路

第三次全国国土调查(简称"三调")产生了丰富的数据、文字及图件成果等,图集作为"三调"成果的重要组成部分,是对"三调"工作的全面总结、展示与升华.从"三调"图集的编制与设计出发,阐述了图集的总体设计思路以及结合"三调"数据特点的具体思考,介绍了重点图幅的表示内容,针对图集的不同用途与定位,提出了多条设计主线及编排方法,并展示了专题符号的初步设计与研究成果等,以期为"三调"图集的实际编制提供参考.     

近80年来中国大陆地区人口密度分界线变化

1935年胡焕庸先生通过对中国人口分布特征的研究,提出了被后人称之为"爱辉-腾冲"线的人口密度分界线。为了研究中国大陆地区近80年来人口分布格局的演变特征,本文基于胡焕庸先生给定的人口比例阈值,以县域边界为基础,依据洛伦兹(Lorenz)曲线原理,精确厘定了1935年—2010年间的7期人口密度分界线,并进一步分析该线的变动过程及其两侧人口比例变化特征。结果显示1935年以后至2010年,人口密度分界线的西北部人口增长速率明显高于东南部,中国人口分布极端不均衡的情况有所缓解。     

Estimation of extreme marine hydrodynamic variables in western Laizhou Bay

Laizhou Bay and its adjacent waters are of great importance to China's marine oil and gas development. It is therefore crucial to estimate return-period values of marine environmental variables in this region to ensure the safety and success of maritime engineering and maritime exploration. In this study, we used numerical simulations to estimate extreme wave height, sea current velocity and sea-level height in western Laizhou Bay. The results show that the sea-level rise starts at the mouth of the bay, increases toward west/southwest, and reaches its maximum in the deepest basin of the bay. The 100-year return-period values of sea level rise can reach 3.4–4.0 m in the western bay. The elevation of the western part of the Qingdong Oil Field would remain above the sea surface during extreme low sea level, while the rest of the oil field would be 1.6–2.4 m below the sea surface. The return-period value of wave height is strongly affected by water depth; in fact, its spatial distribution is similar to the isobath's. The 100-year return-period values of effective wave height can be 6 m or higher in the central bay and be more than 1 m in the shallow water near shore. The 100-year return-period values of current velocity is about 1.2–1.8 m s-1 in the Qingdong Oil Field. These results provide scientific basis for ensuring construction safety and reducing construction cost.     

利用GRACE/GRACE-FO重力卫星探测黄河流域水储量能力及极端气候发生的可能性

基于2004~2021年GRACE/GRACE-FO重力卫星数据反演黄河流域陆地水储量时空变化,并构建干旱指数模型和洪水因子模型,对黄河流域的极端气候现象进行分析研究。结果表明,2004~2021年黄河流域的陆地水储量以0.56 cm/a的速度减少,具有明显的季节周期性特征,在夏季和秋季呈盈余状态,春季和冬季呈亏损状态;干旱指数模型监测到期间黄河流域发生极度干旱事件22次、重度干旱事件37次,干旱事件范围涵盖整个黄河流域;洪水因子模型探测到黄河流域共发生洪水事件118次,多出现在夏季和秋季雨水较为丰沛的时候,期间黄河流域陆地水储量能力较弱,降雨量增大。利用GRACE/GRACE-FO重力卫星数据构建的干旱指数模型和洪水因子模型探测的气象结果与实际观测结果较为符合,能真实反映黄河流域发生的极端气候,可为极端气候研究提供有利工具。     

二氧化碳地质封存瞬时非达西流井筒泄漏模型研究

二氧化碳地质封存的有效性和持久性依赖于地层的完整性,废弃井的存在是潜在的CO2逃逸路径,需要了解流体在井中的流动过程,才能确保封存的安全性。使用最近开发的TOUGH2系列软件的T2Well/ECO2N模块进行研究,此模块利用DFM模型(Drift Flux Model)考虑流体的相间滑移过程,能够更为精确地描述高速多相井流过程。笔者以我国首个CCS示范项目———神华10万吨/年CCS项目为背景,对CO2潜在的井泄漏情况进行了模拟研究,了解泄漏过程中压力和流体速度等参数的变化过程,并对系统压力、盐度(井底增加0.1MPa、1Mpa和改变储层盐度)参数进行了敏感性分析。结果表明:井筒中的流体传播速度极快,难以用达西流描述;井筒浅部出现二氧化碳的相态转变;二氧化碳的大量累积使得气体饱和度、压力、气液相流量和密度等参数出现明显波动;压力和盐度的是气液相流量和流速的敏感参数。     

GIA重力与垂直位移理论近似关系的实测验证

利用位于冰川均衡调整(GIA)近场的北美和北欧地区绝对重力和GPS垂直位移观测数据,得到GIA重力与垂直位移的实测比值为0.145±0.019μGal/mm,验证了Wahr关于GIA重力与垂直位移的近似理论线性关系,发现理论值与实测值的相对差异为6.2%。研究结果可为利用该理论近似线性关系的相关研究提供有意义的参考。     

中国区域产业结构演化的路径突破

在经济转型新阶段,如何突破已有资源条件的束缚,创造新的产业发展路径是区域经济增长的突破口。路径依赖和路径突破是区域创造产业发展路径的两种途径,已有演化经济地理学研究证实区域生产结构的演化依赖地区已有生产能力,是一种路径依赖的结果,而谁是突破区域现有生产能力实现新路径创造的开拓者却尚未得知。本文基于1999-2012年中国337个地级城市的424个四位数产业数据,沿用Hidalgo等人对生产能力的定义,研究中国产业演化过程中路径突破的可能,结果发现：地区新产业的进入以及已有产业的退出有助于地区突破对原有生产结构的依赖,是区域产业发展新路径的创造者。政府补贴一方面有利于地区现有生产能力的提升,增强地区路径依赖趋势;另一方面可为地区带来新的路径,实现路径突破并为区域创造新的发展机会。此外,政府补贴影响产业演化路径选择的效用受地方财政能力限制,并在空间上存在显著差异。     

主要极地国家的极地科技体制探究——以美国、俄罗斯和澳大利亚为例

引领一国极地科学考察与研究的极地科技体制,已引起世界各国的广泛关注与重视。极地科技体制是指极地科学技术研究与管理的机构设置、职责范围、权属关系和管理方式的结构体系和组织架构,科学合理完善的极地科技体制是促进极地事业发展的前提和基础。文中重点研究分析了美国、俄罗斯和澳大利亚三个具有代表性极地国家的极地科技体制,并对上述三国的极地科技体制进行了概括总结,最后着眼于我国极地科技体制的现状,从学术和理论层面探讨了我国极地科技体制未来的改革方向,期待我国极地事业在"十三五"时期能够搭乘全面深化改革的便车实现跨越式发展,逐步形成适合我国国情并且相对完善的极地科技体制。     

火星和地球雅丹形态学类比分析——以埃律西昂平原和柴达木盆地为例

作为一种风蚀地貌,雅丹地貌是对环境长期适应的一种表现,其形态特征可以反映所受内外营力的作用。对火星埃律西昂平原和地球柴达木盆地雅丹体的形态参数进行对比分析。结果显示：（1）埃律西昂平原雅丹体的长宽比（3.49）与柴达木盆地雅丹体的长宽比（3.57）较为接近,同时也与理想状态下的长宽比（4）接近,它们都具有流线型的形态,且处于雅丹体发育的成熟期。（2）柴达木盆地雅丹体是鲸背状,埃律西昂平原雅丹体是椭圆状,原因是柴达木盆地雅丹体常年受盛行风的影响,埃律西昂平原雅丹体受两种反向风的影响。柴达木盆地雅丹体表面崩裂的痕迹不明显,埃律西昂平原雅丹体表面崩裂的痕迹比较明显,原因是形成雅丹体的物质基础和温差环境不同：柴达木盆地雅丹体的物质基础是湖相沉积物,雅丹体表面有减弱风化的盐壳;埃律西昂平原雅丹体的物质基础是火山熔岩流,而且火星的昼夜温差大于地球。     

高光谱吸收特征参数反演草地光合有效辐射吸收率

在植被光合有效辐射吸收率(FAPAR)遥感估算中被广泛采用的植被指数法,其估算精度往往受到"红波段吸收峰"峰值点光谱反射率易饱和特征的影响。考虑到高光谱吸收特征参数能较好地诠释地物光谱吸收特征的细节信息,基于微分法与包络线去除法研发"高光谱曲线特征吸收峰自动识别法"识别对FAPAR敏感的特征吸收峰,再结合连续统去除法以及光谱吸收指数(SAI)提取FAPAR的高光谱吸收特征参数,构建估算天然草地冠层水平FAPAR的高光谱吸收特征参数模型。结果表明:(1)天然草地冠层FAPAR与高光谱吸收特征参数具有很好的相关性,其中,"红波段吸收峰"SAI对FAPAR变化最为敏感,在植被覆盖度较高时,其饱和性相比"红波段吸收峰"峰值点反射率与归一化植被(NDVI)值有较大的提升。(2)以"红波段吸收峰"SAI为变量的对数方程为FAPAR的最佳估算模型,在植被覆盖度处于中与高时,其FAPAR预测精度比NDVI模型有不同程度的提高。研究采用的高光谱吸收特征参数一定程度上弥补了部分植被指数因饱和问题在估算FAPAR时的不足,可作为植被FAPAR反演的新参数,适用于中、高覆盖度的天然草地FAPAR监测。