基于双波段图像的玉米长势自动观测方法研究

利用一款改装后具有近红外图像拍摄功能的民用相机和同型号未经改装的可见光拍摄像机监测作物的整个生长过程,根据作物和土壤在近红外和可见光图像中的敏感性不同,利用图像处理算法获取作物覆盖度(Ccp),并与人工观测的作物生长特征量进行相关分析。通过在中国气象科学院固城试验站开展的玉米观测试验,基于自动观测玉米图像获取的Ccp与人工观测植株高度(近红外R~2=0.9276,可见光R~2=0.8491)、叶面积指数(近红外R~2=0.9535,可见光R~2=0.8822)、干物质重量(近红外R~2=0.9497,可见光R~2=0.7708)等之间具有很高的相关性,同样表明利用近红外相机获取的玉米图像比可见光相机获取的图像能更好地反映玉米的生长特征。     

长江干流水化学成因与风化过程CO2消耗通量解析

长江流域面积巨大,岩性多变,加之三峡大坝等重大水利工程的影响,干流河水的水化学成因存在较大争议。此外,以往研究中流域矿物风化过程的碳汇通量估算一般基于阳离子来源分析,但该算法通常涉及多种矿物端元的参数选取,结果具有不确定性。本次研究对长江干流水化学的时空演变进行了整体分析,并基于上游河水样品HCO₃~-含量的校正与计算,提出了一种计算矿物风化过程碳汇通量的新方法。研究结果表明,蒸发盐溶解、循环盐作用、矿物风化及硫酸盐溶解是控制长江干流河水离子组成的主要水文地球化学作用,而人类活动主要影响了离海距离3 000 km以内河水NO₃~-含量;长江上游干流硅酸盐风化消耗CO₂速率为1.16×10~5 mol/(km~2·a),碳酸盐风化消耗CO₂速率为4.75×10~5 mol/(km~2·a)。本研究有助于加深对长江干流主要水文地球化学作用的认识,丰富和完善碳循环研究理论。     

西天山卡特巴阿苏金铜矿区成矿元素分布及其勘查意义

卡特巴阿苏金铜矿床是近年在西天山新发现的大型金铜矿床,资源储量有望继续扩大,后续勘探方向亟待明确。文章对矿区地表11条探槽和主矿段已完成的108个钻孔中金、铜品位进行了统计分析。研究结果表明,金铜成矿受构造断裂控制,沿断裂破碎带走向自西向东,成矿元素在平面和纵剖面中均显示Cu-Au→Au-Cu→Au(Cu)→Au的变化特征,暗示成矿流体自南西流向北东,成矿热源可能位于矿区63~47勘探线之间;在47勘探线剖面中,成矿元素自下而上显示Au-Cu→Au(Cu)→Au的变化特征,暗示成矿流体来自深部。结合在矿区63~47勘探线之间发现的与成矿有关的闪长岩小岩体,以及大比例尺勘查地球化学测量所反映的矿区自南西至北东具有W-CuAu→Au-Cu-Bi-Mo→Au(Cu)-Pb-Zn→Au-Ag的元素分布特征,认为矿区成矿中心可能在63~47勘探线之间,成矿流体由此沿断裂构造向北东方向迁移,后续正确的地质勘查方向应在63~47勘探线间的深部。     

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法测定金属镀锡层的厚度

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)应用于测定金属镀锡层的厚度时激光脉冲能量的大小及其稳定性会影响分析结果的准确度。本文采用一款自制的皮秒激光剥蚀固体进样系统(ps LA),与ICP-MS联用建立了一种测定金属镀锡层厚度的方法。在激光脉冲能量为12μJ,散焦距离为625μm的条件下采集锡和镀锡层基材元素检测同位素的时间分辨图,根据提出的边界确定规则确定了剥蚀镀锡层的时间,同时根据厚度标准片计算单位脉冲剥蚀量。该方法的单位脉冲剥蚀量为88 nm/pulse,厚度分辨率为0.40μm,应用于测定钢镀锡厚度标准片、铜镀锡厚度标准片、有涂层马口铁和镀锡不锈钢带等样品,测定值与认定值的最大偏差为0.5μm。本方法避免了激光脉冲能量的不稳定使得单位脉冲剥蚀量发生变化的问题,提高了镀层厚度测定的准确度,适用于各种形态、各种规格金属镀层厚度的测定,也可应用于生命科学、考古、环境、司法等领域。     

南京市地下水地源热泵系统适宜性分区评价:基于层次分析法和熵权系数法

浅层地温(热)能是一种可再生的新型环保能源,地下水地源热泵系统是开发利用浅层地热能的一种方式。层次分析法(AHP)能够充分利用专家的知识和经验,但是无法克服主观随意性带来的偏差;熵权系数法是一种客观的评价方法,但是不能反映决策者的偏好。结合南京的地质、水文地质条件、水温场、水化学条件等,提出基于AHP和熵权系数法的综合评价方法,对南京市地下水地源热泵系统应用适宜性进行分区,得到适宜区、较适宜区和不适宜区的分布范围和面积,对今后的开发利用工作具有指导意义。     

云南省人口红利区域差异分析

通过对云南省16州市2010年抚养比及人口红利利用率的对比,从空间上对各区域进行综合聚类,发现云南省目前总体上仍处于"人口盈利"期,人口红利分布不均衡且各区域之间存在较大差异。     

棉花覆盖度特征及与其他生长参数关系分析

利用安装在新疆乌兰乌苏农业气象试验站的作物生长自动监测系统2011—2012年拍摄的棉花生育期图像,采用现代图像处理技术进行阈值分割,自动获取棉花作物覆盖度(Ccp)数据,经对自动监测系统获取的Ccp值与棉花人工观测的叶面积指数(LAI)、植株高度之间关系进行分析,建立棉花Ccp与LAI、植株高度之间的关系模型。使用建立的关系模型,由自动监测系统获取的Ccp数据,反演2012年棉花的LAI和植株高度,并与人工观测结果进行对比。结果表明:应用棉花Ccp数据反演的LAI与人工实测结果具有较高的相关性和反演精度,说明通过自动观测棉花Ccp的方式进行LAI反演的方法是可行的;Ccp与株高的关系模型虽相关性高,但反演的株高精度较低,仍需进一步探索。     

Uncertainty and Sensitivity Analyses of the Simulated Seawater?Freshwater Mixing Zones in Steady-State Coastal Aquifers

The uncertainty and sensitivity of predicted positions and thicknesses of seawater-freshwater mixing zones with respect to uncertainties of saturated hydraulic conductivity, porosity, molecular diffusivity, longitudinal and transverse dispersivities were investigated in both head-control and flux-control inland boundary systems. It shows that uncertainties and sensitivities of predicted results vary in different boundary systems. With the same designed matrix of uncertain factors in simulation experiments, the variance of predicted positions and thickness in the flux-control system is much larger than that predicted in the head-control system. In a head-control system, the most sensitive factors for the predicted position of the mixing zone are inland freshwater head and transverse dispersivity. However, the predicted position of the mixing zone is more sensitive to saturated hydraulic conductivity in a flux-control system. In a head-control system, the most sensitive factors for the predicted thickness of the mixing zone include transverse dispersivity, molecular diffusivity, porosity, and longitudinal dispersivity, but the predicted thickness is more sensitive to the saturated hydraulic conductivity in a flux-control system. These findings improve our understandings for the development of seawater?freshwater mixing zone during seawater intrusion processes, and give technical support for groundwater resource management in coastal aquifers.     

2022年四川泸定MS6.8地震近场强震动模拟

基于随机有限断层模拟方法,选取2022年四川泸定地震近场100 km范围内9个触发强震台站进行强震动模拟。根据实测与模拟残差最小原则,确定此次强震动模拟的合理输入参数,并在此基础上获取地震峰值加速度的空间分布特征。研究结果表明,除JLT台外,大部分台站在0.05～1 s周期段的峰值加速度PGA及反应谱PSA的模拟结果与实际观测结果较为吻合,较好地预测了地震动。基于模拟结果给出的泸定地震烈度图与发布的仪器烈度图较为一致,等震线长轴呈NW-SE向。     

因子分析法在厦门港海域沉积物污染研究中的应用

本文测定了厦门港海域表层沉积物36个站位样品中10种污染物的含量,并用Q型因子分析法用电子计算机编制程序对36个样品10个变量进行聚类分析,结果表明36个站位表层沉积物大体可分成两类,一类以有机质、硫化物、铅、铜、汞含量较多为其特征,此类沉积物大多粒度较细,处于较封闭环境,另一类以DDT、666含量较多,有机质、硫化物等含量较少为特征,此类沉积物大多处于较开阔环境且粒度较粗,计算结果较好地解释了各站位的污染情况.