地球系统科学数据共享研究与实践

分布式、异构科学数据的整合集成与"一站式"共享服务是科学数据共享的关键和难点。首先,提出"创建地球系统科学数据共享联盟,共建、共享"的分散数据资源整合理念和按"总中心-分中心-数据资源点"三个层次的整合架构,然后,在组织模式上保障分布式数据资源的有效整合。即通过"元数据集中管理,数据体分散存储"的策略,从技术上保障分布式数据资源的快速整合。针对地球系统科学不同学科数据资源的特性,设计了地球系统科学数据核心元数据标准及扩展方案,利用MVC(元数据标准模型-显示视图-操作函数)模式实现多标准地学元数据的统一管理和自适应显示。最终,研究面向SOA的分布式地球系统科学数据共享平台,通过"一个总中心,认证中心和若干个分中心",形成物理上分布、逻辑上统一的分布式服务网络,从而为用户提供"一站式"的数据共享服务。     

基于RTP的矢量数据流式传输研究

针对WebGIS中大规模矢量数据的网络传输问题,提出采用流式传输方式分批次向客户端传输所需数据,从而达到矢量数据在线实时应用的目的。通过研究流式传输机制,建立了适应于矢量数据流式传输的服务框架;按照流式传输的要求,对矢量数据进行分块组织,保证每个批次的要素作为独立的单元传输并在客户端处理;在传输过程中,实时传输协议实现了矢量数据流式传输机制,并参照流媒体文件“边传边播”的模式,设计了矢量数据的封包和解包算法。该方法实现了矢量数据的发送和接收,达到了多次往复传输的目标,且能通过差错控制和压缩加密等手段提高数据传输效率、保证数据传输质量和安全。实验证明,矢量数据的流式传输能降低约一半的数据传输量,有效地提高了传输效率,降低了系统响应时间。     

恩平凹陷南部隆起带油气成藏模式

南部隆起带是恩平凹陷的主要成藏带。利用基础资料, 系统分析了南部隆起带油气成藏的条件与特征, 总结了南部隆起带油气成藏的模式。恩平凹陷南部隆起带油气主要来自北侧EP17洼始新统文昌组中深湖相烃源岩, 南部隆起带之下缺失文昌组沉积, 存在油气的有利仓储区, 油气通过沟通有利仓储区的断裂运移, 主要有仓上-上盘诱导裂缝带垂向输导-连通砂体侧向输导-滑动破碎带侧向封堵-断块油气藏、仓上-上盘诱导裂缝带垂向输导-连通砂体侧向输导-它源自圈背斜油气藏以及仓上-下盘诱导裂缝带垂向输导-连通砂体侧向输导-滑动破碎带侧向封堵-断鼻油气藏3种成藏模式。      

1996—2015年纽约湾区生态系统服务对景观格局变化的响应

生态系统服务价值对景观格局演变的响应研究已成为地理学、生态学等领域的研究热点。以纽约湾区为研究区,利用1996—2015年土地覆被数据和数字高程数据,采用生态系统服务价值当量估算法、景观格局指数、空间自相关分析等方法,分析1996—2015年湾区景观格局的时空演变规律,定量评估研究区生态系统服务价值,探讨纽约湾区生态系统服务价值对景观格局变化的响应。结果表明：①纽约湾区景观以林地和建设用地为主,其整体变化幅度较小,20年间湿地面积减少约10.94%,而建设用地增长幅度较高,约25.91%。②纽约湾区1996—2015年间ESV总量呈逐步减少,20年间共减少57.83亿元,2000—2005年间下降幅度较大约1.69%。③湾区ESV空间异质性较强,不同地区ESV增减所对应的土地利用转移各有差异。湾区南部热点区多出现湿地增加,而北部则以水域、草地增加为主。湾区西部冷点区多为湿地转林地的现象,而中部冷点区则以建设用地增加为主。④除建设用地外,湾区其余地类均呈现人为干预越少,景观结合度、聚集度越高,越有利于提升湾区整体的生态系统服务价值的规律。⑤纽约湾区ESV强度与土地利用程度（La）的空间关联性较弱,且湾区生态环境质量逐年下降。研究结果希望对世界级大湾区环境资源利用率的提升研究具有借鉴意义。     

面向数据共享的地球系统科学数据分类探讨

地球系统科学数据共享在国际、国内都有迫切的需求。由于地球系统科学固有的学科交叉性和综合性,如何建立科学、通用的数据分类体系是困扰该领域数据共享和服务的难题。首先综合分析了国际上地球系统科学领域主要的数据分类体系,重点对美国全球变化主目录(GCMD)分类系统及其2005—2013年的演变趋势进行分析,指出当前该数据分类呈现扁平化、两极化的显著特征。在此基础上,重点梳理了国家科技基础条件平台———地球系统科学数据共享平台的用户服务记录,揭示了用户访问频次最高的数据集和检索关键词。结合GCMD系统化、结构化的分类思想和国家地球系统科学数据共享平台用户化的数据服务需求,提出扁平化的地球系统科学数据目录分类和规范化的关键词表体系2种分类模式。     

碳酸盐岩团簇同位素约束下的川东地区二叠系热演化

有效古温标的缺乏制约了碳酸盐岩层系热史的研究,团簇同位素作为一种新兴古温标,对碳酸盐岩层系热史重建具有重要意义。四川盆地二叠系是天然气勘探开发的重点层系,本文通过对川东地区二叠系碳酸盐岩样品进行团簇同位素测试,联合镜质组反射率重建了二叠纪以来的热史,在此基础上明确了二叠系烃源岩的热演化,并讨论了峨眉山地幔柱对川东热体制的影响。川东地区碳酸盐岩的团簇同位素温度在101. 7~178. 7℃,利用交换/扩散模型进行热史模拟认为：川东地区晚白垩世古温度最高,最高古温度在213~225℃,古地温梯度在23~33 ℃/km;川东地区二叠纪古热流最高,最高古热流约为55~70 mW/m 2,二叠纪之后热流逐渐降低至现今大地热流。烃源岩热演化分析认为：川东地区二叠系烃源岩热演化具有阶段性,热演化受控于构造运动,受印支期运动和燕山 喜马拉雅期运动影响存在两期热演化停滞,晚白垩世达到最高古温度后停止生烃,现今处于生气阶段。川东地区二叠纪热流值和烃源岩热演化主要受到地壳拉张减薄作用的影响,受峨眉山地幔柱的影响较小且具有局限性。     

地学领域数据网格的构建与其应用案例分析

网格是20世纪90年代中期发展起来的新技术,它把互联网上分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作。本文简单介绍了信息领域网格的起源和发展过程,并对几种网络计算技术进行了比较分析。进而将网格技术引入到地学领域,对地学数据网格作了初步的需求分析,阐述了构建地学数据网格的思路。最后,以人地系统科学数据网格为例,分...     

南极冰层取心钻探酯基钻井液抗低温性能试验

钻井液的选择是顺利进行极地科学钻探工程的关键技术之一。为寻找一种新型安全、环保的耐低温钻井液,笔者深入分析一元脂肪酸酯与二元脂肪酸酯分子结构特点,对三种不同混合酯的耐低温性能进行了试验研究,测试了三种混合酯的黏度与密度随温度的变化。试验发现,当温度下降时,混合酯的黏度都存在一个稠化温度,稠化温度的高低受酯的分子结构、分子量及分子间作用力的影响。混合酯的组成、分子结构及分子间作用力大小不影响密度随温度的变化关系,但对密度的大小与密度增加的速度影响较大。     

面向服务的地学多源数据虚拟整合及其可视化分析

科学数据共享的推进,给科研人员带来了前所未有的科研契机,但是依然没有摆脱"搜集数据-下载数据-整理分析数据"的科研流程,这种传统的科研流程已经严重阻碍了科研效率的产出,科研人员对信息和知识的需求已经远远大于对数据本身的需求,而要实现对信息和知识的挖掘,多源数据的实时整合与在线可视化分析是其关键。本文选择社会经济研究主题,以中国社会经济统计数据、国家基础地理行政区划矢量数据为例,并结合ESRI和Google的全球地图与影像服务,采用在线虚拟整合的方法,探讨了面向服务的地学多源数据集成方案及其可视化分析,以期达到快速的知识发现与信息获取。研究结果表明:面向服务的技术架构虽然已经成熟,相对于传统的数据共享和应用系统在数据接口开放性、集成性和应用扩展性等方面具有明显的优势,能够切实解决多源异构数据的整合问题,但是技术的成熟并不等于应用的成熟,广泛而成熟的应用不但需要技术的支撑,更需要友好和智能的操作界面,这方面还需要较长的时间去探索。从本文的应用实例来看,在面向服务技术的深入应用过程中,还存在着不同来源数据单位不统一、操作流程复杂、服务规范不统一等问题。同时,在不同类型服务的标准化、操作智能化和多源服务的功能应用模块化等方面还需要大量的实践,才能进一步推进地学信息化科研环境的建设,以全方位为科研人员服务。     

新增建设用地土地有偿使用费征收标准调整对耕地保护效果影响的计量分析——以江苏省为例

以农用地转用环节征收数额较大、改革相对较早的新增建设用地土地有偿使用费为研究对象,建立BP神经网络模型,以江苏省为例,拟合新增费标准与耕地面积减少量之间的动态变化关系,通过虚拟仿真实验模拟不同新增费征收标准情景下的耕地保护效果。研究结果表明:通过新增费的政策设置,1999~2008年江苏省累计抑制耕地面积减少29.54hm²;通过新增费征收标准调整,2007~2008年江苏省抑制耕地面积减少10.90hm²,1999年和2007年两种征收标准下的耕地保护贡献度均在1%左右。研究得到以下结论:①新增费的设立增加了地方政府用地成本,对抑制耕地占用的规模和速度具有一定作用;②在一定范围内,新增费征收标准越高,耕地保护效果越好;③总体而言,新增费的耕地保护效果尚不显著,其贡献度仍较为有限,相关政策有待进一步的完善。