多年冻土退化下碳、氮和污染物循环研究进展

多年冻土储存了大量的有机碳、氮素以及持久性有机污染物和汞等污染物.全球变暖背景下,目前全球大部分的多年冻土都处于退化状态.多年冻土区土壤温度升高、多年冻土层解冻后,土壤温度水分会发生变化,从而改变微生物的生长代谢过程,进而改变多年冻土区的物质循环.通过综述多年冻土区的碳、氮及污染物的储量及其在多年冻土退化下的迁移转化及输出特征,研究发现:多年冻土退化增加活动层厚度、形成热喀斯特地貌,一方面导致碳基和氮基温室气体快速释放到大气中,另一方面也向水生系统中输出溶解性碳氮组分及可溶性污染物,这些过程会导致多年冻土由碳、氮和污染物储存的"汇"转变为"源",并最终影响全球生物地球化学循环.明确多年冻土区碳、氮和污染物的生物地球化学循环过程对于全面理解气候变化对自然和人类社会系统的影响具有重要作用.未来研究中,还需要结合多学科技术手段,开展多年冻土退化过程、水文过程与生物化学循环过程的系统集成研究,此外,还需加强汞、POPs等污染物的二次释放过程与碳氮循环的耦合关系研究,定量多年冻土中污染物二次释放的环境效应,以深刻认识多年冻土中物质循环过程并为气候和环境变化提供预测依据.     

冷空气过程对黄海东海区域海洋大气边界层结构影响的个例分析

利用一次冷空气过程的14组GPS探空数据,采用位温梯度法确定了冷空气过境前后大气边界层高度,并分析了冷空气过程对大气边界层结构的影响。结果表明：冷锋过境加大了海洋大气边界层的静力不稳定度,使边界层内对流活动增强,且锋面过后距离锋面越近的区域边界层的静力不稳定度越大;冷锋过境使边界层的平均高度升高,边界层顶处逆温梯度增大。结合ERA-Interim再分析资料,分析认为大气边界层高度与静力稳定度（海气温差）存在显著的正相关关系（相关系数达0.73）,海气温差越大,大气边界层高度越高。     

激电测量在苏吉泉东金矿勘查中的应用

对苏吉泉东金矿进行激电测量,获得激电异常数据(电阻率ρ_s和视极化率η_s)。把不同测线上性质相同的电阻率ρ_s和视极化率η_s的反交点按对应关系联接起来,分别作为相应的破碎带和极化体位置,同时结合地质资料多次反馈,逐步逼近真实地质体。圈定了PSD1,PSD2两个破碎带和Jht1,Jht2,Jht3三个极化体,通过ρ_s和η_s的一维反演及二维反演,拟合出破碎带和极化体的形态特征及相对深度,为矿产勘探提供了较为明确的地球物理依据。     

异构环境下地理空间信息网格计算模式及体系结构研究

与机群系统相比,地理空间信息网格计算模式的优势在于可以更好地解决资源的异构性问题,支持资源的柔性伸缩及多种并行编程环境,支持科学计算库与工具软件,支持可视化动态人机交互。地理空间信息网格计算模式的体系结构是具有一定智能的分层结构。本文参考五层沙漏结构思想和前人的研究成果,研究设计了具有资源底层、安全调度层、抽象接口层、中间件层、应用接口层和应用层等六个层面的地理空间信息网格计算系统多层体系结构。     

基于多协议的地理信息服务集成

设计了多协议地理信息服务集成框架,探讨解决了其中的关键问题,实现了从不同地理信息服务获取的影像数据、矢量数据和DEM数据的无缝集成。     

异步地理信息网络处理服务方法研究

随着海量分布式地理空间数据的持续增长和地理空间处理服务复杂程度的不断增加,异步地理空间信息服务已经成为当前地理空间信息领域的研究热点。开放地理信息联盟(Open GIS Consortium,OGC)针对地理空间信息服务互操作制定的一系列标准规范大多建立在同步协议之上,适用于较为简单的非实时计算环境,难以满足复杂、动态的异步信息处理需求。本文提出了一种异步网络处理服务实现方法,以网络处理服务(Web processing service,WPS)和网络通知服务(Web notification service,WNS)为核心,扩展了标准的网络处理服务请求,从而支持异步调用。     

罗布泊湖相沉积物极化散射特性及其环境意义

通过对罗布泊古湖盆区域("大耳朵")湖相沉积物含水量与含盐量、介电性质、地表微地貌等理化参量的分析,本文提出了罗布泊古湖盆区域的散射过程与次地表散射结构;利用全极化测量技术(PolSAR, Polarimetric Synthetic Aperture Radar),本文对不同纹理区域进行了物理散射机制的定量化剖析,同极化相关分析与极化度推算结果表明整个"大耳朵"区域后向散射强烈,亮条带比暗条带的散射机制更为复杂,地表微地貌状态是造成"大耳朵"特征的表观原因.在此基础上,本文利用极化分解技术进一步分离不同散射机制分量,通过定量比较各部分贡献对于"大耳朵"特征的表征能力,提出次地表介质性质(如含盐量)是"大耳朵"特征的根本性成因,相关性可达0.784,同时分析了次地表高含水含盐湖相沉积物在SAR响应中的重要性及其与地表形态之间的动力学形成机制.最后,本文论证了合成孔径雷达(SAR, Synthetic Aperture Radar)在罗布泊地区的穿透能力,预示着SAR遥感技术在干旱区环境研究中的应用潜力.     

夏半年青藏高原“湿池”的水汽分布及水汽输送特征

采用1948-2007年共计60年的NCEP/NCAR再分析资料.计算了夏半年(4-9月)青藏高原大气中的可降水量、水汽输送通量和水汽输送通量散度,分析了夏半年青藏高原可降水量的分布和变化特征,青藏高原及其附近的水汽输送.结果表明:在对流层中层的青藏高原上空,夏季是一个明显的大气水汽含量高中心,"湿池"特征非常显著,湿池主要有三个大的可降水量中心,即高原的西南部、东南部和高原南侧.4-9月,高原上的可降水量变化很大,高原的增湿的速度小于减湿的速度.水汽进人高原主要通过三条水汽通道,即西风带水汽输送通道、印度洋-孟别拉湾水汽通道和南海-孟加托湾水汽通道.水汽主要在高原西南侧、喜马拉雅山中段和高原东南侧进入高原.     

复杂山地条件、特长、大埋深公路隧道工程地震勘探技术方法

通过对复杂山地条件、特长、大埋深的雪峰山公路隧道的工程地震勘探实例,介绍和分析了根据实地情况开发和应用的高分辨率地震震源激发技术,复杂地形、地质构造条件下共排列双向变偏移距高分辨率反射波多次覆盖技术,环保型地震反射波与折射波法野外同步施工技术.     

斥水性土壤水分入渗试验和模型

为研究斥水性土壤水分入渗规律,并探寻适用于斥水性土壤水分入渗的数学模型,以妫水河流域亲水性和斥水性土壤为研究对象,开展室内一维垂直土柱入渗试验;分别采用Kostiakov分段函数、Fourier级数、一阶Gaussian函数以及Gaussian分段函数对斥水性土壤入渗率进行拟合。试验结果表明:亲水性土壤入渗率随时间呈单调减小变化趋势,斥水性土壤入渗一段时间后累积入渗量会出现翘尾现象,入渗率为先增大后减小的单峰曲线。模型图形分析表明: Kostiakov分段函数入渗率在拐点处同时存在一个极大值和极小值,Fourier级数存在多个波峰,一阶Gaussian函数不能反映入渗率在拐点后大于拐点前的试验现象,因而均难以真实反映斥水性水分入渗过程。忽略水分开始快速入渗过程,Gaussian分段函数模型不仅能够反映入渗率在拐点前的单调增以及拐点后的单调减过程,同时也能够体现入渗率在拐点后大于拐点前的试验现象。