酸洗法测定海洋沉积物有机碳和无机碳含量的致命缺陷

Organic and inorganic carbon contents of marine sediments are important to reconstruct marine productivity,global carbon cycle, and climate change. A proper method to separate and determine organic and inorganic carbons is thus of great necessity. Although the best method is still disputable, the acid leaching method is widely used in many laboratories because of its ease-of-use and high accuracy. The results of the elemental analysis of sediment trap samples reveal that organic and inorganic carbon contents cannot be obtained using the acid leaching method, causing an infinitely amplified error when the carbon content of the decarbonated sample is 12%±1% according to a mathematical derivation. Acid fumigation and gasometric methods are used for comparison, which indicates that other methods can avoid this problem in organic carbon analysis. For the first time, this study uncovers the pitfalls of the acid leaching method, which limits the implication in practical laboratory measurement, and recommends alternative solutions of organic/inorganic carbon determination in marine sediments.     

热带太平洋盐度变化:2015?2017年盐度异常

本文利用Argo海水盐度资料、海流同化数据和同期大气再分析数据,探讨热带太平洋盐度趋势变化和相关动力过程。Argo资料显示,2015?2017年热带太平洋出现显著的盐度异常(SAE),这是改变长期趋势的主要原因,表现为表层显著淡化和次表层咸化特征。这种盐度异常具有明显的区域性特征和垂直结构的差异,体现在热带太平洋北部海区(NTP)和南太平洋辐合区(SPCZ)表层淡化,盐度最大变幅为0.71～0.92,淡化可以达到混合层底;热带太平洋南部海区(STP)次表层咸化,最大变幅为0.46,主要发生在温跃层附近,期间盐度异常沿着等位密面从西向东扩展。平流和挟卷是与SAE密切相关的海洋动力过程,两者在NTP淡化海域有着持续而较为显著的影响,在SPCZ淡化、STP咸化海域后期贡献也较大,其中盐度平流对热带太平洋海区盐度变化起主要贡献。NTP淡化海区表层淡水通量和STP咸化海区密度补偿引起的混合也是SAE的重要影响因素。     

基于快速数字锁相的溶解氧检测优化设计

溶解氧浓度检测在水产养殖和环境监测中具有重要的意义。本文提出了一种基于快速数字锁相的溶解氧检测优化设计,利用快速数字锁相算法与过采样技术,实现了荧光信号和调制信号的快速相位解调,并得到二者相位差,根据Stern-Volmer方程求出溶解氧浓度值。本文分析了调制频率对测量结果的影响,选择合适的调制频率用于测量,并利用最小二乘法对测量结果进行拟合,拟合后的确定系数R-square为0.999 25。实验数据表明,测量结果相对误差（RE）小于±1.5%,相对标准差（RSD）小于4%,稳定时间小于50 s。本文提出的优化设计不仅具有较高的测量精度,还简化了硬件设计,降低了成本。     

基于受限自然语言的GIS命令解析方法

自然语言使用自由、灵活,并且不受环境和地点的约束,是一种流畅、快捷的信息交流方式。在地理信息系统中合理地运用自然语言,实现用户与系统之间的人机交互,将有助于GIS的智能化发展。自然语言以文字的形式发送GIS命令,其中负载了大量空间数据信息和GIS的基本操作指令。因此,基于受限自然语言的GIS命令解析,旨在从输入的语句中抽取与GIS操作有关的信息。本文根据规则匹配的思想,按地图浏览、数据读写、数据采集、信息查询、空间分析功能和词语搭配关系对词汇进行分类标记,并且通过语句切分、语句规范化、规则匹配及函数映射四个处理过程,对以受限自然语言为输入形式的GIS命令进行解析。经实例分析表明,规则匹配方法可以较好地消除自然语言中非结构化空间信息与GIS中结构化空间信息之间的语义障碍,有助于自然语言在GIS中的深入应用。     

渤海悬浮物分布的遥感研究渤海悬浮物分布的遥感研究

利用渤海湾和莱州湾现场实测的悬浮物含量和光谱数据,建立了基于555和670 nm波段遥感反射率的悬浮物含量遥感反演模型。经检验,模型平均相对误差优于20%,对输入端误差不敏感。基于该模型,利用ENVISAT MERIS遥感数据,从空间分布格局、大风过程的短期扰动以及季节性差异等方面分析了渤海悬浮物的时空分布特征。（1）渤海悬浮物含量的高值区集中分布在莱州湾（尤其是黄河口和莱州湾湾底）和渤海湾沿岸,此外在辽东湾沿岸海域悬浮物含量也相对较高,而在渤海大部水体悬浮物含量较低。（2）大风过程可在短期内（约1~3 d）显著改变全渤海的悬浮物空间分布格局,其中渤海湾和莱州湾响应最为强烈,辽东湾响应相对较弱,这与其各自的水深条件、底质类型和悬浮物粒径等因素有关。（3）渤海悬浮物含量总体上呈春夏低、秋冬高的分布特征;季节性差异最显著的区域是渤海湾、莱州湾和辽东湾,差异性最小的是秦皇岛近岸海域;风力等气候因素是悬浮物分布呈现季节性差异的主要原因,入海径流是另一重要因素     

赤潮藻类温度生态幅的定量表达模型研究

首先在Moisan的温度和比生长率关系基础上,依据Shelford耐受性定律,建立了赤潮藻类温度生态幅(最适温度、适温范围、耐受范围)的定量表达模型。同时,依据此模型可定量导出赤潮藻类的生物学零度。其次,结合实验培养数据,建立了东海原甲藻比生长率的温度响应模式,并利用研究结果定量得到该藻种的温度生态幅,这与已有的实验研究和现场监测结果有较好的一致性。     

饲料中磷脂含量对刺参生长和体成分的影响

以磷脂质量分数为0.05%,0.33%,0.65%,0.96%,1.23%,1.55%,2.08%的刺参(Apostichopus japonicus)饲料分别饲喂刺参幼参(平均体质量为0.8 g),饲养31 d后,测定刺参的增重率、成活率、体成分以及实验刺参体内的磷脂含量.实验结果表明,饲料中磷脂的含量对刺参生长和体内磷脂质量分数有明显影响.随着饲料中磷脂质量分数的增加到0.65%时,实验刺参的增重率逐渐增加到最大值111.13%,而后则不再增加;刺参体内的磷脂质量分数在饲料中的磷脂质量分数达到0.33%时即接近最大值,达到3.20%,而当饲料磷脂质量分数继续升高时,也不再明显增加.实验刺参体内粗蛋白、粗脂肪及粗灰分在各处理间没有显著差异.因此刺参对饲料磷脂的需求量应为0.65%.     

海洋天然气水合物开采方法及产量分析

海洋天然气水合物的巨大储量刺激了世界各国能源部门努力研究如何从天然气水合物储层生产天然气。根据水合物形成的条件,只有当水合物处在其相平衡条件以外,水合物才能分解。因此,水合物的开采方法只能为热熔法、抑制剂刺激法、减压法和地面分解法。为了对天然气水合物储层中气体的生产有个定量的评估,本文以水合物开采井为例,运用数学方法推导了水合物井中气体的产生量。结果表明,在天然气水合物储层中,天然气释放量是井内水合物分解温度、压力及水合物层气体渗透性的敏感函数。该函数可以用于天然气水合物井气体开采量的计算及对水合物储层可开采性评价。     

渤海近岸水体漫衰减系数Kd(490)遥感反演模型

Irrigated land is one of the most important parts in land cover classification system, but until now it has seldom been reported about extracting it from remote sensing data and monitoring its dynamic change. The existing researches are focused on the land use-cover change (LUCC) and the irrigated area mapping, so the study on extracting irrigated land is much more important. On the basis of close relationship between water deficit index (WDI) and soil water content, this paper firstly combines two neighbor NDVI and the surface-air temperature (Ts-Ta) and conforms one Vegetation Index Temperature (VIT). It makes the timely incomparable WDI comparable and then computes the change of WDI during the monitored period. Secondly it infers the change of soil water. Thirdly it removes the rainfall’s influence under some assumption and extracts the irrigated land of the survey area. Results show that comparing with census data all the deviation is below 7% in the survey area except Shanxi province, which means that the extracted results are comparable with census data. Extracted irrigated land mainly distributes around rivers, lakes, and reservoirs or on the irrigated regions and oasises. The results are consistent with the centralized region which has abundant irrigated land known before. The results are checked elementarily using TM images. All the precisions are above 70% except in Shanxi province. The precision in Xinjiang municipality is the highest.     

汶川Ms8.0地震重灾区次生地质灾害遥感精细解译

汶川Ms8.0地震诱发了大量次生地质灾害, 主要包括崩塌、滑坡与泥石流等。在获取到全面的研究区震后多源遥感影像后, 采用人工目视解译的方法, 对14个重灾县(市)进行次生地质灾害解译工作, 共解译出约46560处崩塌、滑坡、泥石流等地震次生地质灾害, 灾害总面积约687.1km2。基于GIS平台获取到它们的位置、平面面积等基本信息, 绘制了研究区的地震次生地质灾害分布图与点密度图。结果表明, 本次地震次生地质灾害与龙门山3条主断裂有较好的对应关系, 且主要分布在4个集中区域。最后, 分析了地震次生地质灾害