“数字海底”--海底数据集成管理与可视化研究

针对目前"数字海底"建设中存在海底调查数据集成管理与三维可视化表达不足等问题,本文采用GIS技术,以黄河水下三角洲埕北海域为研究对象,利用地理空间数据集成理论与三维建模方法,建立了埕北海域三维海底空间数据库,实现了研究区域地形数据、地层数据、钻孔数据、表层沉积物数据的有效组织管理与可视化,并在此基础上,采用ArcGIS Engine 10.0,结合.NET平台,在Visual Studio 2010开发环境下,利用C#语言进行了二次开发,实现了基于C/S (Client/Server)架构的三维海底虚拟仿真系统的开发,设计了一套面向埕北海域的三维海底虚拟仿真原型系统。     

春季西沙永乐龙洞浮游植物的昼夜垂直分布特征

南海永乐龙洞位于西沙群岛永乐环礁,是迄今为止发现的最深的海洋蓝洞,水文环境及理化因素特殊,90 m以下水体为无氧环境。为研究永乐龙洞浮游植物的群落组成及其昼夜变化,于2017年3月在龙洞、潟湖及外礁坡进行浮游植物样品采集。研究结果表明:龙洞内叶绿素a浓度呈现随深度先增大后减小的趋势,日间浓度最大值层出现在40 m层(0.42μg/L),夜间则出现在20 m层(0.59μg/L)。永乐龙洞微微型浮游植物丰度介于1.1×10^3~5.1×10^4 cells/mL。聚球藻在上层水体占优势(0~20 m),40 m以下水层原绿球藻丰度对微微型浮游植物丰度贡献率最大(90%以上),微微型真核浮游植物丰度在整个水体都较低(除20 m层)。微微型浮游植物昼夜存在明显差异,夜间其丰度最大值层为20 m层,日间则上移至表层。本研究共记录微型和小型浮游植物5门41属55种(含未定种)。其中,硅藻门25属34种、甲藻门12属15种、金藻门1属1种、蓝藻3属、隐藻1属。微型和小型浮游植物丰度介于3.3×10^2~9.8×10^4 cells/L。甲藻丰度对浮游植物总丰度贡献率最大,其次是硅藻,隐藻和蓝藻丰度仅在少数水层占优势。微型和小型浮游植物昼夜变化明显,夜间丰度最大值层为20 m层,日间则出现在40 m层。微微型、微型和小型浮游植物垂直分布与叶绿素a浓度垂直分布一致性高。龙洞浮游植物的种类数和丰度高于潟湖和外礁坡。     

饲料中添加芽孢杆菌组分对凡纳滨对虾幼虾生长、能量代谢和抗WSSV能力的影响

以凡纳滨对虾(Litopnnaus vannamei)幼虾为实验动物,在其基础饲料中分别添加芽孢杆菌(Bacillus sp.)胞外蛋白粗提物(1.0%,胞外蛋白组)、胞内多糖粗提物(1.0%,胞内多糖组),以基础饲料为对照组饲料,进行为期28d的养殖实验,探讨芽孢杆菌胞外蛋白和胞内多糖粗提物对幼虾生长、能量代谢及抗病能力的影响。研究表明,芽孢杆菌2种粗提物对凡纳滨对虾的生长和成活率影响不显著(P>0.05)。饲喂2种粗提物影响了凡纳滨对虾肝胰腺和肌肉中能量代谢相关酶活力。胞外蛋白组肝胰腺中磷酸果糖激酶(PFK)、乳酸脱氢酶(LDH)活力在养殖实验前期显著高于对照组(P<0.05),而肌肉中PFK、LDH活力显著低于对照组(P<0.05);胞内多糖组肝胰腺中己糖激酶(HK)活力及肌肉中PFK、LDH活力显著低于对照组(P<0.05)。饲喂2种粗提物均显著提高了凡纳滨对虾肌肉中琥珀酸脱氢酶(SDH)活力和肝胰腺中电子传递系统(ETS)活力(P<0.05),胞外蛋白粗提物对肝胰腺中的SDH活力也有显著的提高作用(P<0.05)。饲喂2种粗提物显著降低了凡纳滨对虾肝胰腺及肌肉组织中脂肪酸合酶(FAS)含量(P<0.05)。此外,饲喂2种粗提物均会显著提高凡纳滨对虾肠道蛋白酶活力(P<0.05),而胞外蛋白粗提物使凡纳滨对虾肠道脂肪酶活力显著降低(P<0.05)。白斑综合征病毒(WSSV)感染后,与对照组相比,胞外蛋白组和胞内多糖组凡纳滨对虾半致死时间分别延长了26.19%和7.14%。根据以上结果推测,芽苞杆菌2种粗提物能够影响凡纳滨对虾能量代谢水平并提高其抗WSSV能力,且二者之间密切相关。     

非平稳标准化降水蒸散指数构建及中国未来干旱时空格局

旱灾是一种致灾因子与成害机理均非常复杂的自然灾害,也是目前对其检测与风险防御最为困难的自然灾害种类之一。随着全球气候变化,干旱的变化逐渐趋于非平稳化,水文气象序列的非平稳性已有广泛研究,但在干旱检测指标中却鲜有考虑。基于标准化降水蒸散指数（SPEI）和非平稳性理论,构建非平稳性标准化降水蒸散指数（NSPEI）并进行适用性评价,利用NSPEI评估未来不同排放情景下中国气象干旱时空格局演变规律。结果表明：① 非平稳性站点集中在东北平原、黄淮海平原、长三角地区、青藏高原及周边区域,NSPEI拟合最优的站点占中国气象站点的88%（2177个站点）。② SPEI对温度较为敏感,在评估未来干旱变化时会高估干旱强度和持续时间性,而NSPEI能够克服这一弱点,较SPEI可更好的检测中国气象干旱,且能很好的刻画中国未来干旱变化。③ 低、高排放情景下中国北方干旱加剧,南方呈湿润化趋势;中排放情景下中国北方湿润化趋势明显,而中国南方则呈干旱化。基于NSPEI干旱检测结果,中高排放情景下中国未来极端干湿历时与发生频率均呈增加趋势。     

Data‐driven taxonomy matching of asteroid and meteorite

The matching of asteroids and meteorites is a significant step toward a better understanding of the origin, structure, and history of the solar system. We propose a data‐driven approach for investigating common taxonomic structure between asteroids and meteorites; C‐, S‐, and V‐type for the former, and carbonaceous chondrite, ordinary chondrite, and howardite‐eucrite‐diogenite (HED) meteorite for the latter. In the numerical experiments, by checking whether the taxonomy information of meteorites improves classification for asteroid data, we examine the existence of common structure over the two domains. For this purpose, we compare the resultant accuracies of two clustering methods which are with/without the guidance of meteorite data. We observe that the guidance of meteorite taxonomy improves the accuracy for classifying asteroids, either with the reflectance spectra or major chemical compositions of meteorites. This fact serves as a piece of evidence that there is a common taxonomic structure and links between meteorites and asteroids, supporting a long‐standing hypothesis.     

人类世可持续发展背景下的远程耦合框架及其应用

在全球一体化进程不断加深的背景下,国家与地区之间的联系日益紧密,产生了一系列跨国家、跨地区、多尺度的社会—经济—环境影响,远程耦合（Telecoupling,社会、经济、环境的远距离相互作用）科学概念和综合框架的提出为解决上述问题提供了新方法和新途径。为更好促进远程耦合综合框架的正确使用和规范推广,本文系统解析了远程耦合综合框架,厘清各组成部分的定义和功能,梳理了框架的应用现状;通过对3个中国典型案例的阐释,展示了远程耦合综合框架的使用方法、结果分析及由此得出的科学意义和政策价值;最后描述了远程耦合综合框架使用中需要重点关注的问题,并对其应用前景进行了展望。远程耦合综合框架的推广应用有助于以跨国家、跨地区、多尺度的视角,重新审视多个人类与自然耦合系统的相互作用,揭示隐藏的远距离地理空间作用的科学价值,服务于有关政策的制定和实施,促进全球社会、经济、环境的可持续发展。     

自然地理学创新发展与展望

自然地理学自中国科学院地理科学与资源研究所建立以来一直是立所的核心学科,长期以服务国家重大需求为使命,在综合自然地理、气候、地貌、水文、土壤地理、生物地理、化学地理等各学科领域取得一批重要科技成果和进展,奠定了自然地理各分支学科在国内外的优势,为国家科技创新、区域经济社会可持续发展做出了重要贡献。本文回顾了中国科学院地理科学与资源研究所自然地理学的创新发展历程,总结了自然地理学取得的学术成就与标志性进展,并展望了中国科学院地理科学与资源研究所自然地理学未来发展,提出以陆地表层要素—过程交互作用机制,陆地表层格局动态研究,陆地表层系统过程的综合集成与模拟,陆地表层系统有序人类活动的可持续范式和调控机制为核心的发展战略。     

1949—2019年中国自然地理学与生存环境应用研究进展

自然地理学是一门以基础研究见长的自然科学,其研究对象是与人类生存和发展密切相关的自然环境。中国的自然环境复杂多样,自然地理学家根据国家需求和区域发展在应用基础和应用研究方面同样取得显著成效,为国家重大经济建设、社会发展的规划,宏观生态系统与资源环境保护及区域可持续发展做出了重要贡献。本文总结了1949—2019年中国自然地理学在自然环境区域差异与自然区划、土地利用与覆被变化、自然灾害致灾因子和风险防控、荒漠化过程与防治、黄淮海中低产田改造、冻土区工程建设、地球化学元素异常和地方病防治、自然地理要素定位观测、地理空间分异性识别和地理探测器等方面的实践与应用,指出了未来自然地理学的应用研究方向。     

基于地理核心素养的新高考地理试题分析与复习策略--以浙江省2019年4月选考29题为例

新高考地理试题不仅承载着选拔和教育功能,也是体现立德树人、检验学生核心素养达成与否的重要途径。本文以浙江省2019年4月选考综合题29题为例,从区域认知、综合思维、人地协调观、地理实践力四大地理学科核心素养角度进行分析,解读试题对核心素养的考查,并提出相应的复习策略,以期为地理教师指导学生高考复习提供导向。     

中国民营上市企业总部空间格局及影响因素

民营企业是拉动中国经济发展的重要力量,分析民营上市企业总部的空间格局及影响因素,对了解民营企业发展现状,促进中国经济可持续发展具有重要意义。通过分析2008—2017年中国民营上市企业数据,研究发现：①以长三角为代表的华东地区是中国民营上市企业主要集聚区,但所占比重在下降,而以京津冀为代表的华北地区近年来发展较快,全国民营上市企业重心略向北移动。②中国民营上市企业以第二产业为主,第三产业占比呈上升趋势,但远低于第二产业,第三产业热点城市明显较少,空间集聚性也较弱;第一产业占比很少,仅在1%左右。③中国民营上市企业第二产业和第三产业存在向长三角、珠三角和京津冀经济圈的大城市聚集的趋势。④社会消费品零售总额和GDP是影响中国民营上市企业营业收入的主要因素,相对于第二产业,第三产业的主要影响因素更为多变。