SWAT-based runoff and sediment simulation in a small watershed,the loessial hilly-gullied region of China:capabilities and challenges

Model calibration and validation are necessary before applying it for scenario assessment and watershed management.This study presented the methodology of evaluating Soil and Water Assessment Tool(SWAT) and tested the feasibility of SWAT on runoff and sediment load simulation in the Zhifanggou watershed located in hilly-gullied region of China.Daily runoff and sediment event data from 1998-2008 were used in this study;data from 1998-2003 were used for calibration and 2004-2008 for validation.The evaluation statistics for the daily runoff simulation showed that the model results were acceptable,but the model underestimated the runoff for high-flow events.For sediment load simulation,the SWAT performed well in capturing the trend of sediment load,while the model tended to underestimate sediment load during both the calibration and validation periods. The disparity between observed and simulated data most likely resulted from limitations of the existing SCS-CN and MUSLE methods in the model.This study indicated that the modification of SWAT components is needed to take rainfall intensity and its duration into account to enhance the model performance on peak flow and sediment load simulation during heavy rainfall season.     

线性工程建设对地下水流场的影响分析

出于降低高速公路坡度的目的, 团结桥连接线高速公路路基开挖在Ⅱ级阶地前缘处排水盲沟最大开挖段基本将原来连续的天然含水层切穿, 导致地下水排泄基准面下降, 使得地下水流场发生改变, 部分民井出现水位下降或干涸现象. 得出路基开挖排水是导致工程区附近地下水含水层结构及流场改变、 水位下降或局部疏干的主要原因.     

东北季风期台湾海峡的逆温现象

利用2006-2008年3个航次水文资料,结合日本海洋数据中心(JODC)的历史温度数据分析了东北季风期台湾海峡的逆温现象。结果显示,除台湾浅滩及海峡西岸浅水区外,几乎整个台湾海峡皆有逆温现象。逆温幅度和发生频率在海峡西部较高,海峡东部及粤东近海较低。逆温层上界深度春季较秋、冬季深,逆温频发区(发生频率大于60%)随着季节南北向移动,秋季频发区的最南端位于厦门近海,冬季扩展至台湾浅滩北部,春季回退至平潭近海。分析表明,浙闽沿岸水随季节南北向伸缩导致了逆温频发区的同步移动。除了季节变化外,逆温现象在2006年和2007年冬季有显著差异,2006年逆温仅出现在海峡西部近岸海域,2007年扩展至海峡东部且向南伸至粤东近岸,浙闽沿岸水的横向伸缩是造成此差异的主因。     

十到百年尺度动力形态模型在珠江磨刀门河口的应用

在人类活动的参与下磨刀门河口演变已不再是纯粹的自然过程,而是自然和人类活动共同塑造的过程。建立了一个以过程模拟为主的10~100 a尺度的长周期动力形态模型(PRD-LTMM-10)用于模拟磨刀门河口在人类活动作用下的演变过程。 该模型建立在水体运动方程和沉积物输运方程的基础上,应用约简技术对模型输入和计算进行处理,并包含了用于评价和量化人类活动的抛石促淤模块和航道疏浚模块。应用该模型较真实地模拟了磨刀门河口在1977-1988 年的动力地形演变过程,并且通过模拟结果和情景分析,合理地分离了人类各种工程活动的长期影响和自然因素在河口演变中的作用。研究表明,治理工程对河口自然发展趋势造成了较大的改造,淤积强度表现为西侧大于东侧。抛石和围垦工程使横洲水道主槽逐年冲刷,深槽外移,而龙屎窟深槽上端则表现为严重淤积,深槽不断缩窄。     

数据采集系统中自动校准技术的研究

为使海洋观测设备在室外恶劣环境条件下仍可实现高可靠性、高准确性的自动数据采集,从而实现无人管理工作,介绍了数据采集系统的自动校准技术,即通过一个校准输入通道,产生两个高精度的基准信号,用软件的方法对模拟测量通道进行校准,以保证测量准确度。此技术已经过实验论证,并在海洋监测、气象、环保等方面取得了广泛的应用。要保证自校准电路正常工作,选择一个高稳定性基准源,是本设计的一个关键因素,要求基准源必须具有高精度、低温度系数和高稳定性。     

南海深地震探测的重要科学进程:回顾和展望

南海是西太平洋最大的边缘海之一,研究其深部地壳的结构对深入认识南海共轭边缘的构造属性、深海盆形成演化历史、含油气盆地的形成机制均具有十分重要的科学意义。南海地壳结构的深地震探测从构造区域上可分为南海北部陆缘、南海南部陆缘、南海中部深海盆等几个海域,在探测技术上经历了声纳浮标、双船扩展剖面(expanding spread profile,ESP)、海底地震仪(ocean bottom seismometer,OBS)探测3个阶段。特别是近20年OBS探测蓬勃发展,从南海北部、发展到南海南部、再到南海中部,从二维直线探测到三维网格探测。这些探测和研究得到了宝贵的深部地壳结构信息,为南海的形成演化理论提供了重要依据,同时也推动了国产OBS的应用和人才队伍的培养。而最新完成的深海盆三维OBS探测标志了一个新的历史阶段,具有非常深远的科学意义。     

基于SilverLight和REST的富网络地理信息系统框架设计

 在WebGIS的快速发展过程中,其架构方法和实现技术的研究一直是人们关注的热点。本文针对传统WebGIS开发复杂度高、交互体验性贫乏、运行效率低等不足,在对RIA/SilverLight和REST技术的研究基础上,以整体结构模块化,开发行为统一化,代码可复用及经验可复用的指导思路下,提出由空间数据服务器(数据访问层DAL)、GIS服务和Web服务服务器(业务逻辑层BLL)及部署有SilverLight插件的浏览器(表现层UI)组成的3层架构式富网络地理信息系统,并阐述了数据层中空间属性数据库的设计和建立步骤以及优化经验,分析了业务逻辑层的构成和运行机制,为提高系统开发效率使用MVVM(Model-View-View Model,模型－视图－视图模型)设计模式,将表现层分为前端用户界面和后台逻辑两部分,并描述了用户熟悉的Office Ribbon设计样式的开发方法,说明了后台逻辑架构组件各自功能及通讯路径。最后,为验证此框架能够有效提高系统开发效率、丰富用户体验和改善系统运行性能表现等优势,利用SilverLight(C#)实现了应用实例——LightGIS。系统开发和运行实验表明,该框架能够很好地达成以下目的:(1)实现优美的用户操作界面和丰富的互操作性体验;(2)提供平滑、流畅的地图服务和高响应性空间分析;(3)具备优秀的系统可扩展潜力和可配置性。     

精神资助家庭经济困难学生的内涵与路径探析

物质资助可以基本化解家庭经济困难学生"上学难"的问题,精神资助能够促进解决其能否"上好学"的问题。对家庭经济困难学生进行精神资助的主体必须是国家、社会、学校和个人等,四者缺一不可。做好家庭经济困难学生精神资助工作,国家的政策扶持和社会的舆论引导都是必不可少的载体与措施,而励志教育与增智强能则是精神资助的关键所在。     

根鞘微生境对羽毛针禾沙生适应性的生态调节

羽毛针禾(Stipagrostis pennata)是古尔班通古特沙漠流动沙丘的先锋禾草和优良固沙植物,本研究从形态结构、理化特性、生物学特性等方面对其复杂的根区生境进行了分析。结果表明:①野生羽毛针禾能够形成特殊的根鞘结构(即由土壤颗粒与根表分泌物及根毛、菌丝体相互胶结、缠绕形成的特殊结构),使根区环境相对稳定;②根鞘的存在可有效扩大根系与土壤的接触面积,有利于根系-土壤信息交流及水分和养分的交换,对植物忍耐干旱逆境胁迫尤为重要;③根鞘的形成明显改善了其所在微生境的土壤条件,根鞘含水量可达外围土壤的5倍,成为潜在的水库;根鞘的形成明显改善了养分尤其是氮素累积状况,其全氮含量显著高于外围土壤,速效氮、微生物量氮含量极显著(P<0.01),高于外围土壤;根鞘微生境呈碱性,pH值略低于外围土壤;④根鞘中碱性磷酸酶、脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶等各类水解酶、氧化酶均极显著(P<0.01)高于根外围土壤,反映出根鞘微生物学过程较强、土壤肥力较高,可有效增加土壤有机碳氮的转化,促进根鞘微生境养分循环;⑤可培养微生物分析结果显示,细菌在根鞘微生境中占绝对优势(99.72%±0.09%);可培养微生物优势类群为芽胞杆菌属(Bacillus)、链霉菌属(Streptomyces)、青霉属(Penicillium)。上述微生物具有固沙、固氮、解磷、产抗生素等生态潜能,有助于改善羽毛针禾根区营养吸收,促进植株生长。因此,作为对高温、缺水恶劣环境的一种应答结构,根鞘的形成促进了植物根土界面的信息交流及水分和养分的交换,有利于植物、土壤、微生物建立互惠互利的关系,对植物忍耐干旱逆境胁迫尤为重要。     

中国三种太阳辐射起始数据分布式模拟

天文辐射、干洁大气总辐射和湿洁大气总辐射是太阳辐射模拟的3种重要起始数据。依托Iqbal Model C和起伏地形下干/湿洁大气总辐射模型,实现了水平面和起伏地形下干/湿洁大气总辐射分布式模拟。以DEM数据作为地形的综合反映,结合常规气象资料,计算了水平面和起伏地形下中国1 km×1 km分辨率日天文辐射量、干洁大气总辐射量、湿洁大气总辐射量的空间分布,并对3种太阳辐射起始数据的时空分布特征做了对比分析。结果表明：3种辐射量均遵循随纬向变化的宏观分布规律;水平面干/湿洁大气总辐射量的分布体现了海拔的影响,水平面湿洁大气总辐射量的分布还体现了水汽分布的影响;起伏地形下的3种辐射量能很好的体现坡度、坡向和地形之间相互遮蔽等局部地形特征对辐射量的影响;以干/湿洁大气总辐射作为起始数据,将有助于提高太阳总辐射的模拟精度。