The Fractal Characteristics of Drainage Networks and Erosion Evolution Stages of Ten Kongduis in the Upper Reaches of the Yellow River,China

The fractal characteristics of drainage in the ten kongduis of the upper Yellow River were obtained using the box counting dimension, and the evolution stages of the watershed topography were defined by different ranges of the fractal dimensions of river networks (Dg). The results show that the fractal scaleless range of the Maobula River is 20–370 m based on a combination of artificial judgment, correlation coefficient test and fitting error. Other kongduis show good fractal characteristics in this fractal scaleless range as well. The box counting dimension can be used as a quantitative index of watershed topography fractal characteristics. The fractal dimension of stream networks is independent of the threshold contributing area used for extracting the drainage networks from the DEM. The values of Dg in the upper ten kongduis are in the range of 1.08?1.14. Both the runoff yield and the sediment yield are positively and linearly related with Dg. The positive relation between the sediment yield and Dg reflects the effect of landform features on sediment yield in the young and/or mature stages of landform evolution of the study area. By revising the critical value of Dg, the value of Dg of the basin in the young evolution stage is less than 1.06, while it is more than 1.06 for the basin in mature or old evolution stage. The upper ten kongduis are in the mature stage of landform evolution.     

人肠道微生物对海带岩藻聚糖硫酸酯及其寡糖的降解利用

采用人肠道微生物体外厌氧发酵技术,研究人肠道微生物对不同分子量岩藻聚糖硫酸酯的降解利用。分别将五个志愿者的肠道微生物接种到以高分子量和低分子量岩藻聚糖硫酸酯为唯一碳源的培养基中,酵解48h后,采用TLC和PAGE分析分子量变化,PMP-HPLC分析单糖组成变化,GC分析短链脂肪酸的生成情况。结果发现:在人肠道微生物体外降解岩藻聚糖硫酸酯的体系中,岩藻聚糖硫酸酯寡糖和低分子量组分(10—20k Da)含量显著降低,而且酵解产物的单糖组成没有变化,说明被人肠道微生物彻底降解利用;而人肠道微生物对高分子量岩藻聚糖硫酸酯(20k Da)的降解和利用度很低,产物的半乳糖和甘露糖的比例明显下降。低分子量和高分子量岩藻聚糖硫酸酯在酵解后均生成短链脂肪酸乙酸、丙酸和丁酸,但在高分子量岩藻聚糖硫酸酯发酵液中还生成了支链脂肪酸(异丁酸、异戊酸)和戊酸。研究结果表明,人肠道微生物能够彻底降解利用复杂的海带岩藻聚糖硫酸酯寡糖和低分子量组分,但是对高分子量岩藻聚糖硫酸酯的降解率很低。单糖分析说明人肠道微生物能够降解和利用多糖中的所有单糖,产生有利于肠道健康的短链脂肪酸,但是只有低分子量岩藻聚糖硫酸酯能够抑制支链脂肪酸生成。     

基于GWR的四川省医院床位数时空分布及其影响因素研究

合理配置医疗资源是加快医疗体系建设的重要基础和内在要求,研究自然和经济社会因素对医疗资源配置的影响,可为医疗服务体系科学规划和建设提供有力支持。本文以2000-2002年、2005-2007年、2010-2012年3个时期的四川省区县公立医院床位数为例,利用空间分析技术研究了区县床位的时空变化特征,并采用地理加权回归模型方法解释了经济、人口、交通、地形等因素对其时空异质性的影响。结果表明:2000-2012年,川东地区的床位数总体高于川西高原,在区县尺度呈现显著的空间聚集性分布特征(3个时期的漠然指数分别为0.16、0.15、0.18,p<0.01),其时空异质性与地形、人口、经济及交通等因素关系密切,且地形起伏度、人口、交通要素在川西高原影响尤为明显。因此,应依据四川省医疗水平的现状和驱动因子的效应机理,因地制宜规划和建设医疗卫生服务体系,促使其平衡发展,以提高医疗卫生基础设施对居民健康的保障能力。     

一种小基线地表形变监测精度评价方法

针对地表形变监测中水准测量存在的缺陷,本文在介绍小基线（SBAS）技术的原理和数据处理流程的基础上,以宁波市32景Cosmo-SkyMed影像为数据源,获取地表形变平均速率与形变特征,提出了内符合和外符合精度评价方法,并阐述了水准比对流程,为SBAS技术的应用提供参考。结果显示,SBAS技术在城市地表形变监测中可以取得毫米级精度,成果可靠,具有广阔的应用前景。     

青藏高原东南缘基于背景噪声的Rayleigh面波方位各向异性研究

青藏高原东南缘地区是现今地壳形变和地震活动最强烈的地区之一,也是研究青藏高原现今变形机制和构造演化规律的重要区域.本研究使用云南区域地震台网的55个宽频带地震台站连续地震背景噪声数据,采用双台站互相关方法获得Rayleigh(瑞利)面波经验格林函数,提取相速度频散曲线,反演得到云南地区周期5~34s范围内方位各向异性分布图像.反演结果揭示:短周期(5~12s)Rayleigh面波快波优势方向与区域断裂走向有很好的一致性,快波方向随着断裂走向的变化而变化.周期16~26s快波优势方向与反映上地壳特性的5~12s图像总体图像相似,但细节略有不同.其中,滇中块体内易门断裂和滇中块体内东侧的普渡河断裂附近,各向异性快波方向从NS向NW方向旋转;易门断裂以西呈NW向.这反映了青藏高原物质东流和川滇块体受到青藏块体的南东向挤压作用.周期30~34s范围的各向异性,滇缅泰块体和印支块体,快波优势方向为NS和NNW向;而在滇中块体内部,各向异性快波方向呈顺时针旋转变化,可能与青藏高原物质向东逃逸有关.本文还开展了与体波各向异性的对比分析,通过与近震S波分裂、Pms转换波分裂和远震SKS、PKS和SKKS(以后简称为XKS)分裂的对比研究,发现随着周期的增大,得到的快波优势方向与XKS剪切波快波偏振方向趋向一致,与地壳快剪切波偏振方向呈一定夹角.本研究认为,青藏高原东南缘地区壳幔各向异性具有不同的特征和形成机制.     

近断层应力变化快速计算方法及对强余震空间分布的指示意义:以M_w7.9汶川地震为例

构造地震一般由断层摩擦失稳所致.断层内部及周边所累积的剪切形变则通过同震滑动位移得到局部释放.因此,震后断层内部及近断层周边的静态剪切应力变化量的空间分布可通过断层面上的滑动位移分布计算得到.本文采用傅氏变换方法(FTM)计算单一有限断层同震滑移场所形成的静态剪切应力变化分布,近断层两侧的应力变化计算可由波数域内应力近似算法获得.结果表明,FTM快速有效、易于实现,有效地避免了常规应力计算中奇异值的出现.以2008年Mw7.9中国汶川大地震为例,采用前人所得有限断层滑动位移模型,得到了断层面和近断层周边准3D剪切应力分布解,并同主震后中强余震的空间分布特征作了比较.结果表明,大部分的中强余震震源位置处于剪切应力变化值为正的区域,由同震位移所产生的局部应力降峰值和均值大小同应力变化的正值大致相当,从而表明了快速且有效地计算断层内部及近断层附近的应力变化分布可以为主震后强余震发生的潜在区域提供指示意义.需要强调的是,应力变化空间分布特征的获取强烈地依赖于有限断层滑移模型解.有关滑动位移反演解的多解性对应力变化计算结果的影响,本文作了必要的讨论.     

基于热异常信息与BP神经网络的中强地震预测试验

地震预测是地震科学研究的主要领域之一。震前热异常现象(地表温度异常升高)普遍存在并且与地震三要素有复杂的非线性关系。文中结合神经网络的优点,提出将热异常信息作为地震预测的信息源,通过构建神经网络,进行地震预测的思路,并进行了试验。基于8d合成的1km分辨率的MODIS数据,利用RST算法提取震前热异常信息,在分析震前热异常信息时空变化的基础上,确定出BP神经网络的结构,利用该网络对中国及周边100个5级以上震例,以及70个随机无震样本进行训练和仿真。试验结果表明,通过RST算法提取的震前热异常指数值,用于BP神经网络地震预测是可行的,其预测的试验结果刻画出了地震要素与热异常值间的非线性相关性。未来预测区域范围的选取以及神经网络中隐层神经元的数量将对地震预测效果产生较大的影响。     

宁夏农业综合开发战略转型区划研究

农业综合开发战略转型区划研究,是科学适应新形势下国家对农业综合开发提出的“坚持可持续、提升竞争力”要求的前提和基础。针对已有农业区划的单一目标和单一类型划分问题,以宁夏为例,基于农业相关的耕地、气候、水、地形、地貌、项目布局、生态规划等空间数据,采用地理学综合区划的方法,提出了动态与静态结合、定性与定量结合、农业与生态结合的13项多维指标体系,提出了合理且可操作的技术流程,科学划分了包含过渡类型的一级区划（7大类型：重点开发区、“重点+限制”开发区、保护性开发区、“保护+限制”开发区、“限制+重点”开发区、“限制+保护”开发区和限制性开发区）和二级区划（24个亚类）,实现了农业可持续和生态环境保护的双重目标。本文是国家财政部明确提出农业综合开发要科学划分重点开发区、保护性开发区和限制性开发区之后,首次实现在省（区）级以乡（镇）为单位的科学划分,可为今后农业综合开发战略转型项目的科学布局和精准投入提供重要依据,为宁夏农业综合开发战略转型工作的具体落地实施提供科学保障,同时也可为其他省份或地区的农业综合开发战略转型区划工作提供有益参考。     

1998-2012年青藏高原TRMM 3B43降水数据的校准

运用1998-2012年青藏高原的TRMM 3B43降水数据以及气象台站实测降水数据,对比分析了青藏高原地区TRMM 3B43降水数据偏差分布规律。结果表明:(1) TRMM 3B43降水数据在青藏高原地区存在明显误差,特别是降水量大的地区和月份,偏差量较大。(2)青藏高原地区TRMM 3B43降水数据偏差分布与海拔、经纬度、降水量存在密切的关系。用偏差分布规律,加法修正法结合随机森林算法对青藏高原地区TRMM 3B43降水数据进行了校准。经过校准之后,数据精度得到显著提高,有效增加了数据的可用性,多年月平均数据决定系数R²最大可达到0.9(3、10月),最小也接近于0.5(12月),效率系数E均为正值,最大可达到90(3、10月);多年季平均和多年平均降水数据中除了第一季度结果稍差外(决定系数R²为0.58),其余数据校准效果均较好。     

中国比辐射率空间分布特征分析

使用2003-2013年MOD/MYD11C3地表比辐射率光谱数据、MOD/MYD13C2植被指数光谱数据,合成全国各月地表比辐射率、NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)。基于DEM数据分析比辐射率与NDVI随海拔、坡向的变化规律。结果表明:(1)比辐射率低值段(0.960~0.970)主要分布在我国西北荒漠地区,面积比例全年变化不显著,代表了干燥裸土下低比辐射率的特征;中值段(0.970~0.975)分布于我国大部分植被覆盖地区,面积比例夏高冬低,代表植被覆盖下混合像元的中比辐射率特征;高值段(0.975~0.980)位于我国部分高海拔和高纬度地区,面积比例冬高夏低,代表冰雪与植被混合像元的高比辐射率特征。(2)比辐射率与NDVI随坡向变化呈明显的"双峰双谷"分布。东南坡、西坡为峰值,最大值位于东南坡;南坡、北坡为谷值,最小值位于北坡。两者变化一致性很高。受不同坡向太阳方位角下的地形敏感性与植被覆盖综合影响,比辐射率表现出随坡向的峰谷变化规律。(3)随海拔升高,比辐射率呈垂直地带性变化。存在3个下降区:250 m~1250 m、2500 m~3000 m和4750 m~6000 m;3个上升区:1250 m~2500 m、3000 m~4750 m和6000 m~6500 m。这与NDVI随海拔变化特征类似,反映垂直下垫面植被变化对比辐射率空间分布的影响。