海滩修复养护技术发展趋势与前景

海岸侵蚀是沿海各国面临的共同问题,海滩养护是当前砂质海岸保护的最佳手段,在全球范围内得到广泛应用。本文回顾了海滩养护技术的发展历程,总结了世界范围的海滩养护实践,分析各国海滩养护理念上存在的差异。以研究文献为基础,总结归纳了平面和横向剖面的补砂方式、辅助工程技术和海滩模型预测等方面的海滩养护技术研究进展,并在此基础上提出了海滩养护的未来发展趋势:①针对复杂海岸的海滩养护应用拓展;②基于沉积物管理的海滩养护修复;③从地貌系统到生态系统全面考虑的海滩养护技术;④全球砂源赤字条件下的海滩保护和修复思路。     

倒立水母Cassiopea andromeda 的POU、Hox基因家族的多样性及系统发育分析

与其他钵水母相比,倒立水母具有独特行为：在生命周期的大部分时间里,它都在海底呈倒立附着、“睡眠”的状态。为探索与这一独特行为相关的遗传信息,本研究对安朵仙水母(Cassiopea andromeda)和同属于钵水母纲的海蜇(Rhopilema esculentum)、巴布亚硝水母(Mastigias papua)进行首次全基因组测序、拼接和注释,并重点分析了这3种钵水母与感觉功能、神经系统发育相关的重要转录调节因子Hox和POU基因家族的多样性与系统发育关系。遗传分析显示,刺胞动物门中Hox和POU基因家族具有明显的物种间差异性。对Hox基因的分析首次发现钵水母及水螅(Hydra vulgaris)的“前段Hox基因”产生了部分缺失,并进一步印证了刺胞动物不存在“中段Hox基因”的假说。安朵仙水母和海蜇具有相对全面的ParaHox基因种类,即GSX和XLOX/CDX基因,而巴布亚硝水母只有GSX基因。在POU基因多样性方面,安朵仙水母、海蜇、星状海葵(Nematostella vectensis)的基因组具有全部4类POU,而巴布亚硝水母、海月水母(Aurelia aurita)、水螅只有2类POU。在本研究分析的刺胞动物中,安朵仙水母的POU-1,-6亚型的核苷酸多态性最高;安朵仙水母与指形鹿角珊瑚(Acropora digitifera)、星状海葵的POU-2/3/5亚型的序列多样性较其他钵水母更高。另外,3种钵水母与水螅粘附蛋白的比较结果表明,安朵仙水母具有巴布亚硝水母和海蜇所不具有的粘附相关鼠李糖结合凝集素和一类抗氧化活性物质铁螯合物还原酶。综上所述,安朵仙水母具有更多POU编码基因和复杂POU亚型,以及具有粘附相关凝集素和还原酶的编码基因,可能是与安朵仙水母倒立附着生活方式相关的关键遗传信息。     

大连贺家圈黄土粒度所指示的物源特征

基于大连长兴岛的一套完整的晚更新世黄土剖面(贺家圈剖面),应用端元分析模型,对所采集的21个沉积样品的粒度数据进行分析。结论认为:从贺家圈剖面沉积物粒级组分中可以分离出3个代表不同沉积动力以及改造作用的沉积端元组分。并结合地球化学元素的对比分析,初步认为:端元1可能代表了剖面原始的粒度沉积组分,主峰为近源沉积,次峰为远源沉积;端元2可能代表了沉积物在沉积之后受到的淋溶作用和残积作用;端元3可能代表的是沉积物沉积之后受到的化学风化作用。     

中蒙俄经济走廊生态经济区划研究

区划是地理学认识地理环境地域分异规律和优化人地关系地域系统结构与功能的有效手段。本文首先借鉴已有研究,对区域生态经济学这门新兴交叉学科及生态经济区划等相关概念进行了界定,明确了生态经济区划原则。其次,通过设计两级生态经济区划方案,首次对中蒙俄三国重要的经济增长轴带“中蒙俄经济走廊”这一国际区域进行了生态经济区划探索研究。基于研究区地貌、气候等自然地理要素以及经济开发强度等人文经济要素,首先将研究区划分为6类生态经济区。通过引入人均环境污染物产生量、土地利用类型、产业结构、人均GDP、城镇化率等具体生态环境和经济社会指标,进一步将研究区细化为19类生态经济亚区。最后,综合对比分析各类生态经济亚区的生态环境与经济社会特征及地域分异规律,贯彻绿色可持续发展理念,将其确定为优化发展区、重点发展区和保育发展区3类,并提出了针对不同类型区的绿色发展建议。本研究将为中蒙俄经济走廊的绿色发展提供科学支撑。     

拉果错盐田中三方硼砂的发现及成因

拉果错盐湖位于西藏自治区阿里地区改则县麻米乡境内,盐湖水化学类型为硫酸钠亚型,氯化锂资源储量232×10⁴t,是西藏重要锂盐湖之一。前人对拉果错盐湖的研究集中在锂元素来源、成矿规律,不同温度下盐类矿物析出序列等,对盐湖中含硼盐类矿物并未开展相关研究。对拉果错盐田中采集的5件样品进行X射线衍射实验和扫描电镜分析,发现盐田中盐类矿物组合为三方硼砂、石盐、钾石盐、钾芒硝、无水芒硝、硫酸锂钾。三方硼砂呈他形—半自形的短柱状集合体,长约36 μm,宽约30 μm,含量在5.94%~84.51%,为硼砂脱水的次生成因,属硫酸盐型盐湖中首次发现。     

基于相关分析和自适应遗传算法的盐渍化建模变量和参数优选

机器学习结合遥感等其他数据反演土壤盐分含量（Soil Salt Content, SSC）较少关注对模型精度影响较大的建模特征变量和模型参数的优选。本文基于自适应遗传算法（Adaptive Genetic Algorithm, AGA）同步优选建模特征变量和模型参数的支持向量回归（Support Vector Regression, SVR）算法反演三工河流域2016年SSC,并分析其在不同土地利用类型的分布特征。建模特征变量和模型参数的同步优选及实验设计如下：首先基于Landsat 8 OLI和SRTM高程数据提取7类共40个盐渍化相关因子,经相关分析初步筛选出候选特征变量,分别代入AGA、遗传算法（Genetic Algorithm, GA）和格网搜索算法（Grid Search, GS）同步优选SVR的建模特征变量和模型参数,并建立盐渍化监测模型（AGA-SVR、GA-SVR、GS-SVR）。结果表明：① AGA-SVR精度最优,GA-SVR次之,GS-SVR最差,相较于GS-SVR,AGA-SVR的R²/RMSE提高了44.65%;② 三工河流域非、轻度、中度、重度盐渍地和盐土的面积占比分别为42.83%、11.02%、15.88%、9.22%、21.05%;③ 草地和未利用地主要以非盐渍地和盐土为主,耕地和林地中非盐渍地分布比例均为最大;不同土地利用类型的SSC均值和标准差均呈现未利用地>草地>耕地>林地的规律。本研究的建模特征变量和模型参数的优选方法可在一定程度上提高盐渍化监测的精度。关键词：盐渍化;遗传算法;机器学习;特征优选;参数优化;土壤盐分含量;土地利用;相关分析     

基于粒子滤波的行车轨迹路网匹配方法

行车轨迹是一种时间序列的地理空间位置采样数据,而传统的轨迹—路网匹配方法主要以全局或局部寻优的方式建立轨迹—路网匹配关系,影响了时空场景中数据的匹配计算过程的相对独立性。针对这个问题,本文基于粒子滤波（Particle Filter,PF）原理建立行车轨迹与道路网络之间的匹配关系。首先,沿轨迹中车辆运动方向在道路网络中搜索邻近道路节点,在与道路节点拓扑邻接的道路弧段上初始化随机生成粒子,根据轨迹中车辆运动模型将粒子沿所在道路弧段移动;然后,基于PF原理计算各时刻粒子运动状态及与行车轨迹采样点之间的距离误差,根据高斯概率密度函数计算粒子权重并利用随机重采样方法进行粒子重采样,迭代更新粒子运动状态;最后,计算与搜索到的道路节点拓扑邻接的每条道路弧段中累计粒子权重,通过各道路弧段累计权重计算轨迹—路网匹配关系。以行车轨迹进行实验表明,利用本文方法可以通过粒子时空变化反映采样点的移动,行车轨迹—路网匹配结果的正确率大于85%,能够实现行车轨迹和路网的准确匹配。     

绝对重力仪激光器光纤对准调节方法概述

绝对重力仪激光器光纤由于应力变化、形状改变、震动或耦合器维护等原因破坏了输出激光的偏振态,使其在光纤内的传输变得非常不稳定,导致光纤输出激光的消光比值小于100,无法满足绝对重力观测条件。针对该问题,介绍了光纤对准调节的方法,通过设计消光比检测装置检验消光比值是否大于100。对#181和#250两台WEO100型He-Ne激光器的光纤进行对准调节实验,并通过消光比检测装置实测,两台激光器输出的光束消光比值满足绝对重力测量的条件,表明该对准调节方法科学有效。     

农用地土壤中7种重金属可提取态的测定

该文以氯化钙溶液进行提取,采用电感耦合等离子体质谱法和原子荧光光谱法,测定农用地土壤中Cd,As,Pb,Cr,Cu,Zn,Ni等7种重金属可提取态,检出限在0.003~0.06 mg/kg之间。该方法用于4个可提取态质控样品的测定,测定值与推荐值基本相符,测定的相对标准偏差(n=8)在3.3%~9.1%之间。基于800余件农用地土壤样品的测定数据,对7种重金属可提取态与土壤pH值及重金属总量之间的关系进行了初步考察。结果表明,7个重金属可提取态和总量关系无明显相关性,仅在土壤酸性条件下可提取态Cd与总量Cd呈正相关性。7种重金属提取率大小顺序为Cd>Zn>Ni>Cu,As>Pb>Cr,其中Cd,Zn,Ni,Cu,Pb的提取率随土壤pH值的增大而迅速下降,而As,Cr在土壤碱性条件下的提取率略高于中酸性条件下的提取率。     

基于全球闪电定位网的江淮闪电定位网探测效率分析：以台风“利奇马”为例

基于全球闪电定位网(World Wide Lightning Location Network,WWLLN)获取的闪电定位资料对江淮闪电定位网(Jianghuai Area Sferic Array,JASA)在内陆及近海区域的闪电实时探测性能进行评估。通过对2019年第9号超强台风“利奇马”期间产生的闪电活动进行对比分析,发现JASA和WWLLN对台风闪电的径向分布、时间变化和空间变化有较好的一致性,绝大部分闪电发生在云顶亮温小于220 K区域;在台风发展阶段,内核区闪电活动较为频繁,在台风成熟和消亡阶段时,闪电主要分布外雨带,内核区的闪电活动少但集中。在探测效率方面,JASA对江淮区域实时定位到的闪电数远多于WWLLN,相对探测效率和绝对探测效率分别为69.12%和92.51%。而在海洋区域(114～130°E,20～24°N和123～130°E,24～32°N),由于受到JASA站点位置分布的限制,闪电实时定位数略少于WWLLN,其相对探测效率和绝对探测效率分别为32.67%和52.26%。研究结果表明了JASA对内陆及近海区域雷暴具备较强的捕获能力,为实时监测台风期间强对流闪电...