1960s以来白洋淀水文、环境、生态演变趋势

白洋淀是我国华北平原最大的浅水湖泊湿地,享有"华北之肾"、"华北明珠"等美誉,对维持京津冀大城市群的区域生态系统平衡和保持生物多样性发挥着生态安全屏障作用.长期以来,高强度人类活动导致入淀水量锐减、水体污染严重、生物多样性减少、生态系统功能衰退,"明珠"失去了应有的光泽.结合历史文献资料和课题组长期在白洋淀的监测结果,本文系统地梳理了自1960s以来,白洋淀的水文、水环境和水生态演变历程,并分析了导致一系列演变发生的可能原因.随着区域经济的发展,人类活动增强,白洋淀区域水量、水环境以及生态质量自1960s以来逐渐退化.近20年来,随着一系列环境治理政策和生态补水工程的实施,白洋淀水质恶化趋势得到了一定的遏制.2017年,中共中央、国务院宣布设立雄安新区,其"以水定城"的理念突显白洋淀作为新区中心的重要性,白洋淀环境与生态治理工作任重而道远.本文的工作以期能为新时期白洋淀的环境生态治理提供依据和支持.     

基于SAR和AIS的角度最近邻数据关联方法

提升海上态势感知能力是构建智慧海洋的重要环节。针对目前海上目标研究单源传感器存在感知盲区,多源传感器数据关联易受杂波干扰、在密集区表现不佳等问题,本文基于合成孔径雷达(SAR)和船舶自动识别系统(AIS)数据,提出一种抗干扰性强的角度最近邻数据关联方法,充分利用SAR与AIS船舶目标的空间角度关系,提高船舶目标在密集区域点迹关联的准确性。首先,对AIS数据进行时空滤波,实现数据粗关联,构建关联分析的数据候选集;然后,从时空数据的空间关系角度出发,在灰狼优化和匈牙利算法的启发下,利用点迹对特征向量矩阵进行运算,实现对多源空间数据的优化关联;最后结合数据几何关系对结果进行置信度评估。本文选取5幅SAR影像与AIS数据进行实验,并基于SAR影像数据及船舶轨迹点分布密度设计仿真实验,结果表明,本文所提出的角度最近邻数据关联方法,在密集分布情况下,关联精度为传统NN、GNN算法的3.62和4.61倍,运行时间为1.69 s,相较于NN算法仅增长1.36 s,仅占GNN运行时间的0.49%,在运行时间增长不大的情况下具有更强的抗干扰能力,在密集区域仍能取得较好的关联效果。     

矢量瓦片地图线化简算法研究

线状要素化简对提高矢量瓦片地图服务过程中数据传输效率和可视化表达效果至关重要。常见经典化简算法大多不考虑化简前后曲线空间关系的一致性保持,导致易发生化简结果尖锐化、局部极值点缺失和产生相交等异常问题,如果考虑化简前后空间关系的一致性,则影响化简效率。鉴于此,结合矢量瓦片地图服务应用需求,本文提出一种改进的Visvalingam算法,采用最小堆技术解决了最小权重值查找效率低下问题,利用线自相交拓扑关系判断策略,从全局考虑线上其它点对当前点的影响,解决了线化简前后拓扑关系的一致性保持问题。将改进的算法与原始算法在拓扑关系、几何特征、位置精度和化简效率等方面进行实验对比分析,结果表明改进算法可顾及线状要素的拓扑关系,保证化简前后线状要素的整体形态及其拓扑关系不变,能够更高效地应用于矢量瓦片地图在线服务中。     

Comparison of Phytoplankton Communities Between Melt Ponds and Open Water in the Central Arctic Ocean

Climate warming has a significant impact on the sea ice and ecosystem of the Arctic Ocean.Under the increasing numbers of melt ponds in Arctic sea ice,the phytoplankton communities associated with the ice system are changing.During the 7th Chinese National Arctic Research Expedition cruise in summer 2016,photosynthesis pigments and nutrients were analyzed,revealing differences in phytoplankton communities between melt ponds and open water in the central Arctic.Photosynthetic pigment analysis suggested that Fuco(5-91μg m^-3)and Diadino(4-21μg m^-3)were the main pigments in the open water.However,the melt ponds had high concentrations of Viola(7-30μg m^-3),Lut(4-59μg m^-3)and Chl b(11-38μg m^-3),suggesting that green algae dominated phytoplankton communities in the melt ponds.The significant differences in phytoplankton communities between melt ponds and open water might be due to the salinity difference.Moreover,green algae may play a more important role in Arctic sea ice ecosystems with the expected growing number of melt ponds in the central Arctic Ocean.     

国家海洋公园生态服务网络平台信息系统设计与实现

国家海洋公园是重要的生态景观、历史文化遗迹以及地质地貌景观,其具有重要的海洋生态价值和历史文化价值。为妥善解决近年来国家海洋公园在生态保护、公园建设以及公众宣传等方面存在的问题,文章探索建立国家海洋公园生态管理决策支撑信息管理系统。该系统以计算机硬件与网络通信平台为依托,采用模块化、组件化、面向对象的设计开发模式,基于SOA的组件化开发框架及J2EE的技术架构,采用Oracle数据库进行开发。系统整体框架包括基础设施层、软件平台、数据层、数据集成层、应用层和用户层等不同的层次,包括生态调查数据管理、数据展示和生态网络服务App 3个子系统。经过测试,系统运行良好,将为国家海洋公园生态保护、公园建设以及公众宣传等提供数据支持、技术保障与宣传渠道。     

结合光谱和纹理特征的林地变更检测

开展林地变更调查,能够为森林执法督察、林地"一张图"更新等提供精准的空间信息和属性信息,对于林业资源的监测管理具有重要意义。针对大范围多时相遥感影像人工勾绘变化图斑耗时费力的现状,提出一种结合光谱和纹理特征的林地变更检测方法,并以灵山县东北部为例,利用20171209和20180201两个时期的高分二号遥感影像进行试验。结果表明,该方法在减少人力投入、降低时间成本的基础上,不仅将遥感影像的变化检测效率提高了一半以上,同时能达到77%以上的检测准确率,在森林资源普查中具有一定的应用价值。     

南海北部东沙隆起西侧陆坡坡折处浊流沉积

为了分析南海北部上陆坡东沙隆起西侧海域海底稳定性,对A和B两个岩芯进行了AMS14C测年、浮游有孔虫氧同位素分析、粉色红拟抱球虫Globigerinoides ruber鉴定、粒度分析等工作。综合研究表明,A、B岩芯分别发育了距今920 ka BP、960 ka BP以来的更新世、全新世地层。A岩芯3.3~14.08 m层位地层发生了倒转,这与3.3m、6.12~6.18 m发育的两个浊积层有关。在71.5~71.63 m(冰期370 ka BP左右)也发育一浊积层。B岩芯在9.2 m、25.2~28.6 m等层位发育了浊积层。同样位于陆坡坡折,水深较大的A岩芯,由于滑坡导致的浊流活动略强一些。     

莱州湾西部沉积物粒度特征及沉积分区

基于莱州湾西部13个岩心柱样粒度组分与参数,运用Flemming粒度三角图,结合系统聚类分析方法,在对岩心柱样进行分类的基础上,将莱州湾西部划分为4个区域,即现代黄河口侧缘、广利河口北潮滩、莱州湾南岸和中部浅海区。根据粒度曲线特征,分析了每个区域内沉积环境的时空变化。结果证明:莱州湾西部百年来沉积特征建立在黄河形成沉积环境之上,沿岸短源河流对沉积环境产生了不同程度影响。现代黄河口侧缘沉积环境受黄河影响至今,沿岸河流改造作用较小;广利河口北潮滩沉积环境形成于黄河行水期间,目前广利河水系对原有沉积环境改造作用明显;莱州湾南岸小清河、弥河取代黄河成为影响沉积环境的最重要因素;莱州湾中部海域则受到沿岸河流的综合影响。沉积环境以广利河口为界限,呈现南北分异。北部沉积环境随时间变化明显,在垂向上反映了黄河多期次行水带来的沉积特征;南部沉积物质来源依次为广利河、小清河、弥河,沉积环境在水平方向上变化明显。     

Temperature-control-induced masculinization in tiger puffer Takifugu rubripes

This study used tiger puffer Takifugu rubripes to explore new,simple methods for lowtemperature-induced masculinization in a cultured fish without the use of ultraviolet irradiation or sex hormones.An orthogonal test L9(3^4)design was used to consider three factors at three levels:treatment starting times(days post-hatch,dph:factor A)of 20,50 and 80 dph;treatment temperatures(factor B)of 13℃,15℃and 17℃;and treatment durations(factor C)of 30,45 and 60 days.A control group was reared at 21±1℃.The experiments were repeated twice.At 230 dph,the gonads were removed from thirty randomly sampled fish in each group.Histological observations and analysis of single nucleotide polymorphisms(SNP)were used to identified pseudo males,which biological sex was male and genetic sex were female(XX).Treatment group 4(A2B1C2)resulted in the highest proportion of males(75%).According to the intuitive analysis of the orthogonal-array experiments,the optimal combination of lowtemperature-induced masculinization of T.rubripes was A2B1C2.The population sex ratio depended on the three factors in the sequence B→A→C.A comparison of the daily increases in length and weight during and after the low-temperature conditions showed that the absolute daily increases in weight and length were significantly less during treatment than after treatment.Daily increases in weight and length did not significantly differ between the treatment groups and the controls(P>0.05),demonstrating that the growth rate could return to normal after the low-temperature conditions.This study establishes a low-temperatureinduced masculinization technology for T.rubripes and demonstrates that although the growth rate(length and weight)decreased in an array of nine treatment groups during the processing time,it returned to a normal level after processing.The results should serve as a guide for achieving the masculinization of T.rubripes in production.     

一种改进的北斗三频长基线模糊度固定算法

针对TCAR法在北斗三频长基线模糊度固定中成功率不高的问题,提出采用滑动窗口的方法对EWL、WL和NL模糊度进行固定。通过实验分析窗口大小与模糊度固定成功率的关系得出,在长距离定位中,模糊度固定成功率主要受到电离层延迟和对流层延迟的影响。因此采用滑动窗口固定EWL和WL模糊度后,通过GIF-TCAR法解算NL模糊度,同时使用滑动窗口法来固定NL模糊度。实验结果表明,该方法可用于北斗三频实时定位。