Integrating Uncertainty Theories with GIS for Modeling Coastal Hazards of Climate Change

Prediction of coastal hazards due to climate change is fraught with uncertainty that stems from complexity of coastal systems, estimation of sea level rise, and limitation of available data. In-depth research on coastal modeling is hampered by lack of techniques for handling uncertainty, and the available commercial geographical information systems (GIS) packages have only limited capability of handling uncertain information. Therefore, integrating uncertainty theory with GIS is of practical and theoretical significance. This article presents a GIS-based model that integrates an existing predictive model using a differential approach, random simulation, and fuzzy set theory for predicting geomorphic hazards subject to uncertainty. Coastal hazard is modeled as the combined effects of sea-level induced recession and storm erosion, using grid modeling techniques. The method is described with a case study of Fingal Bay Beach, SE Australia, for which predicted responses to an IPCC standard sea-level rise of 0.86 m and superimposed storm erosion averaged 12 m and 90 m, respectively, with analysis of uncertainty yielding maximum of 52 m and 120 m, respectively. Paradoxically, output uncertainty reduces slightly with simulated increase in random error in the digital elevation model (DEM). This trend implies that the magnitude of modeled uncertainty is not necessarily increased with the uncertainties in the input parameters. Built as a generic tool, the model can be used not only to predict different scenarios of coastal hazard under uncertainties for coastal management, but is also applicable to other fields that involve predictive modeling under uncertainty.     

海洋生物-光学算法研究──南黄海叶绿素浓度的估算

根据１９９５年９月中日合作南黄海现场观测资料，对南黄海生物－光学算法进行研究。首先对南黄海现场多光谱反射比数据进行因子分析，解反射比协方差矩阵的特征问题；解出特征值和对应的特征向量，求出主因子，然后建立叶绿素α对主因子的多元线性回归方程，并对算法进行回报和预报检验。计算结果表明，该算法具有较高精度，同时也显示出天气条件对估算精度产生较大影响。     

西沙群岛海产蓝藻的研究 Ⅴ

本文继续报道我国西沙群岛海产色球藻目 Chroococcales 的十种蓝藻,隶于三科六属，有八种是我国海产蓝藻的新记录,它们是:铜锈微囊藻 Microcystis aeruginosa Kuetzing,小形色球藻 Chroococcus minor ( Kuetzing) Naegeli,湖沼色球藻盐泽变种 C. limneticus Lemm.var. subsalsus Lemm,易变色球藻 C.varius A.Braun,膜状色球藻C. membraninus ( Meneghini) Naegeli,圆胞束球藻 Gomphasphaeria aponina Kuetzing,附钙管鞘藻 Hormathonema epilithicum Ercegovic 和透明拟丝藻 Johannesbaptistia pellucida ( Dickie) Taylor at Drouet。其中透明拟丝藻形态特征独特,这对于蓝藻类的研究,特别是研究从色球藻目进化到丝状蓝藻类的系统演化具有重要价值,早已为藻类学家们所重视。该种也是我国海产蓝藻属的新记录。 迄今为止,藻类学家们一致认为色球藻目是蓝藻门 Cyanophyta 中最原始、最低级的类群,其植物体最简单,大都是单细胞或简单的群体,而且都十分微小,常被肥厚的胶质鞘所包埋,这就使该目蓝藻能适应复杂的自然环境。所以,在地质学和古生物学的研究中它已引起许多学者的注意。有关该目海产种类的分类研究,我国仅有少数报道,这方面的工作还有待深入。     

Interfacial geochemistry of barium in suspension and sediment from Zhujiang Estuary

Chemical forms of Ba are determined in samples of suspension and sediment from the Zhujiang Estuary. Their interfacial geochemical processes are discussed. Total suspended Ba content is between 2. 4 and 40. 4 μg/L, and mostly exists in the crystalline form (43. 5%), secondly in the Fe-Mn oxidative form (23.1%). Percentages of organic, carbonate and exchangeable forms are 14. 8%, 11. l%and 7.4%, respectively. Total content of Ba in the sediment is between 158. 6 and 48. 0 ug/g. Percentages of crystalline form, Fe-Mn oxidative form and carbonate form are 78. 4% ,13. 5%and 8. 2%, respectively. Organic and exchangeable forms are not detected. The study on the mechanism of interfacial movement suggests that the salinity range of 10 is the turning point for the varied distribution of Ba. The subsidence of crystalline form affects the decrease of Ba content in suspension. The decrease mostly takes place in the salinity range lower than 10, which corresponds to the high value of Ba content in the sediment. The     

海水分光反射率与叶绿素浓度的相关分析

通过对东京湾两年度不同季节海水分光反射率与叶绿素浓度进行统计分析，结果表明，叶绿素浓度Ｃ与两谱段分光反射率之比Ｒｗ（λｊ）／Ｒｗ（λｊ）具有幂函关系Ｃ＝Ａ［Ｒｗ（λｊ）／Ｒｗ（λｊ）Ｂ。两者的对数显示出较好的线性关系，即ｌｏｇＣ＝ｌｏｇＡ＋Ｂｌｏｇ［Ｒｗ（λｊ）／Ｒｗ（λｊ）］。负相关系数达０．９９。相关方程之一为Ｃ＝３．３２９［Ｒｗ（５２０）／Ｒｗ（５５０）］－１．３８４（１９８７年６月初）．在梅雨季节之后，相关方程为Ｃ＝１２．６８［Ｒｗ（５２０）／Ｒｗ（５５０）］－２．０１０（１９８８年８月）。这表明了海湾或混浊的沿岸水质，在叶绿素浓度算法中，统计参数Ａ和Ｂ的确立，要基于不同季节不同水质的现场观测资料。     

海带雌性原生质体的分离与培养

于1993年1月 - 1993年4月，为了制备遗传性纯一的基因工程受体，用酶法从海带雌配子体单性生殖系分离雌性单倍体原生质体。从皱纹盘鲍消化腺及消化器官提取出鲍酶，在25°C下、1％（W／V）的鲍酶与2％（W／V）的纤维素酶（Onozuka R－10）合用能有效解离单细胞和原生质体。海带雌性原生质体经2d培养再生了细胞壁。     

海洋生物-光学算法研究──南黄海叶绿素浓度的估算

根据1995年9月中日合作南黄海现场观测资料，对南黄海生物一光学算法进行研究。首先对南黄海现场多光谱反射比数据进行因子分析，解反射比协方差矩阵的特征问题；解出特征值和对应的特征向量，求出主因子，然后建立叶绿素a浓度对主因子的多元线性回归方程，并对算法进行回报和预报检验。计算结果表明，该算法具有较高精度，同时也显示出天气条件对估算精度产生较大影响。     

青岛港风暴潮经验统计预报

本文利用青岛港多年实测资料,分析了该港风暴潮概况。而后通过多元回归技术,求取了该港极值增减水的预报公式。经非独立和独立检验,结果令人满意。     

生物制氢研究进展

目前, 世界上利用的能源90%以上都是“化石能源”(如石油、煤炭和天然气等)。随着人类不断利用这些不可再生的“化石能源”, 它将会逐渐枯竭, 且其燃烧形成的产物(如CO2和SO2等)造成的严重环境污染(如温室效应和酸雨), 也有害于人类健康。因此, 人类正面临着能源紧缺和环境污染的双重压力。为满足能源需求量日益增长和环境保护的需要, 我们必须寻找环保型的可再生能源来替代“化石能源” 以满足人类对能源的需求。 在各种可再生能源中氢能将有可能替代“化石能源”,成为未来能源利用的主要形式。氢能具有许多优点:①氢能燃烧时只生成水, 不产生任何污染物, 甚至连CO2也不会产生, 实现真正的“零污染” 和“零排放”;②氢能的能量密度高, 放热高达122 kJ/g, 是焦炭放热的4.5倍, 汽油的2.68倍;③氢能可经济有效的输送和储存, 可以利用已有的天然气管道输送, 输送成本低, 甚至优于输电, 因为输送氢能不会产生如电能输送过程中所产生的能量损耗;氢能的存储也比较简便, 其中储氢合金材料就是一种非常理想的储氢方法, 该方法储氢能力强、运输方便、操作容易, 且安全可靠。在利用储氢合金进行储氢时, 还可用以进行制冷或采暖(Kulkova et al., 2006), 因为储氢材料在吸氢时放热, 在放氢时吸热。正因为氢能具有如此多的优点, 许多大的跨国公司开始对制氢技术高度关注, 如主要汽车制造商(通用、福特、戴姆勒-克莱斯勒等)对开发以氢能作为燃料的汽车投入大量的人力和物力;宝马公司从20世纪70年代就开始研制以氢能为能源的汽车, 宝马公司现在已拥有了时速达240km的氢能汽车(Munro,2003)。同时, 一些发达国家的科研院所的科学家们对氢能的制备方法、制氢机制以及提高产氢量等进行了大量的研究。     

钝顶螺旋藻部分原生质体及单细胞的制备与培养

于1992年1月-1994年4月，进行超声波处理方法制备钝顶螺旋藻部分原生质体以作为基因工程受体，以及制备单细胞用于固体平板克隆化培养的研究。研究结果表明：超声波以20kHz频率、15W功率作用30s，可使藻丝体断裂成15．0±1．6个细胞长度；延长作用时间，至2－6个细胞长度时，细胞壁结构遭到破坏，形成部分原生质体；继续作用，可形成少量原生质体和大量单细胞。断裂藻丝体、部分原生质体、单细胞以及原生质体均可涂布于固体培养基上再生或生长。以一定密度涂布单细胞与原生质体，能够形成彼此分开的单个克隆，可用于筛选及遗传分析。本文提供了一种节省溶菌酶的制备螺旋藻透性体的方法，超声波作用利于外源基因的导入，而涂布培养利于进一步的筛选和形成克隆。