海平面上升对我国沿海地区的影响及其适应对策

近30年来,我国沿海海平面平均上升速率为2.6 mm/a,高于全球均值,未来上升趋势还将持续.海平面上升已经并将持续造成海水淹没范围扩大、加剧海洋灾害威胁、破坏典型生态系统健康,对沿海地区经济社会可持续发展提出了重大挑战,这包括海洋灾害造成巨大经济损失、海平面上升加大沿海地区的气候脆弱性和未来面临多因素叠加的风险.此外,海平面上升对我国国土安全造成的威胁不容忽视.为此,建议急需从国家战略层面统筹规划,全面做好海平面上升的适应工作,尤其是解决好沿海经济社会发展中面临的三个问题,即“海平面上升与沿海经济发展的关系问题”、“海平面上升与维护海洋权益的关系问题”以及“海平面上升与近岸生态环境保护的关系问题”,在相关政策法规与管理机制、规划评估与研究、标准规范与工程建设、监测预警能力建设等方面持续推进提高并加以完善.这既是我国应对气候变化的紧迫任务之一,也是实现我国沿海地区经济社会持续平稳较快发展的重要保障.     

海洋地理信息系统理论基础及其关键技术研究

海洋地理信息系统(MGIS)具有时空处理的强大能力,并在应用上具有潜在优势.以提取海洋现象特征为例,对其在海洋科学中的位置和作用进行了剖析,进而比较分析了MGIS不同于陆地地理信息系统的特殊理论技术的需求,从而定义其功能体系结构.结合所构建的MGIS,详细阐述在本系统创建中主要的理论技术关键,由此展示MGIS对我国海洋调查、研究、资源开发和保护以及国防建设等工作具有的重要意义.     

我国海洋领域适应气候变化的政策与行动

从建立健全法律法规、加强海洋气候观测、开展海岸带风险评估和防护、进行极端海洋灾害的预警报、实施海洋生态保护、加强水资源综合管理和开展专项科技行动7个方面,对我国海洋领域适应气候变化的研究进展、对策、管理和行动进行了分析和归纳。总结了近年来我国海洋领域为应对气候变化所做的工作成果,对未来采取的各项适应行动提供方法、内容的借鉴和指导。     

河口水流结构分解及斜压M4分潮流探讨

河口水流是河口生态环境、河道演变、物质输运等物理过程的根本动力。由于径流、潮波、地形以及气象等因素的影响,河口水流呈现复杂的三维结构。其中既包括淡水注入形成的余流,也包括周期性的潮流、风生流、斜压流及河口非线性作用导致的流动等。为探究河口水流的组成及其潮内变化,基于瓯江口实测资料,利用主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）法对河口水流进行分解,探讨了PCA法对河口水流的分解性能及斜压分潮流的高频特征。研究认为,PCA法在河口水流结构研究中既可采用原始数据操作亦可用标准化的数据进行计算。PCA法可分解出斜压成分（河口重力环流型结构）,但不能将正压成分（径流和潮流）分开,径流和潮流二者综合作用的结果体现在主成分的得分之中。主成分的取舍应根据水流结构和累计解释方差综合判断,不宜仅依据累计解释方差。河口斜压流动具有明显的高频特征,近似呈1/4日分潮的周期。     

基于NEMO的全球海洋环境预报模式在超算集群的计算性能优化

通过业务流程设计、数据获取、计算环境搭建,在国家超级计算广州中心"天河二号"超级计算机系统上成功建立了基于NEMO的全球海洋环境预报模式。详细测试了CPU、内存和网络等性能,实验结果表明:基于NEMO的全球海洋环境预报模式在"天河二号"上取得了优越的计算性能,合理地利用了计算资源,并具有良好的可拓展性,能够达到业务化运行的时效。     

海洋栅格时空层次聚合模型及其渔业应用

目前地理信息系统数据模型的研究和应用大多是针对陆地问题,针对海洋问题进行时空数据模型的研究较少。本文以海洋统计分析为需求,分析海洋数据的时空特性,结合现有的数据库系统,探究适合海洋特性的时空模型及其逻辑结构。在此基础上,设计基于栅格的时空层次聚合模型,并在实践中检验其有效性。实践表明该模型易于提取多维对象在各维上不同层次的聚合数据,是1种较为实用的时空数据仓库的底层模型。     

基于过程的海洋地理信息系统研究

地理信息系统(GIS)作为对蕴涵空间位置信息的数据进行采集、存储、管理、分发、分析、显示和应用的支撑技术,日益显示其对海洋研究的重要性.但传统的GIS主要以静态方式完成对地理空间“状态”的描述、操作和分析,而海洋永远处于不断变化中,需要处理的是海洋动态现象.要完整地表达和分析海洋动态现象的特征与变化规律,必须使地理信息系统具备对海洋动态过程的管理、处理和分析能力,亦即海洋地理信息系统(MGIS)需要将“过程”纳入其研究范围.为此,以过程处理为核心,发展海洋地理信息系统对时空信息处理的能力,充分利用多维信息可视化和组件化技术,开发了三层体系结构的大吞吐量开放式的海洋地理信息系统Maxplore.简要介绍了系统开发的关键技术与特色模块,包括海洋用户需求分析、MGIS的定位与总体设计、多源数据管理、栅格数据处理、海洋形态特征分析、多维时空动态、综合分析环境和海洋模型集成平台.