ASO-S卫星工程科学应用系统的数据库设计

先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)卫星是我国首颗太阳观测卫星, 主要观测太阳耀斑和日冕物质抛射以及产生它们的磁场结构. ASO-S卫星的科学应用系统是科学卫星工程的6大系统之一, 它连接科学用户和卫星数据, 为将卫星的科学数据转化为科学成果提供保障. 科学应用系统的数据库是连接软件与海量数据的枢纽, 为科学数据生产和用户服务及运行提供数据层的支撑. 介绍了科学应用系统的数据库架构设计、数据库的选择以及数据库性能优化和表样例. 这里的数据库包括观测计划、工程参数、运维日志、科学数据、定标数据和特征事件识别等数据库. 这些数据库的建设将为ASO-S卫星工程科学应用系统的顺利运行提供数据支撑, 也可以为未来其他科学卫星类似数据库的搭建提供参考和借鉴.     

自然地理学创新发展与展望

自然地理学自中国科学院地理科学与资源研究所建立以来一直是立所的核心学科,长期以服务国家重大需求为使命,在综合自然地理、气候、地貌、水文、土壤地理、生物地理、化学地理等各学科领域取得一批重要科技成果和进展,奠定了自然地理各分支学科在国内外的优势,为国家科技创新、区域经济社会可持续发展做出了重要贡献。本文回顾了中国科学院地理科学与资源研究所自然地理学的创新发展历程,总结了自然地理学取得的学术成就与标志性进展,并展望了中国科学院地理科学与资源研究所自然地理学未来发展,提出以陆地表层要素—过程交互作用机制,陆地表层格局动态研究,陆地表层系统过程的综合集成与模拟,陆地表层系统有序人类活动的可持续范式和调控机制为核心的发展战略。     

国内盐湖卤水硼资源提取专利分析

基于中国盐湖硼资源开发动态,选择国家知识产权局专利数据,从盐湖卤水硼资源提取相关专利申请时间、地域分布、主要方法等方面进行分析。发现中国专利包含多种盐湖硼资源提取方法,并且逐步走向成熟,其中萃取法已成为研究重点。近期关于多种伴生资源综合开发的专利越来越受到关注。对国内盐湖硼资源提取技术后续开发和产业发展提出了建议。     

基于侧扫声呐的水下小目标检测技术研究

针对水下小目标探测与识别难的问题,开展基于侧扫声呐的声呐图像滤波、图像分割及目标提取方法研究。常规滤波方法难以有效清除图像中存在的噪声,从而造成图像质量下降。采用非局部均值滤波算法与GPU加速的方法,在获得声呐图像较好处理效果的同时,满足水下小目标检测实时性的要求;同时,采用膨胀算法与Canny边缘检测算法相结合的方式,实现了水下真假目标的有效区分。     

城镇黑臭河道治理:多水塘活水链人工湿地的应用

随着现代工业的发展,城市黑臭河道问题日趋严重,严重影响了城市形象、生态环境和居民身心健康。利用多水塘活水链人工湿地技术净化江苏常州永胜河河水水质。监测结果显示:该技术使水体总氮浓度削减了92.0%、总磷浓度削减了82.9%,处理后的水体总氮、总磷含量达到地表IV类水标准。项目年处理水量约30万t,每年以较低的成本(平均水处理费用约为0.03元/t),削减总氮、总磷和氨氮量分别为1496.6 kg、176.0 kg和1408.6 kg。通过引植多种浮叶植物、挺水植物、沉水植物,该湿地修复工程为当地营造了优美的湿地景观。多水塘活水链人工湿地是集经济效益、生态效益、环境效益于一体的新型水体生态治理技术,为我国城镇黑臭河道治理提供了一条新的途径。     

Relationships between body weight and other morphological traits in young sea cucumbers Apostichopus japonicas

Correlation, multiple regression, and path analyses were used to investigate the relationships between body weight and three other morphological traits in juvenile Japanese sea cucumbers Apostichopus japonicus . We measured live body weight (BW), body length (BL), numbers of papillae (NP), and numbers of tube feet (NF) at 60, 80, 100, and 130 days post-hatching (dph). We calculated path correlation coefficients, correlation indices ( R 2 ), and coefficients of determination with BW as the dependent variable and the other morphological traits as independent variables. The coefficient of variation for BW was high across all age groups, and all measured morphological traits were significantly correlated ( P < 0.01). BL had the greatest direct eff ect on BW across all age groups (60 dph, 0.526;80 dph, 0.404;100 dph, 0.620;and 130 dph, 0.681), while NF had the greatest indirect eff ect on BW across all age groups (60 dph, 0.528;80 dph, 0.452;100 dph, 0.666;and 130 dph, 0.603). Regression analyses between morphological traits and BW indicated that R 2 was greater than 0.85 only in the 100-dph specimens. The indirect eff ects of the other measured morphological traits on BW were age-dependent. The optimal regression equations, as determined with stepwise regression, were, for 60-dph specimens: BW 60 =10 (-3.04+0.092BL+0.014NP+0.014NF)( R 2 =0.632);for 80-dph specimens: BW 80 =10 (- 3.035+0.056BL+0.017NP+0.02NF)( R 2 =0.686);for 100-dph specimens: BW 100 =10 (- 3.742+0.069BL+0. 633 · lg (NP)+0. 464 · lg (NF))( R 2 =0.893);and for 130-dph specimens: BW 130 =10 (- 2.472+0.065BL+0.012NP)( R 2 =0.774). Our work clarified the correlation between various morphological traits and body weight of a commercially-important sea cucumber species ( A . japonicus ). Our predictive models for body weight might be useful for the aquaculture and selective breeding of A . japonicus . These models might also provide theoretical support for the indirect selection of traits that are difficult to select directly.     

利用卫星遥感海面温度、高度联合反演南海北部三维温度场

利用历史观测得到的温度剖面数据,通过严格筛选和插值,建立了南海北部的气候态垂向温度剖面。随后,利用回归统计分析的方法构建了海面温度异常(SSTA)、海面高度异常(SSHA)联合扩展温度剖面的经验回归模型,并采用卫星遥感得到的SST和SSH数据扩展了南海北部的三维海洋温度场,其时间分辨率为天,空间分辨率为0.25°×0.25°。通过与观测数据的对比研究,扩展得到的温度场可以较为准确地反映南海北部温度剖面的结构特征,并且能有效地体现出一些中尺度变化过程。结果表明,本研究反演得到的三维温度扩展场是较为可靠的,它可以作为海洋数值模型的初始场,实现现场观测数据和卫星遥感数据的互补,有助于更好地分析南海北部温度场的三维结构及变化特征。     

基于DINEOF的静止海洋水色卫星数据重构方法研究

静止轨道海洋水色成像仪(Geostationary Ocean Color Imager, GOCI)提供了时间分辨率达小时级的海洋水色数据,使得对海洋环境的逐时变化监测成为可能。然而受到海洋上空云、雾和霾的影响,数据出现连续高缺失率甚至完全缺失的情况,使得数据使用价值大大降低。在经验正交函数重构法(Data INterpolating Empirical Orthogonal Functions, DINEOF)的基础上,突出时间要素在重构中的地位,运用异常像元检测、拉普拉斯平滑滤波和时间模态2次分解插值,提出了适用于静止海洋水色卫星数据的重构方法——DINEOF-G。利用此方法对杭州湾2017年的GOCI总悬浮物质量浓度数据进行重构,结果表明该方法相比经典方法在重构精度上提高了8%,数据重构率提高了36%,且重构结果较好地反映了杭州湾总悬浮物质量浓度的季节变化规律和空间分布特征。     

强壮前沟藻(Amphidinium carterae Hulburt)毒素的溶血活性研究

以实验室单种培养的强壮前沟藻为对象,研究了强壮前沟藻毒素的来源,分析了藻毒素浓度与溶血活性的相关性,研究了理化因子对藻毒素溶血活性的影响。结果表明,溶血活性随着强壮前沟藻细胞的增殖呈上升的趋势,细胞内容物和细胞碎片的溶血活性显著高于去藻过滤液,强壮前沟藻毒素主要来源于衰亡期的细胞内容物和细胞碎片,并存在浓度相关的溶血性。强壮前沟藻毒素的溶血活性不存在光敏感性。随着pH的上升,毒素溶血活性呈降低趋势。Ca2+、Mn2+、Cu2+抑制了强壮前沟藻毒素溶血活性,而Co2+、Zn2+显著的增强了溶血活性,Mg2+对其溶血活性的影响不显著。EDTA对强壮前沟藻毒素的溶血活性有显著的促进作用。     

PDA与各种全站仪串口通信的稳定实现

PDA和全站仪的串口通信是用PDA控制全站仪进行测量外业数据采集系统的重要组成部分。文中实现以Windows Mobile 5.0为操作系统的PDA和绝大多数品牌全站仪串口的高稳定性通信,能进行水平角、竖直角和距离的分离或组合测量,给出具体的VC＋＋代码,对所涉及的关键技术和要点进行详细论述。对于用PDA控制全站仪进行测量外业数据采集系统的研究与开发具有实用意义。