Extracting urban areas in China using DMSP/OLS nighttime light data integrated with biophysical composition information

DMSP/OLS nighttime light (NTL) image is a widely used data source for urbanization studies. Although OLS NTL data are able to map nighttime luminosity, the identification accuracy of distribution of urban areas (UAD) is limited by the overestimation of the lit areas resulting from the coarse spatial resolution. In view of geographical condition, we integrate NTL with Biophysical Composition Index (BCI) and propose a new spectral index, the BCI Assisted NTL Index (BANI) to capture UAD. Comparisons between BANI approach and NDVI-assisted SVM classification are carried out using UAD extracted from Landsat TM/ETM+ data as reference. Results show that BANI is capable of improving the accuracy of UAD extraction using NTL data. The average overall accuracy (OA) and Kappa coefficient of sample cities increased from 88.53% to 95.10% and from 0.56 to 0.84, respectively. Moreover, with regard to cities with more mixed land covers, the accuracy of extraction results is high and the improvement is obvious. For other cities, the accuracy also increased to varying degrees. Hence, BANI approach could achieve better UAD extraction results compared with NDVI-assisted SVM method, suggesting that the proposed method is a reliable alternative method for a large-scale urbanization study in China’s mainland.     

2018年4月桂西南一次冰雹天气过程诊断分析

利用常规气象观测资料和NCEP(1°×1°)再分析资料对2018年4月14日下午—15日凌晨左右发生在桂西南的一次强对流天气过程进行分析,结果表明:此次强对流天气过程具有持续时间长、影响范围广、小时雨强较大、前期以降雹为主、后期以短历时强降水为主的特点;近地层锋面和辐合线是此次强对流天气发生的重要触发机制;200 hPa高空辐散流场有利于底层辐合上升运动的加强,可以弥补500 hPa弱槽槽前动力抬升机制的不足;对流层中层具有干冷空气的侵入是预报强对流天气的关键因子,而地面强对流天气容易发生在干空气侵入700 hPa层之后数小时内;强对流天气容易发生在θse大值区或者舌区;对流层正涡度从中层下传到底层对于预报强对流天气的出现具有一定的指示意义;雷达产品分析表明回波具有明显的悬垂回波、弱回波区、辐合区、中气旋、三体散射长钉和旁瓣回波特征。     

Application of stable isotope techniques in studies of carbon and nitrogen biogeochemical cycles of ecosystem

Stable isotope techniques have been proved useful as tools for studying the carbon (C) and nitrogen (N) biogeochemical cycles of ecosystem. This paper firstly introduced the basic principles and the distribution characteristics of stable isotope, then reviewed the recent advances and applications of stable isotope in the C and N biogeochemical cycles of ecosystem. By applying the 13 C natural abundance technique, ecologists are able to understand the photosynthetic path and CO 2 fixation of plants, the CO 2 exchange and C balance status of ecosystem, the composition, distribution and turnover of soil organic C and the sources of organic matter in food webs, while by using the 13 C labeled technique, the effects of elevated CO 2 on the C processes of ecosystem and the sources and fate of organic matter in ecosystem can be revealed in detail. Differently, by applying the 15 N natural abundance technique, ecologists are able to analyze the biological N 2 -fixation, the N sources of ecosystem, the N transformation processes of ecosystem and the N trophic status in food webs, while by using the 15 N labeled technique, the sources, transformation and fate of N in ecosystem and the effects of N input on the ecosystem can be investigated in depth. The applications of both C and N isotope natural abundance and labeled techniques, combined with the elemental, other isotope ( 34 S) and molecular biomarker information, will be more propitious to the investigation of C and N cycle mechanisms. Finally, this paper concluded the problems existed in current researches, and put forward the perspective of stable isotope techniques in the studies on C and N biogeochemical cycles of ecosystem in the future.     

长江三角洲气象数据实时共享技术研究与实现

通过基于数据超市理念的气象数据实时共享技术研究,首次建成上海、浙江、江苏、安徽三省一市间互联互通的长江三角洲(长三角)气象数据实时共享平台。该平台设计并使用标准规范体系,建立基于分布式的数据管理模式,采用多层系统架构,实现物理上分布、逻辑上统一的长三角区域气象数据资源组织与共享。能有效支持短临天气预报对实时数据的高时效要求,支持灾害性天气移动观测、加密观测业务的数据共享,提高气象数据实时共享效率,降低数据更新分发的难度。     

激光钻进煤岩技术的研究进展

激光钻进技术是一种极具潜力的创新技术,也是钻探领域的研究热点。作为一种非接触式钻进技术,对破碎松软岩层扰动破坏小,将激光钻进应用于煤层气定向钻进中可发挥出非常明显的优势。梳理和总结了激光用于煤岩钻进的成孔机制、钻进效果的影响因素。在激光钻进过程中,激光与煤岩相互作用伴随着复杂的理化作用,指出激光钻进煤岩主要的成孔机制是烧蚀成孔。从激光参数、岩石性质、外部环境等方面阐述了影响激光钻进煤岩效果的因素,论述了激光钻进用于煤岩这一特定钻进对象的特殊现象和问题,指出煤岩在激光照射下,组分的挥发、热解、升华、烧结和氧化构成了煤岩在高温下主要的热烧蚀机制。从钻进机理、工艺、装置等方面着手,建议加强激光钻进煤岩的多物理场耦合作用机制、钻进工艺、钻进装置研制等适应性研究,为激光用于煤岩的高质高效钻进研究提供参考。      

黄骅电厂二期工程温排水排放方案优选

在利用分步杂交有限元方法建立渤海湾潮流场的基础上,通过数值模拟的方法建立黄骅电厂温排水海域的温度场,对不同温排水设计方案进行了预测分析。设计方案充分考虑了排放口位置、排水量和温升对海域环境造成的影响,设计了一、二期工程排放口分建和合建时的五种方案。预测结果的对比分析显示,方案V(一、二期工程温排水集中由2排放)是最佳方案。     

基于数据传输特性的卫星广播通道参数优化方法与应用

中国气象局卫星广播系统（CMACast）是全球对地观测广播系统（GEONETCast）框架下三大对地广播系统之一,在世界气象组织信息系统（WIS）和综合卫星数据分发服务系统(IGDDS)框架下,承担亚太地区气象数据广播分发的职责。随着气象业务的发展,广播系统数据量由180 GB/天增长至460 GB/天,在广播带宽资源有限而广播数据种类和大小各异的情况下,系统管理员越来越难以通过经验对广播通道参数调整以保持广播系统播发效率,造成部分通道数据播发时效下降严重,不能满足业务时效要求。通过对不同气象数据传输特性的定量分析,获得各类数据的精细化数据传输样本,在此基础上对各类数据广播通道参数进行科学、定量的计算和优化,使数据播发时效明显提升,应用到实际广播业务中效果明显。     

海堤生态化建设技术的研究进展及推进我国海堤生态化建设的建议

文章介绍了国外海堤生态化建设技术的研究进展,包括海堤结构改造和绿植化研究,其中,海堤结构改造包括建造阶梯式海堤、海堤表面微栖息地改造、建造栖息地长凳、模拟岩石栖息地和海堤绿植化等。国外主要对海堤表面生境进行修复,国内研究则集中在海堤生态化建设的工程技术和采用生态护坡材料对传统海堤进行改造上。在结合海堤生态化相关研究的基础上,对我国海堤生态化建设提出了完善海堤生态化建设技术规范体系、加强海堤生态化关键技术研究、开展海堤生态化适宜性分析和生态化后监管系统等建议。     

张家口—渤海地震带中小地震应力降分布特征

采用河北测震台网资料,分析了张家口—渤海地震带2008—2018年1220条ML≥2.0地震的应力降.结果表明,应力降可能与应力有关,并且随震级的增加而出现不同尺度的变化,该区域应力降优势分布为0.70—3.00 MPa.     

沼泽湿地土壤中硝态氮和铵态氮物理运移研究进展

沼泽湿地土壤是氮的重要储库,发挥着源、汇和转化器的重要功能。湿地土壤中无机氮的物理运移不但影响着植物的养分供给状况,而且其对于湿地生态系统的结构、功能及健康状况等也有着深刻影响。综述了沼泽湿地土壤无机氮物理运移及影响因素的研究动态。当前湿地土壤无机氮物理运移的研究主要集中在硝态氮和铵态氮(特别是硝态氮)物理运移规律及部分影响因素(如水分条件、土壤物理性质等)的探讨上,缺乏无机氮物理运移的动力学、热力学机制与模型表征研究。鉴于当前研究中存在的问题,指出天然沼泽湿地是研究的薄弱点,其在今后应亟需加强的领域包括:①无机氮物理运移的驱动机制;②动力学、热力学与环境效应模型表征;③人类活动和全球变化对无机氮物理运移的影响。