MODIS NDVI时序数据支持下的湖南省植被变化及其驱动因素分析

本文基于MODIS NDVI时问序列数据集,运用Sen+Mann-Kendall趋势检验、Hurst指数和相关分析等方法,对湖南省2000—2018年植被的时空变化特征、演化趋势可持续性及其与气候因子的相关性进行了研究.结果表明:①湖南省植被覆盖整体较高,并具有明显的季节变化特征;研究区植被与气温的相关性要强于降水.②近19年湖南省植被NDVI整体呈上升态势,增速为8.6％/10 a(P<0.001),其中显著和极显著上升的地区分别占10.3％、57.3％;主要分布在湘中与湘西北的林地、耕地区域;降低的地区主要分布在长株潭等城市建设用地区域及洞庭湖平原的局部耕地区域.③未来湖南省植被变化可能向退化的恶性方向发展的面积占80.1％.     

空洞卷积U-Net的遥感影像道路提取方法

针对从遥感影像上提取道路出现的细节特征丢失、提取结果模糊的问题,该文提出了一种基于空洞卷积U-Net的遥感影像道路提取算法:①以U-Net为基础网络,将低层细节特征与高层语义特征进行多特征融合,更好地还原道路目标细节;②为了进一步提高网络对道路细节特征的识别能力,在U-Net中引入空洞卷积模块,学习更多的语义信息来改善提取结果出现的模糊问题.在Massachusetts roads和高分辨率城市道路影像Cheng roads dataset数据集下的实验结果表明,在召回率、精度和F1-score指标分别达到了82.5％、86.7％、84.5％;93.2％、92.1％、92.6％.与基础的U-Net相比,该算法在解决细节特征丢失和提取结果模糊问题方面更具有应用价值.     

四川盆地南部下三叠统飞仙关组一段台内鲕滩的主控因素

四川盆地飞仙关组台缘鲕滩气田的发现,激励了人们重新认识台内鲕滩的发育分布规律及其勘探前景。根据野外露头及钻孔资料的分析,认为四川盆地南部飞仙关组一段的台内鲕滩具有发育向上变浅序列、单滩体厚度一般小于3m、横向连续性较差的特征。着重分析了沉积期古地貌、古水深、海水动荡程度以及古海平面相对升降变化对台内鲕滩的控制作用,并把滩体的发育阶段分为雏滩期(低速建造期)、滩核期(高建造期)及衰亡期3个阶段。结果表明,在缓慢等效的海退过程中,处于高能沉积界面附近的水下古高地有利于台内鲕滩的形成,继承性的泸州古隆起核部是区内有利的滩体发育区,形成的台内滩体具有一定的厚度规模和较大的分布面积。这一认识可为该区飞仙关组台内鲕滩的下一步勘探提供必要的地质支持。     

Impact assessment of the "Grain for Green Project" and discussion on the development models in the mountain-gorge regions

To restore China’s degraded ecological environment, the government has launched an environmental restoration project named the “Grain for Green Project” (GGP) in 1999. From 1999 to 2010, the government will spend 40 billion dollars to convert 147 million ha of croplands and 173 million ha of wastelands into forestlands and grasslands in 25 provinces, municipalities and autonomous regions. A primary goal is to replace cropping and livestock grazing in fragile areas with trees and grass. Given the tremendous scale and great number of participants in the project, the attitudes of the affected farmers and the future development in the area where GGP is implemented have a direct influence on the success of the project. To gain a clear idea about the farmers’ attitudes towards the project and put forward the development models for the forestlands converted from croplands, two case sites in the mountain-gorge region in Nujiang River are selected as the study areas, and the methods of field survey and semi-structured interview are adopted to make interviews with more than 100 households in 2002 and 2003 in order to quantify the farmers’ opinions about the GGP and how it has affected their livelihood, socio-cultural and industrial structures, etc. The results are as follows: 1) the project has a certain influence on the farmers with better economic basis and exerts greater influence on the farmers living in the low-elevation regions than on those living in the regions with middle-high elevation; 2) the production models of the local farmers has changed from cultivation and animal husbandry to forestry and sidelines due to the project and the income structure has changed from animal husbandry as main income source to state subsidy and sideline as main income sources; 3) the reduction in the grain income and decrease in the quantity of livestock because of the project have led to the diminution in the total income of the farmers; 4) the project has resulted in changes in the lifestyles and architecture styles of the local farmers, and the traditional “huotang” culture has gone away after the implementation of the project; 5) energy utilization has changed from firewood to methane and electricity in the wake of the implementation of the project. The above-mentioned study results have indicated that the GGP has truly exerted influence on the livelihood and production of the local farmers. Therefore, it is very necessary to make a research into the development models in the forestlands converted from croplands to resolve the problems of the farmers’ livelihood and production. The study results will provide some references for the sustainable development of the mountain-gorge regions.     

基于网络药理学和分子对接技术探讨石菖蒲治疗缺血性脑卒中的作用机制

目的：借助网络药理学和分子对接技术研究石菖蒲治疗缺血性脑卒中（CIS）的作用机制。方法：以“石菖蒲”为关键词在中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）检索其活性成分和作用靶点,利用Uniprot数据库对靶点蛋白信息进行标准化,构建中药、成分、靶点网络。利用GeneCards、TTD、OMIM和DRUGBANK 4个数据库检索CIS相关疾病靶点。将疾病和药物靶点导入微生信软件绘制韦恩图得到交集靶点,使用在线软件String 11.0建立蛋白质相互作用（PPI）网络。采用Cytoscape 3.7.2软件对PPI网络进行可视化分析,筛选出核心靶点。在Metascape数据库对核心靶点进行GO富集分析及KEGG通路分析。最后采用分子对接技术确定石菖蒲的有效成分作用于CIS的核心靶点。结果：获得38个潜在作用靶点,PPI网络拓扑分析发现RAC-α丝氨酸/蛋白激酶（AKT1）、肿瘤坏死因子（TNF）可能是石菖蒲治疗CIS的核心基因。GO富集分析结果显示石菖蒲可能是通过对血压的负向调节、调控白细胞迁移等炎症反应、神经递质合成过程、血管生成以及血液循环等生物学过程来发挥作用。KEGG通路富集分析表明,石菖蒲作用于CIS中的通路涉及血流剪切应力与动脉粥样硬化、钙信号通路、cAMP信号通路、VEG通路以及炎症和癌症等通路。分子对接技术验证了石菖蒲有效成分中的山柰酚与潜在靶点AKT1和TNF具有较好的结合活性。结论：石菖蒲的主要活性成分山柰酚可能通过作用于AKT1等多个靶点,调控钙信号通路等多条信号通路,从而发挥血管生成、抗神经细胞凋亡、抗炎、抑制细胞凋亡等作用,来达到预防或治疗CIS的目的。     

Long-term polar motion prediction using normal time–frequency transform

This paper presents normal time–frequency transform (NTFT) application in harmonic/quasi-harmonic signal prediction. Particularly, we use the normal wavelet transform (a special NTFT) to make long-term polar motion prediction. Instantaneous frequency, phase and amplitude of Chandler wobble, prograde and retrograde annual wobbles of Earth’s polar motion are analyzed via the NTFT. Results show that the three main wobbles can be treated as quasi-harmonic processes. Current instantaneous harmonic information of the three wobbles can be acquired by the NTFT that has a kernel function constructed with a normal half-window function. Based on this information, we make the polar motion predictions with lead times of 1 year and 5 years. Results show that our prediction skills are very good with long lead time. An abnormality in the predictions occurs during the second half of 2005 and first half of 2006. Finally, we provide the future (starting from 2013) polar motion predictions with 1- and 5-year leads. These predictions will be used to verify the effectiveness of the method proposed in this paper.     

高分七号卫星激光测高仪无场几何定标法

无场几何定标是未来多波束激光测高卫星面临的一个关键问题。本文针对高分七号（GF-7）线性体制全波形激光测高仪,提出了一种基于地形和波形匹配的无场分步定标方法。在深入分析高分七号卫星激光测高仪特点的基础上,构建了严密几何定位模型,采用公开版的地形参考数据和某地区1∶2000高精度的DOM和LiDAR-DSM基础地理信息成果,开展了在轨无场几何定标试验,显著提高了高分七号卫星激光测高数据精度。在2020年上半年受新冠肺炎影响未进行外场定标期间,有效解决了激光测高数据处理无定标参数的实际困难。本文对无场定标结果与高分七号实际外场定标结果进行对比验证,结果表明,无场定标结果与实际落点位置的平面误差为11.597±3.693 m,最小值为7.115 m,平坦地区高程精度优于0.3 m,虽然略低于外场定标结果,但能满足1∶10 000高程控制点测量需求。     

滇东南喀斯特山区生态系统服务时空格局及功能分区

明晰生态系统服务时空格局,划分生态系统服务功能区,将有助于实现土地资源精细化管理。本文以滇东南喀斯特山区典型区域文山市为例,分析2000—2017年食物供给、产水量、植被净初级生产力、土壤保持、生境质量和旅游文化6项生态系统服务的时空格局及其分异特征;运用K-means聚类法识别生态系统服务簇,划分生态系统服务功能区,并提出差异化生态管控措施。结果表明：① 2000—2017年间,除生境质量服务下降外,文山市其他5项服务均呈上升趋势。② 空间分布上,文山市6项生态系统服务高值区集中分布在西部和南部,低值区集中分布在北部和中部;6项服务的冷热点区域空间分布有差异,但整体上具有重叠性。除旅游文化服务的热点和冷点区分布面积占比分别为2.56%和0以外,其他5项服务的冷热点区面积占比均在21%~32%;能够同时提供3项及以上高值生态系统服务功能的区域较少,85.50%的区域只能同时提供2项及以下高值服务功能。③ 根据服务簇聚类结果,文山市划分为生态保护区、生态过渡区、农业主产区和人类生产生活区4类功能区,针对各分区提出差异化生态管控建议。研究结果可为喀斯特山区城市资源利用和国土空间管控提供参考。     

青藏高原古人类的艺术创作——基于中更新世手脚印形态分析

在第二次青藏科考过程中,作者在西藏自治区拉萨市邱桑村的古泉华沉积上新发现了由5个手印和5个脚印组成 “岩面艺术” （parietal art）。对这一“岩面艺术”进行解剖学测量、3D 模型模拟、铀系测年和手脚印形态分析后,得到以下认识：① “岩面艺术”是在泉华没有成岩之前由古人类有意压上去的;② “岩面艺术”所在岩层的U/Th年代为226~169 ka B.P.,这其中包含一个手指印岩层的表面直接年龄（207~188 ka B.P.）;③ 这一发现是迄今为止发表的古人类在青藏高原上活动的最早记录之一,也为古人类适应高寒、低氧环境提供了新的证据;④ 此岩面艺术是目前世界上已知的最古老的艺术,上面的手印也是古人类留下的最早的手印;⑤ 这一原始的岩面艺术表明,创作它的古老人种可能具有一定的认知和空间感知能力,此岩面艺术的发现也将有可能改写人类艺术史,并且加深我们对已消失的古人类认知水平的认识。     

PS-InSAR和SBAS-InSAR技术对昆明主城区地面沉降监测的对比分析

以昆明主城区为例,分别利用PS-InSAR和SBAS-InSAR技术对2014—2017年间29景升轨Sentinel-1A数据进行沉降监测,对比两种技术得到的沉降结果,进行剖面图分析与时序分析。结果表明,PS-InSAR和SBAS-InSAR技术监测结果具有一致性、相关性和可靠性。研究发现,昆明市沉降漏斗主要位于居民区、地铁、道路、高速公路以及滇池等区域,最大年沉降速率可达-39.580mm/a,累积沉降量达到85mm。研究表明,昆明主城区地面沉降主要由于近几年城市和轨道交通建设的飞跃发展,导致居民区和交通网络密集,地面载荷增加,地下隧道开挖与地下水开采等原因引起地面软土地层下沉。