Ross-Li核驱动模型热点参数化及其校正—以POLDER数据为例

半经验、核驱动二向性反射分布函数(BRDF)模型是多角度遥感领域的一个重要模型,其热点效应在应用BRDF反演其它地表参数时有重要作用。本研究针对树冠内部叶片的间隙对热点的影响,对几何光学核的重叠函数进行热点效应的改进,并利用POLDER多角度观测数据集,对改进热点效应后的不同核函数组合模型的最优热点参数进行了确定。通过最小均方根误差(RMSE)筛选出最优热点参数,进一步分析不同模型对热点参数的敏感性和RMSE随热点参数的变化情况。结果表明:(1)该热点参数化方法可用于Ross-Li核驱动模型不同核函数组合的情况,热点校正后的模型相对于原模型很好地改善了对热点反射率的拟合能力;(2)热点参数最优值在几何光学核为LSRC (LiSparseRChen)与LDRC (LiDenseRChen)组成的模型中出现明显差别,C1在LDRC模型中的值远小于LSRC模型,主要是因为LDRC核函数自身较好考虑了树冠尺度下的热点效应,所以该热点参数改进方法起到的补偿作用较小;(3)总体上,同一模型的C1参数比C2参数对热点的变化更敏感。本研究为Ross-Li核驱动模型的热点效应进一步校正及热点参数的取值范围提供了依据,对Ross-Li模型的推广有重要意义,改进热点效应后的模型可用于未来国产多角度卫星的数据处理流程中,以获取加精确的地物热点反射率信息。     

基于GA-WNN的极化SAR海洋溢油检测方法研究

海洋溢油对海洋生态和人类生活带来严重的影响。由于合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)具有全天时全天候的工作能力,在海洋溢油检测中发挥重要作用。目前,极化SAR是SAR探测技术的先进手段。本文利用6个极化特征进行溢油检测,通过对比分析这些特征对不同溢油的检测能力,得出单一极化特征在溢油检测中存在不足。通过J-M特征优选方法,提取出溢油检测识别度较高的特征影像,并利用遗传算法优化的小波神经网络(Genetic Algorithm-Wavelet Neural Network,GA-WNN)进行溢油检测。利用2套Radarsat-2全极化数据进行了方法验证,结果表明,该方法优于其他检测方法,溢油检测精度分别达到90.31%和95.42%。     

铜藻的分类地位、生物地理分布以及2016年底黄海漂浮铜藻源头的初步分析

通过对我国沿海多次野外实地考察以及文献报道,对铜藻进行了分类地位及生物地理分布特征介绍。结合分子数据,目前由过去单一的狭义铜藻Sargassum horneri和线形马尾藻Sargassum filicinum结合而成广义铜藻。其生物地理分布区系由西北太平洋扩大到东北太平洋的有限区域。根据我国沿海铜藻底栖和漂浮种群的发生季节变化,初步判断我国可能存在2个以上的底栖铜藻种群：春季成熟型、夏季成熟型和/或秋季成熟型。结合铜藻的自然生境、底栖分布区系以及海流等水文资料,本文对2016年底黄海漂浮铜藻种群的源头进行了初步分析,其最可能地域源头为渤海海峡区及其邻近水域,最可能的种群来源为夏季成熟型。     

出露石牙对珍稀濒危植物四药门花分布与叶表型性状的影响

喀斯特区常见的出露石牙对水分和养分的再分配影响了植物物种的分布与适应特征。为了解出露石牙对中国特有珍稀濒危植物四药门花(Loropetalum subcordatum)的分布与叶表型性状的影响,用样带法对贵州茂兰国家自然保护区内四药门花个体根部和周边最近石牙与土表连接处的距离进行调查、并选择距石牙不同距离的乔木植株叶片进行表型特征测量。根据四药门花植株的分布特征,将其与石牙距离分为三组（0 cm、0.1~10 cm、≥10 cm）进行分析。结果表明:①本次共调查到四药门花个体515株,其中胸径≥1 cm的388株（75.3%）。胸径最大值为17.5 cm,该植株距石牙7 cm。胸径≥1 cm植株距石牙0 cm、0.1~10 cm、≥10 cm植株数分别为89株平均胸径3.44±2.26 cm、21株平均胸径4.38±4.55 cm和278株平均胸径3.93±2.75 cm;幼苗和幼树距离石牙0 cm有19株、0.1~10 cm有62株、≥10 cm有46株。②茂兰四药门花种群叶长106.60±19.28 mm、叶宽47.53±10.10 mm、叶宽/长0.45±0.08、叶厚0.32±0.05 mm、叶柄长12.82±3.35 mm、叶柄径1.43±0.35 mm。距石牙0 cm组、0.1~10 cm组和≥10 cm组四药门花的叶长、叶宽、叶柄径差异不显著（P>0.05）,叶厚、叶宽/叶长、叶柄长差异极显著（P<0.01）。石牙出露深刻影响了四药门花的分布和植物的适应特征。      

金伯利岩的卫星影像识别标志及应用实例

金刚石矿是我国的急缺矿种,具有很高的工业价值和经济价值。但是,过去的 50 年中国在寻找金刚石矿上始终没有取得突破。在科学理解金伯利岩火山地貌形态的基础上,利用卫星影像识别技术,建立一个地区金伯利岩的卫星影像识别标志,能够在金刚石矿靶区范围内有效地缩小目标。这些都是要建立在野外和室内的反复认证的基础之上。本文以世界著名的博兹瓦纳境内两个著名的金刚石矿,结合山东临沂和湖南常德地区的具体实例来推断金伯利岩的存在。在寻找金伯利岩时,理解金伯利质火山是玛珥-管道火山体是寻找金伯利质火山管道的基础,重视对低平圆形地质体成因的研究,建立一个地区的小型圆形地质体的卫星影像识别标准是一个野外和室内反复验证和积累经验的过程。     

面向可持续发展的冰冻圈科学

21世纪以来, 在全球气候变暖的大背景下, 冰冻圈科学发展快速。在梳理国际冰冻圈相关研究态势、 分析中国相关研究动向的基础上, 总结了“冰冻圈科学”发展的历程并简要介绍了冰冻圈科学的基本框架。研究指出, 自20世纪70年代冰冻圈概念正式提出以来, 国际社会以推出气候与冰冻圈（WCRP-CliC）计划和成立国际冰冻圈科学协会（IACS）为标志, 并在深化冰冻圈自身机理、 过程认识的同时, 更加关注与其他圈层之间相互作用中的冰冻圈效应, 表明冰冻圈研究趋向变化 - 影响 - 适应这一主线发展, 在一定程度显现出了“冰冻圈科学”的核心特征。中国冰冻圈研究近20年、 尤其是近10年发展迅猛, 沿着冰冻圈科学的主体思路, 在冰冻圈变化, 冰冻圈变化对生态、 水文、 气候、 地表环境以及社会经济的影响等方面取得了系统性成果, 对冰冻圈科学的内涵和外延有了系统的认识。在分析国际冰冻圈科学孕育和发展背景并简要总结中国冰冻圈研究近况基础上, 对冰冻圈科学学科框架体系从科学内涵和外延、 研究构架和学科组成等方面进行了论述, 冰冻圈科学已经成为一门涉及广泛、 过程机理研究与可持续发展密切关联的全新学科。     

冰冻圈变化的适应框架与战略体系

冰冻圈变化的适应研究是冰冻圈科学领域的新兴研究方向, 是当今全球变化研究中自然科学与社会科学交叉融合研究的典型代表。文章阐述了冰冻圈变化适应研究的内容框架, 分析了目前国际冰冻圈变化适应研究的现状、 动态与发展趋势。在此基础上, 从理论探索与实践研究两方面, 详细介绍了中国冰冻圈变化的适应研究。在理论与方法研究方面, 中国冰冻圈变化适应研究2007年起步至今, 已建立了由冰冻圈变化影响（冰冻圈服务和冰冻圈灾害）-风险-恢复力-适应构成的中国冰冻圈变化适应研究理论与方法体系; 在实践研究方面, 从致利与致害两条线, 开展了冰冻圈服务与冰冻圈灾害风险研究; 从冰冻圈与人类圈交互视角, 开展了冰冻圈变化的脆弱性、 恢复力与适应典型案例研究。未来, 一方面需进一步完善和深化现有理论体系, 尤其是冰冻圈与人类圈相耦合的灾害风险、 脆弱性与适应定量评估方法; 另一方面, 既要针对不同冰冻圈问题, 加强案例研究, 又要拓展尺度, 深入宏观研究, 为国家和地方政府决策提供科学依据与对策建议。     

北拉萨块体唐江穷果岩体中由同源岩浆不同期次之间混合产生的暗色包体:一种新的暗色包体岩石成因

在西藏北拉萨块体中段唐江穷果岩体中发现了一种新的岩石成因的暗色包体.唐江穷果岩体中暗色包体呈椭球状,与寄主岩之间呈不紧密胶结,在暗色包体和寄主岩的接触面上通常形成一个明显的风化间隙面.暗色包体为角闪闪长斑岩,寄主岩为花岗闪长岩,暗色包体明显较寄主岩更基性,更富Na₂O、CaO、MgO和Fe₂O₃T.暗色包体和寄主岩具有明显不同的稀土元素,暗色包体的稀土元素除La、Ce元素外,整体含量较寄主岩高,且轻重稀土分异弱.两者都具有弧岩浆岩的特征,富集Rb、Cs、K等大离子亲石元素和Th、U,而亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素.暗色包体成岩年龄为113.9±1.0 Ma,寄主岩的成岩年龄为110±1.1 Ma,暗色包体成岩年龄较寄主岩早约4 Ma.此外,两者具有一致的锆石原位Lu-Hf同位素特征.以上岩相学、年代学、元素地球化学和同位素地球化学证据表明,唐江穷果暗色包体和寄主岩来源于同源母岩浆,暗色包体在二次岩浆房中经历了较弱的斜长石结晶分离作用,寄主岩在二次岩浆房中经历了较强的角闪石结晶分离作用.经过结晶分离作用的寄主岩岩浆在侵位过程中将较早形成处于半塑性状态下的暗色包体裹挟至近地表.唐江穷果暗色包体最可能的成因模式可以解释为同源岩浆不同期次间的物理混合.      

黄海獐子岛几种大型红藻的分类研究

对2017年8月采集自辽宁大连獐子岛的部分红藻门海藻样品进行形态分类学研究。经鉴定,样品中包含角叉菜属1种及1变种,即角叉菜(Chondrusocellatus Holmes)和角叉菜小型变型(C.ocellatus f.parus Mikami);马泽藻属1种,即日本马泽藻(Mazzaella japonica(Mikami)Hommersand);蜈蚣藻属4种,即亚洲蜈蚣藻(Grateloupia asiatica Kawguchi et Wang)、链状蜈蚣藻(Grateloupia catenata Yendo)、青岛蜈蚣藻(Grateloupia qingdaoensis Li et Ding)和带形蜈蚣藻(Grateloupia turuturu Yamada)。文中提供了详细的物种鉴定特征描述、解剖学特征图片及生物地理分布信息等内容,研究结果丰富了中国黄海北部地区红藻门的物种多样性,对该地区海藻资源的保护和利用提供了一定的分类学依据。     

缢基蜈蚣藻的早期发育、生活史和生态习性

蜈蚣藻属是海膜科中最大的属。在实验室培养条件下,我们详细观察了缢基蜈蚣藻（Grateloupia constricata）早期发育过程及生活史,研究了温度与光周期、温度与光照强度的交互作用对其盘状体发育及幼苗生长的影响。结果表明：缢基蜈蚣藻孢子发育类型为“间接盘状体”类型;缢基蜈蚣藻生活史由单倍体的雌、雄配子体,二倍体的果孢子体和四分孢子体组成,为典型的同型世代交替;温度、光周期和光照强度及其之间的相互作用对盘状体和幼苗的发育有显著影响,其中由温度与光周期、温度与光照强度交互实验得出：缢基蜈蚣藻早期发育的最适条件为温度20℃、光照强度80 μmol photons/(m²·s) 和光周期16L:8D。本研究为缢基蜈蚣藻的种质保存、大规模栽培和可持续开发利用提供了理论依据和技术支持。