面向山地徒步应急救援路径规划的改进蚁群算法研究

当消防事故发生在无明显道路或道路稀疏的野外复杂山区时,如何在复杂山地环境中规划安全、快速通过的路线至关重要。针对蚁群算法在复杂山地路径规划中容易陷入局部最优以及搜索时间较长的问题,本文提出一种适用于细粒度野外山地环境的徒步应急救援路径规划算法。本文首先根据已有文献分析地表信息与人类运动速度之间的关系,综合地表灌木盖度与地形坡度因素设计寻优算法的目标函数和启发函数;接着采用定向范围视野的蚂蚁搜索方式,决定蚁群算法寻优过程中每一步的网格选择;最后采用拉普拉斯分布调整初始信息素、添加隔离信息素、融合遗传算子与分组更新常规信息素的方法改进蚁群算法。将算法应用到400×400、1000×1000、5000×5000、10 000×10 000网格数的野外山地环境进行实验对比,实验结果表明,采用定向范围视野与优化启发函数的各蚁群算法在四组实验中均能得到可行路径,验证了方法的有效性;本文算法求解的路径质量优于另外三种算法,在四组实验中分别提高了0.52%～4.95%、4.71%～5.39%、2.26%～13.11%、3.84%～9.16%;此外,在野外三维山地环境中,定向范围视野的搜索方式缩减了搜索...     

合成孔径雷达差分干涉测量（D-InSAR）技术在多年冻土区地表变形监测中的应用

多年冻土区地表变形严重影响着区域内生态环境和工程设施的稳定性。合成孔径雷达差分干涉测量（differential interferometric synthetic aperture radar, D-InSAR）技术作为一种新型的空间对地观测技术, 为多年冻土区地表变形监测提供了新方法。通过近20年的不断深入研究, 利用D-InSAR技术的多年冻土区地表变形监测取得了大量研究成果。首先介绍了D-InSAR技术测量地表变形的理论基础, 进而概述了D-InSAR技术在多年冻土区地表变形测量中的应用现状, 然后总结了D-InSAR测量过程中存在的关键问题及可能的解决方法。在此认识和分析的基础上, 对D-InSAR技术今后在多年冻土区地表变形监测中的发展方向进行了探讨, 以期为D-InSAR技术在多年冻土区地表变形监测中的推广应用和深入研究提供参考。     

SLIP OFFSET ALONG STRIKE-SLIP FAULT DETERMINED FROM STREAM TERRACES FORMATION

Slip rate is one of the most important parameters in quantitative research of active faults. It is an average rate of fault dislocation during a particular period, which can reflect the strain energy accumulation rate of a fault. Thus it is often directly used in the evaluation of seismic hazard. Tectonic activities significantly influence regional geomorphic characteristics. Therefore, river evolution characteristics can be used to study tectonic activities characteristics, which is a relatively reliable method to determine slip rate of fault. Based on the study of the river geomorphology evolution process model and considering the influence of topographic and geomorphic factors, this paper established the river terrace dislocation model and put forward that the accurate measurement of the displacement caused by the fault should focus on the erosion of the terrace caused by river migration under the influence of topography. Through the analysis of the different cases in detail, it was found that the evolution of rivers is often affected by the topography, and rivers tend to migrate to the lower side of the terrain and erode the terraces on this side. However, terraces on the higher side of the terrain can usually be preserved, and the displacement caused by faulting can be accumulated relatively completely. Though it is reliable to calculate the slip rate of faults through the terrace dislocation on this side, a detailed analysis should be carried out in the field in order to select the appropriate terraces to measure the displacement under the comprehensive effects of topography, landform and other factors, if the terraces on both sides of the river are preserved. In order to obtain the results more objectively, we used Monte Carlo method to estimate the fault displacement and displacement error range. We used the linear equation to fit the position of terrace scarps and faults, and then calculate the terrace displacement. After 100, 000 times of simulation, the fault displacement and its error range could be obtained with 95%confidence interval. We selected the Gaoyan River in the eastern Altyn Tagh Fault as the research object, and used the unmanned air vehicle aerial photography technology to obtain the high-resolution DEM of this area. Based on the terrace evolution model proposed in this paper, we analyzed the terrace evolution with the detailed interpretation of the topography and landform of the DEM, and inferred that the right bank of the river was higher than the left bank, which led to the continuous erosion of the river to the left bank, while the terraces on the right bank were preserved. In addition, four stages of fault displacements and their error ranges were obtained by Monte Carlo method. By integrating the dating results of previous researches in this area, we got the fault slip rate of(1.80±0.51)mm/a. After comparing this result with the slip rates of each section of Altyn Tagh Fault studied by predecessors, it was found that the slip rate obtained in this paper is in line with the variation trend of the slip rate summarized by predecessors, namely, the slip rate gradually decreases from west to east, from 10~12mm/a in the middle section to about 2mm/a at the end.     

渤黄海海域悬浮体季节性分布及主要运移路径

依据国家自然科学基金委公共航次2010年和2012年4个航次在渤黄海海域获得的现场悬浮体浓度数据及CTD海洋水文观测数据,结合MODIS L1B数据第4波段反射率值,建立了悬浮体浓度(SSC)与反射率强度的反演模型,反演了渤黄海海域表层悬浮体的月均分布。综合现场实测数据和遥感反演结果,研究渤黄海海域悬浮体的季节性变化特征。利用HYCOM数值模拟得到的各个层位流速数据,分析渤黄海海域主要断面的悬浮体扩散通量。结果表明,渤黄海海域表层悬浮体浓度高值区主要分布在黄河口莱州湾及渤海湾附近沿岸海域、山东半岛沿岸、苏北浅滩至长江口一带、罗洲群岛附近海域以及沿岸其他小河流入海口。渤黄海海域水体结构具有季节性变化特征。夏季,水体上下温差大、层化较强、水动力条件较弱,海域悬浮体浓度相对较低。而在冬季,海域气温较低,水体上下温差小,同时,渤黄海海域强劲的东北风盛行,水体混合强烈,海域悬浮体浓度较高。同时,黄海暖流和山东半岛沿岸流等流系加强,携带悬浮体的能力和效率均大大提高,冬季成为海域悬浮体输运的主要季节。在冬季,黄河三角洲沿岸、山东半岛沿岸以及苏北海岸等区域在强动力作用下的再悬浮成为海域的悬浮体主要来源。黄河三角洲沿岸再悬浮的沉积物通过渤海海峡的南端输入北黄海,在沿岸流的作用下悬浮体输送通量沿程增大,经过成山头海域后转向南输送,输送通量沿程减少,沉积物在黄海中部泥质沉积区汇聚。沉积动力的分析结果显示,冬春季节在山东半岛区域形成的混合锋面对悬浮体的输运路径有重要的影响。     

滇西北衙金矿蚀变斑岩中的流体包裹体研究

位于爆破角砾岩筒边缘的接触带矿化斑岩中早期流体包裹体以CO2-H2O包裹体为主,而岩体内无或弱矿化斑岩中对应的流体包裹体以高盐度H2O-NaCl包裹体为主,反映来源于富碱岩浆的流体在它的早期阶段即分异出富碳相和盐水相,富碳相位于流体的外层,成矿元素主要在富碳相中迁移。因此,外接触带及其附近的围岩是成矿的有利部位。岩体内部蚀变岩石样品石英斑晶中的次生流体包裹体可大致划分为4个阶段。根据显微测温结果、形成温度和压力的估算及均一温度-盐度关系,结合H2O-NaCl体系P-T投影图,包裹体的4个阶段反映了环境条件的变化过程及相关的地质过程。     

非生物因子对底栖动物无齿相手蟹重金属富集量的影响

以长江口滨岸滩地生态系统一种常见的大型底栖动物无齿相手蟹(Sesarma dehaani)为研究对象,分析温度、盐度、重金属间相互作用等几个主要非生物因子对无齿相手蟹积累Cu,Zn,Pb,Cr,Ni的影响。结果表明,夏季无齿相手蟹对Cu,Zn,Cr,Ni的累积量高于其他季节,说明较高的温度有助于动物对重金属元素的吸收;秋季,无齿相手蟹体内的Pb含量与盐度显著负相关;春季,无齿相手蟹体内的Zn含量与盐度负相关;无齿相手蟹体内累积的Zn—Ni,Pb—Cr之间相关显著,二者均呈正相关。     

与高岭石固相平衡的酸性天然地表水中铝形态分布的计算机模拟

基于热力学平衡计算,用计算机模拟研究了与高岭石固相平衡的酸性天然地表水中铝的形态分布,讨论了影响铝莆态分布的各种因素,同三水铝石固相平衡相比,与高岭石固相平衡的酸性天然地表水中,铝的形态分布与溶解硅酸的浓度密度相关,聚合态铝浓度较低,总溶解铝浓度明湿减小约２个数量级,模型被用于实际水样的分析,所得结果与实验值符合较好,最后用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ模拟考察了由于平衡常数的选择而带来的不确定性。     

与高岭石固相平衡的酸性天然地表水中铝的缓冲作用的计算机模拟

基于质量守恒以及电中性条件,采用化学平衡计算法,计算模拟研究了高岭石固相平衡的酸性天然地表水中铝的缓冲作用对ｐＨ值,酸中和容量ＡＮＣ和缓冲强度β的影响,讨论了影响酸性地表水ｐＨ估算的各种因素,如溶解硅酸的浓度,溶解总无机碳的浓度,溶解总氟和总有机碳的浓度及温度等。模型被用于实际水样的分析,所得结果与实验值符合较好,用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟考察了由于平衡常数的选择以及水化学参数测量误差而带来的不确     

改性当地土壤技术修复富营养化水体综合效果研究:Ⅱ.底栖动物群落结构和多样性的响应

从2010年10月开始在太湖梅梁湾围隔内实验区实施了改性当地土壤技术,在研究其对水体富营养化和蓝藻水华长效控制作用的同时,重点研究了底栖动物群落对此技术的响应.研究发现:经过11个月的处理,相比对照区,实验区内软体动物的平均密度和生物量分别增长了124%和33.8%,底栖动物Margalef和Shannon-Wiener多样性指数分别增长了41.1%和18.5%.环境因子和底栖动物群落的典范对应分析发现叶绿素a、温度、溶解氧和总磷对底栖动物群落有显著影响.本研究表明通过改性当地土壤技术降低水体营养盐含量和叶绿素a含量、增加底泥表层溶解氧含量,可以在一定程度上改善底栖动物生境,提高其物种多样性.     

栉孔扇贝♀×华贵栉孔扇贝♂受精及早期胚胎发育过程的细胞学荧光显微观察

为探讨贝类杂交优势 ,利用HOECHST3 3 2 5 8对已固定样品进行染色的方法 ,连续观察了栉孔扇贝♀×华贵栉孔扇贝♂受精的细胞生物学过程 ,初步证明了这 2种远缘扇贝种类之间进行杂交的可行性。结果表明 ,栉孔扇贝的成熟未受精卵子处于第一次减数分裂中前期 ,部分来自华贵栉孔扇贝的异源精子可顺利进入卵子并激发后者完成 2次减数分裂 ,排出第一及第二极体。成熟的雌雄原核形成后完成融合过程 ,形成合子核 ,受精过程结束。大部分杂交受精卵及杂种早期胚胎可以正常发育 ,但其发育进程较种内近交对照组有明显的差别 ,具体表现在延缓性和不同步性 2个方面。