随机森林模型在遥感水深反演中的应用

随着我国浅海测绘需求的日益增长,文中利用四波段的WorldView-2高分辨率遥感影像,选取我国南海西沙群岛中的甘泉岛和台湾南湾地区作为典型试验区,开展水深反演研究。引入随机森林算法构建了随机森林水深反演模型,并同常用的3种水深反演模型进行精度对比。结果表明,在甘泉岛和南湾地区随机森林模型反演的水深值和真实水深值的RMSE分别为0.85 m和1.59 m,MRE分别为8%和12%,均优于其他3种模型。     

海洋防灾减灾信息共享的现状、问题和对策

为加快海洋防灾减灾信息共享,有力支撑海洋防灾减灾决策,文章概述我国海洋防灾减灾信息共享现状,分析存在的体制机制问题,并提出对策建议。研究结果表明;我国海洋防灾减灾工作的信息支撑主要包括海洋和气象观测监测信息、海洋预报信息、海洋防灾减灾对象及其主体信息以及救灾措施和政策法规信息,通过全国海洋科学数据共享平台等实现信息共享;针对目前海洋防灾减灾信息共享在组织领导机构、统筹规划协调、标准规范和技术支撑、服务意识以及专业人才等体制机制方面存在的不足,亟须组建信息管理机构、构建标准规范体系、开发信息共享平台、提高共享服务意识、培养专业技术队伍和实施考核激励办法。     

冷泉系统甲烷气体渗漏的声学特征及潜在环境效应

The amount of methane leaked from deep sea cold seeps is enormous and potentially affects the global warming,ocean acidification and global carbon cycle. It is of great significance to study the methane bubble movement and dissolution process in the water column and its output to the atmosphere. Methane bubbles produce strong acoustic impedance in water bodies, and bubble strings released from deep sea cold seeps are called "gas flares"which expressed as flame-like strong backscatter in the water column. We characterized the morphology and movement of methane bubbles released into the water using multibeam water column data at two cold seeps. The result shows that methane at site I reached 920 m water depth without passing through the top of the gas hydrate stability zone(GHSZ, 850 m), while methane bubbles at site II passed through the top of the GHSZ(597 m) and entered the non-GHSZ(above 550 m). By applying two methods on the multibeam data, the bubble rising velocity in the water column at sites I and II were estimated to be 9.6 cm/s and 24 cm/s, respectively. Bubble velocity is positively associated with water depth which is inferred to be resulted from decrease of bubble size during methane ascending in the water. Combined with numerical simulation, we concluded that formation of gas hydrate shells plays an important role in helping methane bubbles entering the upper water bodies, while other factors, including water depth, bubble velocity, initial kinetic energy and bubble size, also influence the bubble residence time in the water and the possibility of methane entering the atmosphere. We estimate that methane gas flux at these two sites is 0.4×10~6–87.6×10~6 mol/a which is extremely small compared to the total amount of methane in the ocean body, however, methane leakage might exert significant impact on the ocean acidification considering the widespread distributed cold seeps. In addition, although methane entering the atmosphere is not observed, further research is still needed to understand its potential impact on increasing methane concentration in the surface seawater and gas-water interface methane exchange rate, which consequently increase the greenhouse effect.     

觉华岛国家级海洋公园生态保护数字化建设研究

为保护海洋生态环境和资源,文章从海洋公园建设角度概述觉华岛国家级海洋公园的开发与保护发展现状,分析存在的主要问题,并提出海洋公园的数字化发展对策。研究结果表明：觉华岛国家级海洋公园是典型的北方海岛生态保护区域,对促进环境保护与经济建设和谐发展具有重要作用;针对海洋公园当前在管理制度、监视监测技术、科技支撑能力和资金支持等方面的不足,应加强物联网监测体系建设、数字化评估建设、科研和人才建设以及生态保护和文化宣传。     

水下发射超空泡射弹对UUV平台姿态影响分析

超空泡射弹武器能够突破普通射弹水中运动极限,有效打击水雷等水下目标。针对水下发射超空泡射弹武器的平台适应性开展了初步研究,建立了超空泡射弹武器及 UUV 搭载平台仿真模型,计算分析了水下超空泡射弹武器在不同方位、不同角度发射时 UUV 平台姿态角的变化,得到了水下发射超空泡射弹对 UUV 平台姿态的影响规律,为水下超空泡射弹武器系统及其平台适配性研究提供了依据。     

S-101电子航海图产品规范1.0.0版要点解析

S-101是基于S-100建立的新一代电子海图产品规范,相比于S-57自身的封闭性、复杂性,S-101设计上更加灵活,易于更新,将对新一代ENC数据生产及ECDIS发展产生深远影响.在查阅S-101最新1.0.0版及S-100、S-101相关研究文章的基础上,将S-101与S-57、S-101开发过程中的草案进行对比分...     

瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachellii)Toll样受体2(TLR2)基因克隆及免疫功能

为探究Toll样受体2(Toll-like receptor 2,TLR2)及下游免疫分子对瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachellii)机体的保护作用,本研究采用RT-PCR及RACE法获得瓦氏黄颡鱼TLR2全长c DNA(2611bp),编码789个氨基酸残基,含有10个富含亮氨酸的重复序列(Leucine Rich Repeat,LRR)和Toll/IL-1R(Toll/IL-1 Receptor Domain,TIR)同源区结构域,属I型跨膜受体。序列同源性比对发现,瓦氏黄颡鱼TLR2 c DNA与斑点叉尾、鲤及虹鳟的同源性分别为78%、62%及49%。系统进化树分析表明,瓦氏黄颡鱼TLR2与斑点叉尾聚为一支。q RT-PCR分析表明,TLR2 m RNA在检测的组织中均有表达,且在头肾和脾脏中表达水平显著高于其他组织(P0.05)。嗜水气单胞菌感染能显著上调瓦氏黄颡鱼肝脏、头肾及脾脏中TLR2 m RNA表达(P0.05),分别在24h、48h及12h达到最大值。头肾中的TLR 2信号通路下游的髓样分化因子、半胱氨酸蛋白酶8、核转录因子kappa B、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1βm RNA均显著上升(P0.05),分别在24h、12h、48h,48h和48h达到最大值。结果表明,嗜水气单胞菌感染激活了TLR2信号通路,通过上调表达,肿瘤坏死因子α,白细胞介素1β等。本研究表明,TLR2在瓦氏黄颡鱼抵御嗜水气单胞菌侵染的过程中发挥了重要的免疫作用。     

海水中铯-137的γ能谱测量不确定度评估

为科学评价测量结果的可靠性,对海水中137Cs γ能谱分析方法的不确定度进行了评估。根据《化学分析中不确定度的评估指南》,分析不确定度的来源并逐一对各不确定度分量进行了量化,最终计算了合成相对标准不确定度。结果表明,影响海水中137Cs γ能谱测量不确定度的因素分别为样品源137Cs峰区计数、标准源活度、取样体积、化学回收率、本底137Cs峰区计数及标准源137Cs峰区计数,其中样品源137Cs峰区计数的不确定度贡献最为突出。对于137Cs活度浓度为1.28 mBq/L的海水样品,其合成相对标准不确定度为9.78%。     

基于经验模态分解和小波分解估算海气通量涡相关计算中的截断时间尺度

基于时长38天的海表风场实测数据,应用经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD)和小波分解(Wavelet Decomposition, WD)这两种数据处理方法首先对涡相关法中的截断时间尺度(CutoffTimescale,CTS)进行估算,结果显示:基于EMD与WD方法估算出的CTS一般都在40秒左右(EMD的结果略小),远远小于传统涡相关法中CTS的取值(固定为10分钟),且EMD和WD的使用使得每一段数据都能够根据自身的湍流特点而获得合适的CTS; EMD方法和WD方法有效的去除了计算结果中的非湍部分,且对通量传输方向的刻画也更加合理,极大提高了通量的计算精度,所得通量与传统方法计算的通量偏差平均值高达45%;研究还对EMD和WD的优缺点进行了对比分析,结果表明EMD相比于WD有更高的自主性,而WD对信号的分离程度则更高。     

超慢速扩张环境下超镁铁质岩系统的热液硫化物成矿机理以及启示

西南印度洋63.5°E热液区是在超慢速扩张洋脊发现的首个超镁铁质岩热液系统。对取自该区的热液硫化物样品进行了系统的矿物学和地球化学分析,矿物学分析结果表明:该热液区硫化物为富Fe型高温硫化物,且经历了较深程度的氧化蚀变,大量中间态的Fe氧化物充填在硫化物矿物间的孔隙及内部解理中;这些硫化物相以白铁矿为主,其次是等轴古巴矿和少量铜蓝,缺乏黄铁矿、闪锌矿。据推断,该区的热液成矿作用分为4个阶段:低温白铁矿阶段→高温等轴古巴矿阶段→自形白铁矿阶段→后期海底风化阶段（少量铜蓝以及大量的Fe的羟氧化物）。与之相对应,地球化学分析结果表明这些硫化物的Fe含量较高（31.57%~44.59%）,Cu含量次之（0.16%~7.24%）,而Zn含量普遍较低（0.01%~0.11%）;微量元素较为富集Co（328×10-6~2 400×10-6）和Mn（48.5×10-6~1 730×10-6）。该区硫化物中较高含量的Fe、Co与超镁铁质岩热液系统相似,明显高于镁铁质岩热液系统。独特的热液硫化物矿物学特征和元素组成可能与该区普遍出露的地幔岩、橄榄岩蛇纹石化作用以及拆离断层的广泛发育的环境有关。