基于虚拟仪器技术的农业气象自动观测系统研究

基于虚拟仪器技术,以可编程数据采集器cFP和LabVIEW语言平台为核心构建的自动数据采集系统,具有较高的模块化和可扩展性,在各类型传感器和无线通信技术的配合下,可实现多类型多频次数据采集、传输、信号分析、处理、显示和存储的全程自动化。系统集成了多角度图像/声音自动采集装置,可实时捕捉环境及观测对象的特征变化。在此基础上,以农田生态系统为主要对象设计的农业气象自动观测系统针对性强、集成性好,既突出农田生态系统的观测特点,又能灵活扩展,不仅为野外生态环境及农业气象的长期观测提供了可行之道,也可作为其它各类生态子系统或不同环境条件下自动观测研究的参考。     

浙江治岭头地区玄武岩U-Pb年龄、地球化学特征及构造背景

为加深对华南地区东部白垩纪构造演化及壳幔作用的认识,对浙江省治岭头地区发育的玄武岩进行了U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析。玄武岩呈块状构造,斑状结构,斑晶以斜长石、角闪石为主。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示年龄为101±1 Ma,为早白垩世岩浆活动的产物。岩石地球化学分析结果表明,玄武岩整体具有富碱、高K2O/Na2O、高K2O+Na2O值和高Al2O3含量的特征,富集大离子亲石元素(Rb、Sr等)及轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、Hf等),稀土元素配分曲线整体右倾,具有微弱的正Eu异常,应属于钾玄岩系列。岩浆演化过程中经历了一定程度的分离结晶作用,Th/La、Th/Ce、Lu/Yb等值更接近于幔源岩浆的比值;(87Sr/86Sr)i=0.70729~0.71029, εNd(t)值及εHf(t)值范围分别为-19.7~-11.8和-9.7~-0.8,指示玄武岩源区具有EMⅠ富集地幔的特征,地壳物质亦有少量参与。结合华南地区晚中生代基性岩浆时空分布及地球化学特征,随着古太平洋板块的持续后撤作用,华南地区早白垩世为弧后扩张环境,由俯冲板片脱水产生的流体交代地幔形成的EMⅠ型富集地幔部分熔融,喷出地表形成了治岭头地区的玄武岩。     

新疆准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组云质岩地球化学特征

研究区芦草沟组云质岩主要包含泥晶白云岩、凝灰质白云岩和白云质凝灰岩等类型,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组广泛发育的云质岩进行详细的地球化学研究,分析了芦草沟组云质岩的物质来源和沉积环境。云质岩的c（Mg）/c（Ca）比值0.03~1.44,磷含量262×10^-6~17283×10^-6,Th/U比值0.58~2.00,V/（V+Ni）比值0.60~0.89,V/Cr比值1.25~6.38,Sr/Ba比值0.55~8.25,反映了云质岩形成于生物繁盛的还原性咸水湖泊环境,Mg离子主要来源于深部岩浆热液。碳、氧同位素研究反映芦草沟组主要形成于温度较高的咸水环境中,且由早至晚芦草沟组沉积期具有温度升高而盐度降低的趋势。温度的升高引起的蒸发量增大并没有带来湖水盐度的增加,这种碳酸盐碳、氧同位素反向变化关系可能由于芦草沟组沉积后期不断有外源淡水的输入造成。     

Data-driven Estimation of Cloud Effects on Surface Irradiance at Xianghe,a Suburban Site on the North China Plain

Clouds are a dominant modulator of the energy budget. The cloud shortwave radiative effect at the surface (CRE) is closely related to the cloud macro- and micro-physical properties. Systematic observation of surface irradiance and cloud properties are needed to narrow uncertainties in CRE. In this study, 1-min irradiance and Total Sky Imager measurements from 2005 to 2009 at Xianghe in North China Plain are used to estimate cloud types, evaluate cloud fraction (CF), and quantify the sensitivities of surface irradiance with respect to changes in CF whether clouds obscure the sun or not. The annual mean CF is 0.50, further noting that CF exhibits a distinct seasonal variation, with a minimum in winter (0.37) and maximum in summer (0.68). Cumulus occurs more frequently in summer (32%), which is close to the sum of the occurrence of stratus and cirrus. The annual CRE is –54.4 W m^–2, with seasonal values ranging from –29.5 W m^–2 in winter and –78.2 W m^–2 in summer. When clouds do not obscure the sun, CF is a dominant factor affecting diffuse irradiance, which in turn affects global irradiance. There is a positive linear relationship between CF and CRE under sun-unobscured conditions, the mean sensitivity of CRE for each CF 0.1 increase is about 1.2 W m^–2 [79.5° < SZA (Solar Zenith Angle) < 80.5°] to 7.0 W m^–2 (29.5° < SZA < 30.5°). When clouds obscure the sun, CF affects both direct and diffuse irradiance, resulting in a non-linear relationship between CF and CRE, and the slope decreases with increasing CF. It should be noted that, although only data at Xianghe is used in this study, our results are representative of neighboring areas, including most parts of the North China Plain.     

ERA5-Land、MERRA2气温、降水数据在呼伦贝尔地区的适用性研究

利用1981—2019年呼伦贝尔地区16个气象站观测数据,结合相关系数、均方根误差、散点斜率等方法,对ERA5-Land和MERRA2再分析月气温、降水数据的区域适用性进行评估。研究表明：ERA5-Land、MERRA2两套再分析气温、降水数据与观测数据对比,整体相关性较高、误差较低、本地适用性较高,但也均存在低观测值时再分析数据的高估和高观测值时再分析数据的低估现象。ERA5-Land的月气温数据略优于MERRA2,而月降水数据差于MERRA2。ERA5-Land的年降水量在2005年之后出现明显的低估,降水量被低估的月份主要为6—8月,建议在再分析数据使用前对其进行系统偏差订正,以提高数据的适用性。     

Value-Added Products Derived from 15 Years of High-Quality Surface Solar Radiation Measurements at Xianghe,a Suburban Site in the North China Plain

Surface solar radiation(SSR) is a key component of the energy budget of the Earth’s surface, and it varies at different spatial and temporal scales. Considerable knowledge of how and why SSR varies is crucial to a better understanding of climate change, which surely requires long-term measurements of high quality. The objective of this study is to introduce a value-added SSR dataset from Oct 2004 to Oct 2019 based on measurements taken at Xianghe, a suburban site in the North China Plain; two va...     

影响广西南部县域台风的灾情评估

选取2007—2019 年影响广西南部县域台风的致灾及灾情数据,采用灰色关联法计算各灾情指标的关联系数,结合层次分析及熵权法确定组合权重,构建综合灾情指数序列,对影响广西南部县域的台风进行灾情评估。结果发现:防城港市、北海市、钦州市及与其毗邻的县域综合灾情总指数均大于9;南宁市辖区周边多数县域的综合灾情总指数不仅大于 9,且受灾频次不低于 14 次;沿海及经济发达的县域易受到台风袭击并造成灾情,大部分内陆县域受台风影响较小。     

现有CORS系统的问题分析及解决方案

连续运行参考站(CORS)系统能够为用户提供实时定位服务, 在全国大部分省市得到了应用和推广。然而, 现有CORS系统存在用户管理效率低下、无法提供地方坐标和正常高实时测量服务、异常预警机制不够完善等问题, 不能满足我国的服务管理需求。本文在实时测量用户和CORS系统中间架设了三维地方坐标实时测量服务器, 设计并实现了CORS服务管理系统, 有效解决了上述问题。     

修水地区下寒武统富铀地层特征及其铀富集机制研究

文章以修水地区下寒武统王音铺组至观音堂组下部富铀黑色页岩地层钻孔样品（U含量为9.37×10-6~202×10-6） 为研 究对象,进行了细致的显微观察和分析,并对该区下寒武统地层中U含量与沉积环境因素（沉积盆地中的生物生产力、底 层水体的氧化还原状态、及盆地与广海间的流通性） 之间的关系进行了探讨。结果表明,这些钻孔样品显示明显的沉积成 岩特征,未发现明显热液叠加/淋积作用现象,说明本区下寒武统地层只经历了沉积成岩作用,而没有经历过明显的热液作 用或者淋积作用。研究地层大部分样品中的U含量与TOC含量呈正相关,王音铺组上部U含量最高（202×10-6） 的样品沉积 时的初级生物生产力也最高。经扫描电镜观察和电子探针分析,发现其中有机质中包裹着沥青铀矿,两者关系密切,推测 U与有机质很可能是一起沉积-成岩富集的;在缺氧硫化的强还原沉积环境下沉积的王音铺组地层的U含量,明显高于在 缺氧非硫化环境下沉积的观音堂组下部地层中的U含量,而且在强还原硫化环境下,沉积时盆地处于开放流通性程度较高 时期的样品,其U含量明显高于盆地处于开放程度较低时期的样品。综合这些观察和分析得出,早寒武世王音铺组上部地 层沉积时,高生物生产力所形成的有机质降解时大量耗氧,导致底层水沉积环境处于强还原硫化状态,同时,沉积盆地处 于适当的开放程度,与广海之间水流交换使盆地上层含U氧化水体得到补充,U最终在底层水体强还原硫化环境下沉淀于 沉积物中,可达到较高程度的富集乃至矿化的水平。     

图像多标签学习的研究概述

随着图像大数据的爆发,特别是用户贡献数据的飞速增长,图像样本的语义内容越来越丰富,标签信息也随之越来越复杂.因此图像多标签学习的研究是近年来学术圈和产业界的研究热点之一,涌现了大量表现优异的方法和技术.基于此,本文将对近年来图像多标签学习上的研究成果进行总结.首先,对多标签学习进行简单介绍,并详述其主流方法的分类;随后,针对目前大数据时代的数据特性,总结了多标签学习面临的新的技术难点及其对应的解决方案;最后,在应用层面上介绍了多标签学习在医学、计算机科学等领域的应用实例.