南粤古驿道历史建筑数字化保护与VR场景构建

南粤古驿道遗留了众多文化遗产,具有较高的历史、艺术、科学价值,但历史建筑损坏较为严重.为推进南粤古驿道活化利用,本文采用精细三维建模技术与虚拟现实(VR)技术实现了南粤古驿道的数字化保护.首先对南粤古驿道遗址进行了分析,然后从数据采集、点云数据处理、几何模型加工、纹理贴图等方面阐述对历史遗迹进行精细三维建模和VR场景构...     

拟建胶莱运河可能产生的地质灾害与环境问题

概述了拟建胶莱运河工程附近主要发育的海水入侵、风暴潮、水灾和旱灾、地震砂土液化、水资源缺乏、地表水污染等地质灾害与环境问题,探讨了拟建工程可能引发或加剧风暴潮、海水入侵、地下水环境变化、土地盐渍化和岸坡稳定性等地质灾害或环境问题。对工程建设前的预研究内容提出了建议,以探讨问题的解决方法或措施。     

青岛奥运水域主要污染物环境容量的预测

通过对青岛奥运水域现场调查和资料分析,确定了奥运水域污染物的主要来源和主要污染物,然后在潮流模拟的基础上,利用物质输运方程数值模拟了2000~2003年污染物浓度的空间分布,其结果与现状调查基本吻合。最后再利用该输运方程,预测了奥运帆船水域的化学需氧量(COD)、氨氮(NH4 -N)、总磷(TP)的环境容量(中潮时分别为:69.948 t/d,7.46 t/d,0.5455 t/d),为奥运水域的目标管理提供科学依据。     

珠江口典型海岛周边水域浮游植物分布特征及其影响因素*

旅游业为海岛带来可观经济效益的同时, 人类活动也导致水体生态环境恶化, 如水体富营养化加剧、赤潮频发等。文章通过对珠江口东南部典型海岛——庙湾岛和外伶仃岛周边水域丰水期和枯水期现场环境数据与浮游植物分布特征的对比研究, 分析珠江径流等自然因素以及人类活动对河口天然海岛周边水体生态的潜在影响。枯水期外伶仃岛和庙湾岛周边水域海水分别镜检鉴定出76种和74种浮游植物, 两个海岛浮游植物平均细胞密度分别为2.62×10⁴个·L^-1和2.08×10⁴个·L^-1; 丰水期则分别鉴定出38种和47种浮游植物, 平均细胞密度分别为52.91×10⁴个·L^-1和170.57× 10⁴个·L^-1。在外伶仃岛和庙湾岛, 丰水期中肋骨条藻(Skeletonema coatatum)均为绝对优势种, 而枯水期两个岛的最主要优势种分别为窄隙角毛藻(Chaetoceros affinis)和新月筒柱藻(Cylindrotheca closterium), 物种多样性指数均明显高于丰水期。两个海岛微型浮游植物相对于其他两个粒级常占据优势地位, 但在丰水期, 小型浮游植物贡献明显上升, 其中外伶仃岛相对于枯水期由16.32%升至26.75%, 庙湾岛则由12.12%升高至24.78%。两个海岛在丰水期和枯水期均仅检出聚球藻(Synechococcus, Syn)和真核微微型藻类(eukaryotic, Euk)两大微微型浮游植物类群, 两者细胞密度分别为~10⁷个·L^-1及~10⁸个·L^-1量级。与环境因子的对比分析表明, 两个海岛浮游植物的区域分布与季节变化受多种因素影响, 其季节性差异主要受径流影响强度、影响范围以及相应的盐度、营养盐等环境因素的季节变化所调控。丰水期岛屿屏蔽效应对浮游植物丰度的区域分布特征有显著影响, 无论小型浮游植物还是微微型浮游植物均发现存在迎流面出现丰度高值分布的现象, 但对群落结构的分布影响不明显; 在枯水期, 水体环境很可能主要受人类活动与水体垂直混合扰动的综合影响, 总体上浮游植物分布的区域差异较小。     

南海西北部夏冬季浮游介形类的分布及其影响因素

海洋浮游介形类(Ostracods)是一类分布较广的小型甲壳动物, 在海洋碳循环中起重要作用。目前国内海洋浮游动物采样常使用505μm网目孔径的浮游生物网, 从而导致个体较小的介形类被忽略。文章根据2006年7—8月(夏季)和2006年12月—2007年1月(冬季)在南海西北部海域分别使用网目孔径为505μm和160μm浮游生物网采集的样品, 比较不同网目所获浮游介形类种类和丰度的差异, 分析介形类种类和丰度的分布特征, 探讨环境因素对其时空分布的影响。160μm网目采集的浮游介形类种类和丰度均高于505μm。基于160μm网目数据分析浮游介形类群落结构: 1) 鉴定浮游介形类32种, 其种数由近岸向外海递增, 等深线100m以浅海域的种数显著高于100m以深海域(p<0.01); 2) 夏季浮游介形类的丰度高于冬季, 夏季丰度高值区主要出现在雷州半岛东部和琼东近岸, 显著高于外海(p<0.05), 冬季介形类丰度分布较为均匀; 3) 优势种针刺真浮萤(Euconchoecia aculeata)是近岸高丰度的主要贡献种; 4) 介形类种数与温度和水深呈显著正相关, 丰度与叶绿素a浓度呈正相关, 而与温度和盐度呈负相关。夏季琼东沿岸上升流和粤西沿岸流有助于浮游介形类在雷州半岛和海南岛东部近岸海域形成较高的丰度, 最高达1252个·m^-3。同时, 建议今后研究浮游介形类采用网目孔径小的浮游生物网进行采集以便全面评估其群落结构特征。     

1949—2019年中国自然地理学与生存环境应用研究进展

自然地理学是一门以基础研究见长的自然科学,其研究对象是与人类生存和发展密切相关的自然环境。中国的自然环境复杂多样,自然地理学家根据国家需求和区域发展在应用基础和应用研究方面同样取得显著成效,为国家重大经济建设、社会发展的规划,宏观生态系统与资源环境保护及区域可持续发展做出了重要贡献。本文总结了1949—2019年中国自然地理学在自然环境区域差异与自然区划、土地利用与覆被变化、自然灾害致灾因子和风险防控、荒漠化过程与防治、黄淮海中低产田改造、冻土区工程建设、地球化学元素异常和地方病防治、自然地理要素定位观测、地理空间分异性识别和地理探测器等方面的实践与应用,指出了未来自然地理学的应用研究方向。     

铣削斜楔形区域形成及其对流场负压区的影响规律

【目的】研究在内喷淋冷却高速铣孔加工中,铣削斜楔形区域的形成对流场负压区的影响。【方法】对高速湿式铣削加工区域建立三维流场模型,应用计算流体力学软件Fluent,采用非结构化四面体网格单元,利用滑移网格技术对高速铣削过程进行三维瞬态计算。【结果】得到不同刃数、不同转速的立铣刀对同一孔径工件进行切削时流场的压力分布情况。三刃立铣刀斜楔形对流场负压影响最大,当立铣刀刃数增加时,此斜楔形区缩小,负压减小,转速为10 000～20 000 r/min时增长速度逐渐降低,20 000～35 000 r/min时增长速度逐渐增高。【结论】从流场角度分析,流场中最大负压值与转速呈正相关,转速的提高增加了抑制空化的难度;增加铣刀刃数,可减小流场斜楔形区面积,减小空化可能。     

Time-Domain Full Waveform Inversion Using the Gradient Preconditioning Based on Transmitted Wave Energy

The gradient preconditioning approach based on seismic wave energy can effectively avoid the huge memory consumption of the gradient preconditioning algorithms based on the Hessian matrix. However, the accuracy of this approach is prone to be influenced by the energy of reflected waves. To tackle this problem, the paper proposes a new gradient preconditioning method based on the energy of transmitted waves. The approach scales the gradient through a precondition factor, which is calculated by the ‘approximate transmission wavefield' simulation based on the nonreflecting acoustic wave equation. The method requires no computing nor storing of the Hessian matrix and its inverse matrix. Furthermore, the proposed method can effectively eliminate the effects of geometric spreading and disproportionality in the gradient illumination. The results of model experiments show that the time-domain full waveform inversion(FWI) using the gradient preconditioning based on transmitted wave energy can achieve higher inversion accuracy for deep high-velocity bodies and their underlying strata in comparison with the one using the gradient preconditioning based on seismic wave energy. The field marine seismic data test shows that our proposed method is also highly applicable to the FWI of field marine seismic data.     

Simulation Study of Potential Impacts of Tidal Farm in the Eastern Waters of Chengshan Cape,China

The sea area east of Chenshan Cape has peak tidal current flows that exceed 2.3 m s-1, which make it a promising site for the development of tidal current energy. Before these resources can be exploited, a comprehensive assessment is needed of the potential environmental impacts of the extraction of this energy. In this paper, we describe our construction of a three-dimensional hydrodynamic model of the waters near Chengshan Cape, and verify the performance of the model using continuous data measured in situ. We modeled the potential impacts of the exploitation of these resources on the flow field by adding a momentum loss term in the governing equation of the model. Simulation results show that an assumed tidal farm with an estimated power output of 20.34 MW would have a significant impact on the surrounding water level, especially next to the farm, where fluctuation could reach 6 cm. The maximum drop in the flow velocity in the wake of the farm was predicted to be more than 0.8 m s-1, and this influence would extend 10 km downstream.     

中国近海棱梭群体形态学和耳石形态学研究

为研究棱梭不同地理群体间的形态差异,使用多元统计分析方法对采集自金门、厦门、虎门、湛江、北海和防城港6个地点邻近海域的棱梭群体样本的形态和矢耳石形态两方面进行比较研究。对棱梭样本的形态研究结合传统形态学和地标形态学开展,对矢耳石的形态研究则将传统耳石形态分析法和椭圆傅里叶分析法相结合,形态和耳石形态数据的分析结果相似。主成分分析结果表明从28个棱梭形态量度指标提取的前8个主成分累积贡献率为65. 868%,从85个耳石形态指标提取的前23个主成分的累积贡献率为79. 290%,根据临界值85. 000%可以推断这6个棱梭群体间形态和耳石形态上的差异不能够单独依靠少数指标来判断;聚类分析的结果总体显示出群体间差异与地理距离等因素相关联的分布规律;在判别分析中形态学量度指标的综合判别正确率为75. 9%,而耳石形态学指标的综合判别正确率略低,为69. 3%;对棱梭形态量度指标的单因子方差分析显示湛江棱梭群体与其他群体在形态上存在显著差异的量度指标较少。栖息地环境、饵料组成和海流等可能是导致形态学差异和耳石形态差异形成的主要因素。另一方面,理化因子的相似性和群体间的交流会减弱群体间形态和耳石形态的差异。