基于GPU的HASM动态模拟与实时渲染方法

 基于微分几何曲面论的高精度曲面模拟(high accuracy surface modeling, HASM)需要大量的复杂密集计算,在CPU上模拟极为耗时,使得在现有的硬件条件下,实时动态模拟曲面并实时可视化极具挑战性。论文提出了GPU加速的HASM方法,充分利用现代显示适配器(graphic processor unit, GPU)技术,运用GPU最新发展起来的并行计算能力,使用并行化的预处理共轭梯度方法解算曲面,完成曲面模拟,并同时利用GPU的高速缓存架构,对渲染操作进行充分优化,以实现高效实时可视化。HASM需要的有限差分离散和高速解算操作,均充分利用现代GPU架构,所具有的多处理器和众多的流处理器所产生的强大并行计算能力,可视化也用GPU高速缓存技术和三角条带方法进行充分优化。数值实验和实际项目区高程模拟实验均表明, 在GPU为NVIDIA quadro 2000和CPU为DualCore Intel Core 2 Duo E8400的硬件配置下,GPU并行化的曲面模拟方法比普通方法速度提高了约10倍,使得动态模拟与可视化算法可以达到交互式的帧速及实时可视化的要求。     

念青唐古拉山北麓草甸海拔分布上限土壤温湿度的季节变化

本研究基于西藏念青唐古拉山北麓高山嵩草草甸海拔分布上限(5125 m) 地下10 cm和30 cm土壤温度和水分连续3 年(2008-2010 年) 的监测数据, 分析了草甸海拔分布上限土壤温度和未冻水含量的季节动态特征。结果表明:1) 土壤在4 月中下旬解冻, 10 月中下旬冻结;6-8月份土壤温度日振幅最大, 10 cm和30 cm分别为3.8℃和1.4℃;2) 土壤未冻水含量回升(下降) 在解冻(冻结) 开始后, 5-10 月份未冻水含量较高, 其中10 cm和30 cm 分别为2%~6%和15%~20%;3) 基于10 cm土壤温度推算的本地区高山嵩草草甸海拔分布上限的生长季在6 月初至8 月末或9 月初, 持续时间为80-87 天, 生长季平均土壤温度和含水量分别为6.78±0.73℃和4.14±0.91%, 生长季期间日最低温度集中在3~7℃之间(占90%以上天数);4) 与较低海拔处(4980 m) 相比, 高山嵩草草甸海拔分布上限处10 cm土壤温度和未冻水含量均明显偏低, 生长季8月份出现日最低温< 5℃的天数也明显增加。     

基于HASM的中国森林植被碳储量空间分布模拟

当前区域尺度上森林碳储量估算主要依据森林资源清查数据,整个过程不仅消耗大量人力、物力,而且十分耗时,严重影响了森林碳储量估算的时效性。针对这一问题,本文提出了基于HASM的森林植被碳储量模拟方法,该方法以全球植被动态模型LPJ-Guess 输出的植被碳储量为驱动场,以森林清查样地数据为精度控制点,模拟生成中国陆地森林碳储量分布情况。研究以第7 次中国森林资源清查数据作为精度控制点数据源,同时作为本文模拟方法的精度验证。结果表明,中国森林碳储量为9.2405 Pg,考虑到森林资源清查是基于一定的郁闭度进行的,因此HASM模拟的结果与根据森林资源清查结果计算得出的7.8115 Pg 相比更符合实际情况,西南山区和东北林区是中国森林最主要的碳库,其碳储量分别占中国森林植被碳储量的39.82%和20.46%。同时与之前(1975-1995 年) 相比具有较大幅度的增长,表明近几十年来中国坚持大规模植树造林的碳汇效果显著。同时也表明基于HASM的森林植被碳储量空间分布模拟方法是有效的,模拟结果合理且精度较高,表明该方法在全球尺度上森林植被碳储量模拟及其它生态系统中碳储量模拟中具有应用潜力。     

基于定性和定量辅助变量的土壤有机质空间分布预测——以四川三台县为例

准确获取土壤性质的空间分布信息,是区域土壤资源优化利用和土壤环境保护的需要。以川中丘陵区三台县为案例区,运用人工神经网络模型,构建融合区域定性及定量辅助变量的空间预测方法,模拟三台县土壤有机质的空间分布格局。结果表明,研究区土壤有机质在4.20~47.60 g kg^-1之间,平均为17.97 g kg^-1;变异系数为36.89%,属中等程度变异。土壤有机质的块金值与基台值之比为0.742,变程为7.0 km,即空间自相关性较弱。不同土壤类型间有机质含量差异显著;土属的空间分布较土类能更好地揭示研究区土壤有机质含量空间分布格局的差异。除土壤类型因素的影响外,坡度、地形湿度及植被盖度是研究区土壤有机质空间变异的主要因子。融合土壤类型因素和地形植被因子的神经网络模型预测结果,比普通克里格法、回归克里格法以及神经网络结合普通克里格的方法,更符合研究区地学规律和实际情况;其预测结果的平均绝对误差、平均相对误差和均方根误差较其他3种方法均降低幅度显著。同时,该方法对极值有较好的预测能力。研究为复杂环境条件下准确获取区域土壤性质的空间分布信息提供了较可行的方法。     

Profile of candidate microsatellite markers in <Emphasis Type="Italic">Sebastiscus marmoratus</Emphasis> using 454 pyrosequencing

Sebastiscus marmoratus is an important sedentary ovoviparous fish distributed in near-shore coastal waters from the coast of China to Japan. Candidate S. marmoratus microsatellite markers were developed in the present study using 454 pyrosequencing, and the marker profile was analyzed. A total of 2 000 000 raw sequence reads were assembled to reduce redundancy. Among them, 1 043 dinucleotide, 925 trinucleotide, 692 tetranucleotide, and 315 pentanucleotide repeats were detected. AC repeats were the most frequent motifs among the dinucleotide repeats, and AAT was the most abundant among the trinucleotide repeats. AAAT, ATAG, and ATCC were the three most common tetranucleotide motifs, and AAGAT and AATAT were the most dominant pentanucleotide motifs. The greatest numbers of loci and potentially amplifiable loci were found in dinucleotide repeats, whereas trinucleotide repeats had the fewest. In summary, a wide range of candidate microsatellite markers were identified in the present study using a rapid and efficient 454 pyrosequencing approach.     

黑河流域植被类型分布模拟分析

针对黑河流域植被类型空间分布的垂直地带性特征,本文基于支持向量机算法构建黑河流域植被类型空间分布的模拟分析模型,并运用Kappa系数和混淆矩阵检验方法对模拟精度进行检验。验证结果显示,模型总体精度（OA）值为75.54%,Kappa系数值为0.66,表明了该方法在植被分布模拟上具有较好的结果,适用于区域尺度下植被类型分布的空间模拟。模拟结果表明,该方法对半灌木-矮半灌木荒漠和温带禾草-杂类草草甸草原类型的模拟精度最高,分别为（90.20%和90.02%）;分布面积最大的植被类型（如半灌木-矮半灌木荒漠,灌木荒漠、嵩草-杂类草高寒草甸等）相比于其他面积较小的植被类型具有显著优异的模拟结果;人工经济作物、荒漠植被类型以及草原草甸等植被类型对于所选环境因子的敏感性更强,而灌丛类型和乔木类型的模拟结果在不同类型间的波动较大;空间分布上,环境要素差异性明显、植被类型丰富的上游地区具有更好的模拟结果,优于地势平坦、气候差异性小的黑河中下游地段,但模拟结果在景观形态上具有更高的破碎度。     

长安金矿区碱性岩锆石U-Pb年代学、微量元素、Hf同位素特征及其地质意义

长安金矿是哀牢山成矿带南段典型的大型金矿床之一,矿区内发育大量的碱性岩脉。本文通过对矿区内碱性岩锆石U-Pb年代学、微量元素及Hf同位素的研究,限定碱性岩的形成时间、来源和成因,并进一步探讨该金矿床的成因。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄表明长安金矿区碱性岩主要形成于晚始新世（37.0~35.0 Ma）。碱性岩锆石微量元素、Hf同位素和结晶温度等表明其主要来自下地壳火成岩区,在形成过程中存在少量1 648.5~34.8 Ma不同时期的上地壳沉积岩物质的加入,碱性岩是哀牢山韧性剪切活动诱发基性-超基性熔体发生底侵作用,并加热下地壳发生部分熔融的产物。结合前人成矿流体稳定同位素研究结果,提出碱性岩的形成与金矿化是在印度-欧亚板块碰撞下,青藏高原物质东向逃逸诱发哀牢山韧性剪切活动构造背景下的独立产物,他们之间没有直接的成因联系,仅仅是同一构造-地质作用的不同表现形式。     

股权激励的利弊分析

企业的竞争也是人才的竞争,建立有效的激励机制是留住人才,发挥人才潜力的关键。     

Stream water, an ideal medium for rapidly locating polymetallic mineralization in forest-swamp terrain: a case study in the Da Hinggan Mts., northern Heilongjiang, China

A forest-bog landscape is developed in an area of moderate to low topography in northeastern China. Bogs are widespread along U- and V-shaped valleys (200–2000 m wide) and in depressions. Due to the cold climate, it was initially thought that chemical weathering would be slight in the area. However, a study of the geochemistry of surface water showed that, although most elements occur in relatively low concentrations compared to average contents in world river water, a number of mobile elements are dispersed over long distances. Marked Cu, Zn, Fe, Mn, and SO²⁻₄ anomalies, and relatively weak Ni, Co, Be, Pb and F anomalies form in stream water in the vicinity of known mineralization. Concentrations of Cu, Pb, Zn, Fe, and Mn in suspensates show no marked variations between background and anomalous streams whereas Ag exhibits a marked increase in suspensates near the mineralization. The pH of stream water near the mineralization is considerably lower than the 5 to 6.5 values recorded for background water. It can be concluded that water plays an important role in transporting elements chemically and stream water is a useful medium to sample in follow-up geochemical surveys for base and precious metals (Ag) in this landscape.     

塔里木河干流流域环境中的氟与地方性氟中毒的关系

本文从第四纪沉积物，土壤，地表水和地下水诸方面研究了塔里木河干流流域环境中氟的含量与地方性氟中毒的关系。