Deriving depths of deep chlorophyll maximum and water inherent optical properties: A regional model

The Bohai Sea is a semi-enclosed inland sea with case-2 waters near the coast. A comprehensive set of optical data was collected during three cruises in June, August, and September 2005 in the Bohai Sea. The vertical profile measurements, such as chlorophyll concentration, water turbidity, downwelling irradiance, and diffuse attenuation coefficient, showed that the Bohai Sea was vertically stratified with a relative clear upper layer superimposed on a turbid lower layer. The upper layer was found to correspond to the euphotic zone and the deep chlorophyll maximum (DCM) occurs at the base of this layer. By tuning a semi-analytical model (24 and 25) for the Bohai Sea, we developed a method to derive water inherent optical properties and the depth of DCM from above-surface measurements. Assuming a ‘fake’ bottom in the stratified water, this new method retrieves the ‘fake’ bottom depth, which is highly correlated with the DCM depth. The average relative error between derived and measured values is 33.9% for phytoplankton absorption at 440 nm, 25.6% for colored detrital matter (detritus plus gelbstoff) absorption at 440 nm, and 24.2% for the DCM depth. This modified method can retrieve water inherent optical properties and monitor the depth of DCM in the Bohai Sea, and the method is also applicable to other stratified waters.     

云南宾川大容量气枪震源波形频谱特征分析

2011年云南省地震局、中国地震局地球物理研究所在云南省宾川县大银甸水库开展了大容量气枪激发实验。为了深入研究气枪震源激发波形的特征,本文对不同距离台站记录的波形进行了频谱分析,对气枪激发震源的能量进行了计算,并将彩凤台气枪信号的波形、频谱特征与天然地震进行了对比分析。结果表明,1次激发相当于M_L0.7的天然地震。对相近震级天然地震波形的频谱与气枪激发波形的频谱进行对比后发现,气枪震源激发波形频率小于15Hz,主频多数集中在2~5Hz;气枪震源激发的地震波中低频信号较相当震级的天然地震明显;1次激发释放的能量为8.90×10~6J,相当于2.4kg硝铵炸药的当量。     

近300年中国耕地数据集重建与耕地变化分析

针对中国历史时期不同政体耕地记录的特点,分别采用因素修正、引用替换、线性内插、衔接对比、人地关系检验、垦殖趋势检验、行政面积比例调整等方法对历史耕地数据进行修正,重建了基于现代省界的近300年中国分省耕地数据集,从数量角度对中国耕地总量和分省耕地变动特点进行分析,得到以下主要结论：① 在耕地总量上,SAGE和周荣的数据明显高估,本文结果与HYDE、CHCD和章有义数据的平均差异率在15%以下;但在省域尺度上,与SAGE、HYDE数据库存在明显差异,相对差异率>30%的省份比重分别为94%和61%,与CHCD数据较为接近,相对差异率>30%的省份比重为22%,但部分省份差异明显,仍需进一步分析研究;② 伴随清中期后的人口爆炸,近300年中国耕地增长近3.2倍,由清朝初年的42.4×10⁶ hm²增加至1985年的136.9×10⁶ hm²,根据增长速率变化可分为五个阶段,即清前中期快速增长阶段、清后期低速增长阶段、民国时期波动阶段、建国初期剧烈增长阶段和建国后耕地流失阶段,影响耕地变化主要是国家政策、战乱、经济发展等驱动因素。③ 从省域尺度看,近300年中国各区域耕地变化差异显著。清初,中国耕地主要集中于长江中下游平原、黄淮海平原、关中盆地及银川平原等地,此后,内地的垦殖活动不断增强,外围农区呈由南向北的趋势不断开荒。建国后,耕地开垦逐步向西北和东北方向发展。     

赣南于都金银多金属矿整装勘查区1:50 000银坑幅矿产地质图数据集

本数据集综合应用岩性-构造-矿化蚀变专项填图、遥感、物探、化探、钻探等多种方法进行数据采集,完成路线调查长度520.65 km,采集水系沉积物样品2 047件,遥感数据解译面积461 km²,化学分析样167件。重点对燕山早期成矿岩浆岩、含矿建造、控岩控矿构造,以及矿化蚀变标志等进行了调查划分,明确区内银金多金属矿主要成矿地质体为燕山早期花岗闪长岩,控岩控矿构造为北东向逆冲断裂及其次级裂隙。在此基础上,编制了1：50 000银坑幅建造构造图,利用数字化填图系统（DGSS）创建了区内矿产地质图数据库,全面汇编了重要建造构造、地质界线、断裂、岩浆岩等图层属性库;完善了银坑式中低温岩浆期后热液矿床找矿预测模型,突出了区内矿产与建造构造之间的成因联系。     

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床水文地球化学模拟研究

水成铀矿床的形成受控于水文地球化学环境的变化,水-岩体系的pH、Eh值和水化学成分的改变是铀富集成矿的关键因素。笔者根据地质、水文及水化学分析资料,应用PHREEQC软件对伊犁盆地蒙其古尔铀矿床三工河组地下水系统中发生的水文地球化学过程进行模拟,以期确定:1)层间水在径流过程中与含水层发生的化学反应;2)水-岩化学反应发生的条件及进行的程度;3)体系中铀的水文地球化学行为及其成矿的有利条件。     

Multi-agent based modeling of spatiotemporal dynamical urban growth in developing countries: simulating future scenarios of Lianyungang city,China

Urbanization is the most typical form of land use/cover change, and exploration of the driving mechanism of urban growth and the prediction of its future changes are very important for achieving urban sustainable development. In view of the ability of a multi-agent system to simulate a complex spatial system and from the perspective of combining macroscopic and microscopic decision-making behaviors of agents, a spatiotemporal dynamical urban growth simulation model based on the multi-agent systems has been developed. In this model, macroscopic land use planning behaviors implemented by macroagents and microscopic land use selection behaviors autonomously generated by microagents interact within two-dimensional spatial cells. Furthermore, the urbanization process is promoted through joint decision-making by macroagents and microagents. Considering the central region of the coastal industrial city Lianyungang as the study area, we developed three target scenarios on the basis of current trends, economic development priorities, and environmental protection priorities. Moreover, the corresponding urban growth scenarios were simulated and analyzed. The simulation results show that by combining the macroscopic and microscopic decision-making behaviors of agents to simulate spatiotemporal dynamical urban growth based on the multi-agent systems, the proposed model can provide a useful spatial exploratory tool for explaining the driving mechanism of urbanization and providing decision-making support for urban management.     

沙漠化脆弱性的概念与评价

全球变暖背景下,气候变化和人类活动对沙漠化的影响成为可持续发展研究的热点问题.首先,本文基于对脆弱性概念发展的简要回顾,结合气候变化研究中的脆弱性,提出沙漠化脆弱性的概念和理论体系.其次,梳理国内外关于脆弱性评价的文献,依据沙漠化系统的特点阐释了沙漠化脆弱性评价体系、评价内容及评价方法.最后,列举沙漠化脆弱性研究中需要解决的问题,明确中国沙漠化脆弱性评价的未来特点和趋势.     

臭氧生成效率(OPE)相关研究进展

大气光化学系统的非线性特征增加了O3控制的复杂性,因此各种有助于O3控制对策制定的指标研究备受关注,臭氧生成效率(OPE)就属于这样一种指标。对OPE相关的主要研究成果进行了综述,回顾了OPE定义及计算方法的演变,总结了OPE的空间和季节变化研究结果,分析、讨论了影响OPE的几个主要因素,指出了OPE研究中存在的问题和未来需要加强的方面。我国OPE研究非常缺乏,鉴于我国城市和区域O3污染形势,建议开展多点位、长时间的OPE观测研究,并结合模式研究深化对我国O3问题的认识,寻找有效的O3控制对策。     

多智能体城市土地扩张模型及其应用

传统的城市土地扩张模型多为静态模型,无法呈现空间上每一时间点的土地利用状况,以元胞自动机（Cellular Automata）模型为代表的新型城市土地扩张模型虽然具有动态特性,但其无法描述影响城市土地扩张的智能体（Agent）之间所产生的多元变化结果。以多智能体系统（Multi—Agent System）理论为基础,建立城市土地资源时间和空间配置规则,构建了动态且能描述影响城市土地扩张的智能体（Agent）间互动关系的城市土地扩张模型,并以长沙市区为例,应用所构建之模型进行了城市土地扩张的实证分析。结果表明：该模型可以反映城市土地扩张的基本特征和规律．对于解释城市土地扩张的成因、理解智能体行为对城市土地扩张过程的影响是合适的。并且将模拟结果与遥感土地利用解译结果对比．1998年、2001年、2005年城市土地扩张模拟的点对点精度均达到68％以上,从而能够为政府和城市规划者制定用地政策提供辅助决策支持。     

煤层气及天然气中的H2S与SO2及其危害性

毒害性气体是影响煤层气和天然气质量及安全生产的一个重要因素,但目前缺乏对煤层气中H2S与SO2及其毒害性的系统性研究。本文在介绍H2S和SO2的毒害性及其机理的基础上,研究并讨论了煤层气及天然气中H2S和SO2的含量分布及其存在的主要问题、天然气和煤层气勘探开发中H2S和SO2的腐蚀性与毒性, 提出在优选勘探开发煤层气区时,需考虑H2S和SO2的含量问题。气体中H2S的安全临界含量近似值为0.0013%, SO2的安全临界含量可选取为0.036%(尚需进一步研究)。另外,在煤层气勘探开发选区时,成煤期的沉积古地理环境可作为一个考虑因素。