海洋生态修复研究进展与热点分析

海洋生态修复是遏制海洋生态系统退化的重要途径,受到全球越来越多学者的关注。本研究以科学引文索引(Science Citation Index Expanded,SCIE)数据库为数据源,采用文献计量统计分析方法,结合VOSviewer知识图谱可视化分析软件,定量分析了1980—2019年国际上在海洋生态修复领域发表的相关文献,梳理了近40年来该领域研究的发展脉络、前沿热点和未来方向。结果表明,近40年间,海洋生态修复领域的发文数量随时间呈上升趋势,尤其2000年后增长速度加快,以北美洲、大洋洲、欧洲国家居多,其中美国占绝对领先地位。海洋生态修复领域涉及的学科主要有环境科学、生态学、海洋及淡水生物学等,Journal of Coastal Research、Restoration Ecology、Ecological Engineering和Estuarine,Coastal and Shelf Science是该领域的主要发文期刊。当前海洋生态修复研究热点主要包括植被恢复、海洋生物种群恢复、滨海湿地修复与生物地球化学、气候变化与生态系统管理等主题,其中关于缓解和适应气候变化、生态系统的自然恢复途径、生态系统服务功能提升等方面的研究愈来愈受到关注,是未来一段时间内海洋生态修复领域的研究热点。随着我国《国民经济和社会发展第十四个五年规划》拉开序幕以及海洋生态文明建设不断深化,我国海洋生态修复研究将驶入快车道,建议在应对气候变化的海洋生态修复、区域性海洋生态系统修复规划、海洋生态退化机理与修复关键技术、适应性管理等方面加强研究和探索。     

基于CART集成学习的城市不透水层百分比遥感估算

利用Landsat ETM^＋遥感数据，提出了一种基于CART集成学习的ISP遥感亚像元估算方法，将Boosting重采样技术引入CART分析中，用于提高ISP估算的精度。实验结果表明，该方法的ISP估算性能优于传统的单一CART学习算法，从ETM^＋影像中估算的ISP值与真实值之间的相关系数达到0．91，平均偏差为11．16％。     

基于统计判别法的不同类型植被高光谱数据分析研究

该文利用统计学方法对不同植物的多个采样光谱样本进行比较分析。选用大豆、红薯、茶树、松树的19个野外采样光谱样本,采用Mann-Whitney U检验方法和马氏距离判别法进行比较分析,结果显示,Mann-Whitney U检验适用于同一地物反射光谱的采样样本,判别分析方法适用于不同地物的采样样本,两种方法基本能达到区分的效果。     

一种结合四元数与直方图的多光谱图像自适应边缘检测方法

针对图像自适应边缘检测的难点和传统多光谱遥感图像边缘检测方法的局限性,提出了一种结合四元数与直方图的自适应边缘检测方法。该方法在四元数空间,利用矢量旋转完成了多光谱图像的边缘检测,并通过直方图统计的方法获取自适应阈值,实现了边缘图像的检测。利用陆地多光谱遥感图像和水域多光谱遥感图像分别进行实验,验证了方法的有效性。     

水平潜流湿地磷去除效果及影响因子分析

2008年8月~2009年11月,研究了水平潜流湿地的总磷去除效果及影响因子。采用主成分分析方法,提取主要影响变量,构建了出水总磷含量的多元回归模型。结果表明,水平潜流湿地单位面积总磷去除率在8月最高,A、B和C处理单元的总磷去除率分别为(0.44±0.14)g/(m2·d)、(0.41±0.11)g/(m2·d)和(0.35±0.07)g/(m2·d)。9~11月,随着温度的降低,总磷去除率逐渐降低,并在11月出现最小值,A、B和C处理单元的总磷去除率分别为(0.20±0.04)g/(m2·d)、(0.18±0.10)g/(m2·d)和(0.17±0.06)g/(m2·d);利用多项式函数对出水总磷含量与不同环境因子之间的关系进行拟合,发现进水与出水总磷含量之间存在正相关关系,水温、溶解氧和浊度与出水总磷含量之间负相关,水体p H对出水总磷含量的影响呈单峰变化,p H为7.6时,出水总磷质量浓度出现最大值,为0.047 mg/L,随水体电导率升高,出水总磷含量呈先升高后降低的变化,电导率在6.05μS/cm时,出水总磷质量浓度达到峰值0.014 mg/L。通过主成分分析,提取了4个综合变量,分别为进水总磷含量、氧化还原条件、电导率和浊度,利用逐步回归算法,构建了回归模型。不同处理单元出水总磷含量的实测值和模拟值对比结果表明,模型能够基本反映出水总磷含量的变化趋势和范围(R2为0.745~0.835)。     

中国区域秋季旱涝特征预测

利用国家气候中心综合气象干旱指数(CI),以干旱日数为预报对象,以前期500 hPa高度场为预报因子,结合最优子集回归(OSR)方法建立回归预报模型,对1971-2007年期间中国区域秋季干旱形势进行交叉检验预报。针对秋季华西秋雨与华南干旱特征,分别建立以华西洪涝站数与华南干旱站数为预报对象的预报模型,研究OSR方法的预报技巧。研究表明:OSR预报方法对秋季中国区域的干旱日数具有较高的预报技巧,距平相关系数(ACC)在全国大部地区均通过α=0.05的显著性水平检验,中国东部地区整体预报水平高于西部地区,ACC在中国区域平均达到0.45。对于秋季华西洪涝站数与华南干旱站数,OSR方法也体现出较好的预报能力,ACC分别达到0.71和0.55。此外,对华南区域干旱站数的独立预报检验表明,模型能较好地预报出2003-2007年秋季华南地区偏旱的趋势,但对干旱范围的预报有所低估。     

远震与极远震部分震相的幅值-震级-震中距-深度建模与应用研究

不同震相具有不同的振动特性和传播规律,对应各自不同的幅值-震中距-深度衰减规律,本文基于禁核试核查国际数据中心公报,统计P,PcP,PKP,PKPbc及PKPab远震和极远震震相样本随震中距的分布,运用基于残差统计的迭代方法回归上述震相的幅值-震级-震中距-深度模型,通过震级残差标准差与均值的统计进行模型评估,结果显示:P,PcP,PKP,PKPbc及PKPab震相的震级残差标准差范围为0.30—0.36,满足一般震相相容性判断的需求;除PKPbc的残差均值大于0.03外,其余震相残差均值均为0.01左右,模型的系统偏差极小,甚至可以忽略不计。最后针对模型进行了幅值预测比对、震级相容性检测、极远震体波震级计算等三个不同场景的应用研究,验证模型可用于日常地震监测。      

中国美丽乡村空间格局演变及其影响因素

以2014年、2017年、2020年对应的140、560、1216个美丽乡村为研究对象,运用GIS空间分析方法研究美丽乡村空间格局演变特征,采用地理探测器和多尺度地理加权回归探究美丽乡村空间格局的影响因素及其在空间上的分异。研究表明：① 美丽乡村空间分布的集聚性增强,主要集聚区呈现“带状-网状-面状”分布的演变趋势,热点区由沿海地带向内扩散。② 美丽乡村的空间分异是多因素共同作用的结果,但各影响因素对美丽乡村空间分异的解释度呈显著差异,其中非物质文化遗产、5A级景区、人口密度对美丽乡村空间分布的解释力最大。③ 主要影响因素对美丽乡村空间分布的影响作用存在空间差异,且局部不平衡性显著,正相关和负相关分析单元具有呈块状与带状的聚集特征。     

黄土丘陵小流域土壤水分

在6个土层和10次土壤含水量测定的基础上,利用土地利用与地形等6类20个环境因子变量,建立了黄土丘陵区小流域土壤水分空间预测的6种多元线性回归模型,并提出了5类13个指标对模型进行了评价与比较.研究表明,各模型组之间的差异较大,以直接回归模型组为最优,PCA线性转换回归模型组次之,DCA非线性转换回归模型组最差.在每一组内,模型之间的差异相对较小,以变量全部入选模型稍优于变量逐步筛选模型.6种模型中,通用多元线性回归模型的拟合性最好、预测精度最高,但模型结构最为复杂、需要的环境因子最多;多元线性逐步回归模型不仅拟合性和无偏性方面很好,而且结构最为简单、需要的环境变量最少,因而为最优模型.     

南北地震带等地区强地震在华北中南部的“响应地震”研究

2008年5月12日T14:28汶川发生8.0级大地震,2008年5月13日T5:00江苏省发生滨海ML3.8地震。滨海地震是否是由汶川地震触发的、可指示滨海附近中短期内将发生中强地震的"诱发前震"?基于此,本文进行了如下研究:①统计南北地震带及中国台湾7.3级以上、日本7.5级以上大地震;②统计①中大震发生后3天时间(72 h)内,华北中南部地区发生的M_L 3以上地震;③统计大震发生后1年内在M_L 3地震附近地区(距震中350 km以内)发生的5级以上地震;④对上述3组地震是否存在链式关系进行统计研究,即研究特定条件下的A—F—B链式地震现象在华北中南部的预报效果。研究结果表明:根据目前所拥有的统计资料,无法确定2008年5月13日滨海M_L 3.8地震是由汶川8级地震诱发的"前兆地震"。