基于雷达反射率因子和雷电定位数据的深度学习雷电预报模型

利用卷积神经网络和门控循环单元（Gated recurrent units ）神经网络,基于雷达反射率因子和雷电定位数据开展了雷电预报研究。首先构建了引用注意力机制的基于卷积神经网络和门控循环单元神经网络的深度学习模型（Attention ConvGRU）;然后将雷达反射率因子数据和对应时间段（6 min）的雷电定位数据处理成图像数据后输入深度学习模型,训练出可预报雷电的模型,包括3种模型：单雷电数据模型、单雷达数据模型和雷电〖CD*2〗雷达双数据模型;最后开展了预报试验和定量评估。综合评估表明,本文建立的雷电预报模型综合预报准确率达到96.74%,虚警率35.83%,关键成功指数（Critical Success Index, CSI）为0.2072。个例分析表明,预报模型对于具有明显移动趋势的雷暴过程（A类雷暴）的预报效果优于不具有明显移动趋势的雷暴过程（B类雷暴）,且随着B类雷暴强度减弱模型预报能力逐渐减弱。     

局部型地形因子并行计算方法研究

 随着分析区域的扩展及需求精度的提高,数据-计算密集型地形分析亟需通过并行化来满足用户的时间响应需求。局部型地形因子是以一定半径的分析窗口(通常为3×3)计算且具有单元计算结果独立性的地形信息,是数字地形分析的基本参数。本文在分析局部型地形因子串行算法特征的基础上,以坡度算法为样本,对局部型地形因子的并行计算方法进行了深入研究。从数据并行的角度,对并行计算环境下的数据划分粒度、方式及结果融合策略进行了分析,构建了局部型地形因子的并行计算方法。利用SRTM陆地表面地形DEM数据,设计了坡度并行计算的实验以验证其方法的正确性和实用性。实验结果表明,本文提出的并行计算方法顾及了任务、数据及计算环境,可快速对局部型地形因子串行算法进行并行化改造,提高算法的执行效率,具有较好的并行性能。     

基于业务数据库变化捕获的土地利用变化发现技术

针对我国现有的土地利用变化发现技术模式存在的弊端,提出了业务驱动的土地利用变化发现机制,研究了该机制的技术实现方法,提出了通过捕获土地管理业务信息系统数据库变化来发现土地利用变化的技术,基于Oracle GoldenGate进行了技术实施,开展了试点应用。结果表明,该技术可以及时有效地发现土地利用变化信息,可驱动日常性野外实地核查和土地利用数据变更。     

用日全食光谱探测太阳中低层大气对局部热动平衡的偏离

在太阳大气不同层次连续光谱中叠加有丰富的发射线或吸收线,对这些谱线轮廓进行反演分析可以探测太阳大气的化学成分和物理状态.太阳大气的色球及过渡区由于其密度低难以建立热动平衡,建立相应的大气模型需要采用非局部热动平衡(Non-Local Thermodynamic Equilibrium,N-LTE)理论.根据相对偏离因子计算来研究太阳中低层大气偏离局部热动平衡(Local Thermodynamic Equilibrium,LTE)分布的情况.首先对日全食观测过程中得到色球和过渡区不同高度形成的两条光谱数据进行反演,得到确定观测谱线的参数信息,如连续谱源函数、谱线源函数、多普勒宽度和由此推出的等效动力学温度;根据这些反演出的谱线参量计算出二维视场内每个空间采样点偏离LTE状态的定量结果;其次,根据用于观测的积分视场单元光纤排布阵列重构出辐射强度、等效动力学温度和相对偏离因子二维分布.结果显示:在局部小区域,温度分布和相对偏离因子的分布存在较强相关性,而与辐射强度分布无明显相关.从两条谱线导出的等效温度和相对偏离因子分布存在明显的差异.这两种二维分布揭示出太阳大气某些小尺度区域具有较强的结构性和复杂性,为进一步理解太阳中低层大气物理提供了一种新的视角.     

印度洋西北海域鸢乌贼9-10月栖息地适宜指数研究

印度洋西北部海域的鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)具有一定的开发潜力,可作为商业性捕捞的对象,准确预报中心渔场可为指导生产提供依据。根据2003、2004年9～10月份期间我国鱿钓船在2°～24°N、57°～69°E海域的探捕数据,结合表温、盐度、海表面高度和叶绿素a,以CPUE作为适应性指数,利用算术平均法(AM)和几何平均法(GM)分别建立基于环境因子的综合栖息地指数模型。结果表明,9月份在栖息地指数(HSI)大于0.8的中心渔场作业次数比例超过24%,平均日产量在5.48 t/d左右;10月份在HSI大于0.8的中心渔场作业次数比例在43%以上,平均日产量在5.2 t/d以上。基于表温、盐度、海表面高度和叶绿素a的HSI模型能较好预测印度洋鸢乌贼中心渔场,且AM模型优于GM模型。     

广东汛期蒸发皿蒸发量变化趋势及气象影响因子的通径分析

选取广东省86个气象观测站的观测资料,采用气候趋势分析和通径分析方法,对广东省1961～2003年小型蒸发皿蒸发量及其相关气象影响因子进行了分析。结果表明:虽然汛期广东省整体平均蒸发量呈下降趋势,前汛期、后汛期线性倾向率分别为-15.86 mm/10a和-13.79 mm/10a;但变化趋势在广东省内空间分布并不均匀,前汛期、后汛期粤东、中部部分地区分别有16、12个站呈上升趋势;前汛期6种气象因子单独对蒸发的决定程度按大小依次为:日照时数>气温>风速>降水>饱和差>气温日较差,后汛期6种气象因子单独对蒸发的决定程度按大小依次为:日照时数>降水>饱和差>风速>气温>气温日较差,整个汛期日照时数与其它各要素的协同作用对蒸发皿蒸发量的决定作用都很大。日照时数和风速总体上的下降是导致广东省汛期蒸发皿蒸发量逐年减少的重要原因。     

北京北运河水系夏季底栖动物功能摄食类群与环境因子的关系

【目的】评价北京北运河水系河流生态系统状态,分析底栖动物群落与环境因子之间的相关性。【方法】2015年6月对北京地区夏季北运河水系33个样点的大型底栖动物群落结构和水环境理化因子特征进行野外调查,基于香浓维纳指数、均匀度指数、底栖动物功能摄食类群的划分以及典范对应分析等方法,分析底栖动物群落组成和空间结构特征。【结果】共鉴定出底栖动物3门23种,各采样点位平均密度为1037.35 ind/L,香浓维纳指数平均值为0.88,均匀度平均值为0.41。全区大型底栖动物共划分成5类功能摄食类群,其中刮食者物种数占绝对优势,滤食者密度占绝对优势。典范对应分析表明,夏季影响北运河底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是水温和p H。【结论】北运河水系底栖动物群落香浓维纳指数较低,水体污染较为严重。     

马氏珠母贝TRADD基因克隆与组织表达分析

【目的】克隆马氏珠母贝(Pinctada martensii)肿瘤坏死因子受体相关死亡域蛋白(TRADD)基因,并分析其在各组织中的表达。【方法】利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆获得马氏珠母贝PmTRADD基因的c DNA全长序列,利用实时荧光定量PCR(qPCR)方法分析PmTRADD基因在马氏珠母贝不同组织中的表达模式。【结果与结论】PmTRADD包含5′非编码区101 bp,3′非编码区144 bp和开放阅读框(ORF)591 bp,编码196个氨基酸。序列分析表明,PmTRADD没有信号肽和跨膜结构域,C端含有一个死亡结构域(DEATH)。将PmTRADD死亡结构域的氨基酸序列与其他物种的TRADD死亡结构域序列进行比对,发现不同物种的TRADD死亡结构域序列同源性较低。PmTRADD在马氏珠母贝各组织中均有不同程度表达,在鳃组织中表达最高,肝胰腺次之,闭壳肌中基本无表达。     

基于样本与因子优化的黄冈南部地区地质灾害易发性评价

为对比信息量模型中灾害数量和灾害面积2种样本的适用性，以黄冈南部地区作为研究对象，探讨了评价因子的优化组合形式，采用信息量模型，根据研究区工程地质条件和地质灾害的特征初选评价因子，结合成功率曲线确定2种样本的因子优化组合，进而通过灾害比率及典型地质灾害点验证易发性评价结果。结果表明:①在单因子评价结果中，2种样本的单因子评价结果的AUC值排列顺序不尽相同，但呈现出一定规律性；②各叠加因子评价结果的准确度均达到因子优化组合的94.9%以上，变化幅度相对较小，且呈现出随因子数量增加而增大的趋势，但并不是越多越好；③2种样本的易发性评价结果都显示出高、较高易发区主要集中于研究区中部及北部地区，低易发区和较低易发区多集中于长江沿岸以及研究区南部，与灾害分布位置相符；④2种样本均为地质灾害易发性评价中信息量模型的有效计算样本，且面积样本的准确度明显优于数量样本。      

Web服务驱动的地理信息系统研究

Web服务具有松散耦合、高度集成、基于标准规范等优点。将Web服务的这些特性应用到地理信息系统的开发中,提出了Web服务驱动的地理信息系统架构。该架构对现有的Web服务技术进行了改进,引入了服务语义化描述、动态服务组合以及主动服务等概念。最后,对Web服务驱动的地理信息系统进行了测试（以服务发现为例）,验证了系统架构的可行性和合理性。