2010-2011年胶州湾叶绿素a与环境因子的时空变化特征

2010年4、6、8、10月和2011年1、3月在胶州湾开展了6个航次的综合调查,研究了表层海水温度、盐度、营养盐和叶绿素a浓度的时空变化特征。调查期间,总无机氮(DIN)、磷酸盐(PO4)和硅酸盐(SiO3)多呈现东北部湾边缘高,而湾内和湾口低的空间分布特征。季节变化表明,DIN和PO4主要受养殖排放、河流径流输入和浮游植物生长消耗的影响,呈现初夏和秋季高,夏末和冬季低的特点;而SiO3主要受河流径流输入和浮游植物消耗的影响,呈现夏、秋高,而冬、春低的特点。营养盐浓度和结构分析表明,胶州湾存在PO4和SiO3的绝对和相对限制;SiO3限制尤其严重,是控制胶州湾浮游植物生长的主要环境因子。SiO3和PO4的限制主要表现在冬季,几乎遍布整个海湾;夏季降水可有效缓解海域的SiO3限制。叶绿素a浓度呈现春、夏季高,秋、冬季低的季节分布,温度、营养盐浓度与结构和季节性贝类养殖活动是控制胶州湾叶绿素a浓度时空分布的关键因素。     

因子克里格分析支持的重金属元素空间多尺度变化特征——以北部湾东北部海域为例

将因子克里格分析方法应用于海底沉积物重金属元素空间多尺度变化的研究中,分析了北部湾东北部表层沉积物中7种重金属元素,Ni、Cu、Zn、Pb、Cr、As和Cd的空间多尺度结构特征,识别并分离了重金属元素不同尺度的空间变化,并探讨了各个尺度上重金属的物源及控制因素。结果显示,研究区重金属存在块金效应、变程为30km的球状结构(短变程尺度)和变程为140km的球状结构(长变程尺度)等三种尺度的空间结构,并拟合了研究区7种重金属元素的线性协同区域化模型。短变程尺度上,7种重金属元素的空间分布表现为"点状"或"条带状"的局部尺度的空间变化特征;长变程尺度上,7种重金属元素的空间分布反映出"片状"的区域尺度的空间变化特征。局部尺度上,Zn、Cr、Ni、Cu、Pb和Cd等元素主要源于海南岛、雷州半岛、广西大陆等陆地母岩物质,其空间分布特征受到了沉积物粒度的控制作用;而As主要受到海南岛、雷州半岛的人为污染成分的影响。区域尺度上,Zn、Cr、Ni和Cu主要来源于雷州半岛、海南岛的母岩物质,其次为广西大陆;As主要来源于海南岛的母岩物质,其次为雷州半岛、广西大陆。这些重金属元素在北部湾终年逆时针大环流的控制下,进行搬运、迁移并沉积在"汇聚中心",形成了研究区重金属元素区域尺度上NWW-NNW向的分布格局;而As不同于其他元素的亲陆的NNW向分布特征,主要源于其不同的地球化学行为。     

Biogeographic assessments: A framework for information synthesis in marine spatial planning

This paper presents the Biogeographic Assessment Framework (BAF), a decision support process for marine spatial planning (MSP), developed through two decades of close collaborations between scientists and marine managers. Spatial planning is a considerable challenge for marine stewardship agencies because of the need to synthesize information on complex socio-ecological patterns across geographically broad spatial scales. This challenge is compounded by relatively short time-frames for implementation and limited financial and technological resources. To address this pragmatically, BAF provides a rapid, flexible and multi-disciplinary approach to integrate geospatial information into formats and visualization tools readily useable for spatial planning. Central to BAF is four sequential components: (1) Planning; (2) Data Evaluation; (3) Ecosystem Characterization; and (4) Management Applications. The framework has been applied to support the development of several marine spatial plans in the United States and Territories. This paper describes the structure of the BAF framework and the associated analytical techniques. Two management applications are provided to demonstrate the utility of BAF in supporting decision making in MSP.     

海洋地球物理数据库设计与实现

在对海洋地球物理数据类型和特点进行分析的基础上,从海洋地球物理元数据、基础数据库和空间数据仓库等几个方面对海洋地球物理数据库进行设计,并基于C/S和B/S架构开发了海洋地球物理数据库管理系统。经应用实践,该系统能够实现海洋地球物理数据的高效化管理和便捷化共享,提高了数据的使用效率,满足海洋调查、科研、管理等工作的需求。     

深海内波空间啁啾的演变研究

根据基于两层流体推导的深海内波弱非线性薛定谔(Nonlinear Schrodinger,简称NLS)方程,引进空间啁啾的思想,研究深海区频散效应和非线性效应的作用。文中推导出了频散效应和非线性效应所致啁啾的表达式,采用数值计算方法计算了综合效应产生的总啁啾。分析了频散和非线性以及综合效应所致啁啾在深海内波传播中的演变规律。从空间啁啾的角度,解释中国南海东沙群岛附近深海区内波演变的机理。     

深海原位取芯钻机作业机理分析及实验研究

针对深海运载器海底岩芯原位取样作业需求,对基于水下运载器的深海原位取芯钻机在深海低温、高压、底层流速多变等特点条件下的作业机理及受力进行分析,并选取硬质合金钻头和PDC钻头进行了取芯钻头的轴向力、切向力和切削功率的数学力学对比计算,确定了单环四齿周向均布的金刚石复合片(PDC)钻头设计方案。在理论分析基础上,针对深海钴结壳设计了台架试验,开展钻进试验研究。通过理论计算和实验研究,探寻了一种基于深海运载器的钴结壳小型钻机设计方法,确定了钻机功率、转速、钻进正向压力和取芯率等基本参数选取范围,对开展海底岩芯原位取样作业具有重要的指导意义。     

城市创伤中心空间选址的层次分析模型

针对城市创伤中心空间选址问题,建立包含四大类、八小类影响因素的层次分析模型,邀请不同领域的专家对构造出的判断矩阵综合打分,得出各因素的相应权重后运用到深圳市创伤中心空间选址的实例研究上。模型中所涉及的空间数据均基于网络分析,更贴合实际情况。同时,考虑到深圳市创伤中心的依托医院相对集中这一特殊情况,通过聚类分析划分区域后再使用层次分析模型选址。优化后的结果将改善深圳市创伤医疗救治资源配置、提高创伤救治效率,为创伤救治机构规划部门提供参考意见。     

基于点云投影线探测的高墩位姿自动检测方法

针对目前超高桥墩垂直度检测方法存在危险系数较高、精度难以保证或自动化程度与工作效率较低的情况,本文提出一种基于三维激光扫描技术的点云数据超高桥墩位姿自动检测方法。该方法首先将海量墩面点云双向分层;然后依条件选择分层文件探测点云投影线并划分桥墩面缓冲区;最后根据缓冲区自动提取墩面点云并进行位姿检测。本文以某山区高速桥梁高墩位姿检测为例进行试验,试验结果,表明该方法具有无接触测量、高自动化、高工作效率及检测范围全面的优势。     

空间特性约束的县域耕地生产效益评价——以紫云苗族布依族自治县为例

本文以紫云苗族布依族自治县为试点,首先利用地理信息空间分析技术,分析评价耕地空间特征、农业物资运输配套设施空间分布、农业灌溉资源空间分布等因子对耕地生产效益的影响。然后从地理国情普查、耕地地球化学质量调查等成果数据中甄选影响因子,构建影响因子样本集,提出梯度距离概念,计算等级耕地经济效益权重,并构建偏最小二乘回归模型,评价各因子对耕地生产效益的影响。最后从地理空间角度提出了提升县域农业生产效益的改良措施。     

建筑用途的城市职住空间组织特征研究

针对现有职住空间关系的研究难以在微观维度上有效促进大城市职住功能空间的均衡发展以及规划政策与现状发展存在的时序错位问题,该文以北京市为例,从房屋建筑使用用途的角度切入,运用空间自相关分析模型、热点分析模型和职住用地比三个评价方法,同时借用ArcGIS软件平台进行空间分析与可视化表达,探究北京职住空间在乡镇尺度下的组织特征。研究发现:北京市职住空间表现为聚类分布的空间格局特征,以首都功能核心区为中心,大致呈现出环状圈层分布,北京市职住空间的“热点区”在空间分布上存在差异,而“冷点区”在空间分布上基本相同,职住空间关系存在失衡,与规划目标存在一定的偏差。提出的研究方法从微观维度分析了城市职住空间的组织特征,促进了城市规划与发展时序的有效结合,可在特大城市的职住空间关系的研究中进行推广应用。