海洋大数据序列时-空变化主成分分析方法

介绍海洋要素时－空变化大数据量主成分分析方法,讨论并澄清主成分分析在海洋大数据序列应用中的一些问题和易混淆的概念。根据美国国家海洋与大气局（NOAA）卫星观测的海表面温度红外资料,对加拿大温哥华岛西部大陆架区8个夏季海表面温度的空间变化进行主成分分析,以促进主成分方法在海洋大数据序列分析中的应用。     

福清湾北部及其以东近岸海域沉积环境和沉积特征

本文对福清湾北部及其以东近岸海域的地质地貌，潮流和波浪等沉积环境因素，以及对沉积物和悬浮泥沙的粒度，矿物特征进行研究，认为福清湾为溺谷型的半封闭潮汐汊道海湾存在着较大的潮差和潮流流速，沉积物沿潮流方向呈东粗西细和岸边细、向海变粗的潮流分异特征，潮流控制着沉积物的布局，而属于潮控的浅海沉积环境。     

基于Piper-PCA-MLP神经网络的矿井涌水水源识别方法研究

为了快速准确地识别矿井涌水水源,提出一种基于Piper-PCA-MLP的矿井涌水水源判别模型。以乌东煤矿为例,通过Piper三线图揭示了矿区不同地下水含水层的水化学特征,筛选了来自矿区不同涌水含水层的23个水样,获得了22个代表涌水含水层的典型水样。选用Na⁺+K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、HCO^-₃、NO^-₃和TDS八种水化学指标作为判别指标,考虑到乌东煤矿含水层水质边界不明显和水化学组分差异性不大的特点,选择MLP神经网络作为模型识别的基础,为了解决MLP神经网络在面对高维数据时训练收敛较慢,建模时间较长等缺点,使用主成分分析算法对数据进行降维,提取三种主要指标作为判别因子。以22组水样数据中17组作为训练样本,5组作为测试样本建立PCA-MLP模型,为了凸显模型的可靠性和准确性,选取同一样本集对水样数据分别建立PCA-层次聚类...     

渤海湾北岸TZ02孔晚新生代沉积环境演化过程

渤海湾北岸晚新生代沉积环境和沉积体系不仅是区域水文地质、工程地质的基础,也为古近纪沉积模式提供“将今论古”的依据。本文依据沉积物色度和粒度,以及沉积物岩性、结构和构造等,将渤海湾北岸TZ02孔划分了6个沉积组合、4个沉积阶段：1）2.10~3.22Ma,沉积组合Ⅰ和Ⅱ,湖盆填充期,发育湖相-泛滥平原相或湖相-曲流河相,该时期处于构造稳定期,干冷气候时期发育河流相、泛滥平原相,湿润气候时期发育湖泊相。2）1.33~2.10Ma,沉积组合Ⅲ,湖盆开始发育期,主要为浅湖相,仅有少量砂体,下部多有机质,上部多钙质淀积结核,指示了盆山之间的构造分异后,湖泊初始发育的特征。3）0.62~1.33Ma,沉积组合Ⅳ,湖盆扩张期,以湖相为主,多砂体,且有短期湖泊水位变浅和成陆过程;指示了盆山构造分异后,盆地加速沉降,湖盆扩张;山体隆起、河流下切,盆地中湖相砂体增多;此时TZ02孔附近为湖相中心,BG10孔为湖泊边缘。4）0~0.62Ma,沉积组合Ⅴ和Ⅵ,湖泊填充期,BG10孔为湖相的沉积中心,而TZ02孔为湖泊的边缘,接受滦河迁移摆动后的沉积物;中更新世后,构造沉降形成湖相,而间冰期发育海相,埋深0~22.5m的海相-河流相更直接地反映了末次冰消期海平面变化过程。

     

柴达木盆地晚中新世河湖相沉积物粒度组成及其古环境意义

本文应用沉积物粒度端元分析模型对柴达木盆地怀头他拉剖面开放湖相沉积物进行分离,得到4个具有现实环境意义的端元组分,分别代表 4种动力过程。端元1为河流沉积,端元2、3都为湖相沉积,端元4为三角洲沉积。这些成分含量在晚中新世的变化趋势不明显但变化幅度相对较大,表明柴达木盆地这套地层记录了沉积环境或气候的快速变化。尽管怀头他拉粒度变化趋势总体不明显,然而平均粒径在约8.3~7.0Ma期间有所降低,指示当时亚洲季风可能发生了增强,导致柴达木古湖面积扩大,到达研究站点沉积物的粒度变细。东亚和南亚地区古气候数据合成支持这一推论,由此我们推断亚洲大陆在约8.3~7.0Ma期间气候相对较湿润,是青藏高原隆升的一个直接反应;而7Ma以后气候变干可能反映了大气CO₂含量下降的驱动。轨道尺度研究表明柴达木盆地气候在约8.3~7.0Ma期间发生了较大幅度的变化,支持青藏高原隆升是气候变化放大器的观点。

     

赣北芙蓉―周溪断面下蜀黄土粒度特征及其指示意义

赣北鄱阳湖地区沙山南部近南北向的芙蓉―周溪断面上,分布由FZ-01、FZ-02~FZ-05和FZ-06~FZ-12三部分组成的下蜀土剖面,粒度分析结果表明:1)下蜀黄土砂粒组分自北往南变化为27.29%、1.94%~7.23%和0.45%~7.27%;粉砂组分质量分数大,且存在差异变化,分别为68.23%、81.71%~87.20%和66.9%~79.39%;黏土组分自北向南质量分数增加,变化为4.48%、8.46%~16.35%和18.13%~32.07%,总体表现为砂黄土―黄土―黏黄土等相态的逐渐过渡;2)粒度三组分、粒度参数散点图等均表现为从北而南的阶段性系统渐变特征;3)各种粒度参数与距长江的远近,均服从对数函数变化关系。这些特征初步揭示研究区的下蜀黄土是风成的,并可能与同样是风成堆积的沙山的形成存在某种联系,属于区域性风沙-风尘堆积体系。     

云南干季月蒸发量与常规气象要素的关系

基于112个站点干旱期4月39年蒸发皿蒸发量和常规地面气象观测8要素数据,应用EOF和典型相关分析,深入论证各常规气象要素与气候蒸发量的相关性,分析并比较各要素对蒸发量场总方差的解释能力;同时应用线性回归分析作为验证,并探寻多气象要素对蒸发量模拟的最优要素组合。结果显示,从单要素影响角度分析,常规地面气象观测要素与蒸发量相关性的排列次序为：平均相对湿度＞平均气温＞平均地面温度＞日照时数＞平均风速＞平均水汽压＞气压＞降水量,这与蒸发的热力学和动力学理论解释相一致。回归分析验证了典型相关的主要结果;单个常规气象要素中平均相对湿度对气候蒸发量的模拟效果最好;基于平均相对湿度、平均气温、风速、日照时数和平均水汽压资料的前3个要素组合和全部5要素组合,分别是简便普通精度和高精度需求下常规气象要素推算模拟气候蒸发量的最优要素组合。本文加深了对气候蒸发量的相关认识,并对其模拟推算和空间分布量化有重要指导意义。     

鄱阳湖湖区核心生态系统服务功能空间辨识

根据千年生态系统评估提出的评估概念框架,考察鄱阳湖湖区生态系统服务功能的形成机理,构建了鄱阳湖湖区生态系统服务功能表征指标体系,并利用多主题1km栅格成分数据模型,采用主成分分析法提取了鄱阳湖湖区核心生态系统服务功能综合表征指标。在此基础上,通过空间聚类分析,形成了鄱阳湖湖区生态系统服务功能分区,实现了各分区单元上生态系统服务功能的空间辨识。研究结果表明,鄱阳湖湖区核心生态系统服务功能包括了支持功能、供给功能、调节功能和文化功能,它们在空间上的排列组合形成了鄱阳湖湖区的10个生态系统服务功能分区,本文辨识了鄱阳湖湖区精细栅格水平上核心生态系统服务功能之间的差异及其空间分异特征。本研究提出的生态系统服务功能分区及其空间辨识方案,为鄱阳湖湖区生态系统服务功能的开发与保育提供决策参考信息。     

珠海市耕地变化时空特征及其驱动力分析

在RS和GIS技术支持下,利用1990、1995、2000和2006年共4期Landsat TM卫星遥感数据,分析珠海市耕地数量和空间变化特征,并探讨耕地动态变化的驱动因子.结果表明:珠海市耕地面积在3个研究时段经历了"快速减少一缓慢增加一急剧减少"的变化过程,人均耕地面积持续减少;2000-2006年耕地的动态度最大,而1995-2000年耕地的动态度相对较小;耕地面积增加的主要来源是水域和林地,减少的去向主要是农业结构调整中耕地转变成水域和建设用地;经济发展、人口增加和农业结构调整是珠海市耕地变化的主导驱动因素,同时政策因素也起到了重要的导向作用.