GIS新引擎——“真图”数据解决方案

提出了一种基于移动测量系统技术的"真图"数据解决方案。一方面极大地丰富了GIS数据源,另一方面通过相应的真图影像数据管理软件及开发包扩展GIS功能,为各行业应用提供了地理信息数据解决方案。     

煤矿区地质环境与地质灾害遥感集成监测系统的关键技术

面向“数字矿山”应用系统的需要,在分析煤矿区地质环境和地质灾害特点及其在遥感监测理论依据的基础上,提出了煤矿区地质环境与地质灾害遥感集成监测系统的技术思路和体系结构,强调各种监测技术手段、不同时空尺度、不同数据源和不同主题信息的集成,并针对这一集成系统实现与应用中的多目标遥感信息处理、环境传感器网络应用、遥感监测数据与专题分析模型的集成、数据质量控制等关键问题进行了探讨。     

干旱区凝结水研究进展

凝结水是维系干旱、半干旱地区主要食物链的水分来源之一,具有重要的生态意义。较详细地列举了目前国内外在干旱区测定凝结量及其持续时间所采用的研究方法,从凝结水的数量特征以及时间格局两方面阐述了不同地域凝结水的时空差异性,并从气象因素、凝结面的类型及其位置、周边植被对其作用等方面综合分析了影响凝结水发生的主要因素,探讨了干旱区凝结水的生态作用及其意义,展望了干旱区凝结水未来的研究趋势。提出在未来的干旱区凝结水研究中应加强与气象学、生态学等多学科的交叉,从能量平衡角度加强对凝结水量的研究;同时,改进和规范凝结水的测量方法,开展荒漠植被对凝结水的生理响应研究以及凝结水对极端干旱胁迫植物的作用研究。     

干旱区植被生态需水理论研究进展

综述了植被生态需水的概念及其内涵,评价了植被生态需水的主要研究理论——生态适宜性理论、系统阈值理论、水文循环水量平衡理论、农业气象学理论,评析了各种理论在实践应用中的优缺点。指出在未来的植被生态需水研究中应加强生态体系健康标准建立、定量评价指标体系的数值模拟模型构建,研究中还必须注重植被生态需水的时空特性,充分利用“3S”技术手段和先进的科学试验设备,全方位、多角度获取不同研究区域的基础信息,为建立植被生态需水理论提供可靠的数据支撑。     

青藏高原甜水海盆地MIS 3阶段湖泊沉积与环境变化

青藏高原西北部甜水海盆地地处内陆干旱区和喀喇昆仑山的东侧雨影区,气候环境极端干旱。但多次考察结果揭示晚更新世时期存在着大湖和高湖面的地质证据。为了探讨该地区过去气候与环境的演变历史,在甜水海盆地(海拔4840m)进行钻探采得沉积岩芯56.32m(TS95),通过对沉积岩芯其中一段的粒度、生物、同位素及地球化学多指标综合分析,探讨了MIS3时期甜水海地区气候环境演化过程。沉积岩芯显示沉积物岩性变化频繁,记录着湖面多次波动、沉积环境多变的演化过程,分别在59～56kaB.P.,49～47kaB.P.,45～41kaB.P.,35.5～34.0kaB.P.和28～25kaB.P.期间存在高湖面和湖水稀释。在其多环境指标的记录中,Heinrich事件和D-O旋回均有反映,揭示了全球变化信号在研究区的响应。同时,不同高湖面阶段内部环境波动也较明显,差别较大,其产生原因也各有不同,归结为3种情况:1)由于气候变暖导致冰雪融水补给增加而产生的高湖面;2)由于冷湿气候导致的高湖面;和3)由于暖湿气候导致的高湖面。本研究揭示出了MIS3时期气候频繁波动的特征和气候的不稳定性。     

干旱区内陆河流域的生态安全与生态需水量研究——兼谈塔里木河生态需水量问题

结合对干旱区生态安全和生态需水量关键科学问题的探讨,提出干旱内陆河流域生态脆弱区的生态安全分析是以水过程研究为核心的,水文过程控制着生态过程,对流域生态系统的稳定性有着直接影响,而水资源开发利用和水循环对生态系统功能有重要影响,天然植物恢复和生长的合理地下水位的研究是确立生态需水量的基础.并实证分析和计算了维系塔里木河生态安全的生态需水量,塔里木河干流现状生态需水量为31.74×108 m3,其中,上、中、下游分别为9.95×108 m3、18.47×108 m3和3.32×108 m3.     

基于模糊物元的城市化生态预警模型及应用

根据模糊物元理论建立了城市化的生态预警模型,将警报级别分为无警、轻警、中警、重警和巨警5级,并从资源预警、生态预警和环境预警3个方面构建河西走廊城市化进程中的生态环境预警指标体系,设立了预警参照标准与预警界限、警灯、警度,对河西走廊进行了实证分析。结果发现,河西走廊及五大地市按照预警指数从大到小的顺序依次为：张掖市、武威市、金昌市、河西走廊、嘉峪关市和酒泉市。其中,河西走廊的生态用水比重、植被覆盖率、人均环境保护费用和万元产值工业SO2排放量的景气指数最高,处于重警状态;城市工业用地定额、城市居住用地定额、万元产值工业废水排放量和万元产值工业粉尘排放量的景气指数最低,均处于轻警状态;其它指标均处于中警状态。可见,相对于土地资源和环境污染因素而言,水资源和生态条件已经对河西走廊的城市化产生了较强的束缚作用。     

广西崇左三合巨猿大洞早更新世小哺乳动物群

最近在广西崇左三合大洞发现了步氏巨猿和似人似猿共生的新层位,与之伴生的有52种小哺乳动物,占三合大洞巨猿动物群总数的62%,其中苏门答腊兔（Nesolagus）是东南亚地区首次发现的化石。小哺乳动物群以南方早更新世常见的偏皮氏毛耳飞鼠（Belomys parapearsoni）、中间猪尾鼠（Typhlomys intermedius）、拟低冠竹鼠（Rhizomys brachyrhizomyoides）、硕豪猪（Hystrix magna）、先社鼠（Niviventer preconfucianus）、拟爱氏巨鼠（Leopoldamysedwardioidesi）等为代表,根据小哺乳动物群性质和与其他动物群对比以及磁性地层年代测定,表明其时代应是早更新世中期（约距今120¹60万年前）。该动物群由树鼩、扁颅蝠、小彩蝠、飞松鼠、笔尾树鼠、猪尾鼠等几乎是旧大陆热带-亚热带森林型动物组成,缺少北方类型,基本上属于热带森林动物群,这表明了当时的自然景观为温暖湿润的热带雨林环境。三合大洞小哺乳动物群是广西地区的首次发现,对华南早更新世巨猿动物群详细划分,探讨步氏巨猿演化和早期人类环境背景等目前科学界关注的问题具有重要的意义。     

湖北辽瓦店遗址地层记录的环境变迁与人类活动的关系研究

用XRF和ICP-AES方法分别测试了湖北辽瓦店遗址地层样品的氧化物含量和地球化学元素含量,恢复了遗址地层中夏代文化层、东周文化层和明清文化层记录的环境变化和人类活动特征。结果表明:1)夏代文化层时期,气候温暖湿润,生态环境良好,人类活动与自然环境和谐度高,有原始的手工业活动记录。2)东周时期气候开始进入干旱期,干旱程度在上东周文化层中部逐渐加深(LOI=6.98%),到了上东周文化层顶部气候进入暖湿期。该层Cu含量的异常高值(0.31mg/g)和出土的青铜器表明本文化层反映了青铜社会的繁荣期,而P含量的高值(22.73mg/g)和动物骨屑则反映了该期人们驯养、捕猎动物的普遍性。3)明清时期的气候趋于干凉,明代文化层中部有短暂暖湿期,后又进入冷干期。清代文化层中下部有暖湿特征,之后重新进入干冷期。该层Ca(均值101.5mg/g),Mg(均值60.27mg/g),Zn和Pb的高含量表明遗址曾有过制陶(瓷)业的历史。另外,Mg和Ca含量的高值与耕作区、墙壁灰浆、生活垃圾堆积等人类活动相关。Ca和Mg含量在近现代层逐步升高揭示了人类活动逐渐增强的事实。地层的平均粒径自上东周文化层(<142cm)开始出现振荡,暗示汉江洪水和季节性山洪发生的频率不断增加,表明恶劣环境条件虽然促进了人类生产力水平的提高,但原始生态系统却遭到破坏,人类活动对自然环境的正反馈效应日益凸显。     

中国海域的天然气水合物资源

天然气水合物是甲烷等天然气在高压、低温条件下形成的冰状固体物质。据估算,全球天然气水合物中碳的含量等于石油、煤等化石能源中碳含量的2倍。在人类面临化石能源即将枯竭的时候,各国科学家和政府都把目光投向这一未来能替代化石能源的新能源。新生代构造演化历史、沉积条件、沉积环境等显示,南海具有生成和蕴藏巨大天然气水合物资源的条件;南海海域的地震反射剖面多处显示存在BSR反射波;2007年已钻探见到水合物样品。东海冲绳海槽在第四纪的沉积速率高(10~40cm/ka),槽坡存在泥底辟构造和断裂活动,从上新世以来发生过两次构造运动,这些对天然气水合物的形成是十分有利的;因此,中国海域的天然水合物资源是十分丰富的,在不远的将来它可能成为新的替代能源。