External atmospheric corrections in geodetic very-long-baseline interferometry

Three methods to correct for the atmospheric propagation delay in very-long-baseline interferometry (VLBI) measurements were investigated. In the analysis, the NASA R&D experiments from January 1993 to June 1995 were used. The methods were compared in correcting for the excess propagation delay due to water vapour, the “wet” delay, at one of the sites, the Onsala Space Observatory on the west coast of Sweden. The three methods were: (1) estimating the wet delay using the VLBI data themselves; (2) inferring the wet delay from water vapour radiometer (WVR) data, and (3) using independent estimates based on data from the global positioning system (GPS). Optimum elevation cutoff angles were 22^∘ and 26^∘ when using WVR and GPS data, respectively. The results were found to be similar in terms of reproducibility of the estimated baseline lengths. The shortest baselines tend to benefit from external measurements, whereas the lack of improvement in the longer baselines may be partly due to the large amount of data thrown away when removing observations at low elevation angles. Over a 2 week period of intensive measurements, the two methods using external data showed an overall improvement, for all baseline lengths, compared to the first method. This indicates that there are long-term systematic errors in the wet delay data estimated using WVR and GPS data. Received: 27 October 1998 / Accepted: 20 May 1999     

M-估计法广义变分同化FY-3B/IRAS通道亮温

采用FY-3B/IRAS亮温资料进行广义变分同化研究。广义变分同化结合了经典变分同化和稳健M-估计两者的优点。区别于经典变分同化依赖于先前的质量控制并要求误差服从高斯分布,把M-估计法耦合到经典变分同化框架中,得到广义变分同化,其弱化了同化前的质量控制和误差服从高斯分布这两个条件。目标能量泛函包含M-估计以保证对离群值具有稳健性,从而能够得到较好的同化结果。对比变分同化前后的FNL资料湿度与GDAS湿度相关系数作为同化结果检验评价。具体操作过程在FNL作为背景场的基础上分别采用经典和M-估计不同的权重因子变分同化FY3B/IRAS资料,把得到的分析场与GDAS进行相关性比较,由于湿度具有较强的非高斯性,文中首先评估了安徽省13个站GPS/PWV和积分相关湿度廓线得到大气可降水量(即GDAS/PWV和FNL/PWV资料)的相关性,进一步基于信息熵自由度思想进行了近一个月IRAS 20个通道对分析场的影响贡献率诊断研究。     

某电站坝区玄武岩承压水特征及其对建坝影响分析

某电站玄武岩坝区地质条件复杂,研究表明坝区玄武岩裂隙含水系统具有不均匀性、各向异性和多级次性特点。本文结合玄武岩裂隙特征和渗透系数确定方法,给出了评价岩体渗透性的尺度。勘探揭露河床右侧及右岸岸坡发育承压水,据埋藏条件和水化学成分可分为上部承压水和下部承压水,分别对其分布范围特征;承压水水位、流量及动态特征;承压水水化学特征;贮存环境特征;补给、径流、排泄特征等方面进行阐述,分析了承压水对建坝影响,根据分析成果采取针对性处理措施,取得了较好的效果。     

1990～2003年洪湖水体环境质量演变分析

以详细的水质监测资料为基础,采用标准指数法并结合实地调查,分析了1990~2003年洪湖水质的变化状况。结果表明,14 a间,洪湖水质类别以Ⅲ类和Ⅳ类为主。水质恶化的驱动因子是氮、磷及其它有机污染物。1991年到1994年期间,水体中氨氮(NH4 -N)占溶解无机氮(D IN)的比例逐年增高;1995~2003年,以氨氮和硝酸盐(NO3--N)同时作为水体中溶解无机氮的主要存在形式,与1990~1994年的水质状况相比,亚硝酸盐(NO2--N)所占的比例呈增加之势。氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐的年际变化表明,洪湖水体自净能力在逐渐降低。以总磷(TP)、总氮(TN)和溶解无机氮(D IN)作为评价指标,洪湖水体已属中富营养型湖泊。洪湖水质演变与该区域人类活动(围湖造田、围网养殖等)以及江湖连通的变化对水环境的作用相耦合。     

华北地区水循环与水资源安全:问题与挑战

华北缺水及其日趋严重的生态环境变化是中国首要解决的问题之一。目前,由于山区与平原径流明显减少和过量开发水资源,造成了地下水漏斗加深、平原区河道干涸、湖泊湿地萎缩、地表和地下水污染等生态环境恶化问题,严重影响到华北地区水资源安全,已引起党和国家的高度重视。本文以海河流域为重点对象,通过国内外学科前沿进展综述,指出华北地区缺水及其导致的生态环境恶化问题背后的自然和人文因素作用与发展演化的背景,强调高强度人类活动作用下的水循环基础研究的重要性,提出华北地区水资源安全的水循环基础与应用问题研究的若干建议与思考。研究自然和人类活动双重作用下的华北地区水循环过程,水体运动与污染物质输移及其与生态环境演变耦合机制,阐明华北地区"河道断流,水体污染,湿地消失,地下水枯竭"的成因规律,特别是人类活动的驱动分量,提出生态环境修复的理论基础,不仅对变化环境下流域水环境演变的地学基础科学前沿研究有重大的学术价值,而且对中国可持续发展和社会进步具有重要的战略意义。     

荒漠绿洲过渡带柽柳和泡泡刺光合作用及水分代谢的生态适应性

对分布于荒漠绿洲过渡带的柽柳(Tamarix ramosissima)和泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)光合和水分代谢特性进行了比较研究。结果表明,柽柳和泡泡刺：①净光合速率与环境因子响应具“光合下调”现象,其曲线符合Gauss model。②净光合速率最大值分别为20.2 μmol CO2·m-2·s-1和23.8 μmol CO2·m-2·s-1;光补偿点和饱和点为244.62 μmol·m-2·s-1和1 180.31 μmol·m-2·s-1,73.67 μmol·m-2·s-1和1 467.85 μmol·m-2·s-1。③净光合速率近似双峰型抛物线;光能利用效率单峰曲线;柽柳蒸腾速率和水分利用效率为单峰旗形,泡泡刺波浪型。 ④泡泡刺利用较高的净光合速率、蒸腾、水分利用效率,柽柳通过高光能利用效率来适应荒漠生态环境。因此,光抑制所导致的“光合下调”现象是柽柳和泡泡刺对水分胁迫所产生的保护性机制,反映了荒漠植物在与环境协同进化过程中的生态适应性;较低的水分利用效率是荒漠植物对其环境响应的普遍适应机理。     

基于主成分分析的甘肃省水资源承载力评价

以甘肃省水资源承载力为研究对象,运用主成分分析法对甘肃省水资源承载力从时间和空间两个角度进行了综合评价。研究表明：影响水资源承载力的因子主要包括经济发展因子、人口因子、水资源供需平衡因子、农业生产用水因子;2006-2015年,甘肃省水资源承载力整体呈现下降趋势;甘肃省水资源承载力存在显著的地区差异,甘南等地区水资源承载力较大,白银等地区居中,张掖等地区较小,兰州等地区最小,这主要是受水资源供需不平衡、农业生产用水差异较大和经济发展及人口因素的影响。     

顾及拓扑一致性的水系三维曲线化简

鉴于常规曲线化简方法应用于水系曲线化简时难以顾及水系要素的三维特征及其拓扑关系,本文提出了一种顾及拓扑一致性的水系三维曲线化简方法。该方法首先对D-P算法进行三维扩展,实现水系中单条河流三维曲线化简,然后构建水系树结构表达其拓扑关系,最后按照水系树的层次顺序依次进行河流曲线化简和干流与支流的拓扑关系重构。试验结果表明,该方法化简精度高,既能保持水系的三维形态特征,又能保证河流交汇处的拓扑一致性。     

Monitoring of water stress in wheat using multispectral indices derived from Landsat-TM

Detection of crop water stress is crucial for efficient irrigation water management. Potential of Satellite data to provide spatial and temporal dynamics of crop growth conditions makes it possible to monitor crop water stress at regional level. This study was conducted in parts of western Uttar Pradesh and Haryana. Multi-temporal Landsat data were used for detecting wheat crop water stress using vegetation indices (VIs), viz. vegetation water stress index (VWSI) and land surface wetness index water stress factor (Ws_LSWI). The estimated water stress from satellite data-based VIs was validated by water stress factor (Ws) derived from flux-tower data. The study observed Ws_LSWI to be better index for water stress detection. The results indicated that Ws_LSWI was superior over other index showing RMSE = 0.12, R² = 0.65, whereas VWSI showed overestimated values with mean RD 4%.