耕作措施对陕西耕作土壤碳储量的影响模拟*

鉴于农业生态系统土壤有机碳(SOC)平衡对中国农业可持续发展的重要性,文章以陕西农业生态系统为对象,整合农业生物地球化学模型(DNDC)与陕西农业地理信息系统数据库,利用陕西地区气象和作物资料,对陕西省2000年作物生长发育和土壤碳循环进行了模型模拟,实例探讨了耕作管理对土壤碳储量的影响,并由此评价生物地球化学模型在气候变化、土壤性质及农业耕作管理措施对土壤碳含量影响方面的预测能力。敏感性分析表明土壤性状,尤其是初始有机碳含量是影响模型区域尺度模拟的最主要敏感因素。区域模拟使用灵敏系数分析法,分别采用敏感因子的最大、最小值驱动模型在每一模拟单元内的运算,以产生一个土壤有机碳变化的范围值,土壤有机碳变化的真实值应以较大机率包含在这一范围内。分析模拟结果可以得出3点结论: 1)2000年陕西耕作土壤总有机碳储量约为103TgC,是一个大气CO₂源,向大气释放碳0.5TgC; 2)提高作物秸秆还田率是提高陕西农田碳库储量的有效可行措施,将作物秸秆还田率从当前的15 ％ 提高到50 ％ 或90 ％ 会使陕西农田土壤从大气CO₂源转变为汇,每年分别增加土壤有机碳库储量0.7TgC或2.1TgC; 3)施用有机农肥(500kg/hm²)也会增加土壤碳输入,从而提高土壤碳储量,使陕西农田系统转变为较弱的碳(C)源,每年可多固定0.2TgC。     

基于GIS技术的矿产资源信息系统

地质资料基本上可以分为空间数据和属性数据两大类.它们是地学数据不可分割的两方面,客观上要求统一进行管理.采用地理信息系统技术,可以彻底解决两种类型数据统一管理问题.结合正在开展的辽宁省矿产资源勘查、开发与利用规划工作,论述了建立基于GIS技术的辽宁矿产资源信息系统实现数据可视化和空间模型分析的思路和实现方法.它为今后矿产资源管理工作实现全面科学化管理提供了现代化手段,也为制定行业发展规划以及进行生产决策提供了支持,进而促进地质找矿和矿产开发的工作部署朝思维可视化及思路多样化的方向发展.     

GIS支持下森林火场蔓延的空间模拟

林火扩展具有时间和空间特征。对火场模拟必须建立在空间背景数据库之上，即在地理信息系统和遥感技术的辅助下完成。森林火灾的发生发展有内在和外在因素的影响，内在因素包括了可燃物类型、可燃物湿度、地形，考虑这些因素形成了像元尺度植被燃烧基本历时图；外在因素主要是气候的影响，文中利用生成的植被起火概率图控制像元是否起火。在火场扩展中将Ｒｏｔｈｅｒｍｅｌ模型和经验模型结合使用，并考虑了坡度和风向带方向的因素的影响。最后利用迷宫算法在计算机上实现了火场在地理信息系统支持下的空间蔓延动态模拟。     

CBERS-02B星数据质量评价及铀成矿要素解译应用研究

利用遥感影像处理技术和数理统计方法,评价了中巴地球资源卫星02B星(CBERS-02B,以下简称02B星)遥感数据的空间特性和辐射特征,并与ETM+多光谱数据主要特性参数进行了对比分析.在此基础上,以江西桃山花岗岩型铀矿田为试验区,结合航空放射性数据,开展了基于02B星遥感数据的控矿断裂带、热液蚀变带及主要成矿岩体等铀成矿要素的光谱特征识别与提取,并对该数据的地学应用潜力进行了评价.     

徐州农业生产面临气象灾害风险的评估

根据徐州市历年来各种气象灾害对农业造成影响的资料, 应用信息扩散的模糊数学理论模型, 对徐州地区洪涝、干旱、风雹和霜冻等气象灾害进行风险评估, 并对客观风险评估值进行分析, 得到与历史上实际灾害发生的概率较吻合的结论, 使用这种方法为我们开展气象灾害风险评估提供了客观的数据。     

地理信息服务概述

地理信息服务由于其提供的是空间型信息这一特点,已成为信息服务业中的一个重要组成部分。鉴于综合论述地理信息服务的文章或论著并不多见,文中归纳总结了地理信息服务研究的总体框架,包括技术体系、信息框架、服务模式、应用分析及产业分析,并对各部分进行了简要的综合论述。     

从地理信息系统到虚拟地理环境的认知转变

自20世纪60年代初以来,地理信息系统引领了地理信息的分析与服务。然而,由于地理学家对于地理过程开展多维模拟的需求,同时许多大型工程需要对于不同方案的后果事先开展模拟评估,为此中国学者们在世纪相交之际开始了对于虚拟地理环境的探索。本文从地理信息系统到虚拟地理环境的认识上的转变着手,分析了虚拟地理环境的演进过程、当前的阶段定位与挑战,着重探讨了虚拟地理环境研究的新态势：基于虚拟地理环境的地理空间认知研究、虚拟地理环境与实验地理学新方向、大数据背景下的虚拟地理认知实验方法和虚拟地理环境与地理知识工程,并给出最新研究思路。     

海洋科学的前沿-“数字海洋”

本文所提出的“数字海洋”,系基于当前世界各国极为关注的“数字地球”发展前景 ,其事关我国海洋科学进入21世纪信息时代所面临的挑战和机遇。对此,从“数字地球”概念及其所涉及的新理论和高新技术 ,到中国“数字地球”中的“数字海洋”有待顺应发展,作了概述。同时 ,重点就“数字海洋”技术与目标和建设的设想等作了探讨。     

Application of ICTs in Airspace Management and Collaborative Decision-Making—Analyzing the Risk Avoidance in the Condition of Risky Weather as an Example

The application of ICTs makes structural change of the development and effective utilization of airspace. Next generation air transportation system (NextGen) includes new automation concepts with automated information to support the traffic control decision-making. As a result, in the field of academia and industry, air traffic controllers integrate information automatically while making decisions to change the previous manually integrated and decided pattern. The safety ability of airspace is reduced and airspace system is endangered under risky weather conditions of airspace. So there is an urgent demand for new information and communication technologies. The paper is an overview of the information constitution and support of NextGen and provides the study of the development of technique of airspace collaborative decision-makings to confirm the new features based on ICTs. It contains basic application-the input of data and output of the routes of airspace management and collaborative decision-making, and general application-the choose of probability nets of avoiding risky weather, and special application-the affection in the management of the air routes, which are made up of position and direction. The research shows the accurate schedule characteristics of airspace management and collaborative decision-making based on ICTs, which made the space accurate by time accurate. Second, the visualization of airspace management and collaborative decision-making based on ICTs made the maps of flight path under mobile data quickly generated. This could make the fully development and utilization of national airspace, ensure safety, and reduce air traffic controllers’ workload and the costs in delaying and operating in risky weather.     

Task-oriented information value measurement based on space-time prisms

Recent years have witnessed a large increase in the amount of information available from the Web and many other sources. Such an information deluge presents a challenge for individuals who have to identify useful information items to complete particular tasks in hand. Information value theory (IVT) from economics and artificial intelligence has provided some guidance on this issue. However, existing IVT studies often focus on monetary values, while ignoring the spatiotemporal properties which can play important roles in everyday tasks. In this paper, we propose a theoretical framework for task-oriented information value measurement. This framework integrates IVT with the space-time prism from time geography and measures the value of information based on its impact on an individual’s space-time prisms and its capability of improving task planning. We develop and formalize this framework by extending the utility function from space-time accessibility studies and elaborate it using a simplified example from time geography. We conduct a simulation on a real-world transportation network using the proposed framework. Our research could be applied to improving information display on small-screen mobile devices (e.g., smartwatches) by assigning priorities to different information items.