云南边境生态环境数据组织管理研究

生态环境数据合理有效地组织与管理,对于开展区域生态环境研究意义重大。本文首先探讨了生态环境数据组织管理的基本流程。在此基础上,指出生态环境数据分类编码与元数据的规范化,以及生态环境模型的设计是实现生态环境数据组织管理的难点所在。随后,笔者以云南边境地带生态环境数据为例,提出了生态环境数据分类编码与元数据方案。并且在深入剖析生态环境数据特征的基础上,重点研究了生态环境数据的建模方案,提出了生态环境辅助数据模型(EcoADM)。最后,简要介绍了云南边境生态环境数据库管理原型系统的建设。     

地图数据缩编更新的模式分类与选择

地图数据缩编更新模式是缩编更新技术流程设计及软件模块开发的基础。根据缩编和更新对象的不同归纳了缩编更新的4种模式,结合当前地图自动综合理论技术水平与数据组织管理现状,认为现阶段最合理的模式为新旧数据叠加缩编更新模式。基于该模式分析道路数据缩编更新的技术流程并开发了相应的软件模块,应用于国家1∶5万地理信息系统中道路数据的更新,从而验证了该模式的可行性。     

基于经验模态分解和小波分解估算海气通量涡相关计算中的截断时间尺度

基于时长38天的海表风场实测数据,应用经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD)和小波分解(Wavelet Decomposition, WD)这两种数据处理方法首先对涡相关法中的截断时间尺度(CutoffTimescale,CTS)进行估算,结果显示:基于EMD与WD方法估算出的CTS一般都在40秒左右(EMD的结果略小),远远小于传统涡相关法中CTS的取值(固定为10分钟),且EMD和WD的使用使得每一段数据都能够根据自身的湍流特点而获得合适的CTS; EMD方法和WD方法有效的去除了计算结果中的非湍部分,且对通量传输方向的刻画也更加合理,极大提高了通量的计算精度,所得通量与传统方法计算的通量偏差平均值高达45%;研究还对EMD和WD的优缺点进行了对比分析,结果表明EMD相比于WD有更高的自主性,而WD对信号的分离程度则更高。     

HHT-EEMD用于IGS站高程时间序列分析

利用经验模态分解（EMD）和整体经验模态分解（EEMD）方法,将BJFS站2000~2015年高程时间序列进行分解,发现其不仅存在1 a、0.5 a、0.25 a、2个月、1个月以及长周期等周期项,还存在以往方法很难探测出来的近似2 a周期信号。与EMD分解结果对比,整体经验模态分解可以明显减弱模式混叠现象。对各分量进行Hilbert 变换（HHT）,得到时间-频率-能量的Hilbert 频谱图。结果表明,年周期和2 a周期变化是高程运动的主要贡献项。利用小波变换方法对比验证EEMD的分解结果表明,与小波分析相比,EEMD重构信号与高程序列差异的RMS更小,证明了HHT-EEMD方法在数据资料分析过程中的有效性。对环境负载及GRACE负载造成的测站位移进行功率谱分析得出,环境负载确实会造成IGS站高程时间序列的1 a、0.5 a以及季节性运动,GRACE负载还验证了2 a信号的存在。     

Limpets as prey: Lipophrys pholis choice for size

Patellid limpets are key species on rocky shores, structuring intertidal assemblages through their grazing. Their role as prey for fish is, however, often overlooked in studies of intertidal ecosystem functioning. The shanny Lipophrys pholis is a common predator of limpets on rocky shores in Northern Europe and, in this study, we examined the characteristics of its predation on limpets based on prey size. The limpet size range that adult L. pholis (10–12.5 cm) can eat was examined in the laboratory using Patella depressa in 0.2 cm classes, varying between 0.5 cm and 3.0 cm in maximum shell length. There was a limpet size refuge above 1.8 cm, while all smaller sizes were readily consumed by the shanny. The predator attacking behaviour was also examined and found to vary with prey size. Limpets up to 0.8 cm were crushed by the jaw‐constricting force and eaten whole, whereas larger prey were prised from the substratum and the body subsequently separated from the shell. To examine whether there was a L. pholis preference for P. depressa size, a two‐stage laboratory experiment was done using two size classes defined as small (0.7–0.8 cm maximum shell length) and large (1.5–1.6 cm maximum shell length). In the first stage, the predator was given each limpet size class separately. In the second stage, the fish was given a choice between the two classes. Lipophrys pholis was shown to have a preference for the large size class (1.5–1.6 cm). The average number of limpets consumed by the shanny was examined for the duration of one high‐tide typical of the central region of Portugal (≈ 4 h). On average, approximately five limpets (up to an eight limpet maximum) were consumed. The present study shows that L. pholis has a feeding preference based on limpet size, which suggests that the limpet population structure and intra‐ and inter‐specific interactions may be influenced by the shanny predation.     

全球百年海表面温度年际和年代际变化特征分析

利用100 a(1903—2002年)HadiSST的逐月资料,将全球海表面温度异常(SSTA)作为整体进行经验正交函数分解(EOF分解),提取了控制各大洋SSTA的主导模态和各大洋之间的联合模态,分析了相应的空间分布和时间序列。研究结果表明:SSTA变化最剧烈的海区是赤道中东太平洋、西北大西洋湾流海区和北太平洋黑潮延伸体海区。热带太平洋厄尔尼诺和南方涛动是主导模态并具有2~7 a周期的年际变化;SSTA变化第二主模态和第三主模态都是以大约70 a为周期的年代际变化为主的跨大洋联合模态。第二主模态的空间分布主要表现为中纬度北太平洋和北大西洋反位相、热带太平洋与大西洋反位相的太平洋-大西洋双偶极子型分布。SSTA变化的第三模态主要呈现南北半球海洋反位相的特征,为北太平洋-北大西洋-南大洋联合模态。第四模态基本上是反映各个不同海域特有的局地海洋-大气相互作用模态,该模态的时间序列具有1~4 a周期的年际变化和约9 a周期的年代际变化。     

光学微盘腔与三能级量子点系统中的模耦合研究

用一种全量子理论方法研究了波导、光学微盘腔与三能级量子点耦合系统的动力学过程,求出其耦合后的透射模和反射模的解析解. 由于微腔表面粗糙引起反向散射,在微腔内形成两简并回音壁耦合共振模,其耦合率为β;量子点的两激发态分别以耦合率g₁,g₂与回音壁耦合共振模产生耦合. 在实数空间里,得出透射光谱和反射光谱的数值解,这些三能级模型结果比二能级模型结果更接近真实光学微盘腔系统,能更好地显示耦合系统的动力学特性.     

哈拉哈塘地区东河砂岩段-角砾岩段沉积模式探讨

塔北的哈拉哈塘地区是东河砂岩油气勘探的重点地区,该地区目前已发现并探明了东河塘和哈得4两个东河砂岩油气藏,油气储量丰富,显示出良好的勘探前景。基于哈拉哈塘地区东河砂岩段和角砾岩段的岩性段穿时沉积现象异常明显,根据层序地层学原理和方法对哈拉哈塘地区东河砂岩段一角砾岩段进行了重新分层和对比,在层序分层等时地层框架的基础上重新进行了东河砂岩段一角砾岩段沉积模式研究,弄清该地区地层分布规律、演化规律、砂体分布及储层分布规律对该地区的油气勘探具有重要指导意义。     

北大西洋地区气候准20年周期的观测和模拟分析

北大西洋地区除了存在约70 a周期的AMO（Atlantic Multidecadal Oscillation,北大西洋年代际振荡）之外,历史长期气候记录中英格兰温度（Central England Temperature,CET）与格陵兰冰芯净雪累计率还存在显著的20 a周期波动。本研究利用CCSM4（Community Climate System Model version 4）耦合模式工业革命前控制试验（piControl）结果中的海表面温度（Sea Surface Temperature,SST）,通过10～50 a带通滤波与扩展经验正交函数（Extended Empirical Orthogonal Function,EEOF）分解,得到在北大西洋副极地海区存在准20 a振荡的逆时针旋转模态。此周期与其临近地区的CET、格陵兰冰芯净雪累计率的准20 a振荡周期相吻合,说明这种北大西洋副极地海区准20 a振荡的海洋模态与其临近地区的大气准20 a振荡之间可能存在相应的联系。进一步利用CAM4（the Community Atmosphere Model version4）大气模式,以北大西洋副极地海区准20 a振荡SST旋转模态为强迫场进行敏感性试验,进一步验证了这种联系。