基于VisIt的全球科学数据并行可视化——以大气温度场为例

针对当前大规模全球科学数据可视化中存在的单机可视化数据量有限、从底层开发并行可视化系统难度大等问题,该文基于分布式环境和VisIt,提出了一种简便、开放而又有效的大规模全球科学数据可视化方法。介绍了VisIt的体系结构及运行机制,给出了自定义数据的并行可视化方法;并基于NCEP数据集及全球空间格网,在小规模集群环境下实现了小粒度适应性球体退化八叉树格网(SDOG)下的全球大气温度场的并行可视化。VisIt的并行可视化性能测试结果表明:通过增加计算节点,VisIt能有效摆脱传统单机可视化对数据量的限制,可实现大规模全球科学数据的并行可视化。     

喀斯特山区先锋植物叶片解剖特征及其生态适应性评价--以贵州花江峡谷区为例

通过研究贵州西南部典型喀斯特植被退化区花江峡谷植被现状,选取具一定经济价值和推广价值的先锋植物,采用生物显微制片技术与数理统计方法相结合,报导了6科10种分属不同生活型的植物叶片的解剖结构特征,并进行了比较和解剖因子分析。结果表明研究区喀斯特先锋植物叶片在不同种类之间具有明显差异,这些差异除受遗传因子控制外,环境因子(主要为光照和水分)也有重要作用;生活型不同对先锋植物叶片特征有一定影响,但未表现出规律性。根据叶片适应特征的差异,10种先锋植物可分为3种类型,即旱生或阳生叶类型的构树(Broussonetia papyrifera)、火棘(pyracantha fortuneana)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、白三叶(Trifolium repens);偏中生叶类型(香椿的Toona sirensis)、顶坛花椒(Zanthaxylum pinum var．dingtanensis)、黔滇木蓝(In-digofera esquirolii)、忍冬(Lomicera japonica)、紫云英(Astragalus sinicus);偏阴生叶类型的繁缕(Stellaria media)。     

黑海参(Holothuria atra)对环境沉积物的摄食选择及消化系统功能适应性研究

黑海参(Holothuria atra)是热带珊瑚礁大型底栖动物群落中的代表种类之一,其摄食活动对珊瑚礁生境底质有机物的循环再利用具有重要作用。本文研究了三亚蜈支洲岛典型热带珊瑚礁海域野生黑海参的沉积物选择特征及其触手和消化系统结构功能的适应性。结果表明,黑海参摄取的沉积物颗粒相对较粗,其中粒径0.25mm部分占到了总重量的96.67%。触手上3—6个乳突形成乳突簇[直径(283.00±40.94)μm],适宜摄取大颗粒沉积物。黑海参胃内含物有机物含量显著高于环境沉积物,证实其对有机物含量的选择性;粒径0.25mm部分有机物含量占摄入总有机物量的75%,与环境沉积物中相同粒度的有机物总量占比接近(76%),表明黑海参选择的沉积物粒径范围有效保证了其高效摄入有机质。黑海参前肠的脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶、胰蛋白酶活性最高,同时绝大部分的有机质(98.33%)在前肠被吸收。组织学定量分析表明,黑海参前肠黏膜层厚度最大,占总厚度的56.33%,这与其高效吸收有机质的功能相适应;后肠的肠壁总厚度和黏膜下层、肌层厚度均显著高于前肠和中肠,表明其具有相对更好的弹性和收缩能力,适合于大颗粒有机质的高效输送与排出。研究结果证实,黑海参摄食器官和消化道独特的结构与功能保证了其在珊瑚砂粗颗粒生境中高效摄取有机物。     

DX14井区火山岩气藏水平井适应性分析

KL气田DX14井区为一火山岩气藏,现有4口水平井。通过对该区火山岩气藏水平井地质条件适应性和设计适应性进行分析,结合已投产2口水平井的生产情况,预测即将投产2口水平井生产效果。提出了该区水平井适应性的评价指标：1、应从气藏类型、气藏深度、气层有效厚度、气层各向异性指数等8个方面,来分析气藏水平井开发的地质适应性;2、认为该区水平井段应沿气层上部部署,水平段长度应根据火山岩体范围控制在600--800m左右,效果较好。     

一种基于特征信息的车牌识别方法

根据中国车辆牌照本身的现有特征信息,提出一种车牌识别方法.采用全局动态阈值法进行二值化处理图像,牌照定位算法简单迅速,字符分割参考垂直投影间隔和字符的纵横比.实验结果表明,这种方法具有良好的环境适应性和鲁棒性.     

利用梯阶中值选址模型进行区域机场群布局适应性研究

研究了中值选址模型和梯阶选址问题,提出了利用梯阶中值选址模型的区域机场群选址布局模型,并对广东省机场群布局的适应性进行了实证研究。在模型实验中,应用地理信息技术对模型进行了计算,结果说明了该模型及模型计算方法对区域机场群选址规划的应用价值。     

南极冰藻的总脂含量及脂肪酸组成与其低温适应性的关系

通过对南极水样中分离出来的4种南极冰藻（2种硅藻和2种绿藻）在不同温度下的总脂含量和脂肪酸组成的研究，发现2种硅藻（H1和H2）通过增加胞内脂肪含量和不饱和脂肪酸的组成来提高其低温适应性，而且单不饱和脂肪酸含量远高于多不饱和脂肪酸，发挥主要的作用；绿藻L1的总脂含量变化不大，但在低温条件下，其不饱和脂肪酸的含量亦相应提高；绿藻L4的总脂含量和脂肪酸组成变化与2种硅藻相似，但2种绿藻的多不饱和脂肪酸含量远高于单不饱和脂肪酸，发挥主要的作用。研究结果还显示，低温有利于短链脂肪酸的合成。同时作为膜磷脂重要组成成分的C22：6脂肪酸在4种冰藻中均保持稳定，含量相对较高，这也是对南极低温环境条件的适应。     

社会-生态系统适应性治理研究进展与展望

社会—生态系统（SES）由社会子系统、生态子系统及两者的交互作用构成,具有不同于社会系统或生态系统单独具有的结构、功能和复杂特征。社会—生态系统适应性治理旨在通过适应性的社会权利分配与行为决策机制,使社会—生态系统能够在动态条件下可持续地保障人类福祉。适应性治理理论的形成受到“公共池塘资源管理”“韧性”和“治理”3方面理论的影响,并为“转型治理”与“协作治理”提供了建构基础。该理论具有以下3个主要目的：① 理解和应对社会—生态系统多稳态、非线性、不确定性、整体性以及复杂性;② 建立非对抗性的社会结构、权利分配制度以及行为决策体系,匹配社会子系统与自然子系统;③ 通过综合方法管理生态系统,使其可持续提供生态系统服务。因此,面对人类行为主导地表过程的“人类世”,实现适应性治理有助于应对社会—生态系统的复杂性与不确定性。鉴于中国的生态环境正处于迅速变化时期,且中国与世界各国间的相互影响日益复杂,未来研究可重点关注以下3个方面：① 理解耦合系统的多元互动过程,增强适应能力;② 强调社会—生态系统的整体性研究;③ 提高环境变化背景下理解和预测系统动态的能力。     

人地系统适应性研究进展：概念、理论框架与方法

适应性研究旨在通过主体对外部环境变化的调整,以削减其负面影响并改善适应能力,是实现人地系统可持续发展的重要途径。鉴于目前对适应性理论体系缺乏统一认识和系统梳理,论文通过对国内外人地系统适应性研究文献总结,从概念内涵、理论框架和方法对适应性研究进展进行了总结,并提出了适应性研究的科学范式。研究发现：① 学术界对适应性概念的理解并未达成科学共识,阻碍了通用的适应性研究理论体系的构建。② 现有适应性分析框架多是基于全球变化领域理论框架基础的延伸和修订。③ 适应性研究缺乏具有代表性的方法,以借用脆弱性、恢复力评估方法和指标体系为主。因此,统一的适应性概念和理论体系的构建亟需加强,而国外既有积累的理论经验并不通用,中国化的适应性分析框架、方法是未来的重要研究方向。同时,应强化人类社会和自然环境“综合”的人地系统适应性研究,注重多尺度结合的适应性动态分析。