农牧交错区生态工程建设对生态系统服务的影响

查明农牧交错区生态工程建设对区域生态系统服务的影响可为生态环境建设和优化管理提供有益参考。该研究以农牧交错区典型县域张北县为例,综合利用光谱混合分解模型、InVEST模型和回归分析方法,基于原始影像的端元分解、土地利用/覆被制图和生态系统服务评估,从生态用地数量和质量变化两个角度探析生态工程建设对区域生态系统服务的影响。结果表明:1)2000—2020年间,生态工程建设影响下张北县林地分布范围迅速扩张,耕地和草地面积持续收缩,林地扩张与耕地和草地缩减存在一定的空间重合现象。张北县土壤保持、水源涵养和防风固沙3种服务整体表现为强化趋势,但具体分布存在明显的空间异质性;2)在生态用地数量变化方面,生态用地总面积不断增长,20 a间增加了687.67 km^(2)。其中,林地面积、草地面积及其总面积增加对土壤保持和水源涵养服务的提升效果明显,而仅有林地面积增加对防风固沙服务具有积极作用。在生态用地质量变化方面,20 a间林地端元要素丰度值平均含量下降了0.108,其质量整体呈衰退趋势。20 a间草地端元要素丰度值平均含量增加了0.099,其质量整体表现为微弱上升的态势。林地和草地质量改善均增强了土壤保持、水源涵养和防风固沙服务,但防风固沙服务对林地和草地质量变化最为敏感。研究结果为生态工程建设对生态系统服务的影响研究提供了新的认知视角,未来应从生态用地精细分类对生态系统服务的影响差异方面深化研究,也应重视气候要素对区域生态系统服务的相对贡献。

铸轧坯料生产的铝带材耐蚀性能研究

为了探究1×××、3×××系铝合金铸轧带坯冷轧后的耐蚀性能,采用剥落腐蚀试验对H24态的5种铝合金的耐蚀性能进行了测试,并借助SEM、EDS、EWS对试样的微观腐蚀形貌、腐蚀产物及金属基体的成分组成、腐蚀前后的重量进行了检测分析。结果表明:Fe、Cu元素降低试验铝合金的耐蚀性能,Mn、Mg元素提高试验合金的耐蚀性;合金的纯度越高,耐蚀性越好。

我国气温网格预报检验及客观订正方法研究进展

中国气象局自2014年启动无缝隙精细化网格天气预报业务,高分辨率的智能网格预报已成为天气预报目前的主推业务和未来的发展方向。近年来,随着数值模式统计后处理技术的飞速发展,气温网格预报质量稳步提升。本文在总结现有气温网格预报精细化检验评估方法的基础上,系统梳理了单模式订正、多模式集成释用和大数据人工智能等数值模式释用技术在气温网格预报客观订正领域的最新进展,阐明了不同方法在气温网格预报领域的优势和劣势。在当前人工智能、大数据、云计算等新型信息技术快速发展的背景下,未来气温网格预报需要吸纳更加多源的前沿研究成果,充分挖掘数值模式内在预报信息,使得预报向更加智慧化方向迈进。

基于光谱混合分解的果园扩张特征与种植适宜性研究

以果园为代表的经济作物种植面积迅速扩张,其在获得一定经济收益的同时,也造成了一系列的生态环境问题。开展果园扩张及其演变特征研究,是助力果园生态可持续发展的重要内容。本研究以山东省烟台市苹果主产区栖霞市、莱阳市以及海阳市为研究区,基于线性光谱混合分解方法提取土地利用数据,分析了1998—2019年研究区果园种植面积变化情况,并结合扩张强度、扩张速率以及景观格局指数探析了当地果园扩张演变特征及其规律,进而通过种植适宜性评价体系,分析3个研究区果园种植适宜性分布情况。结果表明:研究期间,研究区果园呈持续扩张趋势,且明显分为快速扩张(1998—2010年)和平稳扩张(2010—2019年)两个阶段,其果园分别扩张409.25、684.71 km^(2);此外,约68.11%的果园扩张发生在北部栖霞市,这使当地形成以果园种植为主的农业经济发展模式。1998—2019年间,果园扩张主要来源为林地和耕地,其贡献率分别约为23.55%和55.52%;其中,一熟作物为主要耕地来源,其果园扩张贡献率高达42.51%,而裸地贡献率最低。2010年以后,研究区果园扩张由“填充式”转为“零散式”扩张,果园结构聚集度下降,破碎度增大;此外,果园扩张主要优先发生在高海拔以及山地,优先扩张区具有充足的气候资源与优良的自然地理条件,有利于苹果树生长发育。果园扩张达到一定规模时,会受海拔、坡度以及农村劳动力等因素的限制,逐渐向地形条件相对较差的地区扩张,可能造成果园收支不平衡现象和较大的潜在水土环境风险,当地政府应予以重视,并进一步加以控制。栖霞市的果园种植区整体种植适宜性较高,果园生长发育外部环境良好,尤其是气候条件;受土壤条件影响,莱阳市与海阳市果树种植区外部投入量相对较大。

西安地区一次罕见秋季冷锋后暴雨过程分析

利用常规地面高空观测、西安多普勒天气雷达观测、欧洲中心细网格模式预报等资料对2017年9月27日西安暴雨天气过程进行诊断分析。结果表明,暴雨发生在秋季连阴雨结束前,距地面冷锋后部300~400 km,暴雨发生前地面气温较低,不利于高温高湿能量的积累,西安地区850 hPa、700 hPa均为偏北风,无法为其带来水汽,但500 hPa西风槽为西安地区暴雨提供了有利的天气形势;通过诊断饱和相当位温、地转绝对动量表明西安暴雨的不稳定机制是条件性对称不稳定。冷锋锋面自南向北逐渐倾斜,陕南地区西太平洋副热带高压外围700 hPa有一支偏南风带来暖湿气流,暖湿气流被锋面强迫爬升至西安条件性对称不稳定区域,产生倾斜对流。大气有着较强的斜压性,中等强度的垂直风切变有利于地转绝对动量维持较小的坡度,中高层暖湿气流使得中高层饱和相当位温有着较大的坡度,从而使中高层形成条件性对称不稳定。降水回波呈现出平行带状,与0~6 km风切变矢量西西南风平行。条件性对称不稳定区域与倾斜上升运动及回波高度有着较好的对应关系。

陕西后向传播雷暴统计特征与机理初步研究

通过2012-2016年陕西多普勒雷达产品和观测资料,制定了应用于陕西的后向传播雷暴普查标准,统计分析了5年内48个后向传播雷暴过程的时空分布特征等。结果表明,6-8月为出现雷暴后向传播的主要月份,出现时段集中在14:00-18:00(北京时),地区以陕北和关中北部为主,致灾天气以短时强降水为主;新生回波生命史在1~2 h,中心在10~30 min可发展至最强。按照新回波移动方向变化分为3种类型:沿平流方向前移型、持续向后传播型和稳定少动型,分别选取典型过程进行诊断分析表明:(1)沿平流方向前移型雷暴发生在高空冷涡与低空切变线形成不稳定环境中,地面辐合线与露点锋相互配合是新生雷暴的触发机制,对流运动沿辐合线和露点锋区与偏东平流反向发展造成雷暴后向传播,强环境风平流与弱垂直风切变导致雷暴新生后随平流前移;(2)持续向后传播型中雷暴传播与阵风锋移动有密切关联,地面冷池前沿阵风锋强迫地面辐合线附近暖湿气团抬升产生新雷暴,阵风锋在移动过程中与地面辐合线相交处即为雷暴传播方向;(3)稳定少动型雷暴发生在高空槽随高度前倾结构中,地面辐合线和显著露点锋区触发生成单体风暴,强垂直风切变加强了风暴维持时间,风暴运动具有向露点锋区西北侧不稳定层结发展的后向传播特征,自身传播与偏东平流运动近似抵消造成稳定少动。

基于SRTM地形数据的天气雷达电磁波非常规遮挡回波补偿技术研究

为解决多普勒天气雷达电磁波因人造建筑物、森林等非地形因素造成的降水观测空间不连续问题,基于精细的地形数据信息,提出一种雷达电磁波非常规遮挡回波补偿技术。首先利用SRTM地形数据信息和雷达体扫信息,计算雷达扫描最低有效混合仰角信息;其次通过长时间雷达定量降水估计(QPE)累积,识别非地形遮挡导致的降水空间不连续区域,采用交叉方位角插值、更高一层仰角数据填补和线性加权滑动平均等方法,形成最优无缝非常规电磁波遮挡回波补偿技术。选取2017—2019年陕西汛期降水过程,采用最优无缝非常规电磁波遮挡回波补偿技术,计算雷达无缝混合仰角反射率,再通过固定的Z-R关系计算雷达QPE。最后通过定性评估分析发现,经过雷达电磁波非常规遮挡回波补偿技术订正后的雷达QPE能够更好地描述地面降水空间分布,并且通过与地面雨量计定量比较分析,结果表明均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)都明显减小,相关系数(CC)得到了明显提高。该雷达电磁波非常规遮挡回波补偿技术能够有效填补由雷达电磁波遮挡导致的降水空间不连续,并较为准确地还原真实降水空间分布。

融合光谱混合分解与面向对象的土地利用/覆被分类

错综复杂的土地利用模式和破碎的地物斑块制约了土地利用/覆被分类的精度和效率。一方面,混合像元模糊了地物的光谱信息,影响了分类精度。另一方面,如何高效利用地物的光谱、形状和纹理特征是当前土地利用/覆被分类的研究热点。为了提高基于遥感技术的土地利用/覆被分类精度,该研究基于Sentinel-2A遥感影像,开展融合光谱混合分解与面向对象的土地利用/覆被分类研究。首先,基于地物的光谱、形状和纹理特征,在3个分割尺度通过NDWI(Normalized Difference Water Index)、NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)、SBL(Soil Background Level)等8个特征参数构建了不同地物信息的提取规则。其次,利用光谱混合分解模型提取研究区基质(SL;岩石和土壤)、植被(GV;光合作用叶片)和暗色物质(DA;阴影和水)3类通用端元。最后,尝试融合3端元光谱特征优化地物信息提取规则。研究结果表明:1)基于构建的光谱、形状和纹理的地物信息提取规则,使用模糊函数、阈值法进行土地利用/覆被分类,获得了较高的分类精度,总体精度为80.83%,Kappa系数为0.76。2)融合3端元的光谱特征的提取规则将分类精度提升至90.00%,Kappa系数提升至0.88。3)具有明确物理意义的3端元的融入增强了像元内各组分信息的差异性,弥补了传统光谱指数对植被与土壤间的亮度信息解析度不足的缺陷。该方法能充分利用影像的光谱信息,是一种由易到难、对不确定因素进行逐层剥离的土地利用/覆被信息提取技术,对中高分辨率的多光谱遥感影像十分友好,在土地利用/覆被的精细化分类中有较大应用潜力。

信息化时代大学生学习需求与学习方法影响因素调查研究

在信息化时代海量信息的冲击下,高校教师们也在不断的思考和探究,大学生们在关注什么?大学生们的学习需求是什么?大学生们现在的学习方法有哪些?为了研究这些问题,研究从对调查问卷的内容设计入手,从大学生的学习需求、学习方法、学习主动性影响因素三方面来进行调查,并对调查问卷内容进行权重量化赋值,为定量分析提供数据支撑。力求通过研究,为提高教师教学效果,提升大学生的综合素质的教学改革提供理论支撑。

中国粮食省份间流通及对虚拟水土资源的影响

水土资源是人们赖以生存的物质基础,但水土资源和粮食消费的空间不匹配,影响着我国粮食安全和资源可持续利用。省份间的粮食流通在一定程度上缓解了国家的粮食安全压力,但其对水土资源的影响需要进一步研究。因此,基于CHINAGRO模型消费者效用最优的思想,以运费最低为优化目标,通过线性优化的方法,模拟研究了我国2016年省份间的粮食流通情况,并利用“虚拟水”和“虚拟土”的概念,估算了省份间粮食流通所隐含的水土资源流通情况,并探讨了其对我国水土资源的影响。结果表明:1)目前我国的粮食生产基本可以满足消费的需求,但仍有近1/2省份存在粮食缺口。2)我国粮食流通量占粮食生产量的11%左右,且呈现出明显的“北粮南运”的趋势,其中东北和华北地区是粮食净流出地区,而华南地区则是粮食净流入地区。3)省份间的粮食流通有利于提高我国的水资源利用效率,但一定程度上降低了土地资源的利用效率。因此,调整合理的饮食结构,推进草地农业发展,充分发挥增粮和节粮作用,提高资源利用效率、减少适宜地区耕地撂荒问题,将有利于我国粮食安全和资源合理利用。

芦荟面包生产配方的研究

面包是一种常见的食品,但市面上的复配面包种类和口感相对单一,无法满足人们的要求。针对芦荟面包最佳生产配方展开研究,改变传统主食面包的口味,以小麦粉为主要原料,加入饮用水、蛋液、黄油、芦荟粉、白砂糖等制作芦荟面包。以感官评分和质构特性为指标,通过单因素试验及正交试验研究确定芦荟面包生产的最佳工艺参数为芦荟粉用量22 g,白砂糖用量15 g,酵母用量1.5 g。与市售面包相比,芦荟面包色泽莹润、口感独特、品质优良,为不同种类复配面包研发提供理论参考。

新型整车控制器关键技术分析

从汽车电动化、智能化、网联化、共享化的角度阐述了新型整车控制器关键技术需求,包括高计算性能、高通讯带宽、高功能安全性、软件持续更新。针对上述需求总结了以太网、CANFD、多核芯片、双核心、OTA关键技术行业现状,对未来发展趋势进行了展望。

基于社会-生态系统理论的土地健康诊治框架

为实现土地资源可持续利用,构建人地关系视角下的土地健康诊治框架。运用CiteSpace文献计量方法,对土地健康研究进行知识图谱分析,同时基于社会-生态系统(Social-ecological systems,SESs)理论,构建土地健康诊治框架。结果表明:1)土地健康科学内涵的发展过程可作为土地生态系统与社会经济知识健康运行的诊治依据;2)土地健康研究呈现多元分散特征,健康机理、评估方法与实践层面适应性管理是研究热点;3)土地健康诊治框架将社会经济系统和土地生态系统有机整合,由外部驱动子系统、内生驱动子系统和土地利用系统表征3部分组成;4)该诊治框架可以根据特定土地问题进行相应调整,适用性强。因此,基于SESs理论构建土地健康诊治框架有助于理解人地系统的作用过程和互馈机制。

基于安全约束的成都配电网合环分析研究

配电网供电可靠性是反映配电网运营及管理水平的重要指标之一。通过手拉手配电网线路进行合环转供是减少用户停电、提高供电可靠性的重要手段。为明确安全可靠的合环操作区间,文章从理论出发,在考虑了多种约束的基础上,提出了一种配电网合环操作安全校验方法,对分区运行背景下的成都城区配电网合环情况进行了研究,证明了目前成都电网还有进一步扩大合环操作范围,减少停电次数的潜力。

Estimating the Spatial and Temporal Changes in the Green Development Level in Beijing during 2006–2016

Green development is an important way to achieve global sustainable development goals, and has become one of the main research hotspots in recent years. Balancing economic development and environmental protection has turned out to be a great challenge in Beijing, the capital of China, which can provide some suggestions on ecological civilization construction and green development for other cities. However, there have been limited studies on this crucial topic. Therefore, based on the statistical data for Beijing from 2006 to 2016, this paper constructed the green development evaluation system of Beijing, and used the Projection Pursuit Model and spatial analysis method to analyze the spatial and temporal changes in its green development level. We also aimed to further explore the influences of key factors on green development. Our results illustrated that:(1) the overall and average levels of green development in Beijing showed significant increasing trends;(2) there are obvious spatial differences in green development among districts in Beijing, with the outer districts showing higher values;and(3) the environmental condition and human consumption were two important factors driving the green development in Beijing.

社会经济系统磷元素流通及其环境效应研究:以山东省栖霞市为例

为研究县级尺度的社会经济系统磷元素流通及其环境效应。以山东省栖霞市为例,基于物质流分析与灰水足迹的理论框架与方法,构建栖霞市社会经济系统磷元素流通模型,并探讨各个子系统的磷元素流动特征、利用效率、环境排放等内容。结果表明:栖霞市2018年外源总磷投入达到了11 304.24t,其中农业种植子系统所占比例95.9%,栖霞市输出的农产品与畜禽产品所含磷元素总量仅占其磷元素投入总量的16.5%,而剩余部分磷元素主要积累在当地的农业系统土壤中;栖霞市社会经济系统的磷元素利用效率相对较低,且不同子系统之间存在明显的差异,其中农业种植子系统和畜禽养殖子系统的磷利用效率分别仅为22.4%和29.3%;栖霞市社会经济系统对当地造成了严重的水土环境风险,其中当地水体中的磷元素所造成的灰水足迹总量达到了1.1×10^(9)m^(3),而当地果园面临着严重的土壤污染风险。因此,有效地减少磷肥使用量、提高资源利用效率等方式,能够有效地改善当地磷元素管理能力,减少当地的环境风险,从而更好地实现区域可持续发展和生态文明建设。