mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于消费级无人机搭载数码相机监测小麦长势状况研究

[目的]本文旨在探究消费级无人机搭载数码相机更好地用于小麦长势快速监测。[方法]于2015—2017年开展涉及2个小麦品种和4个施氮水平处理的田间小区试验,在小麦关键生育期采用大疆精灵3专业版无人机自带的数码相机获取试验区数码影像,并提取6种颜色指数,同步取样并测定叶面积指数、叶片干物质量及叶片氮积累量等小麦长势信息,在小麦抽穗前、后及全生育期分别运用指数函数和随机森林算法定量分析长势信息与颜色指数的关系。[结果]在小麦各生长阶段,指数函数模型表现较好,可见光大气阻抗指数( visible atmospherically resistant index,VARI)、超红指数( excess red index,ExR)和归一化绿减红差值指数( normalized green minus red difference index,NGRDI)与叶面积指数、叶片干物质量和叶片氮积累量的相关性均表现较好,继而分别建立了基于VARI、ExR和NGRDI的叶面积指数( R~2=0.71~ 0.82)、叶片干物质量( R~2=0.42~ 0.71)和叶片氮积累量( R~2=0.52~ 0.76)的指数函数监测模型。独立试验数据的检验结果表明:在抽穗前及全生育期,ExR( R~2=0.45~ 0.70和0.42~ 0.62)监测模型估测的叶面积指数、叶片干物质量和叶片氮积累量与实测值拟合性更好,在抽穗后期,VARI( R~2=0.68~ 0.72)监测模型估测效果更好。[结论]结合小麦各生长阶段指数函数监测模型,利用无人机搭载数码相机可以快速无损监测小麦长势状况。
海陆交互相沉积泥页岩发育特征研究--以鄂尔多斯盆地临兴地区太原组为例

为进一步分析与探讨海陆交互相页岩的资源潜力,选取鄂尔多斯盆地东北部临兴地区太原组地层为研究对象,根据大量的岩芯、测井及地化资料,结合层序地层与沉积相的理论知识,对海陆交互相泥页岩的沉积环境和发育特征进行研究.通过野外露头、岩心观察和测井等资料,总结临兴地区太原组的沉积环境,并结合有机碳、镜质体反射率和岩石矿物含量的实验数据进行泥岩发育特征的分析,认为太原组地层主体发育障壁型海岸相沉积,泥页岩发育特征良好,且不同沉积环境下的泥岩有机碳含量存在差异性.研究结果表明:临兴地区太原组整体经历一个完整的长期旋回,并据此可划分为太1段(p_1t~1)和太2段(p_1t~2);太1段(p_1t~1)主体发育潮坪相沉积体系,太2段(p_1t~2)主体发育障壁岛-潟湖-潮坪的障壁型海岸沉积体系;泥页岩发育特征良好表现为太原组地层虽泥页岩发育的整体厚度变化较大,但累计厚度大于30 m的区域较为可观;太原组TOC均值为3.69%,太2段(p_1t~2)的有机质含量略高于太1段(p_1t~1);热演化程度较高,镜质体反射率(R_0)均值1.39%;干酪根类型为Ⅲ型,以产气为主;岩石矿物组分中脆性矿物百分比较高,脆性指数普遍大于50%,可压性良好;根据不同的沉积环境将泥页岩划分为4种类型,其中沼泽相碳质泥岩的有机碳含量最高.综合评价认为,该地区太原组整体展示较好的页岩气勘探开发潜力,且不完全氧化的沉积环境更有利于有机质的发育.
种植密度对烤烟光合特性日变化及其主要化学成分的影响

[目的]探讨种植密度对烤烟光合特性日变化及其主要化学成分的影响,为协调烤烟的碳、氮代谢,优化烤后烟叶化学成分的协调性提供理论依据。[方法]以烤烟( Nicotiana tabacum L.)品种‘K326’为试验材料,设置5个种植密度处理,即最小密度处理( T1, 14 200株·hm~(-2))、较小密度处理( T2, 15 400株·hm~(-2))、中等密度处理( T3, 16 800株·hm~(-2))、较大密度处理( T4, 18 500株·hm~(-2))、最大密度处理( T5,20 500株·hm~(-2)),研究种植密度对烤烟光合特性和常规化学成分的影响。[结果]除最大密度处理外,其他处理烤烟净光合速率均呈双峰曲线,峰值出现在11: 00和15: 00;与最小密度处理相比,较小密度处理烤烟中部叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率分别提高14.59%、13.11%、3.25%,13: 00之后胞间CO_2浓度回升加快,气孔限制值逐渐下降,说明气孔限制得到有效缓解,有利于延长烟叶光合功能时间,烤后烟叶两糖比升高了4.40%,成熟度提高;最大密度处理的烤烟中部叶13: 00之后净光合速率下降92.30%,胞间CO_2浓度升高18.52%,气孔限制值下降17.50%,说明随着光合作用的进行,烟叶非气孔限制加剧,光合效率低,有效光合时间短,因此不利于干物质积累;净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均与氮碱比呈极显著正相关,蒸腾速率与总糖呈显著正相关。[结论]与最大密度处理相比,较大和中等密度处理有利于优化烟株形态,协调烟叶光合速率,提高烤烟成熟度及碳、氮代谢协调性,实现优质烟叶生产。
鄂尔多斯盆地断裂特征及其石油地质意义

为了研究鄂尔多斯盆地断裂的形成机制及其对油气运聚成藏的控制作用,在重、磁、区域地质等资料分析的基础上,充分应用油气勘探、野外考查等资料,分析了盆地主要地质构造时期的演化过程及其力学机制,认为盆地盖层断裂十分发育且断裂大多继承、追踪基底断裂的走向及变化.研究结果表明:加里东晚期,盆地基底先存断裂在周围板块碰撞挤压作用下发生活化,为盖层断裂形成和演化奠定了基础,在印支期、燕山期以及喜山期的多期应力场综合作用下,盆地盖层断裂广泛发育.根据方位可分为东西向、南北向、北东向和北西向;根据规模可分为盆地级(>100 km)、坳陷级(50~100 km)、区带级(10~50 km)和圈闭级(<10 km);根据力学性质可分为张剪型、挤压型和剪切型.这些断层倾角大多在60°~90°之间且具走滑性质,地震剖面上同相轴错断不明显,隐蔽性较强.盖层断裂和裂缝带对油气运聚成藏有重要意义:断层为油气垂向运移提供了通道,且断层活动使油气聚集形成圈闭;断层活动形成的裂缝带改善了低渗储层的物性,为油气富集提供了先决条件;断裂带展布控制了油气藏的空间分布.
大变形巷道螺纹钢锚杆优化设计及应用研究

为了解决钱家营煤矿大变形巷道支护问题,根据锚杆外形参数研究、锚杆锚固失效模式判定和锚固力残余强度分析,设计出一种新型锚杆.运用锚固力学厚壁理论,研究了不同围岩强度与实验室套筒壁厚的等效关系,并通过实验室和现场的拉拔试验对设计的新型锚杆和煤矿原常规左旋锚杆进行了锚固力对比测试.建立了模拟钱家营煤矿地质力学条件的锚固力测试实验模型.实验结果表明:弹性模量为10~30 GPa的围岩,径向刚度与壁厚3~10 mm的铝套筒一致;弹性模量为30~70 GPa的围岩,径向刚度与壁厚3~7 mm的钢套筒一致;新型锚杆锚固力较矿用左旋锚杆分别提高了13%和16%,吸能能力提高了15%和55%,锚固效果显著提高,更适用于钱家营煤矿大变形回采巷道锚杆支护.
黄连花花期动态及其授粉特性研究

【目的】黄连花作为一种重要的传统中药材,对其花期动态和授粉特性的研究能够为其种质资源的保护、杂交育种以及药用繁殖应用提供理论基础。【方法】本试验于2015-2016年连续2年在东北林业大学园林学院苗圃地观察黄连花的花部形态、开花动态,测定花粉活力、柱头可授性,计算杂交指数、花粉/胚珠比等指标,结合授粉和套袋处理等,研究黄连花的花期动态和授粉特性。【结果】黄连花为两性花,圆锥花序,单花花期一般为4 d,单株花序持续时间为35 ~ 50 d。整个开花过程有2个开花高峰期。第1个高峰期出现在始花后第6 ~ 10天,第2个高峰期出现在始花后第15天。同一朵花中,雌蕊较雄蕊先成熟,柱头的可授性和花粉活力均随开花时间的延长呈现先增强后降低的趋势。柱头于始花后2 h至5 d内一直保持较高的可授性;花粉于始花后0.5 ~ 1 h活力指数达到最大,花后1.5 ~ 2 h逐渐失活。黄连花的花粉/胚珠比为878.7,杂交指数为4,综合花粉/胚珠比、杂交指数以及授粉和套袋的试验结果,确定黄连花的授粉特性为兼性异交、自交亲和。黄连花的整个开花过程中访花昆虫主要为宽带细腹食蚜蝇和东方蜜蜂。访花高峰期在上午09:00 ~ 11:00时,可连续访问多朵花,宽带细腹食蚜蝇在每朵花上停留的时间约为16 ~ 28 s,而东方蜜蜂约为9 ~ 17 s。【结论】黄连花花期较长,单株花期可达35 ~ 50 d,期间具有2个开花高峰期;雌蕊较雄蕊先成熟,花粉保持活力的时间较短,授粉特性为自交亲和、兼性异交,需要传粉者。
智能变电站通信网络的广义信源和流量计算模型

对于智能变电站而言,用于预测各类场景下通信网络流量的计算模型至关重要。文中首先提出了基于信息物理融合的广义信源模型,包括一次系统状态激励的电力二次智能装置报文模型、信息设备物理故障信源模型以及寄生的拒绝服务(DoS)攻击信源模型等,形成信息设备的综合信源报文模型。然后,在网络演算链路汇流方法的基础上,给出了基于广义信源的智能电网信息流流量分布矩阵定义以及演算方法,形成了明确、详细的定量分析计算流程。最后,对过程层信息设备故障、DoS攻击及一次侧设备故障的大小方式等典型运行场景,分别进行理论计算算例验证,并对其进行OPNET仿真验证,证明了所提方法的有效性。
实景替代式特高压直流保护系统现场性能测试方案

目前,工程现场调试或运维阶段缺乏能够有效开展特高压直流保护系统功能、性能测试的技术手段。文中提出了实景替代式的特高压直流保护系统现场性能测试方案,研制了特高压直流保护系统现场测试装置。利用特高压直流保护系统现场测试装置的不同硬件接口实现被测特高压直流保护系统在物理环境上的实景替代;通过多源数据同步输出、数字量多协议输出、分布式多机同步、故障录波回放等关键技术,实现被测特高压直流保护系统在运行环境上的实景替代。现场应用结果表明,所提出的实景替代式特高压直流保护系统现场性能测试方案能够对特高压直流保护系统的功能、性能开展有效的现场测试。
基于R-FCN的航拍巡检图像目标检测方法

航拍巡检是输电线路巡检的主要方式之一,目前的航拍巡检方式效率较低,受巡检员主观因素影响大,亟需一种智能检测算法自动定位并识别输电线路巡检图片中的故障。基于深度学习的航拍巡检图像目标检测技术作为一种可能的解决方案,得到了广泛关注。提出了一种利用基于区域的全卷积网络(R-FCN)的航拍巡检图像目标检测方法,并利用在线困难样本挖掘(OHEM)、样本优化、软性非极大值抑制(Soft-NMS)等改进方法进行优化。实验证明,所提方法具有目标定位准确、平均准确率高、单模型可同时检测目标种类多等特点。
含光伏电站和蓄电池储能系统的主动配电系统状态估计

间歇性和随机波动性的分布式新能源大规模接入,储能系统与电动汽车的随机充放电以及智能量测装置的量测误差等使得主动配电系统的态势感知面临诸多挑战。考虑到光照强度、温度及电池荷电状态等影响因素,文中搭建了含光伏发电电源、配电网和蓄电池储能负荷的主动配电系统状态估计模型。首先,基于光伏五参数模型和电池内阻模型,推导出光伏系统和蓄电池储能系统的量测函数及雅可比矩阵。然后,结合配电网的状态估计模型,将电气量和非电气量统一标幺化后,对主动配电系统进行状态估计及不良数据处理。最后,在IEEE 33节点系统下进行了仿真验证。仿真结果表明,与光伏系统和蓄电池储能系统作为PQ节点的模型相比,所提方法扩展了与光伏系统和蓄电池储能系统相关的状态估计和不良数据处理能力,且提高了配电网的状态估计精度。
计及发展不确定性的配电网柔性规划方法

伴随着中国城市化的快速发展,配电网规划中的不确定性因素越来越多,为此提出了一套配电网柔性规划的思路、模型和方法,涉及变电站、通道、中压网架组网形态及其过渡。其中,通道规划进行主干通道预留以便于新增负荷和变电站的就近接入;提出了基于多场景概率的站址预留优选方法,以及基于盈亏平衡分析的站址预留优化决策;阐述了环状型组网形态在柔性规划中的优势,提出了网状型和环状型组网形态的优选模型及其启发式求解方法;提出了优先针对中压配电网主干线布线的柔性规划思路;基于推导的变电站最远供电距离估算表,提出了通过调整站间供电范围实现网架的柔性过渡。算例分析验证了所提柔性规划方法的有效性和实用性。
泛在电力物联网释义与研究展望

能源互联网是以电力能源为中心,多种能源协同,消费协同,集中式、分布式协同,大众广泛参与的新型生态化能源系统,主要表现为坚强智能电网与泛在电力物联网深度融合。其中,泛在电力物联网还处于起步阶段,是能源互联网建设的关键一步。泛在电力物联网的建设对提升用户体验、提升电网运营水平、促进新能源消纳和培育新兴业务有明显的积极意义。从物联网概述、泛在电力物联网特征、支撑泛在电力物联网的关键技术以及典型应用场景几个层面对泛在电力物联网进行释义,最后对泛在电力物联网的发展进行了分析和展望。
基于双铅碳电池储能系统的微电网优化运行控制策略

针对风力、光伏发电与电动汽车充电波动性威胁微电网安全运行问题,基于对铅碳电池全生命周期内吞吐电量与充放电深度关系的研究,提出了基于双电池储能系统(DBESS)运行平衡度指标控制的充放电模式切换路径优化策略,以及基于铅碳电池最佳充放电深度的DBESS充放电控制策略。利用包含风光发电、双铅碳电池储能系统、锂离子电动汽车充电和常规负荷的实测运行数据,对上述控制策略与传统控制策略的计算结果进行了对比分析,结果表明所提出的控制策略不仅可以达到优化DBESS充放电路径的目的,最大限度拓展DBESS可用容量,还可打破DBESS始末荷电状态一致的限制,提高储能系统使用灵活性。最后以DBESS充放电饱和能力指标及充放电稳定性指标为评价标准,验证了所提出控制策略的合理性和有效性。
基于加权最小绝对值的电-气综合能源系统抗差状态估计

天然气可大规模存储的特性及电制氢技术的支撑使得电-气综合能源系统受到了国内外的普遍关注。为实现对电-气综合能源系统的全面、实时和精确感知,需要构建电-气综合能源系统状态估计(IES-SE),而IES-SE依赖于电-气耦合模型建模、压缩机支路建模及电-气两种能流的联合估计建模。在电-气耦合模型建模方面,引入了燃气轮机和电制氢机组以考虑电-气两种能流的双向转化;在压缩机支路建模方面,提出一种新的压缩机约束模型,不仅可考虑压缩机元件对气压的约束,也可考虑燃气压缩机的耗气量。在此基础上,构建了基于加权最小绝对值的电-气综合能源系统抗差状态估计模型,并给出了其求解方法。仿真算例验证了所提出的电气耦合模型、压缩机支路模型及电-气IES-SE的有效性。
考虑启动热量约束的光热机组优化运行模型

光热发电系统能够有效应对光照资源的随机性与间歇性,为大规模可再生能源开发提供了新途径。针对已有模型未计及机组启动约束,导致运行计划不可行的问题,文中详细分析了光热机组启动中的热量累积过程,建立了考虑启动热量约束的运行模型,更精细地刻画了机组运行特性,并基于上述模型开展了光热机组运行优化研究。以改编的IEEE-RTS79为例进行了算例分析,结果表明所提出的模型正确有效,能避免机组启动方案不可行的问题。同时,通过灵敏度分析进一步说明了光热发电作为一种可再生能源降低系统生产成本、促进风电等其他形式可再生能源电力消纳的效益和影响因素。
基于数值特性聚类的日前光伏出力预测误差分布模型

光伏出力预测误差难以避免且不容忽视,预测误差分布的准确描述有利于电力系统的优化调度和稳定运行。基于此,分析预测误差分布与其影响因素之间的相关性,提出一种基于数值特性聚类的日前光伏出力预测误差概率模型。利用模糊C均值聚类法对预测误差的整体水平进行分类,再依据预测出力的数值特性进行分区处理,并建立了适用于估计误差分布的通用型高斯混合模型。该分析方法综合考虑了气象因素和预测出力数值特性对预测误差的影响,可以较为准确地估计不同时刻的预测误差,给出预测误差分布的置信区间,且不受预测算法和光伏电站地理信息的限制。基于比利时和中国西北地区光伏系统历史数据的分析结果表明,所提误差模型可描述光伏出力预测误差分布偏态性和峰度多样性,效果优于其他分布模型,能够用于描述不同情况下的日前光伏出力预测误差分布。
基于母线扰动信号的配电网混合线路行波故障测距技术

中压配电网母线处施加扰动信号与故障指示器相配合实现故障区段定位的技术,得到越来越多的广泛应用。母线处扰动信号源能够产生行波信号,这为故障测距提供了可能。文中提出了一种基于母线扰动信号的单端故障行波测距技术。在发生永久性单相接地故障后,将非故障相母线经电阻接地,依据行波传输原理选取某个有效的线模分量,通过测量该线模分量反射行波到达时刻与扰动信号产生时刻的时间差计算故障距离。分析研究了多分支架空线-电缆混合线路的故障测距解决方案,并应用最小二乘估计对多次测距的结果进行有效融合,得到更为准确的测距结果。仿真与现场试验结果证实了测距技术的准确性。
基于站域信息的同塔多回线零序方向保护防误动方法

同塔多回输电线路中一回线发生非全相运行或不对称纵向故障时,同塔同压健全线路的零序方向保护可能因零序电压补偿而误动,同塔混压线路间感应出的零序电压,也可能造成误动。分析了不对称纵向故障及非全相运行时的电气特征及导致零序方向保护误动的具体机理,论述了多种影响因素对误动过程的作用及解决思路,提出了利用站域信息提取线路状态的防误动方法。在同塔同压多回线路中,提出计算零序电压过零点并反向补偿零序电压的方法防止误动,在同塔混压多回线中,提出根据本站信息识别线路故障特征并自动闭锁零序方向保护的方法。采用实时数字仿真器(RTDS)对同塔多回线在不同工况下发生不对称纵、横向故障时健全线路电气量特征及误动过程进项仿真,验证了防误动方法的有效性。
基于电力调度数据网的广域数据采集方案

在智能电网中,各级电网调控系统间业务相互协作、数据互联互通的需求与日俱增,而当前多调控系统间采用规约通信的数据转发技术存在时延长、维护复杂等弊端,迫切需要一种更高效、便捷的广域实时数据传输方式。基于现状,分析了现有数据采集模式的局限性,提出一种基于电力调度数据网的广域数据采集方案。讨论了广域数据采集框架及网络构成,深入研究了广域环境下的数据订阅机制、数据发布技术和数据采集代理方法。经过实验验证,广域数据采集能够增强各级电网调控系统之间的联系,提供更高效的广域数据交互手段,提高数据传输效率和系统易用性。
页岩气压裂水平井控压生产动态预测模型及其应用

为了理清页岩气压裂水平井采取控压生产制度延缓裂缝闭合与提高页岩气最终可采量(EUR)的内在联系,明确控压生产的气藏工程意义,以有限导流裂缝为基本流动单元,引入变应力敏感系数,建立地层-裂缝耦合的压裂水平井生产动态预测模型并求解,然后将所建立的模型与经典模型、Saphir软件数值模型的计算结果进行对比,分析应力敏感性特征参数、控压生产制度等因素对压裂水平井生产动态的影响,并在两口井进行了实例应用。研究结果表明:①所建立的模型与经典模型、Saphir软件数值模型计算的结果基本吻合;②应力敏感性的存在使得裂缝导流能力随着气井生产的持续进行而递减,进而导致气井累计产气量降低,并且应力敏感性越强,累计产气量降低的幅度就越大;③与放压生产方式相比,采用控压方式生产的页岩气压裂水平井的初期产气量及累计产气量虽然偏低,但最终累计产气量却更高,页岩气压裂水平井采取长期控压生产的方式更具合理性。结论认为,该研究成果可以为页岩气井控压生产制度的推广提供理论支撑。
盐穴地下储气库选址与评价新技术

为了满足我国南方非油气主产区和天然气主要消费市场寻找有利盐矿建设盐穴地下储气库的需求,解决盐穴储气库库址筛选条件不清、建库条件评价的内容与深度不一致的问题,在分析国内外盐穴地下储气库资料的基础上,提出了地质、地表条件相结合的库址筛选原则,创建了盐穴地下储气库建库条件评价体系;然后利用上述筛选原则和评价体系对长江三角洲、中南地区、东南沿海等3大天然气主要消费市场的部分盐矿进行了筛选排序;进而对其中条件较好的淮安盐矿进行了建库条件评价。研究结果表明:①盐穴储气库库址筛选的原则包括构造、埋深、含盐地层厚度、氯化钠含量、顶板和储量等6项地质原则和地表条件、水源与卤水、与管网距离等3项其他原则,利用上述原则可以对筛选目标进行快速地优选排序;②建库条件评价体系包括对构造、含盐地层特征、密封性与稳固性、可溶性、储气规模以及地表条件等的综合评价。结论认为,所建立的评价新技术可以有效地指导盐穴地下储气库的选址与评价,为盐穴储气库的方案设计提供了依据和有力的技术支持,所提出的厚夹层利用先导性建议现场实施效果好;该项研究成果对于加快我国地下储气库的建设具有积极的意义。
四川盆地侏罗系湖相页岩油气地质特征及勘探开发新认识

近年来,中石油、中石化、壳牌等国内外能源公司相继对四川盆地侏罗系自流井组大安寨段湖相页岩开展了油气勘探工作。为了有效地指导湖相页岩油气的相关勘探开发工作,针对该盆地侏罗系湖相油气资源量与储量不匹配、致密储层物性与油气产量不匹配等矛盾,综合岩心、露头、钻井、测井、试油、分析化验等资料,对侏罗系湖相油气系统开展了页岩油气地质特征、勘探开发对象等方面的研究工作。研究结果表明:①四川盆地侏罗系发育自流井组东岳庙段、大安寨段以及凉高山组上段共计3套优质页岩层系,具有源储一体、源储紧邻的特点,是典型的页岩油气发育层系,其中又以大安寨段为典型代表;②大安寨段页岩层系具有有机质含量高、有机质类型好、热演化程度适中、生烃能力强、页岩物性好、储集性能优、脆性矿物含量高、源储配置关系好、页岩厚度大、含油气性好等特征,是典型的页岩油气藏;③通过对大安寨段万吨井的解剖以及页岩有机质含量、热解参数、储层物性等试验数据揭示,该页岩油气藏存在着页岩与介壳灰岩两类储层的油气补给,并且前者的补给能力可能更强,故而页岩层系是侏罗系湖相页岩油气储量有效动用的主要对象;④基于目前的新认识,以页岩油气为勘探对象,通过非常规油气的技术手段,采用水平井+体积压裂技术,该层系一定会取得新的油气勘探突破。结论认为,该项研究成果可以为四川盆地侏罗系湖相页岩油气的资源发现以及储量有效动用等提供理论和技术支撑。
四川盆地川西气田雷口坡组气藏储层特征及其主控因素

近年来,中国石油化工股份有限公司在四川盆地西部中三叠统雷口坡组天然气勘探中取得了重要的进展,川西气田已成为其“十三五”天然气勘探开发增储上产的重点区块。为了进一步认识川西气田雷口坡组储层的特征及控制因素,基于对岩石薄片、岩心等的观察,利用岩心物性和压汞曲线分析资料,结合测井解释成果,研究了该区石羊场-金马-鸭子河地区的储层特征及储层发育控制因素。研究结果表明:①该区雷口坡组发育潮坪相白云岩储层,可划分为上、下两个储层段和一个隔层段;②上储层段储层岩性、储集空间类型和孔喉组合相对简单,以微(粉)晶云岩为主,局部发育相对优质的中孔隙度-低渗透率的微晶云岩储层,主要为孔隙型储层;③下储层段储层岩性、储集空间类型和孔隙结构复杂多样,非均质性强,以(特)低孔隙度-(特)低渗透率储层为主,主要为裂缝-孔隙型储层;④储层纵向上非均质性较强,各类储层呈薄互层交替出现,有效储层厚度介于30.0 ~ 56.6 m,但下储层段的累计厚度和整体物性优于上储层段;⑤云坪、藻云坪微相和白云石化作用控制了白云岩的分布,为储层发育奠定了岩性基础;⑥潮间带高频旋回控制的多期准同生溶蚀作用是优质储层发育的关键因素;⑦埋藏期的油气充注抑制了规模胶结物的形成,使得早期形成的孔隙得以较好的保存。
四川盆地大气田分布、主控因素与勘探方向

近10年来,四川盆地天然气勘探取得了多项重大进展,发现了安岳等多个大气田,随着资料的增加和勘探工作的深入,地质理论上有了新认识,有必要进一步分析大气田的分布特征和主控因素,提出新的大气田勘探方向。为此,从统计该盆地已发现的20个大气田的地质参数出发,对大气田的分布、形成的地质条件和发育的主控因素等进行了分析,提出了下一步大气田勘探的方向。研究结果表明:①四川盆地的不同构造区域都有大气田发育,其中以川中低缓构造带为最多,纵向上发育在7个层系,其中以上二叠统长兴组-下三叠统飞仙关组礁滩大气田为最多;②形成大气田的烃源岩有4套,其中以烃源岩形成的须家河组大气田为最多;③大气田的储层主要为孔隙型碳酸盐岩和致密砂岩,以构造-岩性大气田和常压大气田为最多;④海相大气田的发育主要受克拉通内裂陷和古隆起的控制,克拉通内裂陷主要从烃源岩生烃中心、台缘高能相带和侧向封堵成藏等3个方面加以控制,古隆起主要从台内高能相带、岩溶白云岩储层和长期油气聚集等3方面加以控制,而前陆盆地结构则从构造背景、源储组合、圈闭类型和裂缝分布等4个方面控制了陆相大气田的发育。结论认为,四川盆地下一步大气田勘探方向为5个领域共计12个有利区。
四川盆地涪陵地区茅一段酸解气、吸附气特征及气源对比

烃源岩中酸解气脱附的是不连通孔隙和碳酸盐矿物晶格中吸附的烃气,吸附气脱附的主要是连通孔隙和表面吸附的烃气。对于究竟是用酸解气还是吸附气来进行气源对比,目前仍存在着争议。为此,利用四川盆地涪陵地区中二叠统茅口组一段(以下简称茅一段)的酸解气、吸附气进行对比,探讨了酸解气和吸附气在组分及碳同位素特征方面的差异,以及其在气源对比方面的适用条件。研究结果表明:①酸解气和吸附气在成分和同位素上存在着较大的差异,其中吸附气的重烃组分相对较高、碳同位素值整体偏重,导致这种差异的原因是甲烷和轻碳同位素更容易从吸附气中扩散散失,造成吸附气中相对富集重烃和重碳同位素;②酸解气是烃源岩在不同时期产出烃气的混合物,吸附气是烃气散失和供给达到平衡的产物,这也会导致二者在碳同位素值分布序列上的差异;③涪陵地区茅一段经过酸化压裂产出的天然气特征类似于烃源岩酸解气,而未进行酸化压裂产出的天然气特征则跟吸附气更加类似;④茅一段天然气藏是一个自生自储的碳酸盐岩气藏。结论认为,对于经过运移形成的气藏,产层未经酸化处理,产出的天然气应该跟烃源岩吸附气进行对比;而对于自生自储的碳酸盐岩气藏,一般需要经过酸化处理,其产出天然气则应跟烃源岩酸解气进行对比。
温度植被干旱指数在2000—2015年松嫩平原土壤湿度中的应用

选取了时间序列良好的MODIS影像,对松嫩平原2000—2015年逐月的温度植被干旱指数(TVDI)进行计算,并结合农业气象站点的相对土壤湿度数据进行对比验证,发现TVDI和相对土壤湿度数据具有良好的相关关系,表明TVDI可以作为表示土壤含水量的指标.重建1 km分辨率的松嫩平原作物生长季(4- 10月)表层土壤湿度空间信息数据集,引入集合经验模态分解分析方法探究了松嫩平原土壤湿度的时空变化特征及变化趋势,并探讨了松嫩平原土壤湿度变化对农作物产量的影响.结果表明,近16年来松嫩平原土壤湿度的时间变化趋势是逐渐变湿,土壤湿度的空间变化趋势是由西南向东北逐渐变湿,极端土壤缺水事件频率呈现出增高的趋势.松嫩平原粮食产量和年均土壤湿度水平显著相关说明粮食产量受到年平均土壤湿度的影响显著,不同季相的土壤湿度对粮食产量的影响程度差异较大,夏季土壤湿度对粮食产量的影响尤为明显.
四川盆地东部地区中二叠统茅口组白云岩储层特征及其主控因素

四川盆地东部(以下简称川东地区)中二叠统茅口组“似层状”白云岩储层天然气勘探获得了重大发现,但对该层位白云石化的成因和分布一直未能达成共识,制约了该区的天然气勘探部署。为了明确该区茅口组下一步的天然气勘探方向,基于岩心和露头样品的岩相学及地球化学特征分析,研究了茅口组白云岩储层的特征、成因及主控因素,建立了白云岩发育模式。研究结果表明:①川东地区茅口组白云岩纵向上主要发育于茅三段中下部,多呈层状、似层状产出,岩性主要为细-中晶云岩、硅质云岩、生屑云岩等,储层物性较好,主要发育孔隙、热液溶蚀缝洞系统两类储集空间;②该区茅口组基质云岩与鞍状云岩的微量元素及其含量、锶同位素比值及包裹体均一温度均存在着差异,表明两类白云岩的形成流体或期次相差较大,早期热水沉积形成基质云岩,晚期受热液溶蚀改造形成缝洞充填的鞍状云岩;③该区茅口组白云岩发育分布受生屑滩、热水沉积和基底断裂的联合控制,其中生屑滩是白云岩储层发育的基础,热水沉积形成了早期层状基质云岩,基底断裂为后期富镁热液流体提供了运移通道、改善了储集性能。该研究成果有助于深化对川东地区茅口组白云岩储层的认识。
无定河流域不同地貌区径流变化归因分析

分析了无定河流域干流与其支流(黄土丘陵区的大理河和风沙区的海流兔河)的年径流变化(1960—2012)及其成因,并预测了其径流的变化趋势.结果表明:无定河及其不同地貌区支流海流兔河和大理河流域1960-2012年径流量均显著下降,但年降水量未发生显著变化;无定河和海流兔河流域年蒸散量未发生显著变化,仅大理河流域年蒸散量在1990s年代后期显著增加.无定河流域径流变化突变点发生在1979年和1996年,海流兔河流域径流变化突变点在1971年和1990年,而大理河流域径流突变点发生在1971年.人类活动对大理河流域1972—2012年径流减少的贡献大约占50%,对海流兔河流域1972—1990年和1991一2012年两个时期径流减少的贡献率分别为44.4%和82.4%.未来,无定河及其支流年径流量均呈持续下降趋势.归因分析表明大规模的水土保持治理措施减少了大理河流域侵蚀产沙量的同时,也在一定程度上减少了大理河流域的径流量,而过度的农田灌溉引水是海流兔河径流量下降的主要原因.因此,未来在大理河流域要优化现有植被建设布局,减少流域蒸散发,减缓径流下降;在海流兔河流域要进一步退耕还林(草),适当控制农田灌溉面积,提高灌溉用水效率,在减少灌溉用水的同时提高流域水源涵养能力.
基于历史情景的FLUS模型邻域权重设置——以闽三角城市群2030年土地利用模拟为例

以闽三角城市群2030年土地利用模拟为例,针对FULS模型邻域权重参数提出一种基于历史情景的设置方法.首先以2015年土地利用数据为基础,结合人工神经网络算法综合12个自然、社会、经济驱动因子计算各土地类型的出现概率和空间分布,然后依据对历史情景的分析,分别用马尔可夫链和分析景观格局指数的方法设定相关参数,最后用自适应惯性竞争元胞自动机模拟闽三角城市群2030年的土地利用情景.分析发现,同时间尺度各土地类型TA(Total Area)的变化量可以较好的反映其扩张强度,由强到弱依次为建设用地、水域及滩涂、其他土地、草地、林地及农田;TA变化量的无量纲值在数据意义和数据结构方面均较好地契合FLUS模型邻域权重的参数要求;结合各土地类型TA变化量和扩张强度间的相互关系来看,到2030年农田受建设用地扩张的影响最为严重,大量土地由农田、林地、草地及其他土地转变为建设用地或水域及滩涂;建设用地持续扩张,闽三角城市群空间一体化格局基本形成,其余各土地类型被进一步分离,同类型斑块更趋于独立发展.综合参数设置过程和模拟结果来看,TA变化量的无量纲值可为FLUS模型的邻域权重参数设置提供一种客观可行的方法.
生态系统服务流研究进展

生态系统服务流是实现生态系统服务供给与人类需求耦合的重要桥梁,是当前生态系统服务研究的热点与前沿.科学理解生态系统服务从产生、传递到使用的全过程,明确区域生态系统服务供给与需求的平衡状况,对于实现区域可持续发展与提高人类福祉具有重要意义.在综合分析国内外相关研究的基础上,阐述了生态系统服务流的概念内涵,归纳总结了生态系统服务流的定量研究方法,并系统梳理了国内外生态系统服务流研究在理论探索与应用案例方面的研究进展;探讨了当前生态系统服务流研究中存在的问题和不足,包括:生态系统服务从供给区传递至需求区的空间转移规律尚不明晰、定量评估生态系统服务流的方法不成熟、面向应用的生态系统服务流的研究较为缺乏,以及人与自然耦合系统中生态系统服务流研究框架有待进一步完善.未来的研究需要重点关注复杂系统中生态系统服务流跨尺度、跨区域的传递过程,加强生态系统服务的空间流动过程与传递路径的定量分析与模拟,重视生态系统服务流的应用性研究,尤其是在生态恢复、生态补偿、城市规划等方面的应用,并完善人与自然耦合系统中生态系统服务流的研究框架,以期促进生态系统服务流研究的发展.
中国台商农业技术时空扩散的格局、路径与机制--以福建省漳浦县为例

结合统计数据及实地调研、访谈数据,研究中国台湾青枣种植技术透过台商直接投资渠道在福建省漳浦县落地、发散与传播过程,分析其时空扩散路径、格局与机制,以期揭示中国台商农业技术在中国大陆地区独具特色的扩散规律与机制,为加速两岸农业合作交流、制定技术应用政策提供理论与实践依据。研究发现,在时间维度,中国台商农业技术扩散过程呈现典型的S型曲线,但其扩散迅速、周期较短,扩散阻力小且示范效应显著;在空间维度,形成多核心、多强度、梯度扩散体系(中国台湾扩散源与本地扩散节点),扩散场相互叠加,以就近扩展扩散为主、等级扩散为辅的特色扩散格局。
三峡水库消落带现存植物自然分布特征与群落物种多样性研究

水文节律是河岸带植物群落演替的主要驱动因子,三峡库区“冬蓄夏泄”的水位调度方式不利于原河岸带陆地植物群落的生存.为揭示三峡库区消落带植被在经历长期水位变动后的物种多样性特征及其分布的时空格局,研究以2008年消落带典型区域固定样地野外调查资料为依托,于2016年9月对经历长期水位涨落周年后的消落带植被的自然分布特征与群落物种多样性等进行复位调查研究,运用重要值、多样性指数、LSD检验等统计计算方法针对物种组成、群落多样性及生活型进行了深入探讨.结果表明:区域植被类型以一年生和多年生的草本植物为主,共发现和确认草本植被群落共有22科40属49种,其中禾本科(Gramineae)6种6属、菊科(Compositae)9种9属、蓼科(Polygonaceae)3种1属、
网络视角下中国十大城市群区域创新模式研究

从地理开放、区域协同和创新能力3个维度构建理论分析框架,基于网络视角刻画2015年中国十大城市群的区域创新特点,并据此划分城市群的区域创新模式。研究表明,中国十大城市群的区域创新模式存在显著差异。长三角、京津冀和珠三角城市群已具有较好基础,海西城市群缺乏高水平的内部协同,长江中游和成渝城市群过度依赖外部联系,北部湾城市群拥有较明显的核心-边缘内部网络结构,哈长、中原和关中城市群各维度评价均不高,区域创新模式最差。
电子商务影响下的“淘宝村”乡村重构多维度分析--以湖北省十堰市郧西县下营村为例

以湖北省十堰市郧西县下营村为例,利用半结构式访谈、问卷调查并结合遥感影像解译与GIS可视化表达等方法对电子商务驱动下乡村经济、社会及空间重构进行刻画。研究表明:①下营村由传统的农业主导转变为一、二、三产业融合发展的多元结构,并显露出生态化转向。②社会空间趋向于就业高度非农化、治理主体多元化、公共服务健全化、生活方式现代化及交往空间虚拟化。③农业生产空间逐步压缩,非农生产空间逐步扩张,生产-生态复合空间增加,居住空间呈现多功能化、集约化。④产业基础、电商平台、物流设施、乡村精英、资源禀赋和政府支持为其转型与发展提供了初始引擎、资源支撑和外部支持。
倒伏胁迫对水稻可视茎叶穗比率的影响及光谱响应解析

倒伏胁迫下作物的冠层光谱响应机理解析,是大范围作物倒伏灾情遥感监测的重要基础。倒伏胁迫直接改变了遥感光谱探测视场内的可视茎叶穗比率,通过解析冠层光谱与可视茎叶穗比率间的关系,探索不同强度的倒伏胁迫下水稻可视茎叶穗组分变化规律及其与冠层光谱响应规律,为大范围作物倒伏灾情遥感监测提供理论支持。以2017年江苏省兴化市、大丰区的实发倒伏水稻为研究对象,在野外观测实验的支持下,分析不同倒伏强度的倒伏水稻冠层光谱变化规律,并对不同倒伏强度下的冠层可视茎叶穗比率与倒伏角度进行相关性分析,筛选能有效表征倒伏强度的敏感农学参数,采用灰色关联分析法构建倒伏水稻冠层光谱指标与敏感农学参数之间的响应模型,实现水稻倒伏灾情的光谱诊断,并利用野外实测样本评价诊断精度。研究结果表明,随着倒伏强度的加大,冠层光谱表现出规律性变化,红光波段与近红外波段响应较为明显,“红边”位置明显“蓝移”,且“红边”振幅与“红边”面积增大,说明红光波段和近红外波段对水稻倒伏胁迫强度较为敏感;冠层可视叶茎比存在随倒伏强度增加而减少的规律,其相关性可达0.715,说明倒伏后的水稻冠层可视叶茎比对于倒伏强度有着较好的表征能力;通过对可视叶茎比与冠层高光谱反射率进行相关性分析,分别于红光波段和近红外波段内筛选出698与1 132 nm作为敏感波段,进而计算特征植被指数;利用灰色关联分析构建了基于特征植被指数的水稻可视叶茎比光谱响应模型,检验样本的决定系数为0.635,以可视叶茎比预测结果进行倒伏灾情等级划分的精度达到82%。因此,倒伏发生后水稻冠层的茎、叶、穗等组分在光谱探测器视场中的贡献比例发生了规律性改变,茎、叶、穗本身光谱反射率差异和视场内比率差异直接反映于倒伏水稻冠层光谱差异,其中可视叶茎比能有效表征受倒伏胁迫的水稻群体结构变化,与倒伏强度具有较好的响应关系,不同倒伏强度的可视叶茎比与水稻冠层光谱之间的响应规律可以有效区分倒伏灾情等级,有助于为区域尺度的水稻倒伏灾情遥感监测提供先验知识。
呼吸性粉尘吸收系数的光声光谱探测

针对呼吸性粉尘浓度连续、可靠、低成本的实时检测需求,实现了光谱应用技术创新,提出了一种基于光声光谱的呼吸性粉尘探测系统,低功率二极管激光器光谱中心波长为403.56 nm及相应的NO_2有效吸收截面为5.948 5×10~(-19) cm~2·mole~(-1);通过频率扫描拟合得到了1.35 kHz的谐振频率。开展了光声池结构的影响分析,得到了光声池长度参数对本底噪声影响较小但对激光信号影响较大、内径参数对本底噪声存在一定影响但对本底噪声影响较小的结论。在考虑品质因数、加工条件、使用场合和待测对象属性等影响情况下,选用120 mm的长度参数和8 mm的内径参数;基于长度为60 mm、内径为25 mm的缓冲腔结构,开展了缓冲隔板对系统稳定性的影响分析,通过在缓冲腔中设置缓冲隔板,降低了本底噪声、稳定了系统,其幅值及波动由(2.83±0.11)μv稳定为(1.26±0.03)μv。分析得到了NO_2的比吸收系数为195.28 Mm~(-1)·(mg·m~(-3))~(-1),利用NO_2气体在405 nm处的吸收对系统进行了标定,得到了拟合斜率为0.0436 8 μv/Mm~(-1)、相关系数为0.998、池常数为300.24Pa·cm·W~(-1)的结论。同时在1 min平均时间下,得到了系统探测浓度下限及吸收系数为2.30μg·m~(-3)和0.448Mm~(-1)。基于标准微球的聚苯乙烯作为气溶胶发生器对象开展了呼吸性粉尘的吸收系数影响分析,进行了5μm以下不同数浓度颗粒及同一数浓度下不同粒径颗粒吸收系数的测试,结果表明:呼吸性粉尘的吸收系数和数浓度成正比,线性拟合后的斜率为10.598± 0.641 96,相关系数为0.993;吸收系数曲线的方差在3~4Mm~(-1)间,不同粒径的颗粒对吸收系数存在着一定的影响;随着粒径增加,吸收系数随之增加。开展了环境大气中NO_2的测量,选用0.2μm的过滤膜滤除粉尘的干扰,实验结果表明大气NO_2浓度为16.4~61.6μg·m~(-3),平均浓度为41.1μg·m~(-3)。为了证实测量系统的准确性,与课题组自行研发的长光程差分吸收光谱系统(LP-DOAS)进行了对比测试,测试结果显示了本光声光谱系统和LP-DOAS系统测量NO_2浓度的相关性较好,线性拟合后的斜率为1.011 78±0.040 13,相关系数为0.947 81。开展了环境大气中呼吸性粉尘的测量,选用5μm过滤片过滤环境大气,通过“NO_2+5μm粉尘”和“NO_2+0.2μm粉尘”两路测量对象的差分测量,得到了呼吸性粉尘的变化趋势,可以满足自然悬浮状态下的呼吸性粉尘吸收系数实时测量。
1960-2016年黄土高原多尺度干旱特征及影响因素

明晰黄土高原干旱特征对于生态工程建设和社会经济可持续发展具有至关重要的作用。基于1960-2016年黄土高原59个气象台站数据和标准化降水蒸散指标(SPEI),本文分析了黄土高原多尺度干旱时空变化特征,并探讨了遥相关指数对黄土高原干旱变化的影响。结果表明:①黄土高原SPEI指数呈下降趋势,其中70年代初和90年代末为显著干旱时期,80-90年代初为较湿润时期;②年尺度SPEI呈下降趋势的区域遍布整个黄土高原,以山西西部、宁夏北部和甘肃中东部最为显著,而黄土高原西北和西南部则表现为变湿趋势;③春、夏和秋三季SPEI均呈下降趋势,且夏、秋季下降趋势较大,趋势系数均为-0.03/10a。春季干旱趋势与年际变化较为一致,秋季干旱趋势范围较大,占总面积的64.53%,冬季干旱范围较小且不显著; ④多尺度干旱同时受IOD、NAO、PDO、AMO和ENSO_3.4等遥相关指数的共同影响,且该影响存在明显的年际和年代际相位转换特征。多元回归分析显示,IOD和NAO对黄土高原干旱解释率较高,分别为22.98%和12.23%,而ENSO_3.4解释率较低,表明黄土高原降水变化与西南季风具有较好的关联性。
基于中国主体功能区划的国家与省级点-轴结构解析

中国主体功能区划作为国土空间开发保护的基础制度,其空间结构是各级各类空间规划遵循的重要约束性指标以及主体功能区精准落地的关键参数。本文将面状功能区纳入点-轴系统结构,探索主体功能区点-轴结构的科学内涵,以中国主体功能区划为研究对象,聚焦国家与省级层面,着重从主体功能区点-轴结构的要素构成、功能区与点-轴结构的空间分异、以及功能区与点-轴结构的相互作用三个方面进行解析。研究结果表明:①中国主体功能区划这张图本身就蕴含着点-轴系统结构,城市化地区是不同等级极核的集合,极核的等级和空间分布决定了开发轴线;②点-轴地域开发系统、农业发展和生态安全地区呈现圈层式的结构特征,随着距离轴线越远,城市化类型比重越低、生态安全类型比重越高,点-轴结构受粮食安全与生态安全保障需求的约束;③无论是国家和省级层面,联系最紧密的区域连线与开发轴线基本吻合,不同层级等级较高的城市化功能主导区域之间的相互作用决定了主体功能区点-轴的拓扑结构,这在自然约束较弱、人类活动相对强度的区域更为显著。本文的研究成果有助于科学认知主体功能区的科学内涵及有序化的空间组织规律,为国土空间规划及功能区降尺度传导提供关键指标与参数,也将为中国综合地理区划提供重要的参考。
中国城市间人口流动空间格局的网络分析--以国庆-中秋长假和腾讯迁徙数据为例

“腾讯迁徙”大数据基于位置服务,实时、动态、完整、系统地描述了用户日常出行活动的轨迹。通过采集“腾讯迁徙”数据平台中2017年国庆-中秋长假期间国内299个城市之间的逐日人口流动数据,分“出行期、旅途期、返程期”3个时间段,利用复杂网络分析方法,从人口流动集散层级、集散网络体系的分层集聚、人口流动空间格局、网络空间特征等角度分析各时间段城市间的人口流动特征与空间格局。结果表明,腾讯迁徙大数据直观地揭示了国庆-中秋期间中国各地级城市间人口的迁移规律,3个时段人口的净流入均呈现十字形骨架支撑的菱形分布,人流集散中心主要集中在京津冀、长三角、珠三角和成渝四大城市群,与城市等级有较强的一致性。人口流动集散体系呈明显的分层集聚,城市行政级别的高低与人口流动影响力存在一定的正相关关系,大部分城市人口流动处于“相对平衡”状态。人口流动空间格局呈现出明显的核心-边缘结构,大理-鹤岗一线是人口流动强度空间分布的显著分界线,以此线为界,城市网络呈现东密西疏的分布特征和东部并联、西部串联的网络关联特征。人口流动网络总体表现出“小世界”网络特征,局部具有较明显的“社区”结构特征,聚为2个国家级、2个区域级和3个地区级社区。
关联演化视角下地理学区域韧性分析的新思考

区域韧性是一个区域应对发展进程中短期冲击与长期变化、积极进行自我调适与转型的能力,表征了区域的适应性、创新性与可持续性,作为新兴理念反映了地理学可持续发展与区域研究的新需求。本研究综述了区域韧性研究进展,基于关联演化视角,探索构建区域韧性认知框架,将情境分析与过程分析并重,思考并总结区域韧性分析的方法论,尝试建立区域韧性评估方程,从经济、社会、环境及制度四个维度进行区域韧性评估,将区域韧性应用于中国地理学研究,分析中国区域韧性研究的一般性与特殊性,将区域韧性研究对接中国实际问题,以期对区域韧性研究做出理论贡献,助推地理学区域发展研究及相关认知领域的跨学科讨论、知识集成与学术交流,为国家制定相关区域政策提供参考,并为国家及区域可持续发展提供科学指引。
四川盆地边缘山地强降水与海拔的关系

利用四川盆地1666个站点2011-2015年4-10月的逐小时降水资料及高精度格点海拔高度资料,对降水特征与海拔高度的变化关系进行详细分析,研究发现:(1)汛期总降水量、总雨日、小雨日、中雨日随海拔高度升高而增加,但降水量与雨日随海拔的增长方式并不相同,降水量显著增长区主要集中在200~1200 m,当海拔超过1200 m时降水量迅速减少;大雨日及暴雨日在海拔超过1200 m后也迅速减少。(2)盆地西北部、西南部沿山一带的暴雨日主要由强小时雨强贡献,而盆地东北部的暴雨日主要受持续性降水影响。(3)四川盆地复杂地形对降水的日变化有较为显著的影响,小时雨量及短时强降水频次峰值出现时间均随着海拔高度升高而提前,而短时强降水首次出现时间则随海拔高度升高而推迟。
南支槽影响下西藏高原南部3次暴雪天气特征分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和常规观测资料,对2013年1-2月西藏高原南部3次暴雪天气的环流形势、动力、水汽条件等进行诊断对比分析。结果表明:3次暴雪天气中高纬度均以经向型环流形势为主,从长波槽脊配置可分为长波槽型和横槽型两大类;西太平洋副热带高压偏西偏强、伊朗高压东北发展对南支槽加深和缓慢东移起到关键作用。南支槽区560 dagpm线在30°N以南,并东移至70°E附近或以东时西藏高原南部开始出现暴雪天气;暴雪区附近涡度场变化反映了南支槽强度特征,中高层强辐散对南支槽发展起到重要作用;水汽主要源于阿拉伯海,孟加拉湾水汽对东部降雪起到补充作用,南支槽前高空西南急流对水汽输送起关键作用,同时喜马拉雅山脉的大地形抬升,有利于上升运动和水汽凝结成云;水汽通量、水汽通量散度等变化及中心的移动方向,对降雪的强度、落区和时段具有较好的预报指示意义。
台风Polly(9216)和Matmo(1410)对辽东半岛降水影响的对比分析

台风Matmo(1410)和Polly(9216)影响辽东半岛时的路径近乎重合,但台风Polly造成了大范围的暴雨和大暴雨,而台风Matmo仅个别测站出现暴雨。利用中国气象局热带气旋年鉴、
基于SRTM数据的天气雷达探测环境分析研究

利用SRTM高程数据作为选址基础数据,结合天气雷达工作方式和探测方法,计算得到天气雷达在0.5°、1.0°、2.4°仰角上地物遮挡情况;利用高程格点数据获得3个仰角的地物剖面数据,提高了SRTM数据利用精度和运算速度;分析中结合地球曲率和电磁波折射影响,改进算法获得站点遮蔽角图,站点上空1 km、海拔3和6 km等射束高度图及数据,该分析结果充分体现了SRTM数据的高分辨率特点。最后将结果数据与GIS地图结合,完成了四川省天气雷达网探测环境分析,并给出了各个台站评估结果。
ECMWF高分辨率模式2 m温度预报误差订正方法研究

文章提出了一种结合滑动双权重平均订正法和空间误差逐步订正法的综合订正技术,并对2016年5月1日至2017年5月1日期间24~168 h预报时效内欧洲中期天气预报中心(ECMWF)高分辨率模式的2 m最高和最低温度进行偏差订正和误差分析,主要结论如下:(1)ECMWF模式在江西省的温度预报整体上比实况偏低,最高温度尤为明显,模式温度的空间分布表现出显著的系统性偏差,且偏差在不同预报时效是稳定的,订正ECMWF模式温度具有可行性。(2)滑动双权重平均订正法中较长的滑动订正周期对模式温度预报有更好的订正效果,采用滑动订正周期20 d是比较理想的。滑动双权重平均订正法具有持续的订正能力,但在季节过渡期间订正效果可能并不理想,而空间误差逐步订正法能进一步提高滑动双权重平均订正法的预报订正质量。(3)温度预报准确率表明,滑动双权重平均订正法和空间误差逐步订正法综合订正技术较好地改善了站点温度的预报质量。经过订正后,模式最高温度24、48、72 h预报误差≤2℃的准确率分别从0.59、0.55、0.52提高到0.75、0.68、0.62,模式最低温度24、48、72 h预报准确率分别从0.84、0.83、0.82提高到0.89、0.87、0.85。订正后72 h最高和最低温度的预报准确率都大于订正前模式24 h的准确率。总体而言,该综合订正技术较好地订正了模式误差,且误差在空间分布上较均匀。(4)对于高山站而言,经过订正后的最高和最低温度与实况基本吻合。空间误差逐步订正法的订正量在±1℃之内,与滑动双权重平均订正后的偏差呈现一定的负相关,有正的订正效果。该综合订正法已成功运用于江西省精细化气象要素客观预报业务系统中。
基于低空无人机影像光谱和纹理特征的棉花氮素营养诊断研究

【目的】基于无人机高空间分辨率影像,探讨剔除土壤背景信息及增加纹理信息对棉花植株氮浓度反演的影响,为棉花氮素营养精准探测提供新技术手段。【方法】开展棉花水、氮耦合试验,分别在棉花的不同生育期获取无人机多光谱影像和植株氮浓度信息。基于以上数据,首先探讨了土壤背景对棉花冠层光谱的影响;其次,分析了影像纹理特征与植株氮浓度间的相关性;最后,将获得的数据分为建模样本和检验样本,设置剔除土壤背景前、剔除土壤背景后、增加纹理特征等不同情景,采用光谱指数与主成分分析耦合建模的方法,来建立各种情景下植株氮浓度的反演模型,并对模型反演效果进行比较。【结果】土壤背景对棉花冠层光谱有影响,且不同生育期趋势不同;影像纹理特征参数与植株氮浓度间有显著相关关系;剔除土壤背景前植株氮浓度反演模型的建模决定系数为0.33,标准误差为0.21%,验证决定系数为0.19,标准误差为0.23%;剔除土壤背景后模型的建模决定系数为0.38,标准误差为0.20%,验证决定系数为0.30,标准误差为0.21%;增加纹理信息后模型的建模决定系数为0.57,标准误差为0.17%,验证决定系数为0.42,标准误差为0.19%。【结论】基于低空无人机高空间分辨率影像,剔除土壤背景和增加纹理特征均可提高棉花植株氮浓度的反演精度;影像纹理可以作为一种重要信息来支撑无人机遥感技术反演作物氮素营养状况。
利用BSA法发掘野生大豆种子硬实性相关QTL

【目的】野生大豆的硬实性是大豆遗传改良利用中的重要限制因素。利用BSA法发掘与大豆种子硬实性相关的QTL,为野生大豆在大豆遗传改良中的合理利用奠定基础。【方法】利用栽培大豆中黄39与野生大豆NY27-38杂交构建F_2和F_7分离群体,从每个单株选取整齐一致的种子,取30粒种子置于铺有一层滤纸的培养皿中,加入30 mL蒸馏水,25℃培养箱中暗处理4 h,设3次重复,分别统计每个培养皿中正常吸胀和硬实种子数。在F_2群体中,选取22个正常吸胀单株(吸胀率>90%)和16个硬实单株(吸胀率<10%);在F_7群体中,选取20个完全吸胀单株(吸胀率=100%)和20个完全硬实单株(吸胀率=0%),单株DNA等量混合,分别构建2个吸胀和2个硬实DNA池。利用259对在亲本间有多态性的SSR标记对吸胀和硬实DNA池进行检测,筛选在吸胀和硬实DNA池间表现多态性的SSR标记;用192个SSR标记检测F_7分离群体,构建遗传图谱,利用复合区间作图法定位大豆硬实相关QTL。【结果】利用F_2个体构建的吸胀和硬实DNA池,在第2染色体16.3 Mb区间和第6染色体23.4 Mb区间分别检测到10个和8个在两池间有差异的SSR标记。利用这些标记检测F_2群体,将第2染色体的QTL定位于Satt274与Sat_198间的276.0 kb区间,该区间包括已克隆的大豆硬实基因GmHs1-1,解释17.2%的表型变异。第6染色体的QTL位于标记BARCSOYSSR_06_0993与BARCSOYSSR_06_1068间,可解释17.8%的表型变异。利用F_7株系构建的吸胀和硬实DNA池,在第2(27.4 Mb区间)、6(27.8 Mb区间)和3染色体(18.2 Mb区间)分别检测到11个、9个和4个在两池间有多态性的SSR标记。利用F_7群体构建包括192个SSR标记、覆盖2 390.2 cM的遗传图谱,共检测到3个硬实相关QTL,其中第2染色体定位到的QTL位于标记Satt274与Sat_198间,可解释23.3%的遗传变异。第6染色体定位到的QTL位于标记Sat_402与Satt557之间,可解释20.4%的表型变异。在第3染色体标记Sat_266与Sat_236间发现一个可以解释4.9%表型变异的QTL,与BSA法检测的结果相符。【结论】利用BSA法可以检测到传统遗传作图定位的所有与硬实性相关的QTL,证明BSA法发掘大豆种子硬实性主要QTL的高效性。
解磷细菌和丛枝菌根真菌对紫花苜蓿生产性能及地下生物量的影响

【目的】解磷细菌(PSB)和丛枝菌根真菌(AMF)在促进作物养分吸收、提高作物产量等方面具有重要意义。探讨PSB和AMF对苜蓿生长及地下生物量的影响,明确PSB与AMF的相互作用对紫花苜蓿生长的机制,以期为紫花苜蓿人工栽培及其高效复合型微生物肥料的研制提供理论依据。【方法】试验采用单因素随机区组设计,选用4株菌,分别为具有高效解磷能力的巨大芽孢杆菌(Bm)和枯草芽孢杆菌(Bs),以及能与苜蓿根系共生的摩西管柄囊霉(Fm)和幼套球囊霉(Ge),并将这两类菌双接种,分别为BmBs、BmFm、BmGe、BsFm、BsGe、FmGe,以加灭活菌为对照(CK),共计11个处理。测定接菌处理后紫花苜蓿地上生物量、株高、茎粗、粗蛋白含量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、苜蓿植株磷含量、主根长、地下生物量、土壤pH、土壤全磷和速效磷含量,通过隶属函数法综合各项指标评价单接种菌和双接种菌对苜蓿的应用效果。【结果】紫花苜蓿的地上生物量、株高、茎粗、粗蛋白含量、植株磷含量、主根长、地下生物量和土壤速效磷含量均为接菌处理显著高于CK(P<0.05),土壤pH、全磷、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均显著低于CK(P<0.05)。与CK相比,苜蓿地下生物量、株高和茎粗在单施解磷细菌Bm和Bs处理下分别增加了18.57%—24.49%、8.59%—21.33%和3.86%—9.54%,在单施丛枝菌根真菌Fm和Ge处理下分别增加了9.15%—27.35%、2.51%—18.60%和4.59—8.58%,双接种BmBs、BmFm、BmGe、BsFm、 BsGe、FmGe处理下分别增加了7.66%—41.62%、7.44%—34.56%和5.58%—26.61%。单施Fm和Ge处理苜蓿的主根长均显著大于单施Bm和Bs处理(P<0.05),但Fm和Ge处理之间、Bm和Bs处理之间差异均不显著(P>0.05);双接菌处理中,FmGe处理苜蓿的主根长最长,且显著大于其他施菌处理(P<0.05),其中BmBs处理对紫花苜蓿主根长的效应最弱。相关性分析表明,除酸性洗涤纤维含量与茎粗呈负相关不显著(P>0.05),地下生物量与苜蓿磷呈正相关不显著(P>0.05),与土壤全磷呈负相关不显著(P>0.05)外,其他各指标之间均为显著或极显著正相关、显著或极显著负相关。采用隶属函数法综合各项指标进行评价,对苜蓿生产性能影响较大的接菌处理前3位排序为BmFm、BmGe和FmGe处理。【结论】PSB和AMF同时接种,对苜蓿植株生长发育和磷营养促生效果优于单一接种PSB或AMF,其促进作用的大小与PSB和AMF的种类有关。从紫花苜蓿生长状况、植株的磷营养及地下生物量指标综合考虑,解磷细菌巨大芽孢杆菌(Bm)与丛枝菌根真菌摩西管柄囊霉(Fm)同时接种(即BmFm处理),对紫花苜蓿的生长发育和磷营养的改善效果最好,其次是BmGe处理。
基于农户施肥和土壤肥力的黑龙江水稻减肥潜力分析

【目的】黑龙江稻田面积320多万公顷,为全国稻田面积最大的省份,10多年来水稻产量一直徘徊在7 000 kg·hm~(-2),也是我国稻田化肥用量(纯N约150 kg·hm~(-2))最低的省份.在化肥零增长的背景条件下,黑龙江是否存在节肥潜力有待研究.【方法】调查水稻主产区农户施肥情况.2005年调查区域为五常、方正、木兰、宁安、庆安、铁力、尚志、阿城;2008年调查区域为密山、虎林、庆安、五常、宁安、方正、萝北、桦川、富锦和尚志;2015年调查区域为五常、方正、宁安、虎林和庆安.每个地点随机选择一个乡,每个乡随机选择2或者3个村,每村调查10户,共638户.2009-2010年,采集了黑龙江水稻主产区8万多个土壤样品,测定0-20 cm土层速效磷、速效钾养分含量.采用理论适宜施氮量法估算黑龙江稻田氮肥用量;依据作物养分需求量和稻田土壤养分状况,采用磷钾衡量监控方法,估算稻田磷、钾肥适宜施用量,在此基础上分析黑龙江省水稻减肥潜力.【结果】2005、2008和2015年黑龙江水稻平均产量分别为6 427、7 593和7 142 kg·hm~(-2),3年平均产量为7 104 kg·hm~(-2).农户间产量差异较大,高低相差近5 000 kg·hm~(-2).稻田N、P_2O_5和K_2O用量平均分别为141.0、56.6和51.6 kg·hm~(-2),N、P_2O_5和K_2O用量高低相差均超过300 kg·hm~(-2),农户间施肥变异较大,盲目施肥问题突出.稻田土壤速效磷和速效钾的含量分别约为26和138 mg·kg~(-1).速效磷的变异超过了40%,不同区域间土壤肥力差异较大.70%以上的样品速效磷、速效钾含量处于较高水平.要达到7 500 kg·hm~(-2)的产量水平,对应的理论适宜N用量为105 kg·hm~(-2),只有20%的农户实现了高产氮素高效,有70%的农户具有节肥潜力,可以节氮超过26%.通过节肥,每千克氮素生产的粮食可由50 kg提高到70 kg.按照目前的产量和土壤养分状况,稻田P_2O_5和K_2O适宜用量分别为41.6和35.9 kg·hm~(-2),可以减量约30%.调研农户中,具有节磷和节钾潜力的农户分别约占总体的71%和72%,处于低产低效的农户均占总体的30%,节肥潜力最大.【结论】黑龙江作为全国施肥量最低的省份,有约70%的农户处于高产不高效或者低产低效水平,过量施肥问题突出,节肥潜力20%以上.