Linking Structural Equation Modeling with Bayesian Network and Its Application to Coastal Phytoplankton Dynamics in the Bohai Bay

Bayesian networks (BN) have many advantages over other methods in ecological modeling, and have become an increasingly popular modeling tool. However, BN are flawed in regard to building models based on inadequate existing knowledge. To overcome this limitation, we propose a new method that links BN with structural equation modeling (SEM). In this method, SEM is used to improve the model structure for BN. This method was used to simulate coastal phytoplankton dynamics in the Bohai Bay. We demonstrate that this hybrid approach minimizes the need for expert elicitation, generates more reasonable structures for BN models, and increases the BN model’s accuracy and reliability. These results suggest that the inclusion of SEM for testing and verifying the theoretical structure during the initial construction stage improves the effectiveness of BN models, especially for complex eco-environment systems. The results also demonstrate that in the Bohai Bay, while phytoplankton biomass has the greatest influence on phytoplankton dynamics, the impact of nutrients on phytoplankton dynamics is larger than the influence of the physical environment in summer. Furthermore, although the Redfield ratio indicates that phosphorus should be the primary nutrient limiting factor, our results show that silicate plays the most important role in regulating phytoplankton dynamics in the Bohai Bay.     

上海2004年7月12日飑线系统中尺度分析研究

利用上海地基单多普勒雷达观测资料反演2004年7月12日17—19时(北京时,下同)上海市一次飑线过程的水平风场结构,并用自动站观测的风场资料、卫星云图以及根据雷达回波和时间的连续性和径向速度的特征是否吻合等方面进行综合检验,结果表明反演风场可对飑线进行详尽分析提供可靠的高分辨率资料。在综合多种观测资料的基础上,对这次飑线过程的中尺度系统进行分析,结果表明:(1)这次过程是前倾冷锋前暖区3个主要的β中尺度对流单体和新生的小单体共同作用所致,这3个主要的β中尺度对流单体不是通常个例表现的线状排列,而是冷锋前的两个单体与相对方向的一个单体共同作用,在气团的边缘形成强烈风切变;(2)200多公里长的飑线是由具有独立结构的较小的对流系统串成。在飑线前部存在中尺度的气旋流场,飑线北部末端存在一个气旋流场,南部末端存在一个反气旋流场。而每个单独的弓状回波有自己独立的结构,包括弓状回波后部很强的辐散气流和飑前低压。文中给出了水平风场和回波的结构示意图;(3)在飑线出现以前,低空存在有利于不稳定天气产生的顺时针垂直风切变,而高层则是逆时针垂直风切变。此外,低层入侵的浅薄冷空气为飑线过程提供形成低层不稳定的又一有利因素;(4)飑线中对流单体的移动方向与低层风场方向存在夹角,与锋面云带整体向东移动的趋势也不同,但与1.5 km以上到4.5 km左右的西南气流方向相同,即整体向东北方向移动。这种特征可以对系统短时间移动方向的预报提供帮助。     

安徽黄山市徽州区地质灾害危险性评价研究

皖南山区是安徽省地质灾害高发区域。本文选取黄山市徽州区为研究区,根据区内地形地貌和地质构造特点,选取了高程、坡度、坡向、断裂构造、水系、土地覆盖类型、工程地质岩组、人类活动强度等8项致灾因子作为地质灾害危险性评价指标。结合地质灾害野外实地调查成果,采用信息量模型法对研究区进行地质灾害危险性评价,探索建立适合皖南山区的地质灾害危险性评价模型。     

沟谷型泥石流地质灾害调查评价方法研究——以皖南小容泥石流地质灾害调查为例

在总结皖南地区泥石流主要特征的基础上,重新梳理了沟谷型泥石流调查评价过程中的调查要素和评价因子,提出了沟谷型泥石流调查评价工作方法:对沟谷进行泥石流初步评价,以可搬运物源量和可淤积容量比值系数作为初步评判标准; 以沟谷泥石流集水盆地形态特征、可搬运物源属性分布及储量、堆积区地形等特征作为主要调查内容,对易发性评价因子赋予分值。在此基础上,以皖南小容泥石流地质灾害调查为例,探讨更直观、更科学、更切合实际的沟谷型泥石流地质灾害调查评价工作方法。     

两种被动微波遥感混合像元分解方法比较

被动微波遥感混合像元分解是成功应用被动微波辐射计数据的关键,研究被动微波遥感混合像元分解方法具有重要的应用意义。提出基于地物分类信息的被动微波混合像元分解方法,通过模拟具有不同组分亮温分布的观测地区,将其与具有代表性的Bellerby提出的被动微波混合像元分解方法进行对比研究,分析两种分解方法的适用范围及影响其求解精度的主要因素。Bellerby的方法适合于观测地区中陆地组分亮温不变的情况,当观测地区陆地组分亮温发生变化时,笔者提出的方法能得到更加准确的分解结果。研究结果表明：笔者提出的方法进行混合像元分解后,其陆地组分亮温误差的平均值约为 0.1 K,水体组分亮温误差的平均值约为0.2 K;而采用Bellerby方法计算得到陆地组分亮温误差的平均值约为3.1 K,水体组分亮温误差的平均值约为5.9 K。     

皖南山区地质灾害发育规律与防治对策

皖南山区山高坡陡,是安徽省崩塌、滑坡地质灾害多发、频发、易发地区,也是安徽省地质灾害危害最严重的地区。研究结果表明,脆弱的地质环境是该地区地质灾害发育的基础,强降雨是主要诱因,人类工程活动是加剧地质灾害发生的主要因素。每年的六、七月份,在人类工程活动强烈地区,尤其是砂页岩和千枚岩分布地区,地质灾害呈集中、群发态势。开展地质灾害详细调查、提高地质灾害气象预报精度、减缓人类工程破坏强度、完善群测群防体系将是该地区有效防治地质灾害的主要措施。     

青海省亚马托侵入岩地球化学特征及其LA-ICP-MS锆石U-Pb测年的构造意义

亚马托侵入岩位于柴达木盆地东北缘,为塔塔楞河大岩基的东段部分。岩性为似斑状正长花岗岩+斑状二长花岗岩组合,岩石中斑晶含量6%~25%,颗粒达1~5 cm,构成环斑结构。该侵入岩地球化学特征显示,Eu具明显的亏损特征,反映岩石经历了强烈的分离结晶作用,与壳源花岗岩(S型)很相似,表明这些花岗岩为地壳部分熔融的产物,属后碰撞环境的壳源岩浆岩组合。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明岩体形成于429.9±1.4 Ma,时代为早志留世,佐证了其是早古生代造山过程结束或近于结束的标志,这一成果为进一步研究柴北缘造山带的构造演化提供了重要的年代学约束。     

坡折带区立体震源与平面震源资料对比分析

深水区逐步成为海洋油气资源勘探靶区,该区域地质情况复杂,中深层地震成像存在信噪比低、分辨率低的问题,势必影响油气资源的勘探开发。为提高深水区中深层地震数据的品质,从地震数据采集的源头出发,采用立体震源和平面震源在同一采集参数下,对坡折带区同一位置重复进行地震数据采集,经过相同的处理流程后,将二者在子波、炮集频谱、近道频谱、叠加剖面频谱、最终成像等方面进行对比分析。结果表明：立体震源子波在能量强度与受鬼波干扰方面都优于平面震源,且在深水区中深层具有频带更宽的特征,尤其是30～80 Hz频率更丰富,从而可以提高地震剖面的分辨率,改善地震数据的成像。由此可知,与平面震源相比,立体震源在改善深水区中深层地层成像方面具有较好的优势。因而在深水区中深层地质条件复杂的情况下,可采用立体震源采集地震数据,以提高地震数据成像品质。     

无人机倾斜摄影快速地形图测绘方法研究

近年来倾斜摄影测量技术由于其具有较好的灵活性,且生产效率高,周期短,成本低等特点,在测绘领域广泛使用。传统的地形图测绘对于外业的要求较高,需要大量的人力、物力和财力的支持,不仅浪费了大量资源而且内业出图效率较低。将无人机倾斜摄影测量获得的三维模型运用到室内,针对三维模型进行内业地形图绘制,有着巨大的优势和很好的应用前景。本文以山东科技大学校园为例,运用倾斜摄影测量技术建模,并针对三维模型运用EPS软件进行地形图测绘,具有一定的实际意义。     

本艇机动对鱼雷武器系统攻击效能的影响分析

基于潜艇被动声呐系统跟踪目标,进行目标运动分析后,发射线导鱼雷攻击水面舰艇的作战背景,建立了鱼雷导引方法、声呐目标分辨和目标运动分析的数学模型,通过仿真研究了鱼雷发射后本艇战术机动对线导鱼雷攻击远距离水面攻击效能的影响。根据鱼雷作战效能蒙特卡洛仿真方法,给出在一定目标运动要素误差下,满足线导鱼雷攻击效能指标的鱼雷发射后的本艇战术机动的要求,并给出了武器系统实现这种要求的设计方案。