TVDI用于干旱区农业旱情监测的适宜性

基于地表温度/植被指数(T_s/VI)特征空间建立的温度植被干旱指数(TVDI)受诸多因素的影响,其中一个重要的影响因素是植被指数,该指数在高、低植被覆盖时的敏感性不同,从而导致TVDI对旱情监测的准确度不同.针对这一问题,以新疆塔里木盆地北缘渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,选择2011年4月、8月两景TM影像,利用归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI)分别建立T_s/VI特征空间,线性拟合特征空间的上、下边界,计算得到两种温度植被干旱指数(TVDI-NDVI、TVDI-RVI).用TVDI与同期野外实测的土壤含水量数据进行回归分析.结果表明:(1)植被指数、地表温度、土壤水分之间有显著互动关系,以不同植被指数计算得到的两种TVDI与表层土壤水分相关性较好,均能够反映区域土壤干旱状况;(2)由于植被指数对植被探测的敏感性,在4月低植被覆盖时,TVDI-NDVI与表层土壤水分的相关性较高,为0.4299,8月高植被覆盖时,TVDI-RVI与表层土壤水分的相关性较高,达到0.5791;(3)在低植被覆盖区域,NDVI较RVI敏感,而在高植被覆盖区域,RVI敏感性较高.RVI适用于高植被覆盖时反演土壤湿度,NDVI则更适用于中、低植被覆盖时.     

MODIS MAIAC高分辨率气溶胶光学厚度产品在干旱区的适用性研究

The Multiangle Implementation of Atmospheric Correction (MAIAC) is a new generic algorithm applied to MODIS measurements to retrieve Aerosol Optical Depth (AOD) over land at high spatial resolution (1 km). It is expected to have good potential in improving the AOD inversion of dark and bright surfaces of land. The high spatial resolution of the MAIAC retrievals enhances the capability to distinguish aerosol sources and determine subtle aerosol features. Retrieval of satellite aerosol properties is therefore often challenging due to considerable seasonal variations in surface reflectance and aerosol properties. To date, MAIAC AOD over arid regions under data-scarce environments has been evaluated. Considering these uncertainties, a systematic effort was made to evaluate the MAIAC AOD over arid areas using Aerosol Robotic Network (AERONET) ground-based AOD from 2000 to 2019. Considerable MAIAC-AERONET AOD matchups demonstrate the capability of MAIAC to retrieve AOD over varied ground surfaces and temporal scales. We employed a broader perspective and evaluated MAIAC performance under varying aerosol loading, aerosol types, surface coverage, and viewing geometry. The results show that (1) MAIAC performed well over various temporal scales, including monthly, seasonal and annual scales. Although underestimation is prevalent, MAIAC AOD in the spring and winter months correspond to the highest and lowest retrieval accuracies, respectively. (2) MAIAC performed well over four different typical land surface land surfaces, showing the highest retrieval accuracy over grassland, yet it slightly overestimated AOD. Construction land is most affected by the aerosol model, and farmland is strongly disturbed by surface reflectance and underestimated most obviously (Below EE = 46.5%). (3) The accuracies of the MAIAC AOD observations of Terra and Aqua are similar; R2 is more than 0.75, but both are underestimated, especially for Aqua. In general, MAIAC’s ability to provide AOD at high spatial resolution appears promising over arid areas and is expected to be helpful to study the characteristics of fine aerosols in arid areas and promote the study of local air quality. © 2023 Science Press. All rights reserved.     

2013年南斯科舍海岭MW7.8地震的多点震源机制反演

2013年11月17日,在南极南奥克尼群岛北、南极板块与斯科舍板块之间发生了一次M_W7.8级地震(2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震),我们利用全球分布的长周期和宽频带地震记录反演确定了这次地震随时间和空间变化的震源机制,验证了提出的一种多点震源机制反演的新方法.首先利用长周期记录的W震相反演了这次地震的矩心矩张量解并利用体波提取了视震源时间函数,同时利用台阵反投影技术从宽频带记录中获得了这次地震的高频源的时空分布,然后基于矩心矩张量解、视震源时间函数以及高频源的时空分布,实现了采用新方法对2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震的多点震源机制反演.矩心矩张量解表明,地震矩心在44.50°W/60.18°S,矩心深度19 km,半持续时间49 s,释放标量地震矩4.71×10²⁰ N·m,发震断层走向104°,倾角54°,滑动角8°.视震源时间函数清楚地揭示了地震矩随时间变化的方位依赖性,总体上可以将时间过程分为前60 s和后50 s两个阶段,但前60 s可细分为两次子事件.根据台阵反投影结果,这次地震为沿海沟从西到东的单侧破裂,破裂长度达311 km,可以分为5次子事件,能量释放的峰值点依次为13 s、30 s、51 s、64 s和84 s,平均破裂速度分别为0.6 km·s^-1、2.6 km·s^-1、2.3 km·s^-1、2.8 km·s^-1和3 km·s^-1.多点震源机制反演显示,5次子事件的矩震级分别为M_W7.57,M_W7.48,M_W6.80,M_W7.53和M_W7.08,半持续时间依次为21 s,17 s,6 s,16 s和8 s,走向分别为95°,105°,81°,98°和98°,倾角依次为57°,49°,86°,46°和64°,滑动角-9°,1°,-17°,13°和-4°.这些在震源机制、能量释放以及持续时间方面的变化都是当地构造和应力环境复杂性的反映.

     

地缘环境研究的理念及议程与路径

地缘环境研究已经成为当前国内地缘政治研究的重点方向,汇聚了国内地缘政治研究力量,推动了国内地缘政治学科的复兴。本文在总结分析国内外地缘政治、地缘环境相关研究最新发展和趋势的基础上,集中探讨了地缘环境研究的理念、议程与路径。地缘环境研究理念是以多元地缘体间互动实践为中心,将地缘环境理解为多元地缘体互动实践的“信息”或称决策信息集,也是多元地缘体互动的结果。因此,地缘体行动决策既有在完备信息下的决策,也有在不完备信息下的决策,甚至还有在不能甄别信息真假情况下的决策。在此新理念下,地缘环境研究大致包括地缘环境要素解析（本底、关联、结构3类要素）、地缘环境时空过程与机制表达和地缘环境支撑体系设计三大研究议程。为了整合不同领域、不同尺度和多元行为体,论文以缅北冲突为例展现了地缘环境研究的三大路径,即跨领域互动、跨尺度耦合和多元地缘体博弈。在当今百年变局的复杂形势下,明晰地缘环境研究的理念、议程与路径,对准确、科学分析当前复杂局势和提出中国应对策略等具有重要的理论价值和现实意义。     

2020年6月23日墨西哥MW7.4地震震源特征

2020年6月23日15时29分04秒（UTC）,在墨西哥南部瓦哈卡州发生了一次震级为M_W7.4的地震,我们利用全球地震台网（GSN）和国际数字地震台网联盟（FDSN）台网的长周期和宽频带P波数据反演分析了这次地震的震源机制、震源时间函数以及时空破裂过程.根据反演结果,这次地震的矩心震中位于15.96°N,95.89°W,矩心深度约为22 km;地震持续15 s左右,释放地震矩1.24×10²⁰ N·m,相当于矩震级M_W7.4;破裂过程比较简单,仅有一个走向和倾向方向尺度相当的凹凸体错动,最大位错达8.1 m,位于21 km深处.凹凸体破裂主要沿断层的滑动方向呈双侧破裂,两个优势破裂方向在地表投影的方位分别位于60°和270°左右.综合构造背景、震源位置、余震分布、震源机制以及时空破裂过程,我们相信这次地震是发生在北美大陆板块和太平洋海底板块相互作用的结果.海底板块朝着大约60°左右的方位运动,以大约22°的倾角插入大陆板块,造成一个凹凸体错动,形成了这次地震.

     

博尔塔拉蒙古自治州植被覆盖度估算

针对传统植被覆盖度估算方法只能估算高密度覆盖的绿色光合植被的问题,该文提出了一种可进行绿色光合植被、非绿色光合植被和裸地覆盖度估算的方法,选取博尔塔拉蒙古自治州2010年和2016年的LandsatTM/OLI影像,通过构建NDVI-DFI特征空间提取端元特征值,运用像元三分模型估算,并与像元二分模型估算结果和实地采样估算结果对比。结果表明:像元三分模型估算与实际情况相符,且精度较好。2016年博州地区植被覆盖度较2010年增长显著,生态环境得到明显改善。像元三分模型能够较好地估算光合/非光合植被覆盖度,提高遥感获取植被信息的能力,为科学评估生态环境质量提供参考。     

中亚沙尘气溶胶时空分布特征及潜在扩散特性分析

中亚地处干旱和半干旱气候区,是全球沙尘气溶胶贡献度较大的区域。利用中分辨率成像光谱仪（Moderate-resolution Imaging Spectrometer, MODIS）和云—气溶胶偏振雷达（Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization, CALIOP）遥感数据,从宏观角度对2002-2015年中亚地区气溶胶光学厚度（Aerosol Optical Depth, AOD）时空分布特征及沙尘气溶胶光学特性垂直分布特征进行分析,利用拉格朗日混合型的扩散模型（Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory, HYSPLIT）讨论沙尘运输的季节性变化。结果表明：① 中亚AOD空间分布呈现显著的季节性差异,四季均值春（0.412）>夏（0.258）>冬（0.167）>秋（0.159）,14年间呈现增加趋势;② 中亚AOD高值区域主要集中于咸海地区和新疆的塔里木盆地,其中,咸海地区AOD年均值为0.278,年均增幅为3.175%,主要受咸海退化所导致的干涸湖底裸露面积加大的影响;塔克拉玛干沙漠地区AOD年均值为0.421,年均增幅0.062%,主要受温度和风速两方面的影响,不同季节下主导因素略有差异;③ 尘源区气溶胶主要集中在近地面0~2 km范围内,沙漠上空气溶胶退偏比范围（10%~45%）略大于咸海上空（15%~30%）;咸海地区色比值（0.3~0.8）小于沙漠地区（0.5~0.9）,且在0~2 km和4~6 km有两个高频色比值分别为0.5和0.3,说明相比沙尘气溶胶,咸海地区的盐尘气溶胶球形程度较高,颗粒更小,飘散高度更高;④ 咸海地区盐尘潜在扩散方向主要以东北,西南和南为主,向东北方向的扩散距离最远,影响范围可达俄罗斯中部地区,西南方向扩散路径高度和距离较近,主要影响乌兹别克斯坦和土库曼斯坦,但发生比例相对较高,塔克拉玛干沙漠地区起尘后大部分沙尘颗粒仍沉降在尘源区附近,向东部地区扩散的沙尘气溶胶,主要影响中国青海、甘肃、宁夏、陕西等地区。     

裙带菜配子体基因工程选择标记的研究

研究了裙带菜(Undaria pinnatifida)配子体对除草剂草丁膦的敏感性以及温度对草丁膦处理效果的影响。结果表明,裙带菜配子体对草丁膦敏感;统计学分析得出了草丁膦在不同温度条件下处理裙带菜配子体的半致死浓度(LD50)及95%可信限;温差达到10℃时,相同处理时间各组内不同处理温度样品的LD50之间呈现显著差异,第6天的LD50由10℃组的15.78 mg/L降为20℃组的11.56 mg/L和25℃组的10.33 mg/L。研究发现可以尝试采用草丁膦作为裙带菜配子体遗传转化的选择试剂。     

中老泰铁路建设对云南省及沿线国家空间联系格局的影响

中老泰铁路作为泛亚铁路东、中、西三线的中线,对中国与老挝、泰国的跨境合作以及助推“一带一路”倡议的“中国-中南半岛”经济走廊的建设起着重要作用。选取中国云南省和老挝、泰国作为研究区域,以非障区的区域开发为基础,并选取铁路沿线15个主要城市,基于城市流网络视角对比铁路建设前后区域可达性与城市流网络的变化,结果显示：铁路建成将提升障区可进入性与非障区可开发性,提高区域互联开发潜力,提升研究区内可达性。可达性呈现以铁路线路为轴向周围辐射递减的格局,但泰国西部及老挝东部自然障区可达性提升效果甚微;铁路将增强城市间联系强度,实现“树状-网状”的城市流网络形态高效重构,网络发育更加成熟稳固;铁路也使得网络结构扁平化、分散化,流网络重构过程中资源的分散与耗散并存,城市间联系效率下降。     

无水天线观测的船舶天文定位新方法

针对船舶天文定位需要同时观测天体和水天线来获取天体高度角,其定位的结果和精度常受制于水天线的可观测时段问题,该文提出了一种无需水天线观测的船舶天文定位新方法。该方法将双天体的方位角作为观测量,通过牛顿迭代法直接计算船位,不受水天线有限观测时段的限制,并且可避免画天文位置线的繁琐作业。基于天体高度方位表数据对该方法模型进行验证分析得:天体方位角测量精度越高,该方法的船舶定位误差越小,当天体方位角测量精度在±0.05°时,船舶定位误差在5nmile之内,该方法可用于夜间船舶定位,从而扩大传统天文定位使用时段。