检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 45-51页

作者：梁星辉冯巍巍蔡宗岐王焕卿杨剑炼中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东烟台264003 山东省海岸带环境过程重点实验室山东烟台264003 中国科学院大学北京100049

硝酸盐氮与亚硝酸盐氮是海洋水质监测的重点参数,也是研究海洋氮循环的重要参考。紫外吸收光谱法操作简单,响应快速,适用于多种水质参数监测,但测量中硝酸盐氮与亚硝酸盐氮存在混叠干扰以及海水离子干扰。提出了一种硝酸盐氮与亚硝酸盐... 详细信息

硝酸盐氮与亚硝酸盐氮是海洋水质监测的重点参数,也是研究海洋氮循环的重要参考。紫外吸收光谱法操作简单,响应快速,适用于多种水质参数监测,但测量中硝酸盐氮与亚硝酸盐氮存在混叠干扰以及海水离子干扰。提出了一种硝酸盐氮与亚硝酸盐氮快速测量方法,对光谱进行一阶差分等预处理,使用相关系数搜索进行波段优化,使用BP神经网络进行浓度反演,模型的预测值与真实值线性相关系数为0.998。与国外同类设备进行了比对测试,两者线性相关系数为0.982。参加了烟台市海洋环境监测预报中心2023年夏季航次,进行了应用测试,与实验室方法进行了比对分析,两者线性相关系数为0.902,说明本方法能够实现海水硝酸盐氮与亚硝酸盐氮的快速测量,为后续原位监测仪器的研制提供参考。

关键词：硝酸盐氮亚硝酸盐氮紫外吸收光谱一阶差分 BP神经网络

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中国大陆海岸线与陆海两侧空间利用关联特征

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地球信息科学学报 2024年第6期26卷 1426-1438页

作者：郭玉侯西勇中国科学院烟台海岸带研究所烟台264003 中国科学院大学北京100049 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003

海岸线位于陆地与海洋交汇的关键地带,其利用模式与陆海两侧的空间规划与开发密切相关。本研究主要基于2022年SDGSAT-1卫星影像,兼顾海岸线两侧的陆域和海域空间,从中国海岸带整体、省(市区)海岸带、剖面线3个层面探究中国大陆海岸线与... 详细信息

海岸线位于陆地与海洋交汇的关键地带,其利用模式与陆海两侧的空间规划与开发密切相关。本研究主要基于2022年SDGSAT-1卫星影像,兼顾海岸线两侧的陆域和海域空间,从中国海岸带整体、省(市区)海岸带、剖面线3个层面探究中国大陆海岸线与陆海两侧空间利用的关联特征。结果表明:①中国大陆海岸线开发利用比例较高,未利用岸线仅占35.11%;在已开发的岸线类型中,养殖围堤岸线占比最大,其次是港口码头岸线;②在土地利用方面,建设用地面积最大,其在天津和上海占有较大比重;人工湿地次之,在辽宁和山东占比较高。对于海域利用,渔业用海在山东和福建占比较大;交通运输用海在上海占比最大;能源开发用海在上海、天津和河北占有较大比重;③从开发利用强度来看,海岸线利用程度综合指数、土地利用程度综合指数和海域利用程度综合指数两两之间均存在明显的正相关关系。与向海一侧相比,海岸线利用程度与陆域土地利用活动之间的相关性更强;空间上,3个指数高值和低值所在的地区基本一致,高值区主要分布在天津和河北等北方省份,低值区主要分布在浙江和福建等南方省份;④从海岸线角度观海望陆:未利用岸线向陆一侧林地占比最高、土地利用程度综合指数值最低,而在未利用岸线向海一侧,旅游娱乐用海的占比高于其他岸线类型;港口码头岸线陆海两侧利用程度综合指数均为最高,陆侧以建设用地为主,海侧以能源开发用海和交通运输用海为主;养殖和盐田围堤岸线海侧的生态保护用海占比高于其他岸线类型。研究结果可为科学规划和管理海岸线、优化陆海空间结构等提供科学数据和决策支持。

关键词：大陆海岸线陆海两侧土地利用海域利用关联特征 SDGSAT-1卫星剖面线中国

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大连市PM_(2.5)中水溶性离子污染特征及高酸度成因

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环境科学 2024年第9期45卷 5127-5139页

作者：杨萌刘畅王笑欢刘莲莲张明明曹姗姗阎守政孙泽宇田崇国辽宁省大连生态环境监测中心大连116023 中国科学院烟台海岸带研究所海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学中心青岛266071

为更加深入地了解大连市细颗粒物(PM_(2.5))及其水溶性离子(WSI)的污染状况及影响因素,进行霾、酸雨等污染事件的精准管控,于2021年6月至2022年5月在大连市进行PM_(2.5)样品的采集,分别采用重量法和离子色谱法测定了PM_(2.5)和WSI的浓度... 详细信息

为更加深入地了解大连市细颗粒物(PM_(2.5))及其水溶性离子(WSI)的污染状况及影响因素,进行霾、酸雨等污染事件的精准管控,于2021年6月至2022年5月在大连市进行PM_(2.5)样品的采集,分别采用重量法和离子色谱法测定了PM_(2.5)和WSI的浓度,分析其污染特征和来源,并探讨了春季PM_(2.5)高酸度的成因.结果表明,采样期间大连市ρ(PM_(2.5))及其ρ(WSI)年均值分别为(33.24±28.87)μg·m^(−3)和(18.66±20.52)μg·m^(−3),二次离子(SNA,即SO_(4)^(2−)、NO_(3)^(−)和NH_(4)^(+))在WSI中占比最高[(86.2±9.3)%].受到气象条件和秋末至春初集中采暖期燃煤排放的影响,PM_(2.5)及其WSI季节变化大小为:冬季>春季>秋季>夏季,SNA则为春季最高.相关性和主成分分析结果表明,PM_(2.5)中的WSI主要来自大气中SO_(2)和NO_(2)的二次转化、燃烧和扬尘混合源以及沙尘和海盐源.燃烧源在夏季主要为生物质燃烧,秋冬春则以燃煤为主;秋季到冬季风向的变化带来海盐源向土壤沙尘源的转变,与西北风有关的外来污染输送则导致春季WSI来源较为复杂.ISORROPIA-Ⅱ模型模拟得到NH_(4)NO_(3)是大连市PM_(2.5)中存在最多的固体气溶胶形态,其次是CaSO_(4)和(NH_(4))_(2)SO_(4);PM_(2.5)在夏秋冬三季pH值均接近中性,春季则明显呈酸性(2.03±3.18).春季的高酸度与低温高湿和高SNA浓度带来较高的气溶胶含水量及气-粒转化程度,最终形成贫氨环境.后向轨迹和PSCF结果表明,春季高酸度PM_(2.5)的外来输送主要来自西北(45.0%)和西南(40.8%)方向,前者主要与城市机动车和港口船舶排放有关,后者则受到相对较强的燃煤和工业源的影响.

关键词：大连市 PM_(2.5) 水溶性离子(WSI) 来源解析气溶胶酸度

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硝态氮对库区水体藻类和细菌群落的影响

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湖泊科学 2023年第6期35卷 1917-1926页

作者：郑鑫王文静盛彦清中国科学院烟台海岸带研究所烟台264003 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 中国科学院大学北京100049

水体富营养化极易引起湖泊水库如藻类水华等水生态系统环境问题。氮素作为初级生产力的限制性生源要素之一,认识其在水华形成过程中潜在作用至关重要。本研究选取胶东半岛低碳高氮水库水体进行模拟实验,通过添加不同剂量硝态氮,探究高... 详细信息

水体富营养化极易引起湖泊水库如藻类水华等水生态系统环境问题。氮素作为初级生产力的限制性生源要素之一,认识其在水华形成过程中潜在作用至关重要。本研究选取胶东半岛低碳高氮水库水体进行模拟实验,通过添加不同剂量硝态氮,探究高硝态氮输入对库区水体藻类和细菌群落结构的影响。结果表明:(1)当硝态氮作为唯一氮源,随着培养时间延长,硝态氮浓度显著下降,亚硝态氮和氨氮浓度逐渐升高,表明微藻和细菌共同作用可能将硝态氮转化为亚硝态氮和氨氮;(2)当硝态氮浓度为6 mg/L时,藻类叶绿素a浓度达到最高值,随着硝态氮浓度升高,叶绿素a浓度则会降低;(3)添加硝态氮后,蓝藻门成为优势藻类,绿藻门次之;变形菌门相对丰度显著升高。研究结果为低碳高氮类水体暴发蓝绿藻水华及有效防控提供理论依据和技术支撑。

关键词：藻类水华富营养化氮藻类细菌

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基于MTF变换的拉曼光谱和卷积神经网络的海水微塑料识别方法研究

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光谱学与光谱分析 2024年第9期44卷 2420-2427页

作者：张蔚冯巍巍蔡宗岐王焕卿闫奇王清哈尔滨工程大学烟台研究院山东烟台264000 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室(烟台海岸带研究所) 山东烟台264003 中国科学院大学北京100049

微塑料作为一种新型污染物,引起的污染问题在当今越发受到研究人员的关注。拉曼光谱有着无损样品,光谱特征峰位有代表性,便于识别样品种类的优点,一直以来是生物化学分析领域热门的检测方法之一。深度学习近年在特征提取、目标检测等领... 详细信息

微塑料作为一种新型污染物,引起的污染问题在当今越发受到研究人员的关注。拉曼光谱有着无损样品,光谱特征峰位有代表性,便于识别样品种类的优点,一直以来是生物化学分析领域热门的检测方法之一。深度学习近年在特征提取、目标检测等领域的发展成就引人瞩目。针对准确高效的微塑料检测方法问题,探索了基于马尔可夫变迁场(MTF)变换的拉曼光谱和卷积神经网络的微塑料识别可行性。采集了11种微塑料样品的拉曼光谱,每种样品采集100条光谱,并通过光谱平移、添加噪声、光谱叠加等方式数据强化扩充了光谱数据集,利用MTF将一维拉曼光谱数据转换为彩色二维图像,获得二维图像形式的光谱数据集。设计一种主体为多个小尺寸卷积核的卷积神经网络(SSMKB-CNN)模型,包括1个输入层、6个卷积层、2个池化层、1个平坦层、2个全连接层与1个输出层。选择Dropout与带权重衰减的自适应矩估计优化器以避免过拟合现象,采用阶梯式学习速率保证模型充分习得数据深层特征。分类性能的评价标准采用混淆矩阵、精确率、召回率、F1分数与整体准确率。模型的分类结果与基于二维图像光谱数据集的AlexNet、VGG16和ResNet50三个深度卷积神经网络模型和基于一维光谱数据集的随机森林(RF)、K-最邻近(KNN)和三种核函数(rbf、Linear、Poly)的支持向量机(SVM)机器学习分类器的分类结果进行对比。通过分析训练曲线及混淆矩阵的分类结果,四种CNN模型的损失与准确曲线走势平稳,均能达到良好的训练效果,其中提出的SSMKB-CNN模型准确率达到了97.04%,综合精确率、召回率和F1分数分别为97.05%、95.06%和97.02%,均明显优于用于比较的另外三种经典神经网络模型以及三种机器学习分类器。一轮训练时长为9s,训练时间少于三种CNN模型,综合分类性能最佳。实验结果表明,基于结合MTF变换的拉曼光谱的SSMKB-CNN模型能够准确高效地提取光谱特征并作出种类预测,利用拉曼光谱实现微塑料样品的定性识别,可以为海水中微塑料实际样品的准确客观的识别技术提供方法新思路参考。

关键词：马尔可夫变迁场拉曼光谱微塑料神经网络

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三江源河岸带植物群落空间分布特征及其驱动因子解析

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环境科学 2024年第9期45卷 5351-5360页

作者：张志永刘晖董方勇邹曦李键庸朱滨陈锋马沛明赵先富郑志伟唐海滨水利部中国科学院水工程生态研究所水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室武汉430079

三江源独特的地理与气候条件孕育了特色鲜明的植物种类和植被类型,为揭示三江源河岸带植物群落和土壤生境的空间分布规律及其影响机制,设置了14个调查样地(长江源10个,澜沧江源2个,黄河源2个),定量分析了土壤养分特征(尤其是土壤磷形态... 详细信息

三江源独特的地理与气候条件孕育了特色鲜明的植物种类和植被类型,为揭示三江源河岸带植物群落和土壤生境的空间分布规律及其影响机制,设置了14个调查样地(长江源10个,澜沧江源2个,黄河源2个),定量分析了土壤养分特征(尤其是土壤磷形态)、气候因子和河流地形地貌等环境因子对植物群落特征的影响.结果表明,三江源河岸带植物群落组成以多年生草本植物为绝对优势(72.2%),其次为一年生草本植物(20.4%)和灌木(7.4%).优势植物主要有紫花针茅、圆穗蓼、高山嵩草、蕨麻和麻花艽等.植物盖度、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数均值分别为(64.4%±23.6%)、(1.31±0.42)和(0.84±0.08).长江源植物群落多样性指数最高,澜沧江源次之,黄河源最小.长江源河岸带土壤pH显著大于澜沧江源,而土壤有机质、全氮和铁铝结合态磷含量均值显著低于澜沧江源.钙镁结合态磷为河岸带土壤磷的主要形态(63.89%).气温、土壤有机磷含量和pH值对三江源河岸带植物群落结构的影响显著,而土壤钙镁结合态磷含量对植物群落多样性的影响显著.研究结果可加深三江源河岸带植物群落演变趋势及其成因机制的科学认知.

关键词：三江源植物群落气温有机磷方差分解

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基于综合赋权和TOPSIS模型的山东省水资源承载力动态评价

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资源科学 2024年第3期46卷 538-548页

作者：姜德娟余灏哲李丽娟中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 陕西理工大学人文学院汉中723001 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环与地表过程重点实验室北京100101 山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003

[目的]山东省GDP稳居全国前列,战略地位十分重要,然而水资源短缺一直严重制约着经济社会的快速发展。水资源承载力作为水资源刚性约束的重要体现,对其研究是区域经济社会可持续发展的迫切需求[方法]本文结合综合赋权法和TOPSIS模型对201... 详细信息

[目的]山东省GDP稳居全国前列,战略地位十分重要,然而水资源短缺一直严重制约着经济社会的快速发展。水资源承载力作为水资源刚性约束的重要体现,对其研究是区域经济社会可持续发展的迫切需求[方法]本文结合综合赋权法和TOPSIS模型对2011-2020年山东省16个地市的水资源承载能力进行定量评价,并探讨水资源承载力在不同水平年的分布特征,最后应用障碍度模型对水资源承载力障碍因子进行诊断。[结果]①2011-2020年,山东省水资源承载力呈先下降后上升的趋势,但总体较低(0.39);其在丰水年最高(0.68)、枯水年最低(0.19)。②空间上,水资源承载力表现出明显的区域差异。从多年平均状况来看,全省水资源承载力总体较差,即使水资源承载力最高的济南市也仅0.51,威海市更是低至0.24。从不同水平年来看,丰水年大部分地市水资源承载力偏高,而鲁西北地区和烟台市较低(<0.60);平水年水资源承载力自西南向东北总体呈降低态势;枯水年所有地市水资源承载力均较低(<0.40),空间差异不大。③水资源总量、产水模数、生态用水率、地表水资源占比、废水排放量是水资源承载力的主要障碍因子,尤其水资源禀赋是制约水资源承载力提升的最大障碍。[结论]针对全省水资源匮乏及水资源承载力较弱的特点,开源节流和提质增效是当前及未来山东省生态优先保护和经济社会高质量发展的关键。

关键词：水资源承载力综合赋权 TOPSIS模型障碍度模型山东省

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城市水系统综合治理关键技术及其在长江经济带的示范应用

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地理学报 2024年第9期79卷 2163-2175页

作者：夏军张世彦张永勇佘敦先杨军吴胜军武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 中国科学院城市环境研究所福建省流域生态重点实验室厦门361021 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714

内涝、水污染与水体黑臭、河湖生态系统退化是城市面临的主要水问题,已成为限制长江经济带绿色发展的关键瓶颈问题之一。深入认识城市发展过程中水系统的演变规律以及各要素之间的相互影响,阐明城市水问题的形成机制,构建城市水系统综... 详细信息

内涝、水污染与水体黑臭、河湖生态系统退化是城市面临的主要水问题,已成为限制长江经济带绿色发展的关键瓶颈问题之一。深入认识城市发展过程中水系统的演变规律以及各要素之间的相互影响,阐明城市水问题的形成机制,构建城市水系统综合治理技术体系,是解决城市复杂水问题的根本途径。本文针对上述水问题,从水循环系统多过程耦合的角度出发,总结了城市水系统的概念和特征,提出了城市水问题系统治理关键技术体系,并以2016—2022年长江经济带城市(群)治理案例为例开展应用。研究表明:泵站抽排和海绵措施可有效减少武汉市发生极端降水时的严重内涝面积和消除成渝城市群内涝点;微生物—植物—水动力一体化协同调控组合工艺可以显著强化武汉市典型黑臭水体的氮磷去除效果;源头控制—路径耗散—末端治理的城市河湖生态综合修复体系使重庆市两河流域水体富营养化水平明显下降;实施上述治理技术体系后,长江中游城市群绿色发展指数平均提升4.8%。本文可为长江经济带绿色发展重大战略提供城市水系统理论和技术支持。

关键词：城市水系统水环境绿色发展内涝城市群长江经济带

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HY-1卫星CZI影像在黄海绿潮监测的应用

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遥感学报 2023年第1期27卷 146-156页

作者：王鑫华刘海龙邢前国刘建强丁静金松中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003 中国科学院大学北京100049 自然资源部国家卫星海洋应用中心北京100081

海洋一号C(HY-1C)卫星搭载的海岸带成像仪CZI(Coastal Zone Imager)广泛应用于中国近海生态灾害监测。本研究以16 m分辨率的高分六号WFV(Wide Field of View)影像提取的绿潮覆盖面积作为参考值,从绿潮漏检率和覆盖面积定量评估了CZI影... 详细信息

海洋一号C(HY-1C)卫星搭载的海岸带成像仪CZI(Coastal Zone Imager)广泛应用于中国近海生态灾害监测。本研究以16 m分辨率的高分六号WFV(Wide Field of View)影像提取的绿潮覆盖面积作为参考值,从绿潮漏检率和覆盖面积定量评估了CZI影像的绿潮监测能力,并与250 m分辨率的MODIS提取结果进行了对比分析。结果表明,CZI影像的绿潮平均漏检率只有MODIS影像的1/5左右,绿潮覆盖面积比MODIS影像小50%以上。MODIS和CZI影像的绿潮覆盖面积呈线性相关,将MODIS影像的绿潮覆盖面积转换为CZI结果;该结果显示,2019年、2021年度绿潮最大覆盖面积为2000 km^(2)左右,是2020年同期的6倍左右。在绿潮监测方面,相比于MODIS,CZI影像的绿潮漏检率较低且覆盖面积更接近真实参考值。本研究建立了CZI与目前较常用的MODIS绿潮覆盖面积的转换关系,可弥补CZI观测频次的缺陷,进而实现绿潮高频次观测。

关键词：绿潮浒苔 HY-1C CZI MODIS 漏检率覆盖面积黄海

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2021─2022年大连市PM_(2.5)的污染特征与来源解析研究

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环境科学学报 2024年第11期44卷 16-27页

作者：杨萌刘畅王笑欢彭晓刘莲莲曹姗姗阎守政殷雪华孙泽宇田崇国辽宁省大连生态环境监测中心大连116023 中国科学院烟台海岸带研究所海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学中心青岛266071

为了研究大连市大气细颗粒物(PM_(2.5))的污染特征及成因,本研究对2021年6月-2022年5月在大连市采集的120个PM_(2.5)有效滤膜样品进行水溶性离子、碳质组分和无机元素的含量测定.结果表明,大连市PM_(2.5)年均质量浓度为(33.2±28.9)... 详细信息

为了研究大连市大气细颗粒物(PM_(2.5))的污染特征及成因,本研究对2021年6月-2022年5月在大连市采集的120个PM_(2.5)有效滤膜样品进行水溶性离子、碳质组分和无机元素的含量测定.结果表明,大连市PM_(2.5)年均质量浓度为(33.2±28.9)μg·m^(-3),冬季浓度最高,夏季浓度最低.PM_(2.5)中水溶性离子、碳质组分、无机元素的年均浓度分别为(18.7±20.5)、(6.2±4.5)、(0.8±0.5)μg·m^(-3).正定矩阵分解模型(PMF)的结果表明,PM_(2.5)的污染源贡献比例从大到小依次为二次硝酸盐(44.4%)、二次硫酸盐(19.5%)、燃煤源(10.7%)、交通源(10.6%)、工业源(6.1%)、生物质燃烧(4.6%)和海盐&扬尘(4.0%).采样期间,有9 d PM_(2.5)的日均浓度超过GB 3095-2012中24 h平均二级浓度限值(75μg·m^(-3)),系统聚类分析的结果表明,这9 d的污染特征可以分为3类.Ι型污染天气占污染总天数的66.7%,以二次硝酸盐为主要源,贡献率达到82.1%,主要来自西部和南部源区.Ⅱ型污染天气占总天数的22.2%,表现为二次硝酸盐(51.0%)为主,交通源(5.3%)为辅的混合污染特征,主要来自北部和西部的源区;与Ⅰ型相比,燃煤源和二次硫酸盐的贡献率明显增高.Ⅲ型污染天气占总天数的11.1%,主要由燃煤源和二次硫酸盐贡献,以大连以北的污染排放贡献为主.

关键词：大连市 PM_(2.5) 污染成因季节变化来源解析

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