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顾及多级空间索引结构的矢量地图局部加密方法

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测绘学报 2024年第3期53卷 569-581页

作者：丁晨彭程唐建波邓敏杨学习刘慧敏中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 湖南省地理空间信息工程技术研究中心湖南长沙410018 江西师范大学地理与环境学院江西南昌330022

随着地理信息产业的蓬勃发展,地图与各类生活服务深度融合,地图从专业化应用逐步走向大众化应用。大数据时代的到来,为地图数据的分发、共享、获取与动态更新等提供了极大便利,但伴随而来的是地图数据传输过程中面临的信息泄露、窃取等... 详细信息

随着地理信息产业的蓬勃发展,地图与各类生活服务深度融合,地图从专业化应用逐步走向大众化应用。大数据时代的到来,为地图数据的分发、共享、获取与动态更新等提供了极大便利,但伴随而来的是地图数据传输过程中面临的信息泄露、窃取等安全隐患问题也日益严峻。现有的矢量地图加密方法大多是在经典密码学算法基础上扩展而来,虽然已有加密方法考虑到矢量地图的特征,但是现有方法大多仍以整个地图或图层为加密单元,在用户需要访问某个局部的感兴趣区域时需要对整个地图文件或图层进行解密,对于矢量地图的按需局部加密仍未提出有效方案,还难以满足大数据时代地图按需用图、众包地图数据采集与云端更新等应用场景对矢量地图局部加密的应用需求。为此,本文从矢量地图的数据结构特点出发,提出了一种顾及多级空间索引的矢量地图局部加密方法。通过点、线、面不同矢量地图数据的加密试验分析,结果表明:①本文方法可以有效实现矢量地图的局部加解密;②相比于现有加密方法,本文方法采用局部加密策略,且支持多级分块并行加密,具有更高的加密效率;③本文针对不同加密单元采用不同加密参数,显著提高了加密算法的抗攻击能力。

关键词：矢量地图加密空间索引混沌系统局部加密众包数据

磷酸三丁酯诱导下海洋浮游植物活性氧产生的分子机制研究

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生态毒理学报 2023年第4期18卷 313-323页

作者：王承敏菅潇扬张鑫唐学玺张鑫鑫中国海洋大学海洋生命学院青岛266003 国家海洋局北海环境监测中心青岛266000 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266237

随着多溴联苯醚被逐步禁用,有机磷酸酯成为主要的替代品被广泛使用,逐渐进入到海洋环境中,给海洋生物带来极大威胁。由有机磷酸酯导致的活性氧(ROS)过多积累而产生的氧化损伤被认为是其致毒的主要机制。但在浮游植物细胞中,ROS如何被诱... 详细信息

随着多溴联苯醚被逐步禁用,有机磷酸酯成为主要的替代品被广泛使用,逐渐进入到海洋环境中,给海洋生物带来极大威胁。由有机磷酸酯导致的活性氧(ROS)过多积累而产生的氧化损伤被认为是其致毒的主要机制。但在浮游植物细胞中,ROS如何被诱导产生并不清晰。本文以海洋硅藻——三角褐指藻为研究对象,利用转录组和生理生化手段,研究了浮游植物细胞ROS产生与清除过程对一种烷基有机磷酸酯——磷酸三丁酯(TnBP)的响应特征。结果表明,不同浓度TnBP胁迫(1.5、3.0和4.5μmol·L^(-1))能够诱导三角褐指藻细胞内ROS含量上升。转录组和生理生化验证结果显示,TnBP抑制了三角褐指藻的岩藻黄素-叶绿素a/c蛋白复合体捕光天线蛋白和放氧复合体关键组分的基因表达,下调了铁氧还蛋白-NADP+还原酶等电子传递链关键基因的表达量和电子传递速率,促进了ROS的产生。同时,TnBP抑制了过氧化物酶体中与货物蛋白转运相关基因的表达。在谷胱甘肽代谢途径中,TnBP虽然诱导抗坏血酸抗氧化酶活性升高,但降低了谷胱甘肽还原酶活性和基因表达,造成还原型/氧化型谷胱甘肽比值下降,表明TnBP抑制了藻细胞对ROS的清除能力,最终引起了ROS的过量积累。在所有的生理生化指标中,光合电子传递速率可以作为敏感的生物标志物来反映TnBP对浮游植物的生态毒性。研究结果将为包含TnBP在内的烷基有机磷酸酯的毒性作用模式提供依据,对于海洋生态系统中有机磷酸酯的风险评估具有实际意义。

关键词：磷酸三丁酯三角褐指藻植物毒性氧化应激有机磷酸酯

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顾及地理环境各向异性的PM_(2.5)浓度时空预测模型

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地球信息科学学报 2024年第9期26卷 2106-2122页

作者：王军杰王达丁晨唐建波石岩杨学习中南大学地理信息系长沙410083 湖南省地理空间信息工程技术研究中心长沙410018

PM_(2.5)浓度预测对于空气污染的防控和治理具有重要意义。传统图卷积神经网络(Graph Convolutional Network,GCN)等时空预测模型主要通过监测站点间的欧氏距离来度量PM_(2.5)分布的空间相关性,未顾及地形和风向等因素对大气污染物传输... 详细信息

PM_(2.5)浓度预测对于空气污染的防控和治理具有重要意义。传统图卷积神经网络(Graph Convolutional Network,GCN)等时空预测模型主要通过监测站点间的欧氏距离来度量PM_(2.5)分布的空间相关性,未顾及地形和风向等因素对大气污染物传输过程的各向异性影响,导致地形复杂区域内的预测结果精度偏低。为此,本文提出了一种顾及地理环境各向异性的PM_(2.5)浓度时空图卷积网络预测模型。首先,考虑地理环境的各向异性特征,利用地形和风向等对站点间PM_(2.5)传播的各向异性影响构建GCN的边,将站点PM_(2.5)浓度、土地利用和其他气象因子建模为GCN的节点特征。其次,通过GCN提取站点PM_(2.5)浓度的空间特征。最后,通过门控循环单元(Gate Recurrent Unit,GRU)建模站点PM_(2.5)浓度的时间特征并进行预测。本文以山地型省份贵州省2017年逐小时PM_(2.5)浓度记录进行实验,并采用一系列时空预测基线模型(GTWR、STSVR和GCN+GRU)与本文模型进行对比。实验结果表明:①本文模型的PM_(2.5)浓度预测结果的RMSE、MAE别为10.047、6.848,相比基线模型平均下降了11.29%和12.16%;R2为0.883,比基线平均提升了3.72%;②通过不同地形对站点PM_(2.5)浓度相关性影响分析,论证了山脉沟谷等地形会显著影响站点间的PM_(2.5)浓度的相关性,进而影响站点PM_(2.5)浓度预测结果;③充分考虑地形和风向对PM_(2.5)传播产生的各向异性影响,能够显著提升存在山脉和沟谷地形区域内PM_(2.5)预测精度。

关键词： PM_(2.5)浓度预测时空图卷积网络空间相关性地理协变量地形距离风向各向异性地理环境特征

Microbial Community Diversity and Vertical Distribution in a Columnar Sediment of Maluku Strait

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Journal of Atmospheric Science Research 2019年第2期2卷 51-58页

作者： Yan Wang Fuchao Li Jin Zhao Huaxin Chen Peng Jiang xuexi tang College of Marine Life Science Ocean University of ChinaQingdao 266100China Key Laboratory of Experimental Marine Biology Institute of OceanologyChinese Academy of SciencesQingdao 266071China Laboratory for Marine Biology and Biotechnology Qingdao National Laboratory for Marine Science and TechnologyQingdao 266071China

The sediment samples were collected from Maluku Strait at a depth of 1250 m, which is influenced by Mindanao Current and Indonesian Throughflow. Based on 16S rRNA clone libraries, the community structure and vertical distribution of archaea and bacteria were studied in a columnar sediment of 2m in length. From the surface sediment, 16S sequences were derived from fourteen bacterial phyla (Gammaproteobacteria, Planctomycetes, Alphaproteobacteria, Deltproteobacteria were dominant), but were limited to two groups of archaea: Crenarchaeota (99%) and Euryarchaeota (1%). Besides, 90% of the archaea clones were ammonia oxidation-related which indicated that the ammonia-oxidizing archaea might make a significant contribution to the chemosynthesis in the surface sediment. Contrastively in the bottom sediment, six bacterial phylogenetic groups were obtained (Gammaproteobacteria and Firmicutes were absolutely dominant), however no archaea 16S rRNA was detected. The microbial diversity of surface sediment was much higher than the bottom and seven unique bacterial phyla were obtained from two sediment respectively. The geochemical elements analysis revealed that the content of C, TOC and S in the surface sediment was much higher than the bottom, but the content of P is contrary. The microbial communities might be in response to the geochemical substance transfer and deposit influenced by the ocean current and it deserves further study compared with the other sediment samples in this area.

关键词： Maluku Strait Sediment 16S rRNA Microbial community Spatial distribution

基于IBR模型研究BDE-47和BDE-153对半滑舌鳎的毒性效应

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生态毒理学报 2020年第4期15卷 192-202页

作者：迟潇陈碧鹃孙雪梅朱琳唐学玺夏斌曲克明中国海洋大学海洋生命学院青岛266071 中国水产科学研究院黄海水产研究所农业部海洋渔业资源可持续发展重点实验室山东省渔业资源与生态环境重点实验室青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266237

多溴联苯醚(PBDEs)是应用广泛的溴代阻燃剂。选择2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)和2,2’,4,4’,5,5’-六溴联苯醚(BDE-153)对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis Gunther)进行15 d的暴露实验,测定了不同暴露浓度下半滑舌鳎肝脏的超氧化... 详细信息

多溴联苯醚(PBDEs)是应用广泛的溴代阻燃剂。选择2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)和2,2’,4,4’,5,5’-六溴联苯醚(BDE-153)对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis Gunther)进行15 d的暴露实验,测定了不同暴露浓度下半滑舌鳎肝脏的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、7-乙氧基-3-异吩恶唑酮-脱乙基酶(7-ethoxyresorufin-o-deethylase,EROD)的活性、雌激素受体(estrogen receptor,ER)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,并运用综合生物标志物响应(integrated biomarker response,IBR)模型研究BDE-47和BDE-153对半滑舌鳎的毒性效应。结果表明,环境浓度BDE-47和BDE-153暴露下半滑舌鳎的抗氧化酶活性、ER含量和EROD活性无显著变化;中高浓度组(500 ng·L^-1和50000 ng·L^-1)与对照组基本上都有显著差异。运用IBR方法进行计算发现,BDE-47和BDE-153对半滑舌鳎的毒性效应呈现出显著的剂量效应。将2种污染物暴露组IBR值进行比较,发现BDE-47各浓度组的IBR值均大于BDE-153组,这表明BDE-47的毒性要高于BDE-153。IBR指数能够有效地对PBDEs的海洋环境风险进行科学评价。

关键词： BDE-47 BDE-153 半滑舌鳎毒性效应综合生物标志物响应

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久效磷对扁藻的生理效应

海洋环境科学 1999年第1期18卷 6-8页

作者：唐学玺李永棋谢荣青岛海洋大学生命学院青岛266003

运用急性毒性实验和生化分析方法对久效磷胁迫下扁藻细胞的生理变化进行了研究。结果表明：（１）久好磷对扁藻的生长有较强的抑制作用，其７２ｈ半抑制剂量为１．４６ｍｇ／Ｌ；（２）久效磷胁迫下，扁藻细胞的３种大分子物质──蛋白... 详细信息

运用急性毒性实验和生化分析方法对久效磷胁迫下扁藻细胞的生理变化进行了研究。结果表明：（１）久好磷对扁藻的生长有较强的抑制作用，其７２ｈ半抑制剂量为１．４６ｍｇ／Ｌ；（２）久效磷胁迫下，扁藻细胞的３种大分子物质──蛋白质、ＤＮＡ和ＲＮＡ的含量降低；（３）久效磷引起扁藻叶绿素ａ的降解和光合速率的下降。这说明久效磷处理抑制了扁藻细胞的生理代谢。

关键词：久效磷光合速率生理效应扁藻海洋污染

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不同分子量壳聚糖对番茄生长发育的影响

中国农学通报 2010年第17期26卷 229-233页

作者：刘建民李美芹薛其勤裴华丽唐学玺潍坊科技学院山东寿光262700 中国海洋大学生命科学部生态实验室山东青岛266003

以番茄‘合作908’为试材,研究不同分子量壳聚糖对番茄种子萌发、生长、产量及品质的影响。结果表明:①壳聚糖浸种,中间分子量的CTS3和CTS5效果最好,均在浓度为1.25mg/mL时,发芽率、发芽指数和活力指数3项指标达最大值;分子量较大的CTS... 详细信息

以番茄‘合作908’为试材,研究不同分子量壳聚糖对番茄种子萌发、生长、产量及品质的影响。结果表明:①壳聚糖浸种,中间分子量的CTS3和CTS5效果最好,均在浓度为1.25mg/mL时,发芽率、发芽指数和活力指数3项指标达最大值;分子量较大的CTS7效果最差,小分子量的CTS1次之;②叶面喷施,壳聚糖对番茄幼苗的株高和鲜重影响显著,但对根长和根鲜重影响达不到显著水平的差异。CTS3和CTS7分别在浓度为2.5mg/mL和1.25mg/mL时,对番茄生长的促进效果最明显;③1.25mg/mL浓度的CTS5对番茄增产效果最显著,并使番茄中可溶性固形物、Vc含量及总蛋白含量增加,总酸度降低。

关键词：壳聚糖番茄种子萌发生长产量和品质

海州湾大竹蛏种质资源保护区生态环境质量分析与评价

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渔业科学进展 2021年第1期42卷 11-17页

作者：尚聪聪肖慧朱琳夏斌陈碧鹃崔正国唐学玺曲克明中国海洋大学海洋生命学院青岛266003 中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室山东省渔业资源与生态环境重点实验室青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266071

本研究根据2018年5、8月对海州湾大竹蛏(Solen grandis)国家级水产种质资源保护区表层海水营养盐、重金属、石油类及相关环境因子的调查数据,运用综合质量指数法对该保护区海水生态环境质量进行综合评价,并采用富营养化指数和有机污染... 详细信息

本研究根据2018年5、8月对海州湾大竹蛏(Solen grandis)国家级水产种质资源保护区表层海水营养盐、重金属、石油类及相关环境因子的调查数据,运用综合质量指数法对该保护区海水生态环境质量进行综合评价,并采用富营养化指数和有机污染指数从不同角度分析该保护区的海水环境质量。结果显示,除部分站位无机氮(DIN)含量略超标外,海州湾保护区其他监测因子均符合国家Ⅰ类海水水质标准。2018年海州湾保护区海水综合质量指数范围为0.31~0.39,属于尚清洁等级。N/P值均大于Redfield系数,且磷酸盐(PO4-P)含量较低,表明该海域营养盐结构为磷限制。富营养化指数范围为0.05~0.27,海水为贫营养状况。有机污染指数范围为-0.24~0.81,该水域有机污染程度较轻。与2008~2013年历史调查数据相比,近年来,海州湾保护区海水生态环境质量保持较好。

关键词：海州湾水产种质资源保护区综合质量富营养化有机污染

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生态系统健康的判定指标

江西林业科技 2005年第4期33卷 17-18页

作者：周文礼唐学玺周新宇中国海洋大学金乡县马庙农站山东金乡272200

健康的生态系统是人类生存的必要条件,通过对生态系统的评估和预测,找出判断生态系统是否健康的指标,为维护生态系统正常循环提供保证。

关键词：生态系统健康评估指标