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澳科一号卫星对闪电诱发电子沉降现象的首次观测结果

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中国科学:地球科学 2024年

作者：王庸平孙翌馨宗秋刚陆高鹏顾旭东胡泽骏李斌中国极地研究中心(中国极地研究所)自然资源部极地科学重点实验室北京大学空间物理与应用技术研究所澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院武汉大学电子信息学院

中能电子探测器(mid-energy electron detector, MEED)是澳科一号卫星(Macao Science Satellite 1, MSS-1)上载荷的探测仪器,专门用于监测卫星轨道上的典型带电粒子辐射特征及其发生和发展过程,包括闪电诱发电子沉降现象(Lightning-Indu... 详细信息

中能电子探测器(mid-energy electron detector, MEED)是澳科一号卫星(Macao Science Satellite 1, MSS-1)上载荷的探测仪器,专门用于监测卫星轨道上的典型带电粒子辐射特征及其发生和发展过程,包括闪电诱发电子沉降现象(Lightning-Induced Electron Precipitation, LEP).本文介绍了MSS-1卫星对LEP的首次观测结果.在初期3个月的运行中, MSS-1卫星共识别出47次LEP事件,全部位于1.5更多还原AbstractFilter('ChDivSummary', 'ChDivSummaryMore', 'ChDivSummaryReset');

关键词：闪电诱发电子沉降内辐射带高能电子澳科一号卫星

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基于双层聚类信息的极光亚暴自动检测

极地研究 2024年第1期36卷 52-69页

作者：王平韩冰李洁胡泽骏尚军亮葛道辉袁玉卓曲阜师范大学计算机学院日照276800 西安电子科技大学电子工程学院西安710071 自然资源部极地科学重点实验室中国极地研究中心(中国极地研究所)上海200136

极光亚暴与太阳风和地球磁场的耦合过程有着紧密的联系,对其发生和发展机制的研究,有助于深入地分析行星际磁场、地球磁层和地球电离层的相互作用,了解太阳风携带的大量能量在地球空间的输运过程,对地球空间环境预警具有重要的意义。Po... 详细信息

极光亚暴与太阳风和地球磁场的耦合过程有着紧密的联系,对其发生和发展机制的研究,有助于深入地分析行星际磁场、地球磁层和地球电离层的相互作用,了解太阳风携带的大量能量在地球空间的输运过程,对地球空间环境预警具有重要的意义。Polar卫星搭载的紫外极光图像成像仪能够全天候地获取紫外极光图像,在紫外极光图像中可以完整地展示出极区极光的亮度和尺度变化,尤其是可以清晰地展示出亚暴膨胀相的极光点亮和亮斑膨胀现象。现有的极光亚暴事件检测方法通常需要人工设计特征和相关规则库,耗时耗力。本文利用紫外极光图像提出了基于双层聚类信息的亚暴事件检测方法,实现了紫外极光图像数据中的亚暴事件自动检测。同时,针对极光亚暴事件检测依赖手工设计特征,设计了子空间聚类指导的三维卷积特征自动提取网络;针对极光图像帧间存在成像角度差异,利用地磁纬度和磁地方时信息对极光序列中图像的空间位置进行校正;针对卫星成像位置变化导致的成像噪声,利用极光图像级聚类保留极光亮斑区域和剔除未成像或噪声区域。主观和客观实验结果表明,本算法提升了亚暴事件检测的查全率。

关键词：极光亚暴双层聚类信息三维卷积网络自动检测

基于PS-InSAR技术的西藏龙巴萨巴湖冰碛坝表面形变特征分析及影响因素

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山地学报 2024年第1期042卷 60-69页

作者：张文馨王欣冉伟杰魏俊锋刘巧湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院长沙天仪空间科技研究院有限公司中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所

冰碛湖坝体表面形变是指示坝体稳定性的重要参数。针对高寒区冰碛坝形变监测，合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术仍然存在一定的技术缺陷，而基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量(PS-InSAR)的遥感技术方面应用尚未见报道。西藏龙巴萨巴... 详细信息

冰碛湖坝体表面形变是指示坝体稳定性的重要参数。针对高寒区冰碛坝形变监测，合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术仍然存在一定的技术缺陷，而基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量(PS-InSAR)的遥感技术方面应用尚未见报道。西藏龙巴萨巴湖位于中国和印度、尼泊尔交界处，其冰碛坝具有高溃决风险。本文基于75景Sentinel-1A影像及PS-InSAR技术，以龙巴萨巴湖冰碛坝为研究对象，分析2017年2月至2023年4月期间，坝体表面形变特征及影响因素。结果表明：(1)2017—2023年龙巴萨巴坝表面体总体呈下沉趋势，平均形变速率为-2.76±0.66 mm/a。坝体明显表面下降区主要分布沿湖水岸一带，占坝体总面积的43.3%,平均下沉速率为16.82±1.55 mm/a,坝体中部存在东南—西北贯通的显著沉降区，其中最大形变永久散射点(PS点)形变速率达到-81 mm/a;中部坝体出现抬升现象，抬升区面积占坝体总面积的9.8%,平均抬升速率为17.38±2.43 mm/a,其中最大形变PS点形变速率达到43.90 mm/a;坝体外缘区变形率相对较小，在-4～4 mm/a内波动(平均形变速率为0.53±0.23 mm/a),占坝体总面积的41.11%。(2)在监测时间段内，年内不同月份沉降区面积占比为39.1%～65.8%,其中，7月沉降面积最大，占坝体总面积的65.8%;年内抬升区面积占总面积比的22.3%～38.3%,2月份坝体抬升面积最大。(3)坝体表面总体形变与坝体热通量年收支盈余、坝体内部埋藏冰发育、内部水分运移冻胀等因素有关。本研究结论可用于评估龙巴萨巴冰碛湖的危险性，为冰碛湖溃决模拟及防灾减灾提供理论依据。

关键词：形变监测表面沉降 PS-InSAR 冰碛坝龙巴萨巴湖

农业土壤中邻苯二甲酸酯分布特征及影响因素综述

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生态与农村环境学报 2024年第1期40卷 23-35页

作者：史陈雪武倩倩刘泉利赵健周俊丽任加国刘玥山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266510 中国环境科学研究院北京100012

邻苯二甲酸酯(PAEs)作为添加剂已被大量应用于农业投入品中,然而其却是一种具有“致癌、致畸、致突”作用的环境污染物。近年来,随着塑料制品的大量使用,PAEs已成为我国农业土壤中残留最多的有机污染物,引起了广泛关注。因此,了解当前... 详细信息

邻苯二甲酸酯(PAEs)作为添加剂已被大量应用于农业投入品中,然而其却是一种具有“致癌、致畸、致突”作用的环境污染物。近年来,随着塑料制品的大量使用,PAEs已成为我国农业土壤中残留最多的有机污染物,引起了广泛关注。因此,了解当前我国农业土壤中PAEs污染现状,对于选用恰当的土壤修复技术有着重要的科学意义。该文在系统梳理我国各地区农膜使用量、农田土壤中PAEs污染调查数据及不同蔬菜中不同种类PAEs含量的基础上,综述了全国尺度农业土壤中PAEs污染程度和分布特征,并通过对比统计分析的方法,得出典型区域农业土壤中PAEs浓度与农膜使用量、作物土地利用类型之间的响应关系。结果表明:(1)我国农业土壤已受到不同程度的PAEs污染,存在显著的区域差异;同时,我国农业土壤中PAEs浓度普遍高于国外,且邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)含量较高。(2)不同种类PAEs单体化合物在我国农业土壤中的分布具有空间规律。(3)我国农业土壤中PAEs分布特征主要受农膜使用量和农用地类型等宏观因素影响,也与土壤环境和PAEs单体理化性质等相关。

关键词：农业土壤酞酸酯分布特征空间分布影响因素

基于深度学习和Sentinel-2影像的冰湖自动提取

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遥感技术与应用 2024年

作者：尹力辰王欣殷永胜王琼雷东钰连文皓张勇魏俊锋湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室

在冰湖编目工作中，从海量遥感数据快速准确获得冰湖边界具有重要意义，发展基于遥感数据的冰湖边界自动化提取方法是关键所在。本文改进了基于YOLOv5-Seg网络的实例分割模型，并应用于山地冰湖自动化提取。结果显示，使用坐标注意力机... 详细信息

在冰湖编目工作中，从海量遥感数据快速准确获得冰湖边界具有重要意义，发展基于遥感数据的冰湖边界自动化提取方法是关键所在。本文改进了基于YOLOv5-Seg网络的实例分割模型，并应用于山地冰湖自动化提取。结果显示，使用坐标注意力机制（Coordinate-Attention,CA），提高网络对冰湖目标的关注程度；在原始三个检测层的基础上添加小目标检测层，增强网络对小面积冰湖检测能力；修改上采样方法为转置卷积，解决最近邻上采样丢失特征问题。改进的YOLOv5-Seg网络比原始网络平均精度提升2.7%，达到75.1%，比其他主流算法精度高10%。利用改进的YOLOv5-Seg网络的实例分割模型和Sentinel-2卫星影像，发现2022年兴都库什-喀喇昆仑-喜马拉雅地区（HKH），共有10 668个冰湖正例，共计768.3 km2。该研究通过深度卷积神经网络和多源遥感数据，为大地理区域的自动冰湖制图提供了技术支持。

关键词： Hindu Kush-Karakoram-Himalayan region(HKH) 冰湖 Sentinel-2 数字高程模型 YOLOv5-Seg

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印度芥菜修复污染土壤的研究进展

土壤通报 2024年第1期55卷 265-276页

作者：林伯智余光辉湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201

本文分析了近21年国内外印度芥菜修复土壤污染领域的研究进展、热点和前沿,理清该领域发展趋势,结合当前有关土壤修复技术,提出今后可开展深入探讨的角度,以期为后续学者进行深入研究提供参考。本文以中国知网(CNKI)数据库和Web of Scie... 详细信息

本文分析了近21年国内外印度芥菜修复土壤污染领域的研究进展、热点和前沿,理清该领域发展趋势,结合当前有关土壤修复技术,提出今后可开展深入探讨的角度,以期为后续学者进行深入研究提供参考。本文以中国知网(CNKI)数据库和Web of Science(WoS)数据库中的研究论文作为样本,运用CiteSpace和VOSviewer可视化图谱软件对2000~2021年间有关印度芥菜修复土壤污染所发表文献进行发文机构、学科门类、载文期刊、作者耦合、文献共引、关键词和关键词突现等计量分析。①国际期刊发文量呈快速增长趋势,而国内期刊发文趋势则先增后减。②主要发文机构为阿里格尔穆斯林大学、印度农业研究所和加拿大农业及农业食品部。③该领域研究涉及农业、环境科学和园艺等多学科领域,主要发文期刊有Plant Physiology、Plant and Soil、《土壤》和《土壤学报》等。④文献核心作者群体间联系度较强,Belimov与蒋先军的论文累计引用次数相对较高,说明两位学者的相关研究受到较高关注。⑤国内外有关研究的关键词趋同,研究热点主要集中在重金属Cd污染土壤修复。未来印度芥菜修复土壤污染研究集中在Cd污染修复方面,提出从螯合剂诱导或PGR与螯合剂联用强化印度芥菜修复土壤Cd污染技术、印度芥菜与其它植物间作和生物工程强化植物处理和重金属植物生物质处置的角度开展深入研讨。并且将会更加注重于多学科之间交叉研究以及对土壤环境的影响。

关键词：印度芥菜土壤重金属土壤污染修复 Web of Science 中国知网

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中国活火山喷发物对航空安全的影响评估

岩石学报 2024年第7期40卷 2267-2286页

作者：马琳郭正府宋文佳赵文斌天目山实验室杭州310023 北京航空航天大学北京100191 中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院生物演化与环境卓越创新中心北京100044 杭州市北京航空航天大学国际创新研究院空间环境与行星科学实验室杭州311115

火山活动对航空安全有着重要的影响。爆炸性火山喷发产生的火山灰可通过物理磨蚀和化学腐蚀的方式破坏飞机发动机的热障涂层,从而降低其服役寿命,影响飞行安全。我国分布有多座活火山,尤其是长白山、五大连池和腾冲火山区,地球物理和水... 详细信息

火山活动对航空安全有着重要的影响。爆炸性火山喷发产生的火山灰可通过物理磨蚀和化学腐蚀的方式破坏飞机发动机的热障涂层,从而降低其服役寿命,影响飞行安全。我国分布有多座活火山,尤其是长白山、五大连池和腾冲火山区,地球物理和水热活动资料都显示其具有再次喷发的潜力。随着航空运输业在我国扮演着越来越重要的角色,这些火山一旦喷发将对我国空域范围内的飞行安全产生举足轻重的影响,因此评估这些火山对航空安全可能的影响具有重要的现实意义。本文利用收集和测试的共2275组地球化学数据,借助硅酸盐熔体黏度模型计算了发动机燃烧室最低运行温度1200℃下不同火山区不同时期的火山喷发物的黏度,评估了长白山、五大连池、镜泊湖、龙岗、双辽、腾冲和环太平洋火山区不同阶段的火山活动对飞行安全可能的影响。研究结果表明微量元素Co、V、Ni和Cr的含量与体系黏度呈负相关关系,而Rb含量则与体系黏度呈正相关关系。东北地区火山区(包括长白山、五大连池、镜泊湖、龙岗和双辽)和西南地区腾冲火山区黏度分别自0.52Ma和1.05Ma开始具有明显下降的趋势,环太平洋火山区黏度在10^(0.70)~10^(5.90)Pa·s范围内周期性波动,自18Ma以来,呈现波动下降的趋势。黏度的下降意味着喷发物被发动机摄取之后更容易铺展,从而增大与热障涂层间的接触面积,加大破坏涂层的可能性,这表明位于我国密集航线上的东北地区、西南地区以及环太平洋火山区的火山活动对航空安全的威胁都呈上升趋势。本文为不同区域、不同年龄的火山喷发物对航空安全影响的评估提供了定性比较的参数,同时也为国际航空安全决策提供了来自中国火山区数据的参考。

关键词：航空安全活火山硅酸盐黏度动力熔融

河流地震学:地震学方法拓展河流水文的连续动态监测研究

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科学通报 2024年

作者：杨婧蕾刘静栗帅闫晓东王协康王文鑫孟浩然兰玲天津大学地球系统科学学院中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室南方科技大学地球与空间科学系

河流系统通过水沙搬运过程在塑造地表景观方面发挥着不可或缺的作用.河流水文和泥沙输移研究是分析河流运动规律、优化水资源配置、提升防灾减灾能力的关键,但其监测长期以来受困于传统的河流监测方法对动态过程的时空变化刻画不足的限... 详细信息

河流系统通过水沙搬运过程在塑造地表景观方面发挥着不可或缺的作用.河流水文和泥沙输移研究是分析河流运动规律、优化水资源配置、提升防灾减灾能力的关键,但其监测长期以来受困于传统的河流监测方法对动态过程的时空变化刻画不足的限制.河流地震学是近年发展起来的一门新兴交叉学科,其结合地貌学、地震学、水文学等多学科的综合优势,利用布设在河岸或河道的地震检波器,收集、解析包括湍流、推移质等多种噪声源产生的震动信号,对河流进行连续动态监测.地震学手段突破了传统河流水文监测研究方法的局限,有助于深入对河流综合地貌系统的动态监测与理解,促进了固体地球物理学、环境科学和水文学的交叉融合.本文综述了河流地震学的方法理论、发展历程及其应用进展,并归纳总结了待解决的问题,提出该学科未来应用的展望,旨在为河流地貌监测和水资源管理提供科学支撑.

关键词：河流地震学推移质输移水文监测背景噪声地貌学

基于多模式的北京PM_(2.5)组分特征及氧化潜势分析

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中国环境科学 2024年第1期44卷 37-47页

作者：滑彤昕刘蕾温维刘晓宇姜博马欣刘育松邓子凡北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 中国气象科学研究院北京100081 北京市生态环境保护研究院北京100037 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081

于2019年3、7月在中国气象科学研究院站进行PM_(2.5)样品采集与实验分析,并用正交矩阵因子分析法(PMF)模型进行来源解析,发现交通源(19.10%)、二次组分(19.17%)和扬尘源(18.02%)是采样期间PM_(2.5)污染主要来源.在此基础上以每立方米大... 详细信息

于2019年3、7月在中国气象科学研究院站进行PM_(2.5)样品采集与实验分析,并用正交矩阵因子分析法(PMF)模型进行来源解析,发现交通源(19.10%)、二次组分(19.17%)和扬尘源(18.02%)是采样期间PM_(2.5)污染主要来源.在此基础上以每立方米大气体积的抗坏血酸的消耗速率(OPv)表征PM_(2.5)的氧化潜势.3月北京的OPv值为(210.49±169.00)[pmol/(min·m^(3))],7月则为(313.34±131.84)[(pmol/(min·m^(3))).且OPv与Cu(r=0.801)、As(r=0.742)、SO_(4)^(2-)(r=0.701)等具有很强的相关性.将多元回归结果和WRF-Chem模型结合,构建了新的氧化潜势预测模型,发现OPv和PM_(2.5)浓度的空间特征存在差异,北京市OPv的浓度最大值出现在东南部.

关键词： PM_(2.5) 正交矩阵因子分析法(PMF) 氧化潜势多元回归分析 WRF-Chem 数值模拟