2010年中国重点项目统计分析

2010年中国重点项目统计分析

120申请数量及申请单位数量。在一般项目2010年，地球科学和技术部接收并接收了1099个项目、1588个青年基金和214个区域基金（表1）。重要项目94个（重点领域5和6）；世界青年基金62项；海外和香港科学家合作研究基金8项；创新研究团队项目3项；三项国际合作项目（无开发项目）；一个重大项目（包括四个主题）。经过初审,上述3482项中有166项不予受理,其余3316项接受同行评议。在不予受理项目中,面上项目、青年和地区基金项目合计147项,占89%。2010年申报D01学科代码分布在其他重点项目领域的重点项目共58项,广东和云南联合基金共20项,专项基金共4项。按照要求,科学处向学部推荐提出了上述项目的同行评议或会议评审专家。2010年一处面上、青年和地区基金3类项目申请数量较2009年增加528项,增长率为16%,青年基金增长率高达30%(表2)。近5年随着青年基金申请数量的持续增加,青年基金申请项目数占3类项目总数的比例由2006年的27%,增加到2007年的34%,2008年的37%,2009年的38%,2010年达到42%。从地学一处分支学科和主要研究领域看2010年青年基金申请数量的增长,地理学增长35%,土壤学增长28%,遥感、地理信息系统及测量与地图学增长27%,污染物行为过程与效应、区域环境质量与安全增长34%,自然资源、区域可持续发展增长25%。其中具体方向增长最多的是“自然资源管理”(D0111),较2009年增长61%;其次是“测量与地图学”(D0108),增长55%;“污染物行为过程及其环境效应”(D0109)增长54%。从青年基金申请人的情况来看,近年来毕业的博士和一些在站的博士后工作人员比例较高。申请人一般都具有良好的科研素质和基础;很多青年人已有一些高水平成果在国际刊物上发表。上述3类项目申请单位数量增长也很快,从2000年的175个申请单位增长到2010年的511个。其中申报30项及以上的单位数量为23个,占申请单位总数的5%,申请项目1126项,占3类项目总申请数的34%;申报10～29项的单位数量为63个,占申请单位总数的12%,申请项目995项,占3类项目总申请数的30%;申报2～9项的单位数量为240个,占申请单位总数的47%,申请项目1005项,占3类项目总申请数的30%;申报1项的单位数量为185个,占申请单位总数的36%,申请项目185项,占3类项目总申请数的6%。220意见和意见:学科评审组审议的扩大送审项目计划2010年地球科学部一处面上、青年、地区基金同行评议每个项目均送审3位专家。由于申请书的撰写不断规范和完善,国内地理学研究水平不断提高,遴选上会送审项目的难度也越来越大。青年基金的同行评议结果差别比较大,易于确定送审项目的界限;而面上项目和地区基金项目同行评议的结果相对比较复杂。科学处根据学部下达的2010年面上、青年、地区基金资助计划,努力按照计划局关于评审工作的要求,在保证高于最低送审比例的前提下,既考虑评审组专家的工作量和工作强度,又尽可能地扩大送审比例,最终提出2010年学科评审组审议的送审项目计划(表3)。提交学科评审组审阅的“项目审批意见表”中,既包含同行评议专家意见,也包含“科学处意见”。科学处在撰写意见时,始终贯彻以同行评议专家意见为基础,并努力从以下2个方面分析、提炼同行评议专家的意见:①考虑同行评议专家对申请项目创新性的评价;②考虑项目设计的完整性和水平。同时,科学处尽可能多地提供申请人研究背景、以往执行项目的情况和新领域方面的介绍,力争为学科评审组专家提供更为丰富的背景材料。320地球科学事业资助情况2010年地球科学一处共资助面上项目359项,资助经费14671万元,资助率(含小额探索项目)为21.01%,平均资助强度(不含小额探索项目)为41.2万元/项,为40.87万元/项(含小额探索项目)。资助项数分布为地理学(自然地理、人文地理、景观地理、环境变化)139项,土壤学79项,遥感、地理信息系统、测量与地图学80项,污染物行为过程与效应、区域环境质量与安全43项,自然资源、区域可持续发展18项。共资助青年基金388项,资助经费7781万元,资助率27.95%,平均资助强度为20.05万元/项。资助项数分布为地理学(范畴同上)124项,土壤学69项,遥感、地理信息系统、测量与地图学121项,污染物行为过程与效应、区域环境质量与安全55项,自然资源、区域可持续发展19项。共资助地区基金项目56项,资助经费1431万元,资助率26.17%,平均资助强度25.55万元/项,共有来自11个地区的32个单位获得资助。2010年度共有511个依托单位申请地球科学一处的上述3类项目,其中222个单位获得资助。从申请上述3类项目的依托单位数量看,高等院校占68.9%,科研院所占27.6%,其他占3.5%。从申请3类项目数所占的比例看,高等院校占68.3%,科研院所占30.6%,其他占1.1%。从资助上述3类项目的依托单位数量看,高等院校占71.2%,科研院所占27.5%,其他占1.3%。从资助3类项目数所占的比例看,高等院校占60.4%,科研院所占39.2%,其他占0.4%。科研院所获得资助的青年基金项目比例尤其高,占45.1%,高等院校占54.1%。420论文发表情况为了更准确地了解各类项目的执行情况,我们对“2009年度进展报告”中所反映的成果数据进行了统计,并按4类项目,即杰出青年基金、面上项目(原自由申请)、青年基金和地区基金,进行了总体分析(表4和表5)。统计发表文章以标注资助号复印件、网络检索到文章原文为准(未见上述证明材料,不统计在成果内)。2007年资助了面上项目(原自由申请)213项,青年基金项目196项,地区基金项目29项,杰出青年基金4项。在研项目在2009年度均发表了大量成果(表4)。从项目发表论文情况来看,2007年资助的杰出青年基金平均发表SCI(EI)检索杂志论文2.8篇,面上项目0.5篇,青年基金项目0.6篇,地区基金项目为0.1篇;发表中文文章,杰出青年基金项目为4篇,面上项目为1.2篇,青年基金项目为0.8篇,地区基金项目为1.1篇。截至到2009年底,2008年资助的项目仅执行1年。已经发表的成果统计见表5。520国内成果发布情况2009年底一处共收到结题项目336项,包括面上项目193项(包括1项重大研究计划面上项目和6项小额预研探索项目),青年基金项目106项,地区基金项目15项,杰出青年基金4项,重点项目13项(包括8项重大研究计划重点项目),创新群体2项,海外青年合作基金1项,重大国际合作2项。面上、青年、地区基金项目发表的国内外论文数量统计情况见表6。从项目发表SCI(EI)论文情况来看(表7),2006年资助的面上项目平均发表SCI(EI)检索杂志论文3.2篇,青年基金项目3.0篇;结合表6分析,发表中文文章,面上项目为6.3篇,青年基金项目为3.6篇,地区基金项目为7.3篇。自国家自然科学基金委员会“成果在线系统”启动以来,为项目负责人更全面地反映结题项目已发表的成果提供了新的便捷平台。但是,从2009年度结题报告中也发现,绝大多数项目未利用该系统上传电子版成果,也未按要求以附件形式向基金委学科提供带有标注页的成果复印件,仅仅在结题报告中列出了成果清单及标注基金资助情况。上述情况对学科核实成果数量及其真实性造成很大影响。希望此问题引起项目负责人高度重视,一定按要求在系统中上传发表文章全文并在纸质报告中以附件形式提供标注页证明。62011月底完成项目的主要研究进展2009年底结题项目总体执行情况良好,现将一些领域的主要研究进展总结介绍如下。6.1水循环与气候变化指标自然地理学方向2009年底结题的项目集中于以下7个方面:地貌演变(6项)、水循环与水资源(16项)、生物地理学(17项)、冰冻圈(9项)、土地利用(6项)、气候与环境变化(24项)以及其他(3项)。研究进展如下。6.1.1径流水文化的成因研究发现,我国西部不同雅丹地貌的成因基本可以归结为风水复合侵蚀的结果,构造运动具有控制性的作用;我国中部山(西)—陕(西)地堑区域系列湖盆第四纪期间的湖侵—湖退变化是构造成因,而非气候变化控制;我国东部流域岩性差异和人类活动导致的大气酸沉降组成差异是决定径流化学组成的主要因素;海岸带盐沼植物对悬浮细颗粒泥沙有显著的过滤器效应,盐沼植物对细颗粒泥沙的粘附作用直接促进了细颗粒泥沙在盐沼中的沉积。6.1.2地下水补径排特征研究发现,塔里木河三源流年径流量的增加与该河山区降水、温度的增加相对应,三源流出山口径流量表现为17年的变化周期。在气温上升的情势下,融雪径流峰值提前的幅度随气温增加的幅度而加大;对太行山区流域水循环研究表明,地下水主要受河水补给,降水补给相对较少;对祁连山中段降水研究揭示出,最大降水高度带位于海拔4500～4700m左右,并且降水量从东向西呈减少的规律,黑河流域出山径流的80%形成于祁连山海拔3600m以上的高山冰雪冻土带;对腾格里沙漠2ka来地下水补给研究发现,干旱区地下水补给差值的周期是360a,表明干旱区地下水补给率与太阳活动有关;巴丹吉林沙漠沙区湖泊的演化趋势保持了微咸湖—咸水湖—盐水湖的演化过程,补给沙漠东南部湖泊的地下水主要来源于当地雨量丰沛时期的降水及南缘低山区降水的下渗;对河流水体研究发现,水体中重金属污染一般导致了非残渣态含量升高,输入到水体沉积物的重金属向稳定态(残渣态)转化的过程极其缓慢,冰封期条件会导致沉积物剖面释放Cd、Pb能力增加。6.1.3气候变化和物种多样性对塔里木盆地研究发现,胡杨成熟木上的两种叶形采取了两种忍耐干旱维持膨压的方法。狭叶忍耐极端干旱环境的能力弱于阔叶,河道漫溢过程对下游植物群落生物多样性恢复的作用比地下水抬升区明显得多,塔里木河下游最佳过水时间以7～9月为宜;在青藏高原发现了一系列可以指示植被垂直地带性和特征植被(进而高度)的有机标志化合物,可作为高度计恢复青藏高原古高度;对土壤多样性动态变化研究发现,土壤中生物分类和土壤分类具有极高的相似性,具有相似的结构及多样性特征;对黑龙江土壤动物区系规律研究表明,土壤动物与土壤微量元素相关不明显,大步甲种类的分布随纬度增高而逐渐递减;腾格里沙漠生物土壤结皮在地表的覆盖显著地增加了昆虫的多样性和种的丰富度,不仅为荒漠昆虫提供了生存的适宜生境,而且是主要荒漠昆虫的食物;研究发现,太湖表层藻类的漂移是引起藻类空间分布变化并导致堆积形成水华的最主要原因,建立了太湖特定湖区的短期蓝藻水华预报模型。6.1.4气候变化与气质及有效保存对现代冰川研究发现,冰川积雪中融水下渗为优先水流,动水中的氘比不动水中的多,动水区较高的物质交换速率导致重新冻结冰中平均包含过量的氘,这使冰川积雪存在“同位素分馏的优先交换速率效应”;采用自主设计制造的分析装置对青藏高原冰芯包裹气体分析测试,发现冰芯内气体体积变化与温度变化相关性较小,而与太阳辐射变化呈现良好的相关性;古尔班通古特沙漠冬季积雪具有极低的雪面蒸发率和极高的积雪保存率,而冻结土壤具有相对较高的入渗能力,准噶尔盆地冬季积雪及其有效保存是该地区植被多样性相对丰富的重要原因;对于东北冻土湿地,气候变暖前期的冻土融化可促进泥炭的矿化,多年冻土湿地萎缩和消失,多年冻土湿地与气候变化之间存在着正反馈机制。6.1.5土地利用系统对天山北坡三工河流域研究发现,技术进步在很大程度上可以抵消人口增长带来的负面影响,人类强干扰的土地利用系统的土壤养分普遍高于人类影响较弱的土地利用系统,绿洲土壤总体表现为“碳汇”的趋势;对黄土丘陵区食物系统和退耕研究发现,退耕具有明显的空间集聚性,在主要道路和乡镇居民点两侧退耕比重高,随着距离增加坡地退耕比重下降,生态退耕对黄土丘陵区的食物保障并不构成实质影响;对张家口市坝上的土地持续利用研究发现,城镇化快速发展能减少土地生态压力,土壤年风蚀量的大小顺序是:秋翻耕地>退耕还草地>天然草地>退耕还灌草地>天然灌草地>留茬地。6.1.6中气候变化的动力因子提出了影响干旱区气候变化的西风模式,我国西部地区的干湿气候变化以新疆和高原地区为主受西风带气流的直接影响,我国东部地区包括华南、长江、黄河和东北地区受季风气流的影响,在它们之间存在一条季风边缘活动带。亚洲大陆按环流控制形势基本可划分为“季风亚洲”和“西风亚洲”,两者以现代季风边缘区为界。将青藏高原东北部都兰地区的现生活树与都兰及乌兰地区的墓葬古木相衔接,重建了青藏高原中东部大范围地区过去2485a以来的年均温度变化序列,这是目前亚洲地区最长的树轮重建温度序列。中国绝大部分朝代的灭亡都与该温度序列的低温时期相对应。20世纪是过去千年中最暖的百年,20世纪90年代是最暖的10年,显著升温的月份主要为秋冬两季,而降水则以冬夏为主,青藏高原40多年来年沙尘活动日数、年平均风速处于下降趋势,气候变暖变湿会抑制沙尘天气的发生。模拟和重建数据均表明近2ka来太阳活动是中国温度变化的主要驱动因子之一,推断西伯利亚高压强弱和所在位置的变化可能是驱动沙尘变化的动力因子;对柴达木盆地粉尘沉积研究发现,粉尘源区近地面风力的增强是导致大气粉尘载荷增加的关键因素,而近地面风力的增强主要与北半球高纬地区的变冷密切相关;罗布泊地区研究发现红柳沙包沉积纹层是连续的,纹层年代准确可靠,沉积纹层序列高频变化主要受气温、相对湿度和风速等影响。对石笋研究发现,石笋氧同位素反映了印度洋/太平洋海区大气环流消长的“环流效应”,发现最近千年来年代际温度变化低谷与几个重要的太阳活动极小期非常吻合;重建了近40ka来海南岛周边海岸沙地和南海西北部气候与环境演变过程,发现冰期低海面是大陆架和海岸风成沙发育期,间冰期高海面则是大陆架和海岸风成沙衰退期,太阳辐射以及高纬北大西洋深层水流的变化对我国低纬地区有着重要的影响。6.2地理学6.2.1大都市圈空间演化与仿真研究对长江三角洲地区行政体制内和行政体制外两种形式的尺度重塑进行了实证研究,探讨了我国城市—区域管治尺度的形成过程,尺度的类型、动力机制与转换特征以及尺度重塑和城市空间发展交互作用的机理。以京津冀都市圈为例,对我国大都市圈空间结构演化过程、增长模式进行了实证研究,并建立了解释区域增长和空间结构演化的计量模型,厘定了我国大都市圈空间增长和结构演化的驱动因素;建立了基于agent的单中心城市化仿真模型、基于多主体的区域空间结构演化仿真模型,围绕城市化进程的影响因素以及城市化与工业化关系,区域空间结构演化的影响因素以及空间预测展开了模拟分析和讨论;并提出网络化大都市空间发展战略。在对北京、天津等城市调研和分析的基础上,通过人们对居住环境的反馈信号,定量地估算微观居住环境的价值,进而构筑以“居住环境最优化”为目标的城市空间优化模型,对城市空间结构进行了实证分析。6.2.2关于自然遗产地旅游生态安全评估指标体系分析了城镇化、工业化、农业产业化、全球化等对中部农区发展的影响;提出以农户为主体,通过培育先导农户、加强农区网络联系,鼓励专业村建设的思路。以喀纳斯国家自然保护区为研究区,从自然生态安全、景观视觉安全及地域文化生态安全3个方面构建了自然遗产地旅游生态安全评估指标体系,分析旅游对喀纳斯生态安全的影响,探寻喀纳斯旅游生态安全的限制性因子;提出了“旅游企业+社区居民+当地政府”的经营管理模式,探讨喀纳斯旅游生态安全的调控途径。以辽宁沿海区为例,以海域承载力研究为基础,探讨在不同的区域发展战略条件下海洋资源环境对沿海经济发展及生态环境建设的保障及限制程度,提出基于海域承载力的人海协调发展模式和区域经济可持续发展的途径,探讨科学的区域循环经济体系、产业结构与布局模式,海域资源与环境管理政策体系。计算了西北五省1995—2005年的虚拟水消费量及生产量,对西北地区实施虚拟水战略的潜力进行了评价,并对实施虚拟水战略的影响进行了模拟。6.3土壤科学6.3.1研究结论与对问题的提出建议土壤分类是一项重要的基础性工作,中国土壤系统分类研究已取得举世瞩目的成果,但仍需要进一步完善。如何处理古土壤在土壤分类系统中的地位是国内外亟待解决的科学问题。建立一个包括现代土壤和古土壤在内的完整统一的土壤分类系统是土壤分类研究的国际发展趋势。以东北地区古红土为研究对象,在国内针对古土壤在土壤系统分类中的地位问题进行了研究。研究结果表明,我国北方地区古红土类型众多,其分布大大超过了中国土壤系统分类所界定的范围;从东北地区古红土的形态和微形态特征、理化性质、黏粒矿物组成等基本特性看,古红土具有过去环境条件所形成的明显特征,并非现代成土条件下的产物。通过分析古红土在以往土壤分类中存在问题及其产生原因,研究建议中国土壤系统分类应当调整分类指导思想,使之能够将地表古土壤与现代土壤区分开,而不是把所有地表土壤都看作是现代成土条件下的产物。研究同时建议,在中国土壤系统分类的诊断特性中增设古红土岩性特征,并将不同类型古红土在不同土纲中体现出来,而非统一将其归到新成土纲。6.3.2浅沟地形模型基于区域分布浅沟特点及主要防护措施,以紫色土、花岗岩和第四纪粘土发育的红壤为研究对象,通过构建浅沟雏形模型,注重野外观测和室内模拟结合的方法,研究了绿篱拦挡下浅沟坡面土壤水文特征、浅沟输沙、绿篱淤沙过程及不同空置配置绿篱拦挡下浅沟流水力学特性及相关关系,初步明确了土壤水分与浅沟流的关系,从机理层面解释了绿篱拦挡下浅沟土壤水分特征、浅沟流特性及其与泥沙淤积的定量关系。6.3.3土壤颗粒表面荷导电系现有的基于“点”理论的土壤离子交换平衡模型和动力学方程,在深入解释有关热力学与动力学实验数据时,已面临巨大的困难。原因是这些交换态离子在土粒表面附近的真实状态并不是被吸附在一个个吸附“点”上,而是以“场”的形式分布于土壤颗粒周围。以“场”理论为基础,在如下3个方面取得了突破:研究发现,在水体系中土壤颗粒表面电荷与吸附态反离子一起在颗粒表面附近形成一个很强的电场,这个电场引起的颗粒间的静电排斥压强可以达到数十个大气压。进一步研究发现,静电排斥压强可导致土壤团聚体爆裂。这可能是水土流失和农田面源发生的内在原因。分别从理论和实验上发现,土壤颗粒表面电荷引起的电场是土壤带电离子吸附的主要推动力,离子交换吸附和离子扩散完全是同一个过程,即扩散双电层中的离子交换过程的本质是各种离子在外电场中由活度梯度(含浓度梯度和电位梯度)推动下的“混合”过程。借助于土壤中离子交换平衡研究,成功建立了土壤表面性质多参数联合分析方法,并可实现仪器自动分析。6.3.4土壤金属酶系统研究了参与铁膜形成的过程相关微生物,微生物的参与对铁膜及砷归趋的影响。从水稻土中分别分离到一株微好氧的铁氧化细菌(PSFeM)和一株依赖于硝酸根的铁氧化细菌(PSFeN),而且水稻土中存在着大量的铁还原菌并且多样性丰富,不同铁源对铁还原菌群群落结构及其丰度方面有很大影响。研究表明水稻土中存在着丰富的氨氧化功能菌,其中古菌占主导优势,氨氧化菌群产生的NO3不仅供植物吸收,而且是依赖于硝酸根的铁氧化菌的电子受体。KNO3处理促进了非根际土壤中依赖于硝酸根的铁氧化作用,在氧化铁的同时固定了溶液中的砷,减少了铁和砷的移动性,和对照相比根表铁膜量显著减少,同时吸附的砷也减少,加上铁膜对水稻吸收砷的抑制作用,水稻对砷的吸收也大大减少。6.3.5长期培养和长期配施对团聚体磷素稳定性的影响以旱地红壤长期肥料定位试验为依托,展开了下列研究:长期施用不同肥料团聚体结构及其稳定性;长期不同施肥处理下团聚体内磷素分布及其形态特征;长期不同施肥制度下团聚体的固磷能力;影响团聚体磷素吸附与解吸的主要因素;长期不同施肥制度下团聚体磷素风险分析。结果表明:有机肥的施入不仅有利于红壤旱地土壤大团聚体的形成,还有利于改善团聚体结构及其稳定性;土壤磷水平以及无机磷分布在不同处理和不同粒级团聚体间存在不同差异;长期厩肥无机肥配施,可以改善团聚体组成,提高大团聚体含量,降低团聚体对磷的固定,提高磷肥在红壤旱地中的有效性;铁铝氧化物是磷素吸附的主体,增加有机质含量、施入石灰、降低1～0.25mm土壤团聚体含量均可以降低土壤团聚体对磷素的固定。6.3.6pcbs在根际微域中的降解机理与控制因子以持久性有机污染物多氯联苯(PCBs)等为目标污染物,运用物质分离检测、分子生物技术等先进手段,系统研究了PCBs在根际微域中降解的时间和微空间变化规律,阐明了PCBs胁迫下特异性根系分泌物诱导的土壤理化性状及微生物群落结构的演变特征,揭示了根际毫米级微域中特异性根系分泌物、特殊根际环境与有机污染物降解行为三者之间的互动关系及其互作机理,提出了PCBs在根际微域中快速降解的作用机理及主控因子。6.4遥感、计算机科学、测量与地图学6.4.1冻土水热通量观测系统的建立建立了农田地区非均匀像元尺度热红外辐射方向性模型并分析了其时空尺度效应。建立了基于直方变差图的降尺度转换方法。建立了孔径辐射计近场条件下的可视度函数解析式和数值求解关系式,并获得了我国首批圆极化旋转扫描综合孔径微波辐射图像;分析了实验区冻土的相干性,构建了一个由涡动相关仪、大孔径闪烁仪和自动气象站组成的多尺度水热通量观测系统。构建了土壤水分无线传感器网络,自主开发了便携式三维激光全景扫描系统,为遥感机理研究提供了条件。6.4.2高效、准确的多阶段反演策略实现了基于时序神经网络模型以及动态贝叶斯网络模型的地表参数动态估计方法。提出了一种傅立叶谐波改进的植被指数时间谱去滤波算法。研究和设计了一种改进的自适应粒子群优化算法,并研究了基于最大联合概率和基于局部小波系数特征的遥感影像融合方法,提出多源遥感数据融合统一理论框架。对多阶段反演策略进行了完善。建立了叶片偏振BRDF物理模型,推导并建立了土壤表面偏振散射模型,提出了双层能量平衡模型参数化方案。发展了多角度观测的三维激光雷达森林回波波形模型,提出了稀疏采样的角度光谱指数。提出了基于数学形态学的激光雷达滤波算法、基于分水岭分割和局部最大值的单木检测与树冠分割算法、基于多视几何的图像与激光数据柔性融合方法。融合涡度相关碳通量测定、遥感观测和农业统计数据建立了农田生产力遥感—机理模型;构建了流域尺度非点源污染模拟的生态水文模型。建立了湖泊富营养化遥感监测模型;建立了浅水湖泊遥感反射比以及底质对遥感反射比贡献的估算模型。考虑地表反射的BRDF特性,建立了城市下垫面气溶胶光学厚度定量遥感反演模型,建立了地—气光谱耦合的污染气溶胶遥感模型,初步实现对SO2和NOx衍生气溶胶的的遥感反演。采用陆面数据同化方法,反演得到具有时间、空间和物理一致性的雪水当量数据集。6.4.3语义描述方法在GIS空间要素不确定性建模领域,发展了不确定性理论,系统提出空间数据不确定性原理;提出了基于MDA的空间信息服务组合建模方法,设计了空间信息服务分类体系语义描述方案。系统地研究了CA动态转换规则的自动获取、自学习与自适应、以及模拟不确定性等问题。提出和发展了地理模拟与决策支持系统的理论体系,将元胞自动机和多智能体统一在同一个研究框架内,以解决当前GIS对地理复杂系统过程分析能力较弱的问题。建立了电磁波空间信息的动态可视化表达方法,及基于可视空间信息的可视化决策模式。6.4.4复杂结构区域网平差算法实现高灵敏度GNSS信号处理算法。建立了统一的广义点摄影测量理论模型。实现了基于多种影像特征的多视影像匹配,实现了基于广义点摄影测量和模型导向的建筑物三维重建及激光点云和影像相结合的古文物三维重建。提出了TIN约束下的立体影像特征点自适应匹配传播方法,提高了复杂纹理条件下立体影像匹配的可靠性。研制了无控制点多传感器区域网平差算法。构建了自动综合的算法评价模型和质量监控机制,对多种自动综合算法(选取、合并、化简、位移等),从属性精度、几何精度、空间关系、特征保持、误差传播和适用范围等方面对综合结果的总体质量做出评价,同时对地图自动综合的执行过程进行全程的实时质量监测与控制。6.5污染物的处理过程及其环境效应6.5.1有机污染物的净化作用青藏高原湖泊是研究持久性有机污染物大气长距离输送行为的独特区域。以湖泊鱼为指示物对青藏高原湖泊中POPs的污染特征、浓度分布及其可能来源进行研究。研究发现生物样品中普遍存在POPs类污染物:主要包括有机氯农药(OCPs),多氯联苯(PCBs),二溴联苯醚(PBDEs),全氟化合物(PFCs)以及汞和甲基汞。高原湖泊湖芯研究初步表明一些污染物浓度持续增加,将会对高原生态系统产生长久影响。污染物的长距离传输和沉降显著受到青藏高原夏季印度季风和冬季西风环流的影响。鱼体中污染物浓度随海拔高度而增加以及PCB污染物的分馏效应初步表明青藏高原成为一些持久性有机污染物的聚集地。小白洋淀中多环芳烃(PAHs)以及北京市场淡水鱼中PAHs和OCPs的调查结果显示,PAHs和有机氯农药在食用淡水鱼类主要器官的残留水平与分布特征表明淡水鱼类对多环芳烃具有血脑屏障和肝富集现象,在此基础上对其人体健康的影响风险进行评估,并提出基于物种敏感性分布(SSD)和生态热力学指标(Exergy)的化学污染物生态健康风险评价方法,评估了DDT、六六六、PAHs等毒害污染物对淡水生物和生态系统的影响风险以及对生态系统健康的胁迫效应。DDT、硫丹和三氯杀螨醇在不同暴露条件下对蚯蚓的生理变化及超微结构的影响以及对原生动物群落结构的动态影响的研究结果显示,蚯蚓肠、胃和皮肤中的线粒体、细胞核、肠胃微绒毛以及皮肤角质层对3种农药反应都比较敏感,其中线粒体的损伤程度与农药剂量和染毒时间之间有比较好的相关性;硫丹对蚯蚓毒性作用最强的部位是肠道,而DDT和三氯杀螨醇作用最强的部位是皮肤。蚯蚓的繁殖能力随农药剂量的增加呈现指数减少的趋势,土壤中农药残留浓度的增加将对蚯蚓的繁殖产生严重影响。该研究还结合北京周边地区工业和农业土壤中POPs的暴露水平和污染特征分析,评估POPs的区域风险,为政府部门制定相关政策提供科学依据。对植物角质层的结构特征,有机污染物的吸附作用和跨膜过程研究结果显示有机污染物的吸附性能和规律与角质层的组成、化合物性质、温度和表面活性剂等因素有关,与其糖类含量线性负相关。非极性化合物的Kd值与温度间呈较好的线性负相关,而极性污染物的Kd与温度间的线性相关度较弱。蜡质是渗透过程的关键组分,通过快速吸附缓冲了污染物的扩散,同时为跨膜作用储备了稳定的动力,使得污染物能持续稳定地进入角质层内部,表现为线性渗透。表面活性剂具有双重作用,吸附态表面活性剂增强吸附,而增溶作用降低吸附,综合影响与其浓度和种类相关。上述研究结果对有机污染物在环境—植物系统中的迁移转化和农产品安全生产具有重要意义。6.5.2间隙水相对于海胆结构危险的行为分析从建立分析方法入手,采用现代分析测试技术,以多种分析联用技术为手段,对超富集植物宝山堇菜体内重金属形态分析进行方法研究,对根部及体内不同部位、不同胁迫时间下的重金属形态进行实时动态分析研究,揭示重金属在植物体内的分布规律以及解毒情况,筛选出与重金属富集相关的形态,并通过各项生物验证方法验证其重金属超富集生物功能。借助化学连续提取,扫描电镜(SEM-EDX)和透射电镜(TEM),扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)等分析技术,揭示硒、汞在植株不同组织,细胞不部位的分布特征和赋存形态,研究施用硒制剂对水稻吸收汞行为的影响,并初步阐明硒汞交互作用机理。基于薄膜扩散平衡(DET)原理开发研制出采集沉积物间隙水的高分辨被动采样技术(微型Peeper),获得太湖典型湖区沉积物间隙水磷的高分辨分布,估算出滇池福宝湾底泥内源氮磷营养盐释放通量,此外发现草型湖区间隙水剖面反应性磷具有比较大的空间异质性,藻型湖区间隙水反应性磷随沉积深度的增加呈升高趋势,扩散梯度随水温升高而增强。空间尺度以及样点属性是决定土壤重金属空间变异的决定性因素。将研究区域先期划分,在较小尺度上分别开展空间变异研究,再将结果综合,可降低空间尺度对结果精度的影响。研究结果为土壤环境监测中监测样点网络的建立提出一套采样策略,为土壤环境质量评价提供技术支撑,并为建立统一的土壤环境研究及管理规程提供有益借鉴。6.6区域环境质量和安全6.6.1“公—不同区域或生态系统碳、氮循环基于遥感和多种生态系统观测数据与模型分析手段,建立适合中国生态系统的碳循环过程模型(TECO-R模型),以评估中国生态系统NPP增长驱动下的碳汇潜力;结合野外调查和采样、社会经济统计资料分析、遥感解译、GIS处理等多种技术手段,研究了上海市碳源碳汇格