小波分析气候学应用_小波分析的研究现状

1.出行方式的选择和数学的关系

2.物探星空(探索宇宙奥秘)

3.数学在科学发展中的作用

4.近六十年来我国综合自然地理研究有哪些主要成就?

5.1999-2014国内外遥感技术的发展

6.为什么会有岁差呢？

故称为多分辨率分析.进一步,设Qmf是Pmf与Pm+1f的差别信息,由于Vm+1=VmWm,则Pm+1f=Pmf+Qmf.(4)　将一维多分辨率分析推广到二维

源自: 一种基于数据融合和小波变换的图像边缘检... 《中国科学技术大学学报》 2001年 吴秀清,徐云翔,周蓉

来源文章摘要：论文提出利用数据融合和小波变换进行图像边缘检测的一种方法 .此方法首先对同一地区的多谱段图像用小波变换进行融合预处理 ,然后直接用小波变换系数动态地调整边缘判别的阈值 ,对融合图像进行边缘检测 .试验结果表明 ,此方法不仅能有效地抑制噪声 ,而且对具有多种边缘特征的图像均有良好的适应性 这一系列近似具有不同的分辨率,因而称为多分辨率分析.借鉴于金字塔算法,人们将连续小波理论推广到离散领域.从滤波器概念上讲,小波变换就是不断以两组正交的高通和低通溥波器对愉入信号f(t)进行滤波

源自: 一种失真度可控的图像编码方法 《无线电通信技术》 19年 徐佩霞,孙功宪

来源文章摘要：提出一种基于小波变换和误差反馈的可选失真度的图像编码方法,适用于远程数据库查询和可变比特率图像分层传输。它通过小波变换把图像分解到不同分辨率上,然后用误差反馈的方法进行逐级补偿。由于所有前级分辨率的编码误差都可以得到补偿,因而可以恢复无失真的图像。 它对信号局部化分析是在许多不同尺度上进行的,因而又称为多分辨率分析〔2,3〕.小波分析的范围十分广泛,它包括:在数学领域的数值分析、构造快速数值方法、曲线曲面构造、微分方程求解、控制论等

源自: 反刍动物前胃舒缩应变的小波分析 《新疆农业大学学报》 2003年 刘后森,李志斌,魏俊智

来源文章摘要：　用DASP小波分析模块,对反刍动物(绵羊、黄牛)的前胃各测点(瘤胃、网胃、网瓣口和瓣胃大弯)在4种生理状态下(食、食后、反刍和正常)的舒缩应变时域曲线进行小波分解,给出不同频段谐波舒张和收缩应变幅值统计量,小波分析结果表明各测点在4种生理状态下主频与谱分析结果一致。 这种逐级分析方式称为多分辨率分析,是小波变换在实际工程应用中的一个重要方向.ξi通常为指数分布、对数正态分布、正态分布和Gamma分布等

源自: 小波及混沌学习神经网络在短期电力负荷预... 《计算机工程与应用》 2003年 杨延西,刘丁,李琦,郑岗

来源文章摘要：该文提出了用小波和神经网络混合模型进行电力系统短期负荷预测方法。首先基于小波多分辨率分析方法将负荷序列分解成具有不同频率特征的序列。然后,根据分解后的各个分量的特点构造不同的神经网络模型对各分量分别进行预测。神经网络算法用混沌学习算法,与传统BP算法相比,该算法利用混沌轨道的游动性使系统能够跳出局域极值的束缚而寻求全局最优点,这样克服了BP学习算法所存在的本质问题,可以加快网络学习速度和提高学习精度。最后对各分量预测信号进行重构得到最终预测结果。在构建网络模型时,该文考虑了气候因素的影响,并把它作为网络的一组输入点。实验结果表明基于这一方法的负荷预测系统具有较好的精度及稳定性。 再对LL(x,y)进行迭代分解,就得到二维图像f(x,y)的多级分解,或称为多分辨率分析.小波变换的结果是原始信号在一系列倍频程划分的频带上的多个高频带数据和一个低频带数据

源自: 基于小波变换统计特征的图像压缩算法的研究 《生物医学工程学杂志》 2002年 吴宝明,侯文生,彭承琳

来源文章摘要：图像能量的统计分布是图像压缩处理的重要依据。在研究小波子带图像统计特性的基础上 ,提出了一种新的基于小波子带图像统计特征和人眼视觉特性的图像量化编码算法。实验证明 ,该算法具有计算简单、压缩效率较高的特点 在这种意义下小波分析又可称为是多分辨率分析,它是傅立叶分析发展史上里程碑式的进展.它已经广泛应用于信号处理、地震勘探、天体识别、机械故障诊断与监控等科技领域

源自: 心电图信号处理技术及小波变换方法 《大连轻工业学院学报》 2001年 张淑清,李昕,李长吾,王力

来源文章摘要：给出了心电信号处理的两种方法。第一种方法是运用合成技术 ,它可以保证波形的完整 ,而且便于实现。第二种方法是运用小波分析。小波变换适用于分析非平稳信号 ,适宜于对心电图数据进行预处理和特征提取。本文应用Mallat算法对心电图信号进行了多尺度分解 这种由粗及精对事物进行多尺度分析的方法称为多分辨率分析.指纹图像的模式是类周期模式,不同区域中的脊线方向和脊线空间频率代表不同指纹图像的本质属性

源自: 基于代数特征和几何特征的快速指纹识别 《浙江理工大学学报》 2005年 李小云,胡之惠

来源文章摘要：对仅基于指纹几何特征的匹配方法进行取长补短,提出新的基于指纹代数特征和几何特征的分阶段匹配方法。实验证明该方法在保证较高识别率的同时,匹配时间缩短了47.5%。该算法有望发展成为一种实用、有效的指纹识别技术。 这种由粗及细对事物的分析就称为多分辨率分析.在时域中,尺度由大到小变化,对应的频域尺度由小到大变化,由低通滤波器可得到大尺度信息,即低频信息——信号轮廓信息,由高通滤波器可得到小尺度信息,即信号高频信息——噪声及突变信息

源自: 基于小波变换的心电信号噪声处理 《西北工业大学学报》 2005年 张泾周,寿国法,戴冠中

来源文章摘要：以小波变换的多分辨率分析为基础 ,通过对体表心电信号 ( ECG)及其噪声的分析 ,对 ECG信号中存在的基线漂移、工频干扰及肌电干扰等几种噪声 ,设计了不同的小波消噪算法 ;并利用MIT/BIH国际标准数据库中的 ECG信号和程序模拟所产生的 ECG信号 ,分别对算法进行了仿真与实验验证。结果表明 ,算法能有效地滤除 ECG信号检测中串入的几类主要噪声 ,失真度很小 ,可满足临床分析与诊断对 ECG波形的要求 其基本思路是将L￣2（R）空间中的函数f看作逐级近似的极限每一个近似是f的一个光滑了的版本而相继近似的分辨率不同因此称为多分辨率分析.逐级近似的标架需要具有某些平移不变性更精确地说多分辨率分析由嵌套性、完备性、伸缩性、线性组合性等项要求组成（A）￣1

源自: 标准正交紧支集小波基与地震数据的分解和... 《大庆石油地质与开发》 1995年 杜丽英，吴永刚，徐果明

来源文章摘要：本文讨论了Daubechies标准正交紧支集小波基，借助于多分辨率分析方法，建立了地震数据的分解和重建算法，并对实测地震数据进行了压缩和重建。 的这种嵌套结构通常被称为多分辨率分析,值得注意的是,子空间,.z不能由单个函数整数平移得到,这是多小波区别于传统小波的重要特征之一

源自: 多小波的研究进展及其在电力系统中应用的... 《电力系统自动化》 2004年 刘志刚,何正友,钱清泉

来源文章摘要：多小波可以同时具有对称性、正交性、短支撑性、高阶消失矩等性质,这是传统小波无法比拟的。通过引入最早的多小波,介绍了多小波的基本性质;详细讨论了目前多小波理论的研究现状,并对几种常用的多小波进行比较;深入讨论和分析了多小波的预处理问题,并进行了归类;结合电力系统领域,提出和探讨多小波理论在实际应用中存在的问题;最后对多小波今后的研究问题和在电力系统中的应用进行了展望。

出行方式的选择和数学的关系

于非线性时间序列分析经验模态分解和小波分解异同性的研究

龚志强 邹明玮 高新全 董文杰

摘 要：基于经验模态分解(EMD)的希尔伯特变换(HT),是对非线性时间序列基于EMD进行分解,然后通过HT获得频谱.利用理想时间序列和青藏高原古里雅冰芯18O时间序列,系统地分析比较了EMD和小波分解(WD)以及HT和小波变换在非线性时间序列处理中的优劣,并针对它们各自的缺点提出了可能改进的设想.研究结果表明,将基于EMD的方法和基于WD的方法有机结合起来应用,可以更有效地识别原时间序列的特征信息.

关键词：经验模态分解;小波分解;理想时间序列;古里雅冰芯

文章编号：1000-3290/2005/54(08)/3947-11

On the difference between empirical mode decomposition and welet decomposition in the nonlinear time series

Gong Zhi-Qiang Zou Ming-Wei Gao Xin-Quan Dong Wen-Jie

基金项目：国家重点基础研究发展规划(批准号:2004CB418300)和国家自然科学基金(批准号:90411008,40231006)资助的课题.

作者单位：龚志强（扬州大学物理科学与技术学院,扬州,225009;国家气候中心气候研究开放实验室,北京,100081）

邹明玮（扬州大学物理科学与技术学院,扬州,225009;中国科学院大气物理研究所,北京,100029）

高新全（国家气候中心气候研究开放实验室,北京,100081）

董文杰（国家气候中心气候研究开放实验室,北京,100081）

参考文献：

[1]Huang N E, Shen Z, Long R S et al1998 Proc. R. Soc. Lond. A454 899

[2]Huang N E 1999 Ann. Rev. Fluid Mech. 31 417

[3]Feng G L, Chou J M, Dong W J 2004 Chin. Phys. 13 1582

[4]Feng G L, Dong W J 2003 Chin. Phys. 13 413

[5]Dai X G, Wang P, Chou J F 2004 Prog. Nat. Sci. 14 73

[6]Li J P, Tang Y Y 1999 Application of Welet Analysis ( Chongqing:Chongqing University Press)(in Chinese)[李建平、唐远延1999小波分析方法的应用(重庆:重庆大学出版社)]

[7]Mallat S 1989 IEEE Trans. Signal Proces. 37 2091

[8]Mallat S, Hwang W L 1992IEEE Trans. Inform. Theory 38 617

[9]Xiong X J, Guo B H, Xu Y M 2002 J. Ocean. HB Seas 20 12(in Chinese)[熊学军、郭炳火、胡筱敏2002黄渤海海洋20 12]

[10]Farge M 1992 Ann. Rev. Fluid Mech. 24 395

[11]Tewfiki A H 1992 IEEE Trans. Inform. Theory 38 747

[12]Li B B 1994 J. Electron. 16 646(in Chinese)[李兵兵 1994 电子科学学刊16 646]

[13]Wang J Z 1998 Auto.Elec.Power Sys.22 40(in Chinese)[王建赜1998电力系统自动化22 40]

[14]Yao T D,Yang X M,Kang X C 2001 Quatern.Sci.21 514(in Chinese)[姚檀栋、杨学梅、康兴成2001第四纪研究21 514]

[15]Zhang X P,Yao T D,Jin H J 2000 J.Glaci.Geocr.22 23(in Chinese)[章新平、姚檀栋、金会军2000冰川冻土22 23]

[16]Zhang X P,Shi Y F,Yao T D 1995 Sci.China D 38 854(in Chinese)[章新平、施雅风、姚檀栋1995中国科学D 38 854]

[17]Yao T D,Jiao K Q,Li Z Q 1994 Sci.China B 24 763(in Chinese)[姚檀栋、焦克勤、李忠勤1994中国科学B 24 763]

[18]Briffa K R 1998 Nature 391 678

[19]Briffa K R 1998 Nature 393 450

[20]Stagke D W 1998 Science 280 564

[21]Briffa K R 1998 Quatern. Sci. Rev. 19 87

[22]Liu C X2001 J.Trop.Meteor.17 381(in Chinese)[刘春霞2001热带气象学报17 381]

物探星空(探索宇宙奥秘)

出行方式的选择和数学的关系

数学是一门工具性很强的科学，它与别的科学比较起来还具有较高的抽象性等特征。起初是计算机科学工作者离不开数学，而数学工作者认为计算机对他们可有可无，但是现在是互相都离不开对方了，计算机也提高了数学工作者在人们心目中的地位，大部分的数学工作者开始认识到计算机的重要性，并越来越多地进入到计算机领域发挥作用。但是随着人工智能、GPS（全球定位系统）等飞速的发展和计算机运算性能飞跃性的提升，计算机的优势越来越深入到思维领域，于是计算机将高深的数学理论用到实际中来，十分有效地解决了许多实际问题，例如著名难题四色问题就是被计算机证明的。问题的求解过程中有许多具有实用价值的数学分支如分析几何、小波分析、离散数学、仿生计算、数值计算中的有限单元方法等。它让人们知道计算机程序设计结合的就是数学知识和数学思想。

软件编程是基于数学模型的基础上面的，所以，数学是计算机科学的主要基础，以离散数学为代表的应用数学是描述学科理论、方法和技术的主要工具。软件编程中不仅许多理论是用数学描述的，而且许多技术也是用数学描述的。从计算机各种应用的程序设计方面考察，任何一个可在存储程序式电子数字计算机上运行的程序，其对应的计算方法首先都必须是构造性的，数据表示必须离散化，计算操作必须使用逻辑或代数的方法进行，这些都应体现在算法和程序之中。此外，到现在为止，算法的正确性、程序的语义及其正确性的理论基础仍然是数理逻辑，或进一步的模型论。真正的程序语义是模型论意义上的语义。于是软件编程思想运行的严密性、学科理论方法与实现技术的高度一致是计算机科学与技术学科同数学学科密切相关的根本原因。从学科特点和学科方法论的角度考察，软件编程的主要基础思想是数学思维，特别是数学中以代数、逻辑为代表的离散数学，而程序技术和电子技术仅仅只是计算机科学与技术学科产品或实现的一种技术表现形式。

（一）数学在计算机领域的发展

如今形形 *** 的软件，都与数学有必然的联系，它们相互相成。例如，逻辑学在学科中的应用从早期的数理逻辑发展到今天的程序设计模型论；数学在学科中的应用从早期的抽象代数发展到今天的图形学、工程问题方面；几何学的应用从早期的二维平面计算机绘图发展到今天的三维动画软件系统，并在与复分析的结合中产生了分形理论与技术；在游戏、图形软件开发中引用了线性代数中大量的坐标变换，矩阵运算；在数据压缩与还原、信息安全方面引入了小波理论、代数编码理论等。

（二）软件编程的思维定式

软件编程的思维定式决定了一个人编程的水平，在编程过程中，数学思维清晰，编写出来的程序让人耳目一新。结合教学，通过调查分析，了解到超过85%的学生，他们在编程时是根据语法而编写程序，完全脱离了软件编程的思维，这种思维定式使得他们编写的程序相当糟糕，没有一点逻辑。

之所以造成这种软件编程的思维，是因为他们平时对数学思维的培养不够重视。很多学计算机的学生想：学高数，这有什么用？学线性代数有什么用？学离散数学，有什么用？于是他们很少去上这些课，马马虎虎，整天闷在寝室里，玩玩游戏，装装软件，看看C语言。只知道概率问题和矩阵知识在其它课程上起到了互补作用，学的不是很深。但是当他们看到<>时，感到其中的内容对他们而言感觉相当的艰涩难懂，这时他们就隐约感觉到了数学思维的作用了。在此之前，他们不仅荒废了大学的高等数学,连初中的初等数学也忘的好多，当他们进行高抽象思维时，确实感觉自己的思维已经很迟钝了。学计算机的学生之所以觉得《数据结构》这门课程很难，就是因为他们的数学思维锻炼的不够！其实生活中有很多这样的例子：对于一个刚毕业的，编应用软件的大学生，在编程中用到《线性代数》的矩阵时，恐怕便会想,在大学把线性代数学好就好了；当在程序中用到动态链表、树时，恐怕也会想“在大学时花点时间去学《数据结构》，会多么的有意义”；当学数据结构时，恐怕也会想“学《离散数学》时为什么要逃那么多的课，要不然学离散的时候就会很轻松”。所以数学思维不够，在软件编程会有很多的疑虑，显的有点缩手缩尾，而且写的程序也不够健全，缺乏逻辑。

（三）软件编程与数学思维的融合

很多专业人士觉得数学和软件编程能力就像太极和拳击,软件编程能力很强就好比出拳速度很快很重,能直接给人以重击；数学很好的话就好像一个太极高手,表面上看没有太大的力量但是内在的能量是更强大的，但是好的拳击手是越年轻越好,而太极大师都是资历越深越厉害。所以数学是成就大师的必备能力，虽然很多学生看上去感觉没有什么用途,但是到了一定的水平之后就会体会它的力量了。

出行方式的选择和数学的关系

请详细描叙问题

高德导航里的选择出行方式在哪

高德导航就是一个驾车导航，不支持选择出行方式。

可以选择出行方式的是高德地图。确定目标点后，选择“去这儿”（不要直接选择导航），屏幕上方就会出现各种出行方式的符号，有驾车，公交，步行，等等。就可以选择了。

1200千米选择什么出行方式

目前

个人感觉 从经济 与 便捷上讲

乘坐动车或者高铁比较好，如果有优惠的机票也是不错的选择

希望对你有帮助

选择适合夜晚的出行方式

晚上天气好的时候天气温暖的时候你可以选择跟朋友一起出去骑车游湖。

连云港到南京的路程有多远？交通出行方式的选择和时间费用？

我常年来往南京和连云港，从新浦到南京城区实际路程要370公里，每天去南京的长途车非常多，几乎一两个小时就有一趟，站内100，站外六七十块，。。走高速大概三个半小时，走国道最慢也就四个小时多点，这是平均时间。。坐火车76左右，七个小时到，比较慢。。。。有学生证在寒暑半票。。。。。。。

魔方和数学的关系

立体几何 建筑学 结构问题

老人旅游选择什么出行方式好？

您好！

邮轮旅游比较适合老年人出行。因为邮轮旅游是一种慢生活的旅游方式，吃住行都在邮轮上，可以省去舟车劳顿的辛苦，在你休息或者入睡期间，已经从一个港口到达下一个目的地。

希望对您有帮助，感谢您的提问！如需了解更多旅游信息，欢迎登录同程邮轮旅游频道

西藏的出行方式该如何选择?

拉萨市西藏最大的公路枢纽,公路四通八达,东至林芝、昌都,西至日喀则、江孜及樟木,北通格尔木。青藏公路是进藏公路中的主动脉,是世界上海拔最高、线路最长的柏油公路,也是目前同往西藏路程最短、路况最好且最安全的公路。青藏公路是有客运班车营运的线路,普通家用轿车也可以上路。沿途景观有草原、盐湖、戈壁、高山、荒漠等。昆仑山口、五道梁、唐古拉山口等路段海拔较高而且气候严寒多雨雪,应备足防寒衣物,并随身携带预防及治疗高原反应的药物,如奥默携氧。川藏公路北线是西藏与内地间通车的第一条公路,所经过地区多为牧区,海拔更高,人口稀少,景色原始壮丽。南线经过的地方人口相对密集,沿线都为高山峡谷,风景更为秀丽。沿川藏公路进西藏,需翻高山、跨急流,路途艰辛且多危险,每年最佳时节是5月份和8月中旬至10月。川藏线经常因泥石流和塌方封路,邦达到八宿,通麦段等处最为频繁。滇藏公路是四条入藏公路中海拔最低的通道,全程最高海拔只有4300米的红拉雪山口。最佳行车季节为每年8-10月,其中中旬至芒康段经常在雨季时出现塌方甚至泥石流,应提前打听路况。滇藏公路无直达客车,沿途需转数次车,且德钦至芒康无客车,只能搭乘火车前往。

记得纳啊

家和数学的关系

这个问题有些笼统，是问和数字还是和数学的关系？，统筹优化都是属于数学的东西，以前中学里有篇文章关于华罗庚烧水的时间安排问题，都和数学有关呀！简单层面上，凡是和数字有关的都属于数学，细致一些，有些解决问题的方法也和数学有关呀！例如现实生活中常提到的一个词“黄金分割”，为什么女孩愿意穿高跟鞋呢？原因是人的上半身和下半身之比往往达不到0.618，如果加上高跟鞋的高度，恰好能达到，她的体型看上去就特别和谐，视觉的冲击就特别大。如有一天你和一个朋友去必胜客吃饭，点了一个12寸的披萨，结果服务员说没了，就说给你们一个9寸的外加一个6寸的来抵换，你的朋友觉得还好，立马同意了，那你呢？经过估算，实际上是吃了很大的亏（一个9寸的披萨加上一个6寸的披萨，总共的面积只有＝63.62＋28.274＝91.894 平方寸！只有大约92平方寸！而一个12寸的披萨面积有113平方寸！）。结论：数学真的很重要！其实在我们的周围有很多事情都是可以用数学来解决的，无非很多人都没有用数学的眼光来看待。

春节旅游如何选择出行方式

春节期间您可以从国旅在线，或者神舟国旅总社，报名参加一个从北京出发去三亚的自由行，这样比较适合您。

他们提供机票，酒店，其他的您自由安排。

我给您找了一个去三亚的行程。您看是否和您的意。

参考报价：2480元。这是参团的价格，自由行的稍贵。

第1天 北京机场乘机赴三亚

北京机场乘机赴三亚（参考起飞时间09：50—10：20），入住酒店；

已含门票：行程所列

未含门票：无

住 宿：四星

交 通：飞机

餐 食：不含早餐 不含午餐 不含晚餐

购 物：无

第2天 万泉河

车观红色娘子军塑像，车览有号称海南母亲河之称的万泉河，乘竹筏漂流于万泉河之上，观两岸美丽的雨林风光；

已含门票：行程所列

未含门票：无

住 宿：四星

交 通：旅游大巴

餐 食：含早餐 含午餐 含晚餐

购 物：无

第3天 参观博鳌亚洲论坛成立会址及景区

乘车赴各国政要、商业巨子、各大媒体风云人物一年一度聚首的地方——博鳌，参观博鳌亚洲论坛成立会址及景区；自费乘船游览博鳌水城，欣赏由万泉河、九曲江的入海口冲出的宛如玉带的沙滩——玉带滩，游览兴隆南药植物园；品尝咖啡；海天奇观大小洞天（自理）；

已含门票：行程所列

未含门票：玉带滩 大小洞天

住 宿：四星

交 通：旅游大巴

餐 食：含早餐 含午餐 含晚餐

购 物：无

第4天 游览国家4A级景区天涯海角，“南天一柱” 游览亚龙湾中心广场

车观“海上森林”之称的红树林，外观美丽之冠，大（小）东海旅游度区，车览情侣路“椰梦长廊”，游览国家4A级景区天涯海角，“南天一柱”等、是情人见证自己忠贞爱情的理想场所；游览黎村苗寨—观看黎苗歌舞表演；海南茶艺文化；天下第一湾沙滩----亚龙湾沙滩漫步；游览亚龙湾中心广场，游览贝壳馆，图腾柱；

已含门票：行程所列

未含门票：无

住 宿：五星

交 通：旅游大巴

餐 食：含早餐 含午餐 含晚餐

购 物：无

第5天 蜈支洲岛 东方佛教文化苑

游览东方的马尔代夫—蜈支洲岛，万里海疆第一佛塔—东方佛教文化苑（含门票、素斋，参观亚洲最大的千手观音像）, 水晶世界,乘机返北京（参考起飞时间14：00—15：15）结束愉快的旅程！

已含门票：行程所列

未含门票：无

住 宿：无

交 通：飞机

餐 食：含早餐 含午餐 不含晚餐

购 物：无

数学在科学发展中的作用

宇宙是一个神秘而又充满未知的地方，人类一直在探索宇宙的奥秘。随着科技的发展，人类对宇宙的探索也越来越深入。物探星空是一种利用物理学原理来探测宇宙的技术，它可以帮助我们更好地了解宇宙的构成和演化。本文将介绍物探星空的操作步骤和应用。

物探星空的操作步骤

物探星空的操作步骤主要分为三个部分：观测、数据处理和分析。下面我们将详细介绍每个部分的操作步骤。

观测

观测是物探星空的第一步，它是获取数据的基础。观测需要使用一些专门的设备，如望远镜、射电望远镜等。观测的过程需要注意以下几点：

1.选择观测地点：观测地点需要远离城市和光污染，以减少外界干扰。

2.选择观测时间：观测时间需要在夜晚或者没有云层的白天进行，以保证观测效果。

3.调整设备参数：根据观测对象的特性和距离，调整望远镜或射电望远镜的参数，如焦距、光度等。

数据处理

数据处理是物探星空的第二步，它是将观测到的数据转化为可以分析的形式。数据处理需要使用一些专门的软件，如MATLAB、Python等。数据处理的过程需要注意以下几点：

1.数据清洗：将观测到的数据进行清洗，去除异常值和干扰信号。

2.数据转换：将观测到的数据转换为数字信号，并进行样和量化。

3.数据压缩：将处理后的数据进行压缩，以减少存储空间和传输带宽。

数据分析

数据分析是物探星空的第三步，它是从观测数据中提取有用信息的过程。数据分析需要使用一些专门的算法，如小波变换、功率谱分析等。数据分析的过程需要注意以下几点：

1.数据预处理：对处理后的数据进行预处理，如去噪、滤波等。

2.特征提取：从预处理后的数据中提取有用的特征，如频率、能量等。

3.数据分类：将提取出的特征进行分类，以区分不同的物质和现象。

物探星空的应用

物探星空的应用非常广泛，下面我们将介绍几个常见的应用领域。

天文学

天文学是物探星空的最主要应用领域之一。通过观测星系、恒星和行星等天体，物探星空可以帮助天文学家更好地了解宇宙的构成和演化。

地质学

地质学是物探星空的另一个重要应用领域。通过观测地球内部的物质分布和运动情况，物探星空可以帮助地质学家更好地了解地球的内部结构和演化。

气象学

气象学是物探星空的另一个应用领域。通过观测大气中的物质分布和运动情况，物探星空可以帮助气象学家更好地了解天气变化和气候演化。

近六十年来我国综合自然地理研究有哪些主要成就?

数学是为了探索宇宙的奥秘。如所知，星球与地层、热与电、变异与存在的规律，无不涉及数学真理。如果说语言反映和揭示了造物主的心声，那么数学就反映和揭示了造物主的智慧，并且反复地重复着事物如何变异为存在地故事。数学集中并引导我们地精力、自尊和愿望去认识真理，并由此而生活在上帝地大家庭中。正如文学诱导人们地情感与了解一样，数学则启发人们地想象与推理。

高新技术的基础是应用科学，而应用科学的基础是数学。这样，数学必将成为社会高速发展的最有力的加速器，推动社会前进；数学将是我们开启科学殿堂大门的金钥匙，帮助我们拥有知识宝库；数学将为我们插上最有力的翅膀，让我们飞向灿烂的明天。

在科学发展的进程中，数学的作用日见凸现。一方面，高新技术的基础是应用科学，而应用科学的基础是数学；另一方面，随着计算机科学的迅速发展，数学兼有了科学与技术的双重身份，现代科学技术越来越表现为一种数学技术。当代科学技术的突出特点是定量化，而定量化的标志就是运用数学思想和方法。精确定量思维是对当代科技人员的共同要求，所谓定量思维指人们从实际中提炼数学问题，抽象为数学模型，用数学计算求出此模型的解或近似解，然后回到现实中进行检验，必要时修改模型使之更切合实际，最后编制解题的计算软件，以便得到更广泛和更方便的应用。高技术的高精度、高速度、高自动、高质量、高效率等特点，无一不是通过数学模型和数学方法并借助计算机的控制来实现的。

电子计算机是数学与工程技术相结合的产物，而在其发展的每个历史关头，数学都起了关键的作用。

一位物理学家写道：“贯穿整个物理科学的曲折变化的历史，有一个仍然不变的因素，就是数学想像力的绝对重要性。每个世纪都有它特有的科学预见和它特有的数学风格。每个世纪物理科学的主要进展都是在经验的观察与纯数学的直觉相结合的引导下取得的。对于一个物理学家来说，数学不仅是计算现象的工具，也是得以创造新理论的概念和原理的主要源泉。”

我国研制，试验次数仅为西方国家的十分之一，从爆炸到氢弹研制成功，只花了2年零3个月，大大低于美国所花的时间，其原因之一是选派了许多优秀数学家参加了研制工作。

长江三峡枢纽工程是举世瞩目的。按照设计，三峡工程水电装机总容量为1768万千瓦，年发电量为840亿度，建成后的三峡大坝将是一座高达200米、长近2000米的混凝土拦江大坝，简直是一座混凝土的小山。建造如此宏伟的工程，要解决无数难题，其中最重要的问题之一是大体积的混凝土在凝结过程中化学反应产生的热量。这种巨大的热量将危及大坝的安全。我国科学家自行研制的可以动态模拟大体积混凝土的施工的温度、应力和徐变的计算机软件，可以用来分析、比较各种施工方案，设计最佳的施工过程控制，还可以用来对大坝建成后的运行期进行监控和测算，以保障大坝的安全。在长江三峡大坝的建设中，可以说数学功不可没。

数学在现代战争中有着举足轻重的作用。有人说，第一次世界大战是“化学战”（火药）。第二次世界大战是“物理战”（机械），现代战争是“数学战”（信息、计算机）。

1991年1月美国对伊拉克实施“沙漠风暴”行动前，美国曾严肃地考虑了一旦伊拉克点燃科威特的所有油井将会造成的后果。据美国《超级计算评论》杂志披露，五角大楼要求太平洋——赛拉研究公司研究此问题。该公司使用偏微分方程理论和数学模型方法，在进行了一系列模拟计算后得出结论：大火造成的烟雾可能导致一场重大的污染，它将波及波斯湾、伊朗南部、巴基斯坦和印度北部，但不会失去控制，不会造成全球性气候变化，不会对地球的生态和经济系统造成无可挽回的损失。这样才促使美国下定决心实施“沙漠风暴”行动。

1998年我国大洪水期间，为了确保武汉、南京等大工业城市的安全，有关部门面临荆江分洪的问题。20吨已经装好，爆破进入倒计时，但这一方案在最后一刻被放弃。据当时的新闻报道，由多方专家组成的水利专家组用数学里的有限元法对荆江大堤的体积渗漏进行了测算，确定出一个安全系数。按照这个结果，沙市水位即使涨到45.3米，也可以坚持对长江大堤严防死守，不用分

1999-2014国内外遥感技术的发展

综合自然地理学(Integrated physical geography)是在部门自然地理学的基础上对自然

地理环境整体进行系统的综合研究。早在20世纪50年代末期，前苏联A.R.伊萨钦科

来中国讲学，系统介绍了有关地理壳、自然区划和景观学的进展。这个讲学的进修班在

林超教授领导下经集体讨论，确定了“综合自然地理学”的学科名称，并发展为自然地

理学的一门独立分科。综合自然地理学是中国学者创立和命名的学科，这与中国传统文

化的影响有关，也与老一辈地理学家的长期努力有关。在此之前，林超、黄秉维等就已

从事自然地理的综合研究工作,如黄秉维在20世纪30年代编撰了《自然地理原理》和

《中国地理》等，周廷儒在30-40年代开创对历史时期环境变化的综合研究。我国综合自

然地理学实际上既经历了20世纪初的西方近代地理学的传入，又继承了中国古代地理学

的传统，还受到原苏联地理学思想的深刻影响，并且与国家的经济建设密切结合，形成

和发展成为具有中国特色的综合自然地理学。

20世纪80年代，钱学森提出要发展地球表层学，本来即以地球表层为研究对象，

并在全球自然地域分异规律方面有所建树的综合自然地理学正好与之契合。面对地球表

层这一复杂巨系统，综合自然地理学在研究中用了系统科学的理论和方法。90年代针

对西方提出的地球系统科学和可持续发展，黄秉维提出建立“陆地系统科学”[6]的理论体

系。他指出，区域持续发展研究的理论基础是对地球表层（主要陆地表层）自然与人文

各种要素的综合规律的揭示，即陆地系统科学。地球系统科学中大气基本是气体，海洋

基本是液体，陆地由固体、液体、气体组成，生物界亦最复杂，受到人类活动的影响最

深，与人类生存和发展关系又最密切[6]。建议以研究中国区域可持续发展为任务带动陆地

系统科学的发展[7]。陆地系统科学的提出进一步体现了综合性地理研究的思想，促进了综

合自然地理学的理论建设。进入21世纪，综合的理论和方法在与国际重大研究结合

中进一步得到发展。

综合自然地理学还大量展开了综合研究实践，如综合自然区划、综合开发、国

土整治、区域规划、环境保护等工作，以自然地理学为基础，结合相邻学科的理论方法，

去解决那些具有综合性特点的复杂问题，这使它的发展能够适应时代发展的需要。

有老一辈综合自然地理学家如林超、黄秉维、周廷儒、赵松桥、陈传康等奠定的基

础，也有许多中、青年综合自然地理工作者的不懈努力，目前的综合自然地理学已经有

了长足的发展。50多年来，中国的综合自然地理学研究在古地理学、现代自然地理过程、

土地科学、综合自然区划与区域可持续发展等领域的发展均取得了显著进展[3]。综合自然

地理学理论和应用的深化对整个地理学综合研究的深入发展起到了促进作用。

1.2综合自然地理视角的景观生态学

景观生态学(Landscape ecology)是研究和改善空间格局与生态和社会经济过程相互

关系的整合叉学科。其核心内容包括景观结构、景观功能和景观动态等，研究重点

集中在景观格局与生态过程相互关系及其尺度效应、人类活动对于景观结构、过程和功

能的影响，及其景观异质性的持续性利用与管理等[8]。

景观生态学既有地理学派也有生态学派，目前在地理科学领域中与综合自然地理学

难分伯仲，许多景观生态学家也是综合自然地理学家。这要从它的渊源说起。

景观生态学起源于欧洲，一般认为其创始人是德国地理学家特罗尔(Carl Troll，

1899-15)，他于1939年正式提出“景观生态学”一词[9]，并在1968年将其定义为：

“研究一个给定景观区段中生物群落和其环境间的主要的、综合、因果关系的科学。这些

关系在区域分布上具有一定的空间结构(景观镶嵌体与组合)，在自然地理分布上具有等

级结构”。欧洲的景观生态学不论从诞生的学科背景还是其完善过程和学科贡献，以及应

用指向，都带有浓重的综合自然地理学色彩。其关注的重点从土地利用评价与规划逐渐

扩展到开发与管理、生物多样性保护等领域，在理论上强调景观的多功能性、综合

整体性、景观与文化的协同，并提出了整体性景观生态学的概念框架。北美的景观生态

学是在欧洲影响下，从20世纪80年代初开始发展，并逐渐形成了自己的特色，以景观

生态过程、数量化和模拟研究以及自然景观研究见长。欧洲和北美的景观生态学研究基

本上引领了国际景观生态学发展的主要方向，二者也在不断地相互影响、相互渗透，推

动着景观生态学学科体系的不断发展和完善[10]。

中国的景观生态学从介绍国外先进国家的同类研究工作开始。早期翻译欧洲景观生

态学文章的有刘安国、林超、陈昌笃等，而李哈滨则是较为系统地介绍了北美学派的景

观生态学。1990年，肖笃宁主持翻译了R.T.T.Forman和M.Godron的《景观生态学》一

书[11]，标志着景观生态学的概念、理论和方法已基本被我国学界所接受。此后，我国景观

生态学工作者相继开展了实质性的研究工作[12]。经过20余年的努力,在景观格局与生态

过程、土地利用与动态、景观规划与设计、环境影响评价与自然保护等方面的研究与应

用中取得了重要进展[13]。从整体上看，尽管我国的景观生态学发端于对欧洲景观生态学理

论、方法和技术的引进，但研究范式接近于北美地区，即更多的带有生态学方法论色彩。

2.1基础研究与理论进展

2.1.1陆地表层系统自然地理过程陆地表层系统自然地理过程研究与近年来国际上非

常活跃的地球系统科学、全球环境变化研究相呼应，结合“全球变化与区域响应”、“人

类活动对地球系统的影响机制”等科学命题[14,15]，自然地理过程研究从自然过程研究转向

自然过程与人文过程的综合研究，从无机过程研究转向无机—有机的综合研究，从单一

要素研究转向多要素综合研究，从宏观研究转向宏观与微观的结合研究。研究强调人为

因素在各种过程中的作用，强调人为因素作用下的地理过程对自然和环境的影响，

强调地理过程与全球变化之间的耦合作用以及可能引发的后果，强调地理过程在土地退

化过程中的关键作用。研究内容从地域系统的结构与功能向动态拓展。理论研究从系统

变化的驱动力与过程向机制研究深化，并从简单综合向系统综合与集成转变[16]。进而开展

了自然和社会经济驱动、时空变化过程以及、环境、生态和灾害效应等地表环境变

化的驱动力、过程和效应的研究。综合自然地理学在陆地表层系统、环境系统、人地系

统方面的理论建设更加系统化；通过要素综合、过程综合与区域综合，综合性不断得到

加强；通过自然与人文的交叉、科学与技术的交叉、多学科交叉研究，交叉性更加明显。

在理论上，发展了综合的格局—过程、驱动力—过程—效应的研究[17]。从近3年国家自然

科学基金资助的综合自然地理(D010106)项目看，与上述命题相关的研究2006年占

63.0%，2007年占56.1%，2008年占67.9%，3年平均占61.5%，足见陆地表层系统自然

地理过程研究在综合自然地理学中的基础研究地位和重视程度。

2.1.2土地科学

土地科学的研究重点结合国际地圈生物圈(IGBP)与国际全球环

境变化人文因素(IHDP)的联合核心项目“土地利用/覆被变化(LUCC)”及新阶段

的“全球土地(GLP)”取得进展。近年来所发表的论文可以归为土地利用分类系统

与分区、土地利用现状分析、LUCC及其驱动力、土地可持续利用和土地利用规划等5

个研究主题。据张镱锂等对土地利用文献的统计，我国在2002-2007年发表的论文占

18年以来文献总量的65.0%，2007年一年的论文数量达到796篇。这表明我国土地利

用研究的领域不断扩展，从事土地利用研究的科技队伍不断加强的同时，国家有关部门

对该领域研究的支持力度持续加强，项目资助数和经费额度均明显提高[16]。随着国际上将

LUCC这一研究主题上升为“土地变化科学”的学科范畴[18]，随着土地利用问题在国际科

学研究与区域可持续发展领域研究的不断深化，更加重视基础理论探讨[19]。土地学的

学科基础理论问题主要围绕土地的可持续利用展开，包括土地的观问题、

土地的系统理论问题、土地的过程理论问题、土地价值论问题、土地

产权理论等诸多问题[20]。土地保护学所涉及的基础理论问题主要是围绕土壤学、生态学以

及经济学的基础理论问题展开的[21]，作为土地退化及其防护的重要研究内容—水土保持及

荒漠化防治仍旧属于土地保护学研究领域关注的主要对象。土地生态学的基本理论问题

则主要是基于系统理论和生态学理论提出的，主要包括土地的生物生产力、土地的生物

栖息和承载功能、土地的能量平衡和水循环功能、土地的环境功能、土地生态过程、土

地生态变化规律以及土地生态的分异理论问题等[22]。土地利用与规划基础理论问题研究主

要包括地租和地价理论、土地区位理论、土地可持续利用理论、生态经济理论、人地协

调理论以及系统工程理论等[19,23,24]。

2.1.3自然区划

上一世纪，以林超、罗开富、黄秉维、任美锷、侯学煜、赵松乔和席

承藩等为代表的科学家为中国综合自然区划工作做出了卓越贡献[25-32]，奠定了我国这一领

域在国际上的领先地位。郑度等的“中国生态地理区域系统”[33]是近年自然区划的代表性

研究，在分析前人区划研究工作与成果的基础上，探讨了自然地理区划方法论及其体系。自然地理区划既是区域划分的结果，也是区域划分的方法与过程，同时还是认识地理特

征和发现地理规律的一种科学方法。郑度提出了包括区划本体、区划原则、区划等级系

统、区划模型和区划信息系统的自然地理区划范式,并通过区划模型，实现区划原则、指

标体系和单位等级系统的综合[34]。另一个基础性研究是“中国主体功能区划”，樊杰阐述

了主体功能区划的科学基础，提出了区域发展的空间均衡模型。并探讨了地域功能演替

对空间均衡过程的影响，提出了区划方案效益最大化是同区域如何划分和对地域功能随

时间变化的正确把握程度相关的[35]。自然区划已向带有自然区域划分性质的综合区划发

展，在《中国地理多样性与可持续发展》一书中，蔡运龙阐述了三大地带和七大地区及

其内部的地理多样性，可视为综合区划性质的著作[36]。自然区划的趋势还表现为区划方案

多样、应用领域广泛、影响决策显著等。在中国期刊网上检索到2007-2008年发表的自然

区划及其相关研究文章约有696篇。

2.1.4景观生态学近年来中国的景观生态学研究发展迅速，人才培养成果显著，研究

队伍不断扩大。在中国期刊网上，以“景观生态”作为主题词检索到的博士和硕士论文

呈现快速增长的态势。由2000年的3篇，增加到2007年的127篇；与此同时，以景观

生态为主题的学术论文发表数量也急剧增加，由2000年的86篇，增加到2007年的504

篇。据傅伯杰等的检索统计，从1996到2007年，在以“景观生态学”为主题词检索到

的3164篇SCI论文中，有96篇来自中国，约占总数的3．03%，位列全球第七。景观

生态学研究在深度和广度上得到加强，促进了新的学科生长点的产生和发展。广度上，

开始注重自然与社会经济、人文因子的综合，以解析景观的复杂性；深度上，注重宏观

格局与微观过程的耦合，深入的微观观测和实验为宏观格局表征和管理策略的制定提供

可靠依据；宏观格局的规划和管理反过来强化了微观研究的实践意义。并进一步加强了

格局-过程和尺度效应研究[10]。随着景观生态学研究范式从平衡范式向远离平衡范式、线

性范式向非线性范式、平稳范式向非平稳范式，以及简单性范式向复杂性范式转换，一

些新的理论成为景观生态学继续发展的重要科学支撑。近年一些复杂性科学的概念和方

法在景观生态学中得到广泛应用，如分形理论、元胞自动机、自组织临界理论、复杂适

应系统理论等等[8]。建立了空间分析法(如分形分析法和小波分析法)、基于相似性的尺度

上推方法、基于局域动态模型的尺度上推方法、随机(模型)法的尺度推绎途径[37]，正在

试图将这些途径和转换方法构建成统一的尺度推绎理论框架。一些新的理论如空间自相

关理论、空间非平稳理论和地统计理论等被应用到景观生态学研究的样技术体系上。

吕一河等则提出了一个景观格局与生态过程耦合研究的基本框架[38]。

2.2方法和技术进展

面对复杂的研究对象，利用现代手段进行定量化研究和过程模拟以及建立模型仍然

是综合自然地理学与景观生态学特别是地理—生态过程研究的趋势。通过借鉴和集成其

他众多学科的研究方法，特别是非线性科学和复杂性科学在研究中的应用，定位试验、

模拟实验和遥感技术的应用，多源数据复合分析和信息挖掘，地理—生态过程模型的发

展、有效性检验与验证等，促进了综合自然地理与景观生态学的研究并使之提高到新的

水平。

2.2.1数据集方法技术在实验数据集方面，从监测、分析、模拟三个方面，加强

了数据的科学性和可验证性。利用化学分析技术，加强物质迁移转化过程和机理的研究；

应用物理实验，了解地表物质的物理结构及物质运动的动力学特征；利用遥感对地观测

系统和典型地理单元长期定位、半定位观测网络，加强典型地区地理要素、地理格局和

过程的变化研究；利用室内外模拟实验，简化地理环境的复杂性,加强不同要素作用方式

和过程的识别研究[39]。

在区域与全球尺度上，卫星遥感已成为自然地理和景观生态学研究中最主要的信息来源之一。遥感数据在分辨率、高光谱方面更加多样化。并发展了利用夜间灯光影像为

数据源，用来研究城市土地扩展和蔓延。地理信息系统与遥感、全球定位系统与计算机

相结合，具有对时空信息的综合处理能力、对现实世界的模拟能力，并能产生和发现新

的信息，为综合自然地理和景观生态学的区域研究提供了强有力的支持。近年来，对地

观测系统的建立与全球准同步动态监测已成为现实，使人类有能力对全球性问题进行系

统研究和综合集成[17]。

在微观尺度上，定位试验观测、实验模拟与分析方法得到进一步发展，野外观测台

站建设在科技部的推动下已经实现网络化体系；实验室数量、仪器设备、试验方法不断

完善。

通过对历史文献记载的深入挖掘和利用树轮、冰芯、湖芯、石笋等自然证据，过去

300年全国和区域性的土地利用/覆盖变化数据集已经形成。过去2000年的气候与环境

变化重建等方面也取得了很大进展。

2.2.2模型与数学方法在计算机网络和数字技术的支撑下，系统模型模拟技术也在不

断强化过程中。已经涌现出大量的环境变化和LUCC模型。部分影响较大的模型包括：

Ehrlich的“I=PAT”公式[40]、国际应用系统分析研究所(IIASA)建立的世界粮食与农业

系统全球模型[41]、LME2.0(Integrated Model to Assess the Greenhouse Effect)模型[42]。

特别是CLUE(The Conversion of Land Use and its Effects)[43,44]、元胞自动机模型(Cellular

Automata，CA)[45]等以GIS技术为支撑进行空间格局模拟的模型得到广泛应用。

包含生态学过程与机理的景观机制模型被越来越多地应用到景观生态学的模拟中，

特别是这类模型与元胞自动机相结合，极大地增强了对于景观形成和演变机制模拟的能

力。目前基于智能体的个体模型成为景观生态学模拟的热点途径之一，已经应用到土地

利用/土地覆被以及城市景观的形成演化上。空间显式斑块动态模型是另一类景观机制模

型，常常用于格局和过程作用频繁、斑块周转率快的景观系统[8]。

各种数学方法被用于地理评价和规划，如模糊逻辑、人工神经网络、小波分析、遗

传算法、多目标线性规划、主成分分析法、灰色评价、聚类分析等。另外，分形原理、

三维景观模型、Google Earth技术、DEM分析技术、生态足迹法、能值法等等也得到广

泛应用。研究者以定量的精确判断、抽象的数学模型及合理的趋势推导，使研究结果更

科学、更准确，推进了综合自然地理学研究方法的创新[16]。目前正朝着以地球系统科学为

指导、以并行计算、网络计算等信息科学新技术为依托的学科体系稳步发展[17]。

2.3成果应用

2.3.1土地科学的成果应用针对我国粮食安全、城市化占用耕地、土地退化等问题，

近几年来在土地利用和土地覆被变化研究领域开展了大量的研究工作，主要工作包括：

土地利用和土地覆被的状况及其历史变迁，土地利用和土地覆被变化的驱动因子分析，

土地利用／土地覆被变化的环境与生态效应，土地利用和土地覆被变化与全球气候变化的

相互作用，土地利用和土地覆被变化与耕地、粮食、土地退化等可持续发展重点问题的

相互关系，现有土地利用方式的可持续性及其调控途径等。这些研究为解决国家战略需

求、区域社会经济发展与环境方面的问题做出了贡献。

2.3.2自然地域系统和格局、过程的成果应用在多年综合自然区划和土地类型研究基

础上，进一步将区域单元作为与环境的整体来认识，针对我国水土短缺与生态

退化等区域问题，研究了不同地区的土地人口承载力、水承载力、自然生产潜力、

生态承载力，并探讨了环境影响评价、环境变化方向等一系列问题。自然地域系统研究

也由初期的感性认识、单项自然区划、综合自然区划，发展到近几年的生态地理区域系

统研究[46]。近年来，区划的应用范围也进一步扩大，尤其在制定全球变化区域响应对策、

灾害预防、重大基础设施建设带来的生态环境效应评估等方面发挥着重要作用。

选择青藏高原、海岸地带、半干旱农牧交错地带、黄淮海平原、长江三角洲等敏感

地域，开展了环境演变的综合研究。针对我国水土流失、水短缺、土地退化、自然

灾害等主要与环境问题，中国自然地理学界开展了坡地侵蚀发育过程与坡地的改良

利用、水文循环过程与水量转化、土地退化过程及其逆转机制、土壤—植物—大气系统、

多界面过程的复杂耦合理论与模型等方面的大量研究工作。

2.3.2景观生态学的应用研究景观生态学的理论和方法在自然保护区规划设计中如功

能区划定、廊道设计以及整个保护区的空间布局上发挥了重要作用。另外，景观生态学

的原理促进了自然保护理念的更新，自然保护正从物种保护向景观保护乃至流域保护方

向转变。景观生态学中的格局分析、格局—生态过程关系分析，以及空间模拟技术为土

地利用规划设计的科学性提供了保证[47]；其模拟预测技术，为土地利用规划环评提供较好

的技术支持；利用景观生态学及其他学科理论评价区域生态风险和构建区域生态安全格

局[48,49]。

2.3.4生态建设与生态评估综合自然地理学研究成果在我国的生态恢复重建中得到广

泛应用，包括以生态农业为主要建设内容的示范区建设，以工业污染防治与乡镇企业合

理规划布局为主要内容的示范区建设，以生态旅游为主要建设内容的示范区建设，生态

城市、城郊型的示范区建设，农工贸一体化型的示范区建设，以矿区生态破坏恢复治理

为主要内容的示范区建设，湿地合理开发利用与保护的示范区建设，土壤退化综合

整治的示范区建设，以重要生态功能区环境保护为主要内容的示范区建设，农村环境综

合整治的示范区建设。

为配合联合国千年生态系统评估(MA)的实施，我国启动了中国西部生态系统

综合评估项目，研究成果为西部大开发中的生态系统保护、管理与生态建设提供了科学

依据。通过较多学者的努力，在生态系统服务领域的多方面都有所进展，对国家的生态

政策产生了重大影响[17]。

2.3.5对重大工程、环境治理和决策的贡献综合自然地理研究成果为大型工程提供可

行性论证，为工程建设及运行中的各种可能灾害提供预防措施，为环境治理提供理论和

技术以及为国家重大决策提供指导性意见。例如，在青藏铁路工程建设中，从选线、施

工场地选址、施工时段安排等方面提出方案，最大限度地减少了工程建设对自然保护的

冲击。综合自然地理工作者在铁路修建过程中和建成后一直进行环境的监测、脆弱性和

生态安全的评估以及环境效应的追踪研究。在南水北调工程对沿线生态与环境的影响、

塔里木沙漠公路防护林生态工程、西气东输工程沿线地区不同类型区生态恢复中都有综

合自然地理学的贡献。

在西部大开发过程中，综合自然地理学的工作聚焦在生态与环境的研究与保护方面，

主要研究了西部生态与环境的演化过程、水土的持续利用、生态与环境现状评价及

未来50年变化趋势预测等，为科学认知我国西部地区生态与环境变化规律，促进西部地

区水土可持续利用等提供科学依据和技术支撑[50]。在东北地区水土配置、生态与

环境保护和可持续发展，黄土高原水土流失治理，长江中下游湖泊富营养化治理，“三

农”问题，生态系统碳收支问题等方面都发挥了很大作用[17]。

为什么会有岁差呢？

遥感经历了60年代的奠基、70年代的发展、80年代的巩固、90年代的展，已为世人所瞩目。自90年代以后，一系列新思想、新概念、新方法、新工艺正在酝酿和形成，尤其是进入21世纪以来，特别是随着卫星技术的发展，遥感正在向高分辨率、高光谱等方向发展。

譬如1999年美国发射Landsat7,2013年又发射Landsat8；卫星技术有着很大改进，波谱范围在扩大，分辨率在提高，同年中国和巴西联合研制的中巴地球卫星即一号卫星也发射成功，2013年分辨率为2m的高分一号发射成功，2014年亚米级别的高分二号也发射成功。

随着航天技术的持续发展和遥感观测系统性能的不断改进，遥感技术的发展出现了新的高潮，世界各国竞相研究、开发和发射高分辨率遥感卫星。目前在轨运行的各种民用高分辨率遥感卫星就有十多颗。其中法国SPOT6/7提高到1.5m，俄罗斯的Resource系列卫星所用的KVR-1000、DK-5和KFA-3000型的分辨率均达到了2~3m；美国数字地球公司继QuikBird系列卫星成功运作后，分别于2006年、200年发射了具备优秀机动性和几何定位精度、分辨率优于0.5m的商业卫星World-1和WorldView-2.而中国卫星的发展也是有目共睹的，1999年中国和巴西联合研制的中巴地球卫星即一号卫星也发射成功，2012年中国第一颗自主的民用高分辨率立体测绘卫星三号成功发射，2013年分辨率为2m的高分一号发射成功，2014年亚米级别的高分二号也发射成功。

此外，不仅高分辨率光学卫星发展迅速，高分辨率的合成孔径雷达卫星也得到不断发展。例如，加拿大的Radarsat系列雷达卫星在精细模式下已经能达到3m的分辨能力。而德国发射的Terra-SAR雷达卫星，其点模式地面分辨率达到1~3m，幅宽为10Km；而条带模式地面分辨率为3~15m,幅宽40~60Km;宽扫描式地面分辨率为15~30Km,幅宽为100~200Km.

遥感的应用方面也已经广泛应用于农业、林业、地质矿产、核能、冶金、石油、煤炭、地震、水电、铁道、城建、环境保护、土地、气象、海洋、测绘、综合考察、地理、土壤、沙漠、冰川、军事等部门。在遥感应用的深度和广度不断扩展的情况下，微波遥感应用领域的开拓、遥感应用成套技术的发展以及地球系统的全球综合研究等成为当前遥感发展的又一动向。具体表现为，从单一信息源（或单一传感器）的信息（或数据)分析向多种信息源的信息（包括非遥感信息）复合及综合分析应用发展；从静态分析研究向多时相的动态研究，以及预测预报方向发展；从定性判读、制图向定量分析发展；从对地球局部地区以及各个组成部分的专题研究向地球系统的全球综合研究方向发展。我国在这一时期，高度重视遥感技术发展与应用，跟踪国际技术前沿努力创新：建立了国家级环境宏观信息服务体系；建立了灾害遥感监测评估业务运行系统；国产GIS软件产品的开发与应用；国家空间数据基础设施建设；发展遥感前沿技术及应用系统；建立了海洋环境立体监测体系。

最后，再介绍下遥感技术前沿：

多源数据融合技术

多种遥感数据源信息融合是指利用多种对地观测技术所获取的关于同一地物的不同遥感数据，通过一定的数据处理技术提取各遥感数据源的有用信息，最后将其汇集（融合，fusion，merge）到统一的空间坐标系（图像或特征空间）中进行综合判读或者进一步地解析处理，通过多种信息的互补性，提高多源空间数据综合利用质量及稳定性，提高地物识别。解译与决策的可靠性及系统的自动化程度的技术。多源遥感影像数据融合在国际上经过多年研究，技术上日益成熟。目前，常用的遥感影像融合方法，主要以像元为基础的加权融合，HSI变换、K-L变换、比值变换，基于小波理论的特征融合，基于贝叶斯法则的分类融合以及以局部直方图匹配滤波技术为基础的影像数据融合。

协同反演技术

随着遥感技术的发展和对地观测技术的不断进步，一个以多时相、多分辨率、多传感器。多波段为特征的多层、立体、多角度、全方位和全天候对地观测数据获取体系正在形成，能够获取巨量的对地观测数据，这就为多种遥感数据的联合使用提供了便利条件。社会经济的发展对遥感参数反演的精度要求越来越高，传统的单纯使用一种遥感数据进行参数反演的精度已经无法满足应用的要求，甚至无法进行一些参数的遥感反演，因此，利用多源遥感数据对参数进行协同反演就显得极为重要。

同化技术

四维数据同化（four dimension data assimilation，4DDA）简称数据同化，是指在考虑数据时空分布以及观测场和背景场误差的基础上，在数值模型的动态运行过程中融合新的观测数据的方法。通过动态模型改进天气和季节性气候预报，需要多学科的协调发展，并为地球系统的大气、陆地、海洋提供可靠的原始状态。20年来，通过四维数据同化提供大气初始状态，已经成为海洋、陆地数据同化的发展铺平了道路。

牛顿第一个指出产生岁差的原因，是太阳和月球对地球赤道隆起部分的吸引

利用米兰科维奇旋回划分柴达木盆地

第四系层序地层3

郭少斌,陈成龙

(中国地质大学能源学院,北京100083)

摘 要:对柴达木盆地第四系自然伽马测井曲线的频谱分析结果表明,地层中保存着厚度稳定的地层旋回.按柴达木盆地第

四纪沉积速率0.87～0.90m/ka计算,地层中保存的地层旋回厚度在厚度比值和沉积时间周期上都与米兰科维奇旋回周期一致,

且主要受控于米兰科维奇旋回中的地轴倾斜度周期,其引起的地层旋回厚度变化范围为25.0～36.1m.据此用Fischer图解

法,求取其可容纳空间变化曲线,以指导层序地层的正确划分.

关键词:柴达木盆地;第四纪;米兰科维奇旋回;可容纳空间;层序

中图分类号:P539.2 文献标识码:A 文章编号:100027849(2007)0420027204

柴达木盆地是印支运动之后发展起来的中,新

生代山间地块型盆地,盆地东部的第四系是典型的

富存生物气的大型天然气聚集层段.柴达木盆地在

第四纪时期为典型的内陆山间无出口盆地,第四系

与下伏新近系呈不整合接触,厚逾3km,其沉积特

征反映了湖泊由发育到消亡,气候由潮湿向干旱转

化的发展过程[1].

1 米氏理论的基本原理

米氏旋回主要由日地轨道参数的周期性变化产

生,其峰值时间跨度为20～500ka,主要包含约为

20,41,100,400ka的周期,分别由以下3个不同的

日地轨道参数变化引起[2]:①地球公转轨道的岁差

变化周期.岁差是地球角动量对日,月干扰的反映,

存在两个主周期,分别为18.9ka和22.4～23.7

ka.②地球自转面与公转轨道面间交角(黄赤交角)

变化周期,主周期为39.7～41.0ka,还有53.6ka

的弱周期.③地球公转轨道的偏心率变化周期,包

含412.8,95～99.5,12.3ka3个主要周期,其中

412.8ka的周期最强.

2 米兰科维奇旋回的确定

2.1旋回的定量表示

地层旋回的定量表示是米兰科维奇旋回分析的

基础.用于定量分析的资料根据其来源可分为3

类:露头资料,岩芯分析资料和测井曲线.要求用于

分析气候变化的定量资料必须包含气候变化的成

分,但并不要求该数据只反映气候变化而不受其他

因素的影响[324].

自然伽马(GR)测井是测量井内岩层中的放射

性元素在衰变过程中放射出的伽马射线的强度.自

然伽马的强度主要与40K,232Th和238U有关.不同

岩石的放射性元素的含量和种类存在着一定的差

异,如黏土物质和有机质对U的吸附能力较强.纯

碳酸盐中因只有少量的40K,232Th和238U能被碳酸

盐晶格包含,因此几乎不含上述放射性元素.而泥

质物质的颗粒小,沉积缓慢,放射性元素有足够时间

从溶液中分离,故自然伽马测井曲线即是泥质含量

的指示曲线.研究表明,除快速堆积的粗粒相带外,

绝大多数陆相沉积环境,其沉积物粒度的变化,泥质

含量的多少及沉积速率的大小与岩石中元素的自然

放射性之间有很好的对应关系.因此,自然伽马测

井曲线能很好地满足气候变化分析中对数据的要

求.

2.2自然伽马测井曲线的预处理

自然伽马测井曲线是各种地质因素引起的地层

周期性变化的综合反映,但其中也包括了一些在测

井过程中产生的与地质因素无关的干扰信号.为了

保留和分离出反映气候变化的有用信号,需对测井

曲线进行两种预处理:高频干扰的抑制和低频背景

的消除.

高频干扰需通过频率域滤波方法来抑制.首先

第26卷 第4期

2007年 7月

地质科技情报

GeologicalScienceandTechnologyInformation

Vol.26 No.4

Jul. 2007

3收稿日期:2006208229 编辑:杨 勇

作者简介:郭少斌(1962— ),男,教授,主要从事层序地层,储层预测与评价油藏描述工作.

对自然伽马测井曲线进行频谱分析,确定要消除的

高频干扰的频率范围,再设计一个低通滤波器,将干

扰波频段的频率变为零,并进行傅立叶逆变换.这

样得到的信号就消除了高频干扰成分.

低频背景需按照地质变化将其划分为不同的小

层进行消除,即对每个小层用线性回归模型来消

除低频背景.消除低频变化以后的自然伽马测井曲

线会成为一种呈"平稳状态"的序列(图1)[5],从图1

中可见,其频率与地轴倾斜度周期(41ka)相似.

图1 台南5,涩25井GR曲线滤波后的旋回与米兰科维奇

旋回理论值的对比

Fig.1 CompareofGRcurvescycleandtheMilankvitchcycle

A,B为GR曲线滤波后得到的旋回特征;C为2.5Ma以来的

偏心率;D为地轴倾斜度;E为岁差的理论值

2.3频谱分析

频谱分析技术是周期性现象研究中最常用的一

种统计分析方法.米兰科维奇理论揭示了地层记录

中周期现象的成因,频谱分析技术很自然地成为研

究地层记录中是否存在米兰科维奇旋回的最好方

法.首先对区内井的自然伽马测井曲线按深度为

0.125m的等间隔取值进行数字化,进行一次小波

变换除去高频,低频干扰信号,再进行1m等间距

取值,并将其离散化,然后对所得的离散化数据进行

快速傅立叶变换(FFT),时—频转换,并将资料的时

间(深度)域转换到频率域,得出频谱曲线(图2).

杨藩等[6]对柴达木盆地第四系介形类化石带与

磁性柱的对析确定柴达木盆地第四系下界年龄

约为3Ma;按沉积学年代计算方法确定柴达木盆地

第四纪沉积速率为0.87～0.90m/ka[728].从图2

中可看出台南5井的主频主要有0.026,0.046,

0.058Hz,将频率倒数转化为相应的波长分别为

38.5,21.7,17.2m,再除其相应的沉积速率0.87～

0.90m/ka得到各个主频周期的沉积时间约为42,

24,19ka,这与米兰科维奇旋回周期中的地轴倾斜

度周期(41ka)和岁差周期(23,19ka)相似,同理计

算其他井(表1),可见主频为41,19,23ka,即米兰

科维奇旋回周期中的地轴倾斜度周期和岁差周期在

图2 台南5,台南4,涩26,涩19,涩深6井频谱曲线

Fig.2 GRspectralanalysisofTainan5,Tainan4,

Se26,Se19andSeshen6wells

82 地质科技情报 2007年

表1 各井的GR曲线记录的周期分布

Table1 Cycle2rangesofGRcurvesofallwell

井名

GR曲线记录的周期/ka

地轴倾斜度周期岁差周期

台南5井411923

涩26井411923

涩19井411923

涩深6井411923

台南4井411923

台南5,台南4,涩26,涩19,涩深6井的频谱曲线中

均有明显记录.

由此可见柴达木盆地自第四纪以来米兰科维奇

旋回周期一直较为明显,41ka周期为第四纪气候

变化的一个主导周期;岁差19,23ka周期在该阶段

作用也较明显;而偏心率100ka周期作用不明显.

柴达木盆地古气候,古环境变化与全球气候变化具

有万年尺度上的一致性,说明柴达木盆地同样受到

太阳辐射变化诱发的全球气候变化波动的控制.

3 Fischer图解分析

Fischer图是一种对可识别高频旋回累加厚度

的偏差进行成图来识别不同沉积旋回,研究其可容

纳空间变化的统计分析方法[9].其基本设是在所

要分析的旋回组成中,最高频的组分可以很好地识

别并可作为基本统计单元.如上所述,柴达木盆地

第四系中保存着厚度稳定的地层旋回,其主要受地

轴倾斜度周期(41ka)控制,完全符合Fischer图解

要求.在绘制Fischer图解时,纵坐标为平均厚度累

积偏移量,横坐标为旋回数,即将旋回层序单元的厚

度减去所有旋回层序单元的平均厚度后得到该旋回

层序单元的净加积量,以该旋回层序单元前面所有

旋回层序单元的净加积量累积值为纵坐标的起点,

画在以旋回数为横坐标的图解上(图3,表2).图解

中各旋回顶点坐标连线即为以旋回数为函数的平均

厚度累积偏移曲线,它代表了沉积物形成时的实际

可容纳空间.

图3 台南5井七个泉组Fischer图解曲线

Fig.3 FischerdiagramcurvesofQigequanFormation

ofTainan5well

Fischer曲线沿横坐标轴上,下波动,类似于正

弦曲线.曲线的升降表示可容纳空间的变化,上升

表示可容纳空间增加,下降表示可容纳空间减小.

图解明显分成5个部分,相当于5次湖泛,5个地层

旋回(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ),最大湖泛面发育在旋回Ⅰ

附近,旋回Ⅳ,Ⅴ附近发育次级湖泛面,由此可见,

Fischer图解反映的是可容纳空间的变化旋回,不同

于岩性旋回.根据可容纳空间的变化,每个旋回又

可分为上升和下降两个半旋回,结合钻井层序分析,

地震层序分析(图4),使三者相互校对,以达到统

一,并指导该区层序地层划分.

表2 台南5井七个泉组旋回地层的划分及累计偏差统计

Table2 DivisionoffivecyclicbedsofQigequanformationofTainan5wellandstatisticsofaccumulativedeviations

旋回层号

地层

厚度h/m

偏差/m

累计

偏差h/m

旋回层号

地层

厚度h/m

偏差/m

累计

偏差h/m

旋回层号

地层

厚度h/m

偏差/m

累计

偏差h/m

020.01827.7-1.98.93628.1-1.512.1

125.0-4.615.41931.21.610.53731.82.214.3

227.3-2.313.12033.53.914.43833.43.818.1

325.6-4.09.12132.93.317.73931.51.920.0

426.9-2.76.42229.90.318.04031.51.921.9

527.2-2.44.02330.10.518.54129.2-0.421.5

632.32.76.72428.3-1.317.24230.50.922.4

730.40.87.52526.5-3.114.14328.7-0.0921.5

835.76.113.62627.4-2.211.94426.9-2.718.8

933.53.917.52727.3-2.39.64525.9-3.715.1

1032.42.820.32831.92.311.94627.2-2.412.7

1130.00.420.72934.04.416.34729.90.313.0

1229.90.321.03031.72.118.44832.42.815.8

1329.5-0.120.93130.20.619.04931.82.218.0

1427.9-1.719.23230.71.120.15029.5-0.117.9

1527.6-2.017.23329.3-0.319.85131.31.719.6

1625.4-4.213.03427.0-2.617.25231.72.121.7

1727.4-2.210.83526.0-3.613.65327.0-2.619.1

92第4期 郭少斌等:利用米兰科维奇旋回划分柴达木盆地第四系层序地层

图4 98266测线层序地层解释

Fig.4 98266countinglinesequencestratigraphyinterpretation

由图3,4的对比可见,第四系七个泉组地层中

保存了特征明显的5次湖泛,5个地层旋回.

4 结 论

利用米兰科维奇旋回对柴达木盆地第四系七个

泉组地层所划分的5个层序在地震上能找到其相应

的层序界面,达到全区等时层序的统一.由此可见,

利用自然伽马测井曲线进行频谱分析,求得地层中

所保存的具有稳定规律的主要控制周期,进而应用

Fischer图解法做出可容纳空间的变化曲线,其对以

气候为主控因素的沉积环境中进行层序划分具有行

之有效的指导作用.

参考文献:

[1] 朱筱敏,康安,胡宗全,等.柴达木盆地第四系层序地层特征

与油气评价[J].石油勘探与开发,2002,29(1):56-60.

[2] 邱桂强,刘军锷,帅萍.米氏旋回基本原理及其在陆相湖盆分

析中的应用前景[J].油气地质与收率,2001,8(5):5-9.

[3] 张小会,赵重远.鄂尔多斯盆地上三叠统延长组米兰科维奇旋

回的确定[J].石油与天然气地质,2002,23(4):372-375.

[4] 李斌,孟自芳,李相博,等.靖安油田延长组米兰柯维奇沉积旋

回分析[J].地质科技情报,2005,24(2):64-70.

[5] 刘泽纯,陈晔,袁林旺,等.应用自然伽马测井曲线反演2.85MaB.

P.来古气候变化[J].中国科学:D辑,2000,30(6):609-618.

[6] 杨藩,孙镇城,马志强,等.柴达木盆地第四系介形类化石带

与磁性柱[J].微体古生物学报,19,14(4):378-390.

[7] 陈晔,袁林旺,周春林,等.柴达木盆地第四纪古气候变化在自然

伽马测井曲线上的记录[J].古地理学报,2001,3(2):29-37.

[8] 张占松,蔡道钢,甘利灯.用测井曲线能谱分析技术研究沉积速

率[J].江汉石油学院学报,1999,21(4):18-22.

[9] 胡受权,陈国能,王英民,等.Fischer图解及其沉积响应的计

算机模拟———以泌阳断陷下第三系核三上段为例[J].石油与

天然气地质,1999,20(1):70-75.

DivisionofSequenceStratigraphyofQuaternaryFormationin

QaidamBasinUsingtheMilankvitchCycle

GUOShao2bin,CHENCheng2long

(SchoolofEnergyResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China)

Abstract:UsingnaturalGamma2loggingcurvestoanalysesedimentarycyclesisanewdevelopingresearch

field.WiththefrequencyspectralanalysisoftheGamma2loggingcurvesoftheQuaternaryformation,Qai2

dambasin,theresultsindicatethatthesedimentarycycleswhichhestablethicknessareconservedvery

wellinthestrata.AccordingtothesedimentaryspeedoftheQuaternaryformation,Qaidambasin,the

sedimentarycycleinthestrataconsistwiththeMilankvitchcycle,andthesedimentarycyclesaremainly

controlledbytheobliquitycycleoftheMilankvitchcycle.Thethicknessofsedimentarycyclesthatcaused

bytheobliquitycycleisintherangeof25.0—36.1m.Therefore,theaccommodationchangecurvesofthe

terrigenoussequencesoainedusingFischerdiagramcanguidethedivisionofthesequences.

Keywords:Qaidambasin;Quaternary;Milankvitchcycle;accommodation;sequence

03 地质科技情报 2007年