基于MapReduce的海洋异构数据集成与实时查询展示研究

信息技术的发展,海洋领域的多元化信息系统建设步伐不断加快。大数据背景下,海洋数据多源异构的特性使得海洋数据无法实现共享和统一管理,从而导致产生数据孤岛的情况。结合MapReduce计算模型对该问题进行深入研究分析,本文提出基于中间件体系结构的海洋异构数据集成框架。该框架采用中介者模式进行数据查询,在查询中使用图结构的方式查找节点。通过实际项目实验验证,该框架能够提供一种有效的实时数据查询解决方案且在一定程度上减少数据孤岛现象的发生。     

数字海洋中海量多源异构空间数据集成研究

针对目前海量多源异构空间数据在组织、管理、集成方面的困难以及传统方法在数据转化过程中造成的数据损耗等问题,结合海洋空间数据的特征,提出一种新的海量多源异构空间数据无缝集成技术(SIMMHS)。该技术针对底层海洋空间数据的海量性和异构性,利用FLEX和XML技术,以XML为数据转换格式,使用XML Schema建立了公共模型,利用虚拟空间数据搜索引擎作为中介实现平台,实现了对海量多源异构空间数据的无缝集成。结合数字海洋上海示范区建设项目的实际应用,有效集成了海量多源异构的空间数据,以方便用户的快速浏览查询、系统的三维展示和数据的实时更新。     

面向海洋调查与风险评估的冰情数据应用需求分析

本文对冰情监测数据在海冰条件调查、海冰监测、风险评估与预警中的工作需求进行了论述,并从标准规范、技术要求等角度对具体海冰监测要素的内容进行了汇总。面向海洋调查的传统海冰监测主要目的是获取冰情及环境要素数据,开展不同时空尺度的冰情演变规律分析及预测,为用海规划和工程海冰条件确定提供依据。通过2部海洋调查国家标准,以及涉及风电、港口、核电、船舶、石油、桥梁等涉及6个行业6类工程的9部国内外典型标准对比分析,归纳了海冰调查对于冰情监测的要素性需求。对于近年逐渐兴起的海冰风险评估和监测预警的新需求,结合行业内的试行规范和海冰灾害机理,分别分析了区域综合体和产业经济体两类目标的冰情监测需求。面向冰情监测的不同需求可为海冰监测体系发展提供新的需求。     

关于向海洋核排污控制的讨论

本文讨论了海洋环境放射性评价的特点、依据及含放射性液体流出物向海洋环境排放的控制方法。为了加强我国海洋环境管理并促进沿海核能事业的发展,建议根据国际放射防护委员会的建议原则,开发符合我国国情的海洋核排放评价模式,建立合理的排放管理限值标准。     

如何避免重金属污染向海洋蔓延

当前,我国重金属污染已经从逐步积累进入到突发性、连锁性的爆发阶段,污染范围正在扩大,已逐步蔓延至海洋,相关数据显示,我国入海河流每年携带数万吨的重金属入海,且近年来有增加趋势,严重影响着我国近岸海域的生态环境健康与安全.随着沿海各省市海洋经济发展规划相继获批,我国海洋经济工作已经全面展开,进入实施阶段,而海洋生态环境保护是这些规划中的重要内容,也是海洋经济发展的重要前提,更是评价海洋经济发展成功与否的关键所在.随着国内关于海洋沉积物与海洋生物体中重会属含量相关研究报道的逐渐增多,海洋重金属污染越来越成为社会关注的热点问题之一.     

基于Web的环境监控数据查询系统设计研究

随着社会的进步,传统环境监控日渐式微,存在效率低问题。针对这个问题,基于Web环境监控查询系统成为近几年研究的焦点。综合国内外相关研究资料,设计一个基于Web的环境监控数据查询系统。该系统实现了通过网络共享远程终端数据对环境的实时监控,推动环保工作的现代化管理。为验证其有效性,系统在设计完成后在某地进行了为期6个月的投入实验。基于Web的环境监控数据查询系统较传统监控系统效率更高,满足了人们的需求,对未来相似系统设计有一定的借鉴意义。     

格陵兰冰原加速滑向海洋

美国科罗拉多大学博尔德分校与环境科学研究所联手做的一项最新科研发现,由于冰上湖泊产生大量的冰川融水,格陵兰冰原可能会以更陕的速度滑落进海洋,这种睛形就像屋顶的积雪在晴天时向地面滑落一样。研究者认为这样的湖泊排水可能会提升海平面,并会殃及沿海地带的人们。     

中国近海海域环境污染监测信息管理系统的信息检索与查询

本文重点论述了“中国近海海域环境污染监测信息管理系统” 中的信息检索与查询子系统的设计思想、功能实现方法及用户操作过程。该子系统用dBASEⅢPLUS语言实现,采用模块化程序设计,结构合理、功能齐全、用户界面良好、操作方便。其突出的特点是:具有多种条件随机组合检索与查询功能,灵活方便的屏幕翻页显示,并设有多种弹性表格输出功能。它将为用户检索、查询海洋污染监测信息提供极大的方便。     

面源模型与GIS集成应用研究综述

利用国内外关于面源模型与GIS集成的资料,结合面源模型与GIS集成的一些应用,介绍了面源模型与GIS集成的方法——松散集成与紧密集成,分析了各自的优势与劣势,指出集成方法的发展趋势。从国内外一些集成成功的例子可看出,利用GIS处理面源污染是一种较为有效的方法。     

基于GIS的山东省海洋生态保护区多源数据集成管理设计与实现

通过采用地理信息系统原理、方法并利用SuperMap Object二次开发模块和SQL Server关系数据库设计思想与技术,开发了山东省海洋生态保护区地理信息系统。实现了对山东全省不同类别、不同级别的海洋生态保护区诸如:功能区划、环境监测、基础设施、人员要素按城市为基础的统一规划和其空间(矢量、栅格)数据、媒体数据,文本数据及其它结构化关系数据的集成管理。并提出了对此类保护区多源数据管理的意见及建议,为同类海洋生态保护区信息化建设与管理提供有力参考。     

一种基于空间相关性的海洋环境监测数据优化抽样方法

本文针对海洋数据多模态、超高维、海量等特性,利用空间自相关性,提出了一种基于空间相关性的海洋环境监测数据优化抽样方法。以某海域水深数据为例,从样本量和方差两个角度分析了该方法的优劣性,同时将样本点反演趋势面和实际趋势面进行比较,在减少数据量的同时,保证了其抽样精度,验证了该方法的可行性及有效性。     

海洋环境立体监测技术

为了保护和合理利用海洋,必须对海洋环境进行长期连续、多要素、多维空间的立体监控。海洋环境立体监测系统技术摒弃了传统将水样带回实验室预处理、存放再进行后期分析的低效方法,极大地提高了数据的采集效率,减轻了海洋监测工作者的劳动强度,节省了人力、物力和财力。本文介绍了海洋环境立体监测技术中的系统集成及数据分析平台等。     

基于海洋生态质量目标识别的海洋生态安全格局研究

本文概述了现有海洋空间规划及其在海洋生态安全格局方面存在的欠缺。提出了以海洋生态质量目标为导向确定海洋生态安全格局,研究了空间边界与网格的确定和海洋生态质量目标识别,并通过空缺分析明确特定空间网格内的海洋生态质量目标。在此基础上,提出应基于海洋生态质量目标制定海洋生态保护与管理措施,结合其等级整合海洋空间规划,并基于海洋综合管理优化海洋生态安全管控机制。     

基于PM2.5来源解析的减排方案制定

为定量解析PM_2.5浓度与排放源削减比例之间的关系,利用WRF-NAQPMS/OSAM模式对2017年12月京津冀及周边地区“2+26”城市的PM_2.5浓度变化和来源解析进行了模拟,并基于来源解析结果对各城市进行了迭代减排实验.结果表明,各城市削减本地排放源的效果最为显著,由于受化学生成影响引起的排放源和PM_2.5浓度之间的高度非线性关系,使得线性减排方案具有较大的局限性.各城市排放源削减引起的PM_2.5浓度变化主要由排放源的一次贡献和化学生成的二次贡献组成,其中化学生成的二次贡献浓度与行业解析结果的函数之间存在显著的线性关系.随着排放源的削减,清洁期间PM_2.5浓度中各组分的浓度随之下降,污染期间硝酸盐、二次有机气溶胶、铵盐等浓度不降反升,这为迭代减排方案中物种的选择提供了指导意义.     

多相催化技术的固液微界面调控原理及应用进展

多相催化氧化是一种很有前景的水深度处理技术,实际水环境中微量难降解有机污染物的去除通常受到水中共存物质如天然有机物（NOM）的影响.因此,在多相催化体系中,基于污染物与氧化媒介在催化剂表面的作用及转化过程调控催化剂的表面性质,对于复杂环境中污染物的高效靶向去除至关重要.本文主要综述了以过氧化氢、臭氧和光为媒介的多相催化氧化技术的固液微界面调控原理,以及基于固液微界面调控的水处理应用进展.重点阐述了催化剂表面性质对氧化媒介和目标污染物在表面分解和转化的影响,以及不同类型有机污染物在催化剂表面的作用原理.在此基础上,我们提出通过不同的手段极化催化剂表面,使表面电子分布不均匀,形成氧化位点和还原位点,使目标污染物失电子氧化同时活化表面吸附氧化媒介形成更多吸附态·OH,是促进复杂水环境中目标污染物高效去除的关键途径.     

大气污染源连续排放监测系统的数据审核

通过强调大气污染源连续排放监测系统数据审核的重要性,参考国内外环保法规,制定了完整的大气污染源连续排放监测系统数据审核规定.通过对实际大气污染源连续排放系统监测数据的审核应用,使大气连续排放监测系统的监测数据具有合理性,排污监督和收费的动态量化管理更加科学化.     

Comprehensive evaluation method of urban air quality statistics based on environmental monitoring data and its application

Air quality monitoring is effective for timely understanding of the current air quality status of a region or city. Currently, the huge volume of environmental monitoring data, which has reasonable real-time performance, provides strong support for in-depth analysis of air pollution characteristics and causes. However, in the era of big data, to meet current demands for fine management of the atmospheric environment, it is important to explore the characteristics and causes of air pollution from multiple aspects for comprehensive and scientific evaluation of air quality. This study reviewed and summarized air quality evaluation methods on the basis of environmental monitoring data statistics during the 13th Five-Year Plan period, and evaluated the level of air pollution in the Beijing–Tianjin–Hebei region and its surrounding areas (i.e., the “2+26” region) during the period of the three-year action plan to fight air pollution. We suggest that air quality should be comprehensively, deeply, and scientifically evaluated from the aspects of air pollution characteristics, causes, and influences of meteorological conditions and anthropogenic emissions. It is also suggested that a three-year moving average be introduced as one of the evaluation indexes of long-term change of pollutants. Additionally, both temporal and spatial differences should be considered when removing confounding meteorological factors.     

基于环境风险的海洋生态补偿标准研究

以厦门市为典型案例区,通过开展海岸带化工园区化学品泄漏事故的风险生态效应识别与影响预测,建立一系列生态-经济模型评估环境风险的生态损害价值,并从有效地促使企业主动采取风险防范措施角度出发确定了生态补偿的标准,同时提出了根据风险发生的概率逐年实施补偿的方法。     

基于熵变方程法的我国海洋经济与海洋环境的协调度分析

通过构建海洋经济与海洋环境的评价指标体系,运用熵变方程法对2001～2009年间的我国海洋经济与海洋环境的协调度进行实证分析。结果表明:在研究期间,只有2002、2007、2009三个年度的海洋经济发展与海洋环境质量处于协调状态,其他年份两者均处于不协调状态。此外,伴随着我国海洋经济的发展,海洋环境质量却一直在下降,这说明我国海洋经济与海洋环境发展并不同步,海洋经济发展的同时海洋环境却没有得到很好的改善和治理。论文最后基于研究结果,提出了有利于我国海洋经济与海洋环境协调发展的对策和方法。