本期目录
综述
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构造应力化学——慢地震震源机制解的一种可能途径
- 郭谦谦, 孙静娴, 侯泉林
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2025, 42 (1):
1-12.
DOI: 10.7523/j.ucas.2024.010
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摘要 (
170 )
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慢地震震源机制研究主要建立在脆性变形基础上。然而高纵、横波速度比、异常高泊松比等特征表明其震源区物质黏度较大，更易发生塑性变形。固体力学研究认为塑性变形的起点是位错，塑性应变能无法释放。分子尺度上，原子通过化学键结合形成矿物结构。应力化学研究显示机械力可以直接作用于化学键，化学键断裂时体系位于能量高位。塑性变形的位错机制可能始于化学键的变化，再通过断裂、重组，形成亚颗粒、细粒化，能量的转化过程可能是机械能首先转化为体系内能，即原子势能；随着加载继续，原子势能突破化学键的束缚，转化为塑性应变能。化学键的重建会释放能量，塑性变形过程中可能会释放一部分化学能，这是否与慢地震有关，是个值得探索的科学问题。
数学与物理学
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基于超导体磁穿透深度的测温实验装置设计
- 朱昌阳, 边星, 王金阵, 刘捷
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2025, 42 (1):
43-49.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.020
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摘要 (
243 )
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270
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外界磁场进入超导体的磁穿透深度随超导体的温度变化而变化，特别是在超导转变温度附近，穿透深度变化尤为剧烈。探测穿透深度变化可实现对温度变化的高分辨率测量，是重要的深低温温度测量原理。基于该基本原理，提出一种基于超导体穿透深度变化、闭合超导回路磁通量子化和超导量子干涉器件(SQUID)的温度测量方案，进行理论分析和仿真，有望在液氦温区实现nK/$\sqrt{\mathrm{Hz}}$量级的温度分辨率，并给出具体的实验装置设计。该方法分辨率高且不引入额外热流，不需要外部持续的电流激励，可通过在被测物体表面镀超导膜等方法消除传统温度测量方法中温度计的自热效应、接触热阻等对测量的不利影响。
环境科学与地理学
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基于微观企业数据的高技术制造业迁移特征分析——以北京市为例
- 张培媛, 李佳洺, 张文忠
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2025, 42 (1):
50-60.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.047
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摘要 (
166 )
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基于2008—2016年北京市规模以上企业数据，运用标准差椭圆、核密度估计、游程检验等方法分析北京市内部高技术制造业企业迁移特征。结果表明：1)从属性特征上看，迁移企业以混合所有制和外资企业为主，中等规模的企业比小微型或大型企业更倾向迁移，同时营收更高的企业更易发生迁移。2)受集聚区根植性和嵌入性影响，超过77.19%的企业倾向于在亦庄经济技术开发区、上地、中关村等主要集聚区内部及其周边的集聚区拓展区迁移。3)北京市高技术制造业企业迁移过程大致分为适应期、迁移期和稳定期3个阶段，小微型企业适应期和达到稳定期的时间都相对较短，其迁移主要受规模增长的影响，而中等规模企业无论是适应期还是寻找新区位的迁移期都需要相对较长的时间，影响迁移的因素也更加复杂多样。
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基于多元耦合模型的流域生态修复分区与用地模拟评估——以滇池流域为例
- 王佳恒, 颜蔚, 段学军, 段岩燕, 李卓娜, 邹辉
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2025, 42 (1):
61-73.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.039
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摘要 (
119 )
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科学划定流域生态修复分区并模拟各分区的用地情景，可为流域生态修复、生态风险规避和用地指标制定等国土空间相关规划方案设计提供重要支撑。以滇池流域为例，基于生态系统服务价值和生态风险测算模型、PLUS模型、GIS分析等方法，识别滇池流域生态修复分区并进行不同情景下的土地利用模拟。结果表明：1)2000—2020年，滇池流域生态系统服务价值由206.14亿元下降到192.71亿元，生态风险较高及以上区域面积占比由2000年的6.24%增长到2020年的19.30%；2)滇池流域生态修复分区空间分布呈圈层式结构，以滇池湖体为中心向外分为生态修复核心区、生态修复重要区、绿色发展区和生态修复保育区，所占用地面积分别为362.09、109.99、791.92和1 590.89 km2；3)2030年，自然发展情景下预测滇池流域建设用地增长189.92 km2，生态修复情景下预测建设用地增长53.75 km2；相较于自然发展情景，生态修复情景城镇扩张速度减缓、流域生态系统服务价值高出4.34亿元。
地质与地球科学
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基于水文和GRACE重力数据的南美巴塔哥尼亚冰川均衡调整(GIA)响应
- 李孟雨, 孙鹏超, 郭长升, 王长瑜, 魏东平
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2025, 42 (1):
74-85.
DOI: 10.7523/j.ucas.2024.005
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摘要 (
71 )
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南美巴塔哥尼亚高原位于大型温带冰块快速变化与洋-陆板块俯冲交汇的复杂地质构造区域，其现今冰川均衡调整(GIA)响应信号及地表抬升的机理有待进一步明确。基于重力恢复与气候实验卫星(GRACE)2003—2016年时变重力数据，分析该高原地区的质量变化特征，利用相关水文模型和遥感卫星数据完善该地区的水文模型并提取水文信息空间变化特征，从GRACE综合信号中扣除水文信号得到现今GIA响应信号，并进一步通过全球定位系统(GPS)数据分析GIA效应对地表抬升的贡献。结果表明：巴塔哥尼亚高原地区呈现出巴塔哥尼亚冰原(PIF)及周围区域质量亏损、高原南部和北部质量增加的空间分布特征；水文质量亏损则形成以PIF为中心向外辐射、负信号逐渐减弱的空间分布；GIA响应使高原整体隆升，尤其在PIF南部最为突出，最高达(1.97±0.35) cm/a，与GIA模型特征相似；在北巴塔哥尼亚冰原(NPI)和南巴塔哥尼亚冰原(SPI)GIA响应分别能够解释约69.25%和82.70%的地表抬升信号。
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有机质参与铅锌成矿作用研究——以兰坪盆地金顶铅锌矿床为例
- 侯信高, 琚宜文, 冯宏业, 肖蕾, 乔鹏, 陶丽茹, 王鹏, 王巍, 高健
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2025, 42 (1):
86-106.
DOI: 10.7523/j.ucas.2024.016
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摘要 (
148 )
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滇西北兰坪盆地属于中新生代盆地，历经多期次构造-热演化过程。在盆地新生代成矿过程中，金顶铅锌矿床内部有机质丰富且与矿体相伴生，但有机质参与铅锌成矿的方式与过程仍存在争议。研究表明：在盆地浅层非强酸性流体介质及低于200 ℃流体温度条件下，有机质与金属离子络合并非其参与金顶铅锌矿化的主要方式。金顶矿区有机质普遍经历过生物降解，但仍含有可检的正构烷烃、类异戊间二烯烃以及萘、菲、联苯等化合物，少量有机质已不含正构烷烃和类异戊间二烯烃，呈现出甾烷初步降解的特征，无25-降霍烷生成，总体符合2~5级生物降解，与细菌还原硫酸盐作用(BSR)相一致。矿床内成矿方解石的δ13CPDB与δ18OPDB值之间无明显相关性，其稀土元素分布模式、Y/Ho值以及Sr含量等指标与热化学硫酸盐还原作用(TSR)成因的方解石的特征不同，且矿床中固体沥青的δ13CPDB值(-27‰)未显示出小于烃源岩δ13CPDB(估算值)的特征，因此认为TSR可能在盆地局部浅层区域内不起主要作用。硫化物δ34S的估算结果显示，由有机质热解生成的H2S的δ34S值为-5‰~0，这与矿床金属硫化物δ34S直方图中重硫同位素峰值的范围(-8‰~-2‰)相符。基于实际成矿特征，考虑1/3的铅锌矿石与有机质热解作用相关，且古油藏原油含硫量为1.5%，则成矿所需原油量为9 687万t，这与地质事实相符，表明有机质热解也可能参与成矿作用。综上，在盆地演化过程中，有机质主要通过古油藏形成阶段的BSR作用和盆地深部高温成矿阶段的TSR作用或有机质热解作用参与铅锌成矿过程。
电子信息与计算机科学
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高分辨率关系图卷积网络遥感语义分割方法
- 王寅达, 陈嘉辉, 彭玲, 李兆博, 杨丽娜
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2025, 42 (1):
107-115.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.079
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摘要 (
296 )
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遥感影像语义分割是遥感图像处理分析的重要任务，尤其是在多类别语义分割方面。目前方法主要围绕卷积神经网络展开，但卷积仅关注图像局部信息而忽视全局信息。因此，受高分辨率网络(HRNet)和关系图卷积网络(R-GCN)启发，提出一种高分辨率关系图卷积网络(HRGCN)，用于多类别语义分割。首先对原始图像做简单线性迭代聚类(SLIC)，利用该结果分割HRNet输出的特征图，获得同质性高且包含多分辨率信息的超像素块；然后基于超像素块构建图节点和边，使用R-GCN对图节点分类，从而学习到不同地物间长距离依赖关系，并完成遥感影像的提取分类。利用HRGCN模型在Potsdam和Vaihingen数据集上进行实验，将结果与已有方法对比，$\bar{F}_1$值和MIoU值均有不同程度提升，证明该方法具有较好的先进性。
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基于祝融号火星车次表层探测雷达的乌托邦平原浅表层结构分析
- 杨佳琦, 邵芸, 卞小林, 张婷婷, 王国军
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2025, 42 (1):
116-125.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.030
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摘要 (
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火星次表层探测对于获取火星历史演化信息、寻找火星可能的生命生存环境至关重要。中国祝融号火星车成功着陆于火星乌托邦平原南部，其携带的火星车次表层探测雷达(RoPeR)能够对着陆区次表层进行高精度探测。基于祝融号RoPeR高频通道数据，开展对乌托邦平原浅表层结构的探测研究，包括：1)祝融号着陆区浅表层结构建模与基于时域有限差分算法(FDTD)的浅表层回波数值模拟；2)祝融号RoPeR高频通道数据处理；3)乌托邦平原浅表层结构解译分析。研究结果验证了祝融号RoPeR的浅表层探测能力：乌托邦平原表层存在10~20 cm厚的固结硬壳，硬壳下为混有不同粒径岩石的松散风化物，推测随着深度增加逐渐过渡到亚马逊纪中期的沉积层序；第101个火星日的雷达图像中出现强回波信号，推测与近期陨石活动有关。
简报
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公众参与、环境规制与居民福祉研究——基于CiteSpace的文献计量分析
- 邹雨柔, 刘红, 吕晨
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2025, 42 (1):
134-144.
DOI: 10.7523/j.ucas.2023.080
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摘要 (
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公众参与、环境规制和居民福祉关系的研究有利于科学制定环境规制政策和优化治理环境。使用2006—2021年Web of Science及CNKI收录期刊论文数据，运用CiteSpace文献计量分析软件并结合传统综述方法分析得出以下结论：1)中文文献研究热点经历3个阶段，分别为公众参与环境治理的西方经验研究及在我国的初步探索阶段、公众参与环境治理的理论模式与影响因素实证研究阶段、环境规制的居民福祉评估及公众参与环境规制的具体案例研究阶段。英文文献研究最初关注社区层面居民参与环境规制，而后着重实践中的问题和影响因素探索，目前聚焦环境规制对于居民福祉影响及环境健康不公平和大数据分析应用；2)学术界对于公众参与环境规制以及居民福祉的影响研究尚未形成一致的结论，研究证实环境规制对居民健康具有正向影响并提升了个体主观幸福感，但同时加剧了居民群体间和区域间的收入差距；3)研究趋势呈现出研究视角从宏观向微观转变、研究方法由统计模型向空间分析和准自然实验方法转变、变量测度从单一指标向综合性指标转变的特点；4)未来研究需要重点关注政府回应机制的分析和优化、环境规制对于居民福祉影响公平性研究以及研究方法、数据与变量测度的改进和完善。
