成果简介：全球地表覆盖及变化反映着人类与自然相互作用、生物地球化学循环、地表水热和物质平衡等过程，是环境变化研究、可持续发展规划等重要基础信息或关键参量。欧美曾研制多套全球地表覆盖信息产品，但空间分辨率粗(300米)、精度不高、时效性差。研制高分辨率、高质量全球地表覆盖信息产品，既是中国重大需求，也是世界性科技难题。项目经过多年深入研究，实现了全球地表覆盖遥感制图关键技术与产品研发的重大技术创新，研制出世界上首套30米空间分辨率、高质量全要素全球地表覆盖信息产品GlobeLand30，填补了国际空白。2014年9月，中国政府将其赠送给联合国使用，成为中国向国际社会提供的首个全球性地理信息高科技公共产品。该成果被国内外专家誉为“对地观测与开放地理信息共享领域的里程碑”、“中国地学立足中国、走向世界的标志性事件”，实现了“从跟踪到引领的跨越式发展”；被两院院士评为2014年度中国十大科技进展新闻。GlobeLand30及信息服务平台已在联合国和近120个国家广泛应用，在生态环境监测、气候变化研究、“一带一路”建设、联合国维和行动等方面发挥重要作用，有力地提升了中国测绘遥感的国际影响力，增强了中国在全球变化和可持续发展领域的话语权。

成果简介：该项目针对围填海对中国大江大河三角洲滨海湿地生态环境和资源的影响，围绕三个关键科学问题（围填海活动对滨海湿地生态水文过程和效应的作用机理、滨海湿地生态环境功能对围填海的响应和变化规律、应对围填海活动的滨海湿地生态系统综合调控机制），以“辨识过程与结构动态-揭示影响与响应机理-评估功能与资源价值-发展模型与评估方法-构建修复与调控模式”为主线，系统揭示围填海对滨海湿地生态过程的影响，科学评估滨海湿地生态完整性和生态服务功能的响应，揭示生物多样性和资源价值变化规律，提出湿地生态修复与监测方案，建立围填海的生态补偿机制和模式，科学指导中国围填海工程的规划和实施，大力推进滨海湿地生态修复实践。

成果简介：“肝主疏泄”是中医理论的重要内容之一，是指导心身疾病诊疗的核心理论。现有的学说尚存在争议，不能满足临床快速发展的诊疗需求，影响了疗效的提高和应用的扩展。 项目组在两项国家“973”计划的资助下，历经十三年的研究工作，围绕“肝主疏泄”理论，以证候研究为切入点，应用多种多学科交叉的技术，通过人体试验、动物实验两种方式，从生理、病理两个维度，以抑郁症等5种疾病为代表，首次系统的对其进行了科学、全面的研究。 （1）还原理论的历史原貌。运用知识考古学方法，将理论的发展置于大的历史背景下考证，澄本清源，梳理了理论发展的6个时期，提炼了其发展规律。 （2）首次从生理心理学的角度诠释了理论内涵。发现疏泄与心理应激调控密切相关，其存在春高秋低的四时节律特点；发现疏泄功能不足时，机体处于一个高应激状态，易于激发快速、高幅度的应激反应，出现“应激疲劳”，其功能与GC、E2等密切相关。 （3）构建“状态—疾病—证候—证候要素—症状”的关联网络。发现了肝失疏泄状态下“同病异证”、“异病同证”、“同证异象”的临床表现特点；研发了隐结构模型等2种适宜技术，构建了肝失疏泄状态下病证结合的判别模型。 （4）揭示了从肝论治的内在机制。研究证实疏肝治疗对于心身疾病确有疗效；从肠易激、肝硬化的研究中发现，5-HT、GC、HCY等指标的上升，NPY的下降是疏肝机制的相关指标群。 （5）揭示了肝主疏泄的现代科学内涵。制备了4种病证结合肝失疏泄状态的动物模型，研究发现：海马、嗅皮层为密切相关的中枢脑区，NE、ANG-II、HCY、5-HT、Cort、DA等是重要生物学基础。 （6）为现代医学科学研究提供了新视角。人体的心理应激状态存在年节律和月节律的特征；实体肝脏通过性激素的调控，也参与了心理应激反应；抑郁症肝郁脾虚证与高血压肝火亢盛证具有8个共性发病基因。 通过研究，从历史内涵、现代机制两个层面，从宏观与微观两个角度，揭示了“肝主疏泄”的科学内涵；形成了多学科交叉的新技术、方法，建立了脏象理论机制研究的新模式。发表相关SCI论文24篇，他引达198次，影响因子49.89；国内核心期刊文章258篇，他引达1269次，影响因子163.15。获专利3项；出版著作28部。成果被多部教材和慕课课程收录，《世界中医药杂志》进行了2次专刊报道，新的研究模式被同行广泛应用。搭建了全国多中心的临床合作网，培养了一批中青年人才，为进一步发展中医理论奠定了坚实的基础。

成果简介：将遥感观测与模型模拟这两大研究工具有机结合：①利用新型卫星观测和现有卫星观测中可靠的要素，有效提高对陆表能量和水分交换过程的关键控制状态变量的时空观测能力，获取高时空分辨率和高精度的关键控制状态变量，提高对其时空分布特征和变化规律的认识；②提高对陆表能量和水分交换过程的机理认识、模拟能力和精度，实现开展尺度转换研究所必须的高分辨率卫星观测和模拟，深化对不同尺度能量和水分交换过程的认识；③在以上基础上开展模型的优化和数据同化研究，以改进全球和区域能量和水分交换过程模型，增强模拟和预估陆表水分交换过程的能力，并进一步利用耦合的大气-陆面过程模式研究其与全球变化相互作用的影响和机制。通过研究，试图解决如何提高对全球和区域陆表能量和水分交换过程的时空分布特征及变化规律的观测、模拟和预估能力及如何深化其与全球变化相互作用的认识这一关键科学问题。共设置了3个课题，分别是：课题1：陆表能量水分交换过程的关键控制状态变量的遥感监测研究；课题2：高分辨率陆表能量水分交换过程的机理与尺度转换研究；课题3：全球陆面模式优化、数据同化、陆气耦合模拟与预估研究。项目主要阶段性成果：（1）陆表能量水分交换过程的关键控制状态变量的遥感监测。（2）高分辨率陆表能量水分交换过程的机理与尺度转换。（3）全球陆面模式优化、数据同化、陆气耦合模拟与预估。

成果简介：该成果属于石油、天然气能领域。 复杂岩性油气藏常具有岩性变化快、储层物性条件差、油水关系复杂、隐蔽性强等特点，该类型油气藏的油气充注机理、油水关系、油气富集分布规律等方面的研究一直是一项难题。为此，在国家863计划、国家重大专项、国家自然科学基金等15项科研项目和中石化、中石油、中海油等多个油田20项课题支持下，经过近10年的探索和攻关，对复杂岩性油气成藏模式和评价技术进行了全面系统研究，取得主要创新性成果如下： （1）发展了复杂岩性油气藏综合地球物理勘探技术，形成了以复杂岩性油气藏描述为核心的储层多尺度综合表征技术系列。该技术系列的关键技术主要包括：构造区古地貌重建技术、断裂系统立体综合解释技术、层序地层学与海湖平面变化分析技术、沉积体几何形态三维空间刻画技术、储层微观孔隙多手段测试技术、三维精细地质建模技术等。以此为基础，进一步完善了复杂岩性油气藏勘探及评价技术体系，完成了从宏观沉积体刻画到微观纳米级别储层空间分析的有机结合，实现了储层的多手段、多维和多尺度精细表征。 （2）建立了“多源供烃、立体输导、储盖共控、耦合成藏”的复杂岩性油气成藏模式，该成藏模式解释了油气从远到近、从深层到浅层跨越多个油气系统，经过保存和改造的平衡过程，最终富集成藏的复杂体系。同时，研发了确定油气成藏关键时刻的特有包裹体技术，研制了单个包裹体无损光度分析系统，实现了对单个油气包裹体7种主要芳烃等主要成分的确定，并首次对油气成藏关键时刻进行了精确确定，推进了流体历史分析的定量化。 （3）创建了利用录井新技术进行实时流体监测和储层评价的新方法、新技术，实现了储层流体的快速定量监测及评价。在行业内率先建立录井资料处理流程及方法，研制了多参数新型开发井录井仪，形成了录井信号无线传输、深层致密油气快速检测、X射线荧光录井等新技术系列，提高了地层流体性质的实时识别与评价的精度。 总之，经过十多年的研究与实践，系统提出了针对复杂岩性油气藏形成和分布的成藏模式，深化了对油气成藏条件、成藏机理和富集分布规律的认识；集成创新了油气检测成套技术系列，并相继在多个油田发现和落实了一大批含油气区块，取得了巨大的经济效益和社会效益。 成果获得发明专利授权7项，实用新型专利3项，出版专著1部，发表相关学术论文150余篇。培养博士后2人、博士8余人、硕士50余人。

成果简介：项目针对中国有色金属冶炼行业重金属污染物产排情况不明，扩散途径不清，缺乏先进、适用防控技术指导，无有针对性的污染源监管措施和方法等问题。（1）调研和现场监测企业51家，涵盖29个主要生产工艺，调查和实测工艺的产能占整个行业90％以上，共调查和实测重金属数据27900个，做到了各行业主要工艺、主要排污节点、主要重金属污染物全覆盖。经过数据处理和核算，建立中国有色金属冶炼重点行业重金属污染源清单，建立了重金属污染防控重点的核算方法，从行业、工艺、工序和重点防控重金属四个层次确定重金属污染防控重点；通过铅冶炼行业物质流核算和铜、镍冶炼逸散重金属烟尘研究，确定相关行业重金属烟粉尘无组织排放特征；分析重金属烟尘扩散特征及研究汞污染源解析技术，确定重金属烟尘和气态重金属污染物的大气扩散特征及分布规律。构建有色冶炼重点行业重金属污染防控技术评估方法，通过综合评估确定40项重金属污染源防控技术；在上述研究的基础上，从有色金属冶炼重点行业重金属污染防控的政策、法规和标准、污染源的监管、污染防控措施、方法三个方面提出了综合性的3个对策建议；完成了汞（再生汞）、锡、锑冶炼污染防治技术政策（草案）；汞（再生汞）、锡、锑冶炼污染防治最佳可行技术指南（草案），以及相关行业的清洁生产评价指标体系和废水、废气治理工程技术规范，为有色金属冶炼重点行业重金属污染控制与管理提供技术支撑。 主要创新点在于：（1）通过大量的现场调研和实测，查清了中国有色金属冶炼重点行业(铜、铅锌、镍钴、锡、锑和汞)的生产工艺中主要重金属污染物产排底数，填补了国内空白，为国家环境监督和管理提供了可靠依据。（2）通过重金属污染形态的分析，构建了物质流核算、箱式和高斯反推模型，研究成功了防控重点核算和污染防控技术评估方法，首次提出了中国有色金属冶炼重点行业的典型及特征重金属污染物特征，有针对性的筛选出了最佳可行技术，确定了污染防治措施和管理方案，为重金属污染源的有效监管提供技术支撑。（3）提出了源头控制—末端治理—管理提升的全方位重金属污染防治监管的新模式，为《重金属污染综合防治十二五规划》实施考核，提供技术保障。 该技术成果已经被国家环保部采纳，为《重金属污染防治十二五规划》考核以及“十三五”重金属污染综合防控及减排提供技术支撑，由于项目产出明确、成果丰富，为环保部中心工作和重点任务提供了重要的科技支撑，项目获得了环保部“双优”评价。

成果简介：中国自然灾害种类多、发生频率高、灾害损失大，灾害风险管理面临重大挑战。该项目研究目的为，研究自然灾害综合风险防范的理论与方法，构建自然灾害风险评估与保险的关键技术，并通过在相关行业部门、地区及企业中开展示范应用，显著提升中国综合自然灾害风险防范能力及农业保险的国际影响。 五个主要技术创新点为： 1)系统提出区域自然灾害系统理论与方法，发展了自然灾害学科。含10本专著，和8篇代表性期刊论文。 2)制定了10项国家及行业标准，建立1个国家级综合自然灾害风险数据库，包括中国1:100万地震、洪水、台风、干旱、风暴潮、滑坡-泥石流、霜冻、冰雹、雪灾、沙尘暴、草原火灾、森林火灾、环境事故共13个灾种数据库，分辨率达县-乡级，时间最长达150年。 3)建立了13类灾害风险评估模型，2个重要灾种的模拟仿真系统。全国小麦、玉米、水稻干旱灾害风险模拟分辨率达1km网格，时间分辨率为天，损失率模拟精度达85％以上；完成了地震、台风、干旱、雪灾、洪水、风暴潮、冰雹、沙尘暴、霜冻、草原火灾、森林火灾、滑坡-泥石流的风险评估及其综合风险评估，含2项国家发明专利，8项计算机软件著作登记权。 4)编制了中国和自然灾害风险图集。含中国省-市-县-1km网格4级空间单元，遇难人口、转移人口、房屋、农作物、直接经济损失、GDP损失等6类承灾体的429幅中国风险地图，以及包括世界245个国家和地区0.5度网格尺度的地震、火山、滑坡-泥石流、洪水、风暴潮、沙尘暴、台风、热害、冷害、干旱、森林火灾、草原火灾的266幅世界风险地图。 5)研发了种植业自然灾害风险评估技术，制定了中国省级种植业自然灾害风险和保险区划。建立了全国省级单元上的水稻、小麦、玉米、棉花、大豆、花生、油菜7类粮油作物，暴雨、洪水、内涝、干旱、大风、冰雹、霜冻7种自然灾害风险评估与保险定价指标体系与模型；制定了中国种植业自然灾害风险与保险区划指标体系及其2套区划方案。 巨灾风险数据标准已作为金融行业标准，在中国财产保险业界广泛使用；种植业自然灾害风险评估与费率厘定模型已被中国保监会推荐到中国财产保险业使用；中国自然灾害风险地图集等成果被联合国国际减灾战略(UN-ISDR)科学技术委员会推荐为10项全球综合防灾减灾重大成果之一，受到国内外广泛关注与引用；综合灾害风险防范模式被国家采纳。该成果为推动国家、地方及部门综合灾害风险防范体系的建立，开展自然灾害保险应用等提供了重要的科学依据，具有显著的社会效益和经济效益。

成果简介：辽河流域有毒有害物污染控制技术与应用示范研究课题是“水体污染控制与治理”国家科技重大专项河流主题“辽河流域水污染综合治理技术集成与工程示范”项目的第二个课题。浑河工业集群区制药废水中有毒有害物污染严重的现状，重点研发制药废水有毒有害物减量化技术和毒性削减控制技术。在该基础上，研究制药综合废水的生物强化脱毒技术，并开展中试研究和技术示范。针对抚顺石化工业园区腈纶废水和反渗透浓水中有毒有害物污染严重的现状，开展石化污水厂处理工艺升级改造和生物脱毒技术的研究与示范（如图）。辽河流域典型行业有毒有害物污染特征及控制方案；辽河流域特种化工行业有毒有害物污染控制与资源化研究；辽河流域合成制药行业有毒有害物污染控制研究；辽河流域石化行业有毒有害物污染控制研究；辽河流域有毒有害污染物控制技术集成。

成果简介：以中国华北冬小麦、夏玉米和长江中下游水稻等主要农作物为对象，一是研究了基于国产FY-3卫星数据为主的作物生长参数(植被指数(VI)、叶面积指数(LAI)、净初级生产力(NPP))与环境参数(地表温度(LST)、土壤湿度(SM))遥感优化反演技术，确定了可业务应用的反演模型，基于LACC方法构建了2006年以来中国主要农作物生长环境参数遥感数据集。经星-地和星-星验证，其中FY-3反演LAI比美国MODIS同类产品精度提高4%；FY-3/VIRR陆表温度产品LST误差在-0.17K～1.77K之间，均可满足业务化需求。二是基于农田试验观测和地面-遥感定点对比观测数据，利用数理统计方法，建立了农作物不同发育期的长势农学参数指标和LAI等遥感参数指标，克服了传统指标主观性较大等缺点，为遥感定量监测作物长势创造了条件。三是优化改进N-FINDR、EVI生长曲线分析、FastICA等算法，结合混合像元分解技术，建立了作物种植区遥感提取与面积估算模型，提高了复杂下垫面作物种植面积的提取精度和提取效率。四是对中国WheatSM小麦模型的产量形成和水肥影响过程进行改进完善，研发了具有自主知识产权、适于区域化应用的WheatSM 3.0模型；五是分别利用强迫法和同化法，构建了遥感LAI数据同化WheatSM 3.0小麦模型、WOFOST玉米模型和ORYZA2000水稻模型的遥感-作物生长模型体系，建立了基于生长模型的作物长势分级评价指标，生成了研究区2003年以来小麦、夏玉米和双季稻15种生长状态参数的时间序列数据集，为利用作物模型动态评价作物生长提供了基础支撑；六是基于模糊数学、通径分析等方法，构建了基于温度、降水、日照等气象要素的作物生长气候适宜度评价模型和指标，能够定量评价气象要素对作物生长的影响；七是综合遥感监测、气候适宜度评价、作物生长模型三种评价结果，用专家知识法进行集成，建立了作物生长信息综合定量评价技术系统和业务流程，较现有单一性评价方法，本方法可从不同角度对作物生长状况进行定量评价，结论更加全面、客观、可靠，具有独特性。项目获得实用新型专利1项、软件著作权9项；出版专著2本；发表SCI论文6篇，核心期刊论文48篇，国际会议论文4篇。项目研究的作物生长监测评价技术在国家气象中心和河南、山东、江西、安徽等省级气象业务服务和农技推广部门进行了应用，对提高作物产量、降低灾害损失和减少管理成本起到积极作用，社会、经济效益显著，仅以河南省农业技术推广总站应用为例，2014-2016年三年新增经济效益至少达31260万元；项目研发的参数反演算法和数据集，已成为中国FY-3卫星标准算法和数据产品，并通过中国气象局卫星气象工程向全国共享，为FY-3卫星资料在农业领域的应用提供了坚实的技术基础。

成果简介：研究目的： 北京作为中国的首都，受地质环境条件复杂、极端气候频发及人为活动加剧的影响，山洪泥石流灾害时有发生，尤其是2012年“7.21”之后，防灾减灾问题较为突出。该项目旨在明确北京地区山洪泥石流触发机制，针对示范沟提出山洪、泥石流临灾预警指标及阈值，开展山洪、泥石流监测示范工程与预警平台建设，为全市防汛综合指挥平台建设提供支撑。 主要技术创新点： （1）改进了多时效、多空间分辨率的降水精细化预报技术及产品，空间分辨率上提高至1km网格； （2）在北京地区建立基于分布式时变增益模型水文模型（DTVGM）、新安江水文模型（XAJ）和萨克门托模型（SAC）的多模型山洪预报系统，提出山洪预警指标阈值，提高了山洪预报精度； （3）基于泥石流历史灾害数据、专业监测技术及试验研究成果，引入了“一个降雨过程”概念，提出了降雨总量临界线可调试的泥石流小流域预警模型； （4）建设北京地区山洪泥石流监测预警平台，具备山洪泥石流实施监测、预测预报和预警等功能，采用了降水精细化格网预报成果，可以制作北京地区区域及示范沟预警产品，实现与防汛综合指挥平台融合。 成果产生的价值： 项目完成示范沟监测示范工程建设，形成山洪风险图和监测预警平台等成果，应用平台预测预警，促使山区村民风险意识不断提高，能够有效规避山洪及泥石流灾害，保障了生命财产安全，提高了预警的精准性和有效性，为北京市山洪泥石流监测网络与预警系统建设提供技术支持。

成果简介：该课题针对三江源地区森、草原火灾防控难度大、效率低的现状，研制应用于高海拔地区消防的无人机，可在火灾初期迅速精准定位火点，并通过自行研发的机载装置自动投放灭火弹，实现火灾初期的防控，提高消防效率，同时保障了消防人员的的人身安全。课题针对三江源森林、草原地区消防的特殊需求，通过调试飞控参数改进了多旋翼无人机，并制订了该无人机消防应用的系统解决方案。改进后的无人机性能稳定，灭火弹投放准确率可达95%。成果达到国际先进水平。

成果简介：该项目发展了基于扫描探针技术的高时空分辨和原位动态的纳米表征方法，主要包括动态谐振调频/调相原子力显微镜技术；超快激光耦合扫描隧道显微镜技术；透射电镜中的扫描探针技术；低温扫描探针近场光学显微镜和扫描探针热学-声学显微镜技术等。在表面电子态及其激发动力学过程探测、单个纳米结构单元的性质-结构关系表征、纳米尺度物性与多场耦合性质测量等方面取得研究突破。获得的主要创新性成果如下：（1）发展了基于qPlus力传感器的非接触式原子力显微镜（qPlus-AFM）成像与谱学测量技术，解决了qPlus-AFM实验中的一系列关键技术问题，研制了高性能qPlus-AFM原子力传感器，建立了图像模拟的基本方法。（2）加工完成了多项低温扫描隧道显微镜（STM）关键部件，搭建了一套显微共聚焦超快时间分辨系统，对半导体，金属纳米结构，探针荧光等体系进行超快动力学研究；开发了超高真空原位光致隧穿电流时间分辨信号的探测技术和针尖增强的隧穿电致光谱技术。（3）研制完成透射电子显微镜-扫描探针联合装置。（4）实现了在纳米尺度扫描近场光学信号高分辨检测，完善了光的激发、接收、微弱信号的检测、数字图像处理等关键技术。

成果简介：重症脑损伤治疗方法。该课题构建多模态脑信号融合分析指导下的经颅磁刺激-经颅直流电刺激一体机设备，并应用于临床意识障碍促醒治疗，摸索合理治疗参数及流程，为推广临床应用提供循证医学证据及操作指导。研发经颅磁刺激和经颅直流电刺激一体机设备，开发配套控制软件，创建脑多靶点同步电磁刺激技术。研发多通道高频高压经颅磁刺激电源系统，对8个小线圈进行独立的充放电控制。多通道经颅磁刺激电源包含两路刺激通道，在刺激软件的控制下，可实现对双8字线圈和四线圈组的充放电。研发多通道经颅直流电刺激设备，实现多靶点关联直流电刺激。

成果简介：该项目属于资源与环境技术领域。土地利用/土地覆盖变化（LUCC）作为人类活动对地球陆表自然生态系统作用的产物，直接影响到生物地球化学循环及陆地－大气的水分、能量和碳循环，综合反映了人类活动和气候变化对自然环境的影响，是全球变化研究关注的重要内容。遥感是实现大范围土地利用/土地覆盖变化快速监测的唯一有效手段，过去几十年里一直是遥感领域的研究热点之一。然而，利用遥感数据进行土地利用/土地覆盖变化动态监测仍存在数据质量难以满足变化检测的需求、变化检测的准确性受各种因素影响等难题。该项目针对以上难点，在遥感数据质量优化、变化检测算法改进及特定地表类型动态监测等方面取得系统性的成果，主要发现包括：根据地物光谱的时空相关性特征，构建了归一化植被指数（NDVI）时序曲线滤波方法、邻近相似像元插补去云算法（NSPI），实现多尺度遥感数据的去云处理；提出时空自适应反射率融合算法（ESTARFM），实现高时间分辨率与高空间分辨率数据的融合，生成关键季相的高空间分辨率遥感数据，为土地利用/土地覆盖变化检测提供了数据保障。研发了改进的变化向量分析（CVA）、后验概率空间的变化向量分析（CVAPS）、交叉相关系匹配（CCSM）三种变化检测技术，充分利用光谱特征与多时相物候特征，实现土地利用/覆盖变化的准确检测，并在此基础上提出一套无需人工介入的土地覆盖自动更新技术。针对城市扩张和沙漠化问题，研发了基于夜间灯光影像和SVM的城市自动提取算法、基于生物土壤结皮指数的沙漠化监测方法，可用于对重要土地利用/覆盖类型进行动态监测及变化分析研究。该项目在遥感影像处理、变化检测方面取得重要成果，10篇代表性论文分别发表在Remote Sensing of Environment等遥感领域权威期刊，总影响因子42.547，SCI他引594次、EI他引843次、总他引908次，其中被遥感领域排名前三的期刊Remote Sensing of Environment、IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing、ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing他引占SCI他引的20.9%，单篇最高SCI他引280次、EI他引425次，总他引446次。项目成果在30米全球地表覆盖产品GlobeLand30（该数据成果作为中国政府国礼赠送给联合国使用，并被两院院士评为2014年中国十大科技进展新闻）的研制中发挥了重要作用，并获得测绘科技进步奖特等奖（2015）和二等奖（2013）。

成果简介：紫茎泽兰（EupatoriumadenophorumSpreng）已成为中国危害最为严重的外来入侵物种之一。在加强化学、生物方法控制其蔓延的同时，开展对其综合利用的研究，亦是有效的防控措施之一。该项目在国家农业部公益性行业科研项目“恶性外来入侵植物紫茎泽兰综合防控技术研究与示范（项目编号：200803021）”和“入侵植物综合防控技术研究与示范推广”（项目编号：201103027）的资助下，以防治与利用并举控制外来恶性杂草蔓延为目标，以恶性杂草紫茎泽兰为代表，研究7种外来入侵植物中活性和染料成分开发利用的关键技术，取得如下创新成果： 1、首次系统地阐明了紫茎泽兰的主要化学成分，共分离并鉴定出倍半萜类、甾体和三萜类、黄酮类、苯丙素酚类等45个化合物，其中7个新化合物，包括一个新骨架化合物；筛选发现一批具有杀虫抑菌活性、抗氧化活性、降脂减肥和抑制肿瘤细胞增殖作用的化合物，为充分利用紫茎泽兰化学成分奠定了物质基础。 2、阐明了生态环境对紫茎泽兰中绿原酸含量的影响规律，明确了紫茎泽兰叶中绿原酸含量明显高于花中和茎中、海拔低于2000米地区的紫茎泽兰中绿原酸含量较高、4月份紫茎泽兰开花季节中的绿原酸含量明显高于7月份无花的季节，为确定紫茎泽兰原料适宜的采收时间提供了科学依据。 3、优化了紫茎泽兰中绿原酸的提取纯化参数，建立了适宜产业化生产的紫茎泽兰中绿原酸的提取纯化新工艺，并获得了国家发明专利，为产业化生产提供了有力的技术支撑。 4、建立了紫茎泽兰染液制备及染色工艺，并扩展到黄顶菊等7种恶性杂草染液制备与染色，成功应用于染织品生产；发明了黄顶菊复合系列染料制备工艺，解决了天然染料颜色单调的难题，为外来入侵杂草的利用增添了新途径。 项目组发表论文24篇（SCI论文12篇），获得发明专利4项。已生产绿原酸产品90多吨，天然染料1600余吨，染色织物近百吨，新增产值1亿3千多万元。消耗用紫茎泽兰等7种恶性杂草近500吨、金银花弃叶300吨。生产的染织品经山东省济宁市纤维检验所出具产品检验结果：各项指标符合要求。其绿原酸产品和染织品已销往全国市场，并出口日本。 该项目利用紫茎泽兰等7种恶性杂草为原料进行活性物质绿原酸提取及天然染料的制备，并成功实现产业化和推广应用是该项目的突出创新之处。项目成果的应用，变害为宝，为中国恶性杂草的综合治理起到了示范作用，已产生了良好的社会效益、经济效益和生态效益。

成果简介：在综合国内外空间规划分析与借鉴、“三生”用地空间结构分析、生态保护红线规划、农牧业发展及潜力分区、资源环境承载力分析、交通与基础设施规划分析、人口和城镇化、产业发展与空间布局、扶贫开发、少数民族发展分析的基础上，通过GIS平台综合分析、划定海东市国土空间功能一级、二级、三级分区，打造科学合理紧凑有序的国土空间开发利用保护格局；指出海东市各功能区国土开发利用保护方向和管制原则，并制定规划实施与保障专题报告，引导海东市城镇发展、产业分布、人口集聚、资源承载、生态/环境保护，促进海东市社会经济永续发展。成果达到国际先进水平。

成果简介：干旱灾害是全球面临的最主要自然灾害之一，干旱的机理和旱灾风险的机制是什么，如何科学度量干旱、定量评估旱灾风险、合理确定抗旱设计标准、提高风险防控能力是现代水科学研究的热点问题，也是防灾减灾工作的难点。针对提升水资源风险防控能力和保降水安全的国家重大需求，经过十余年系统持续研究，在干旱理论技术与实践上取得如下突破性进展：发展了干旱三维度量技术，统一了干旱评价标准。构建了基于水循环-能量循环-碳循环三元驱动的水循环全过程整体水分亏缺干旱指标，揭示了干旱形成机理。研发了基于整体水分亏缺的历时、强度、范围的干旱识别、三维度量和多维频率计算方法，破解了干旱统一评价和频率标准化计算难题，解决了水工程抗旱设计标准问题。形成了《旱情等级标准》、《区域旱情等级》等标准。揭示了全国干旱演变特征及主要驱动因子，首次编制了全国干旱特征县分布图。采用生态水文模拟、随机分析、分解聚类、系统评价等方法，评价了全国各县域1956-2010年的干旱，揭示了全国干旱时空演变规律、特征及驱动因子。分析计算了全国各县干旱历时、强度、频率及其演变，提出了全国干旱区划图；基于旱情旱灾、经济社会状况和干旱烈度演变，首次编制了全国干旱特征县分布图，制定了全国抗旱减灾总体布局。创建了全要素旱灾风险定量评估技术，制定了旱灾风险图编制技术办法。创建了基于生态水文碳循环响应，反映整体水分亏缺、干旱频率、抗旱能力、旱灾损失等相互作用机理和传导机制的旱灾风险定量评估技术，制定了旱灾风险动态评估和风险图制作技术方法，破解了旱灾风险评估定量化和标准化难题，直接应用于长江、黄河、海河、松辽等流域117个县旱灾风险图编制和干旱管理。制定了《干旱灾害等级标准》。构建了旱灾风险多维调控体系，直接应用于全国抗旱减灾和风险管理实践构建了基于“空间-过程-功能-结构”四位一体的旱灾风险调控体系，提出了旱灾风险调控的原理和准则。制定了不同旱情、区域、行业抗旱用水定额，直接应用于全国抗旱应急水源建设标准确定和水量调度；制定了《全国抗旱规划》,并得到国务院批复，编制了《全国抗旱规划实施方案（2014〜2016年)》，由水利部发改委等四部委印发实施，投资540亿开展主要受旱县抗旱应急水源建设；形成《抗旱预案编制导则》、《河湖生态环境需水计算规范》和《抗旱规划编制导则》等标准。成果已应用到国家防总、国家减灾委、水利部等46家单位，取得巨大社会经济效益，累计减少农业旱灾损失270亿元；为西南大旱、长江中下游大旱等旱情分析和应对提供了核心技术保障；成果被9部国家与行业标准及技术文件采用，发表学术论文249篇，其中SCI/EI检索114篇，出版专著12部，获授权发明专利3项，实用新型专利2项，获软件著作权3项。成果破解了干旱研究的前沿难题，显著增强了中国应对干旱灾害的能力，相关成果曾获2015年大禹水利科技进步一等奖、2013年全国优秀水利水电工程勘测设计金质奖、2015年亚行技术援助项目杰出成就奖等3项奖励。

成果简介：坡耕地是中国耕地资源的重要组成部分，水土流失减少耕地地力、危及国家粮食安全、恶化生态环境。保护生态环境就是保护生产力，坡耕地水土流失治理对保障中国粮食安全和生态环境建设有重大意义。然而，传统水土流失监测设备与方法难以快速、准确、连续监测;国际上缓坡耕地研究成果不适合中国陡坡侵蚀环境；坡耕地水土流失阻控技术以经验为主、机理依然不清楚、技术体系区域针对性不强。在“七五”国家科技攻关计划、“973”计划、中科院“百人计划”、国家自然科学基金重点项目、中加合作等项目支撑下，历经27年的协同攻关，通过长期定位试验、多尺度野外监测及室内模拟实验，系统研究了陡坡耕地水土流失动力学机制，建立了多尺度水土流失预报模型，发展了坡耕地水土流失阻控关键技术，凝炼了主要水蚀区水土流失综合治理范式、并示范推广，为中国坡耕地保护和粮食安全保障提供了科技支撑。创新性成果：研发了土壤点源/线源入渗、流量与含沙量自动连续监测的设备与技术体系，实现了降雨入渗、坡面产流产沙过程的准确测量；建立了陡坡坡面径流挟沙力方程，发展了确定模型参数的方法体系，构建了多尺度水土流失过程预报模型；提出了坡耕地理想的退耕坡度；以土壤结构为核心、养分变化为线索，阐明了侵蚀环境下坡耕地退化的微观机制，发展了以“消减径流动能、减少侵蚀泥沙”为核心的水土流失阻控关键技术，并通过流域模拟与措施配置的情景分析，建立了流域水土保持措施优化配置体系；以“截能减沙”为核心，以水土流失关键阻控技术为基础，凝炼了与区域社会、经济、环境和资源可持续发展相协调的水土流失综合治理范式。成果获陕西省科学技术一等奖2项，何梁何利基金科学与技术奖1项，中国科学院自然科学奖二等奖1项，中国土壤学会科学技术奖1项。专利7项，发表论文205篇，其中SCI收录36篇、EI收录38篇，出版专著5部，被引用共计7203次。“中国侵蚀环境演变与调控及水土保持体系”成果鉴定意见认为“成果深具中国特色和鲜明的创新性，是一项推动中国水土保持科技进步的高水平成果”；“细沟土壤侵蚀物理过程模型研究”成果鉴定意见认为“为土壤水蚀过程模拟与预报模型的建立探索了新的途径”，拓展了土壤侵蚀的理论体系、丰富了水土保持科学的内涵。成果被水利部、国务院三峡工程建设委员会等管理部门，长江水利委员会、黄河水利委员会、四川省水保局、湖南省水保监测中心、黑龙江省九三农垦局等流域管理或生产单位应用；有效支撑了“全国水土流失监测重点工程”、“三峡水库移民安置区水土流失治理”、“丹江口库区及上游水污染防治和水土保持规划”、《黄河流域综合规划（2012 -2030年)》（2013年国务院“国函[2013]34号”文批复）等重大水土保持项目的实施，为区域生态恢复和粮食安全保障提供了有力的科技支撑。

成果简介：研究目的：认知诊断是国内外心理与教育测量学者的研究热点，而计算机化自适应测验(Computerized Adaptive Testing,CAT)是一种新兴的测验形式，将两者结合的认知诊断计算机化自适应测验(cognitive diagnostic CAT,CD-CAT)势必成为CAT发展的一个新方向。该项目在CD-CAT的题库维护与管理、选题策略的灵活性以及认知诊断模型的可扩展性等方面进行了多项开拓性的创新研究。主要科学发现：题目增补、新题在线标定以及Q矩阵自动估计针对CD-CAT的题目增补，该项目首次将传统CAT中三种在线标定方法推广至CD-CAT，并采用模拟与实证数据对它们的题目参数返真性进行全面比较(Chen,Xin,Wang,CChang,2012)；仅仅基于被试在题目上的作答反应提出联合估计DINA模型下新题题目参数及其Q矩阵的联合估计算法(陈平,辛涛,2011a)；提出三种自适应标定设计，并证实其题目参数返真性优于随机标定设计(陈平,辛涛,2011b)。满足非统计约束条件的选题策略针对CD-CAT选题过程中的非统计约束(如题目曝光控制、内容均衡)，该项目：探讨KL、SHE、PWKL与HKL方法的题目曝光率和题库使用均匀性(陈平,李珍,辛涛,2011)；首次将传统CAT中的蒙特卡洛方法应用于CD-CAT以满足多个内容约束条件(MaoXXin,2013)；借鉴按区分度分层的思想提出按题目信息量对题库分层的分层多阶段题目曝光控制方法(毛秀珍,辛涛,2013)。认知诊断模型的多级扩展大多数认知诊断模型仅适用于0-1评分题型，这大大限制认知诊断的实际应用。该项目：基于规则空间模型对理想反应模式与异常反应指标进行多级评分扩展(田伟,辛涛,2012)；Sun,Xin,Zhang和de la Torre(2013)将广义距离判别法扩展到多级评分数据资料。计算误差协方差矩阵的数值微分方法在项目反应理论建模中，题目参数的误差协方差矩阵在统计推断中起着重要作用。Tian,Cai,Thissen和Xin(2012)使用模拟和实证数据全面分析计算题目参数误差协方差矩阵的补充EM算法与非迭代算法，为今后在认知诊断框架下计算题目参数的误差协方差矩阵提供重要的理论依据。成果产生的价值：该项目将多项统计与测量技术应用于CD-CAT，所得结果不仅可以服务于中国教育考试与评价的实践，而且对推动中国CD-CAT的研究、追踪国际最新前沿也将起到积极作用。该项目还实现大陆学者在《Psychometrika》与《Educational and Psychological Measurement》两个心理测量领域最权威期刊上的论文首次发表。

成果简介：该项目属水利工程和水环境的交叉学科。高泥沙是中国河流的显著特点，但中国现行地表水质量标准、水质监测规范以及水污染防治技术不适用于高含沙河流，严重影响流域水环境管理决策。解决这一国家重大需求的瓶颈是高含沙水体的水质过程不清楚，尤其量化水沙条件对水质的影响是面临的科学难题。该项目针对这一国家重大需求和科学难题，从微观、中观和宏观不同层次阐明了坡面和河道水沙动力条件对污染物(重金属、有机污染物和含氮化合物)的源-流-汇以及转化作用的影响。经过二十多年的努力从流域角度揭示了水沙动力条件对水质的影响过程及机理，构建了量化模型，建立了高含沙水体水质过程的理论体系，其科学发现为：1.首次发现泥沙对重金属的表面络合常数与一级水解常数符合线性自由能关系，并建立了线性斜率与泥沙组分之间的定量方程；将泥沙核心组分铁氧化合物对重金属的吸附特征研究由介观尺度拓展到纳米尺度和分子水平，阐明了泥沙吸附重金属的分子机理，据此剖析了重金属在河流各相中的分配规律。2.建立了泥沙对有毒有机污染物吸附过程以及转化和生物过程影响的量化模型；揭示了水动力条件变化导致的沉积物再悬浮过程中污染物的二次释放机理，解析了水利工程运行导致的水沙条件变异对水质的影响；进一步发现部分悬浮泥沙相污染物具有生物有效性和毒性效应，指出高含沙河流水质评价中未考虑泥沙相污染物的不合理性。3.提出了采用三种同位素相结合的方法计算河流氮的来源，弥补了以往方法不能确定大气沉降贡献的缺陷；揭示了河道水沙条件对含氮化合物氨化、硝化和反硝化作用的影响机制，发现由于悬浮泥沙附近存在低氧区，含沙河流上覆好氧水体存在反硝化作用，突破了河流上覆好氧水体不能发生反硝化作用的传统认识，进一步发现硝化和反硝化速率随泥沙含量增加呈幂函数增加，首次揭示了水沙条件对氮转化影响的定量化规律。4.揭示了坡面水沙动力条件对非点源污染的影响机理；改进了输出系数模型，将降雨和地形等与水沙动力条件相关的因素添加到模型中，建立了大尺度流域非点源污染负荷估算模型；提出了一套根据历史水文、泥沙和水质数据确定输出系数的方法，解决了传统输出系数在地域上无差异性的不足；揭示了典型流域泥沙及非点源污染负荷变化规律。成果为多泥沙河流污染物环境行为预测、水质评价、水利工程运行调节和水污染控制提供了新的理论依据，获省部级自然科学一等奖2项和科技进步一等奖1项。出版中英文著作5部，发表SCI论文116篇，8篇代表作被Chem.Rev.(IF48.832)和Energ.Envimn.Sci.(IF 15.263)等期刊SCI他引558次(总他引968次)，6篇代表作单篇他引超过100次，20篇主要论文SCI他引1002次(总他引1722次)。主要论文中4篇入选ESI高引论文，成果被J.M.Edmond,D.D.Reible和D.M.McKnight等英国皇家学会和美国工程院院士在Resour.和Chem.Geol.等国际权威刊物引用和高度评价。项目培养了1支国家创新研究群体，2名长江学者，3名国家杰青。在SCI检索中，以“non-point sources”和“suspended sediment, nitrification”为关键词，完成人均全球排名第一。完成人担任6个国际刊物主编/副主编，在相关国际会议做大会特邀报告10余次，在国内首次主办国际河流大会(第3届ISRS)和国际泥沙与水相互作用大会(第8届IASWS)等大型学术会议。引领了高含沙水体水质过程研究，推动了水利工程与其他学科的交叉融合及发展。