混沌系统因对初始条件和参数具有极度的敏感性、遍历性和不可预测性，被广泛应用于图像加密领域。提出了一种二维映射——二维 Chebyshev-Sine映射。通过分析轨迹图得到映射，与其他混沌映射相比，此映射拥有更宽广的混沌范围和良好的遍历性，对初始条件和系统参数具有高度敏感性，实现成本相对较低。基于此，提出了一种线性混合层图像加密算法：通过行移位和列混合有效改变图像像素空间位置和像素频域中的值，同时使用了中国剩余定理的扩散原则。实验仿真结果证明，此加密算法具有抵抗差分攻击和选择明文攻击的性能，且运行速度快，安全性较高。

提出了一种新的四点三重插值曲线细分法和一种含参数的三次B-样条曲线细分法，利用提出的这两种曲线细分方法得到了一种插值与逼近混合的三重曲线细分法。 这种混合细分法将插值细分和逼近细分统一为同一格式。 给出了这种混合细分法的几何解释，分析了其连续性， 并将其推广到曲面情形，提出了四边形网格上的1-9插值曲面细分法和张量积三次B-样条曲面细分法。利用这两种曲面细分法，得到了插值与逼近相混合的三重曲面细分法，并分析了其连续性。 数值实例表明，方法是合理有效的。

提出了一种逼近型细分格式，通过初始网格的边插入边点，再去除初始点、边，连接所插入边点的方式生成新的网格。 该细分格式是对PETERS 等提出的Midedge格式的拓展，其分离因子为1-2，意味着每通过1次细分，便将1个矩形分离成2个。 通过分析对应细分矩阵的性质，证明了此细分格式具有至少C1的连续性这一性质。

当数据点给定时,三次Cardinal样条的张力参数和边界条件均为自由变量，因此可对这些自由变量进行优化，以得到满足某种特定要求的最佳三次Cardinal样条。讨论了如何通过优化张力参数与边界条件使得构造的平面三次Cardinal样条尽可能光顺。首先,分析了三次Cardinal参数样条曲线形状的影响因素；然后，利用曲率变化能极小对三次Cardinal参数样条曲线的张力参数与边界条件进行优化，获得张力参数与边界条件的唯一解； 最后，给出了对应三次Cardinal样条函数的张力参数与边界条件的优化方法。实例表明，经曲率变化极小优化张力参数与边界条件后的三次Cardinal样条比三次Catmull-Rom样条更为光顺，插值效果更好。

研究了一类具有不同发生率的无线传感网络蠕虫传播模型的延迟动力学行为。由于在监测节点隔离不稳定节点需要消耗一定的时间，在模型中考虑了处理时滞。通过分析相应特征方程根的分布情况，得到了平衡点存在性、模型局部稳定性和Hopf分岔存在的充分性条件。通过构造合适的李雅普诺夫函数，证明了蠕虫病毒平衡点的全局稳定性。数值仿真实验验证了理论分析结果的正确性。仿真结果表明，当处理时滞的值越过关键值时，网络中的蠕虫传播将失去控制，发现无线传感网络的覆盖范围是控制蠕虫传播和保证无线传感网络安全最为重要的因素之一。并通过仿真发现消除模型混沌状态的一些关键参数，其中非线性发生率βSII+1是控制蠕虫病毒传播、保证无线传感网络安全的最佳选择。

研究了自由电磁场理论中从库伦规范到一类较广泛的静态规范的量子规范变换，得到了静态规范中的形式场论结构，包括对易关系、运动方程、Poincaré变换生成元，并检验了由核子自旋结构问题所提出的规范场理论动量和角动量算符分解的生成元判据，丰富和充实了相关研究结果。

采用解剖镜、扫描电镜技术，对长白山早春类短命植物牡丹草地下芽形态分化进行了观察，并采用游标卡尺测定各阶段芽体大小，研究地下芽的生长发育节律。发现牡丹草地上生活周期结束后，地下贮藏器官需要休眠2个月左右，于7月中下旬，地下芽开始出现形态分化和发育。其进程可分为萌芽期、花序原基分化期、花序形成期和花器官分化期4个时期，历经2个月左右，最终以发育成熟的花序进行越冬休眠。连续测定和相关分析表明，在整个夏眠期，牡丹草地下芽的茎高、芽长、芽径均随时间指数生长，茎高和芽长、芽径之间以及芽长与芽径之间呈幂函数规律异速生长，且相关系数均达到极显著水平。 牡丹草块茎需短暂休眠后完成地下芽的形态建成，地下芽茎高、芽长和芽径的增长具有不同步性和阶段性优先伸长的异速生长特性。

报道了笔者在查阅、整理与鉴定浙江菊科Asteraceae植物过程中发现的一个分布于浙江的中国新记录种：舌叶天名精Carpesium glossophyllum，以作为中国种子植物区系资料的补充。与浙江产的烟管头草C. cernuum的区别在于该种植株矮小，分枝少；基生叶宿存；茎生叶披针形至狭披针形，宽0.6~1 cm，近全缘，几无柄；苞叶3~5枚，条状披针形，长10~12 mm，总苞较小，直径8~12 mm；总苞片先端钝，具齿蚀状锯齿。 此外，将先前误定为三脉叶兔儿风Ainsliaea trinervis的长圆叶兔儿风A. oblonga组合为A. kawakamii的变种A. kawakamii var. oblonga。

不同空间分辨率的DEM会对地理可照时数模拟结果产生显著影响。为了分析DEM尺度效应对我国不同区域地理可照时数的影响，选取小兴安岭、太行山区、秦岭、青藏高原弧形山区、横断山区和东南丘陵6个实验区，基于3种空间分辨率的DEM和地理可照时数分布式模型，利用GIS的多层面复合分析功能，模拟了典型月份不同空间尺度的地理可照时数，定量分析了典型地形因子与模拟结果的关系，并探讨了DEM尺度效应的影响。研究结果表明：（1）我国地理可照时数差异明显，1月、7月及其差异主要受剖面曲率、海拔、纬度、地形阴影和地形起伏度等因子的影响；（2）我国地理可照时数与典型地理和地形因子之间极显著相关，复相关系数在0.610 0～0.804 3，正相关因子为海拔高度和水平曲率，负相关因子为坡度、地形起伏度、剖面曲率和地表粗糙度；（3）不同地形因子的空间尺度效应存在差异，平面曲率和剖面曲率均非常敏感，坡度和地形起伏度次之，海拔、地表粗糙度和地形阴影相对较弱；（4）地理可照时数模拟结果随空间分辨率的减小而增大，1月增幅在8.2%～38.9%，7月增幅在5.9%～17.6%，标准差和冬夏季节差异值均随空间分辨率的减小而减小，空间异质性明显降低。

利用2005-2017年14个自动气象站和2015-2017年66个自动气象站的降水资料，对浙西北暴雨的时空分布特征进行了分析，发现浙西北雨量分布呈西南、东北多，中部、东部少的特征，有2个暴雨中心，一个是位于清凉峰到大明山一带的梅汛期暴雨中心，另一个为天目山北部市岭一带的台风暴雨中心；暴雨存在明显的月、日变化特征，7-8月暴雨最多，春雨期暴雨主要出现在日落后，梅雨期主要出现在早晨前后，其次是午后，盛夏时主要出现在午后；6月前暴雨集中在西部、南部，7月出现明显转折，西南暴雨迅速减少，东北部天目山市岭一带暴雨明显增多。市岭地形为东北-西南河谷型，受狭管效应和地形抬升的影响，当台风位于天目山东南部时，天目山一带吹东北风对降水增幅最明显。

闪电事件时空变化研究对于防灾减灾和资源利用具有重要意义。采用2 481个站点的闪电日数数据诊断1961—2016年我国闪电事件的时空演变特征。结果表明：在时间上，1961—2016年我国年均单站闪电日数整体呈减少趋势，西北西部和西藏地区年均单站闪电日数呈分段变化特征。全国、东北、北方、西北东部和东南地区年均单站闪电日数大致呈2~4 a的周期变化。西北西部、西藏和西南地区分别呈2，4和6 a，3和8 a与2~6 a的显著周期变化。年均单站闪电日数突变集中发生在20世纪80年代末至90年代中后期，但均未通过0.05显著性水平检验。在空间上，1961—2016年我国年均闪电日数呈明显的“南多北少”的空间分布格局。1961—1980年，胡焕庸线以东地区闪电日数主要以正距平为主，1980年以后，正距平范围逐渐减少。在变化趋势的空间分布上，我国闪电日数年际变化趋势整体上以减少为主，尤其是长江以南的沿海地区减少明显；在波动特征的空间分布上，青藏高原、华北平原、沿长江两岸附近地区均为闪电日数年际波动较大的地区，而长江以南的沿海地区和新疆中部及北部地区年际波动相对较小。

新生代玄武岩及其幔源包体是研究地球深部上地幔物质组成和成因的探针。对发现于浙江省东南沿海玉环县石峰山地区的橄榄玄武岩及其所含的大量二辉橄榄岩包体与单斜辉石捕虏晶进行了研究。结果表明，橄榄玄武岩中这些幔源包体主要为尖晶石相，橄榄石和辉石的Mg^#分别在90%和90%~91%，对应为镁橄榄石和顽火辉石端元，尖晶石Cr^#[Cr/(Cr+Al)]在0.1左右，为富铝尖晶石，与福建明溪、浙江新昌等地玄武岩中幔源包体的矿物成分相近，指示其地幔源区部分熔融程度不高。另外，单斜辉石捕虏晶呈浑圆状，其被捕获上涌过程中与岩浆发生了少量物质交换。镜下观察与电子探针背散射图像（BSE）显示，二辉橄榄岩与捕虏晶中的单斜辉石均发育有“筛状结构”，指示了明显的长英质熔体熔出现象。这种现象可以解释为早期K、Na含量较高的单斜辉石在岩浆上涌过程中发生减压，导致富含K、Na成分的熔体析出，随后经快速冷却形成，而非外来熔体交代形成。

加强水资源管理是世界各国为提高水资源利用效率和应对水资源危机的重要举措之一，也是我国解决日益增长的水资源需求和水资源供给不足矛盾的关键。 水资源管理研究的领域较广、范围较大、主题较多，主要从国内外水资源管理的模式与制度、研究模型、研究重点领域以及研究热点四方面进行归纳综述，并以黑河流域为例，说明先进的水资源管理对提高水资源利用效率和应对水资源危机的重要性，可为我国探索水资源管理模式，建立适合国情的水资源管理制度提供科学基础。