1

光化学构筑微/纳结构环境功能材料与器件

自然科学奖

1.华南师范大学

孙丰强，王红娟，张丽鹤

2

珠江口湾区地理国情重点专题监测关键技术研究与应用

科技进步奖

广东省国土资源测绘院

广州大学

香港理工大学

华南师范大学

华南农业大学

广东省地质测绘院

刘小丁，史文中，赵耀龙，李少英，刘光盛，丁华祥，李更尔，杨志刚，张海涛，王海云

3

检医结合的孕期云健康管理系统

科技进步奖

岭南师范学院

北京康萍科技有限公司

大连大学附属中山医院

华南师范大学

陈波，高秀娥，张翔，余松森，王萍，杨俊杰，陈世峰，曾绍庚，桑海涛，余远昱

4

典型有机污染物的环境行为与人体暴露风险

自然科学奖

中国科学院广州地球化学研究所

暨南大学

曾永平，鲍恋君，刘良英，巫承洲，郭英，王继忠，管玉峰

5

重金属矿业废弃地生态修复的直接植被技术及应用

科技进步奖

中山大学

广东省大宝山矿业有限公司

江西铜业股份有限公司

广东桃林生态环境有限公司

束文圣，李金天，，黄立南，陈涛，黄雪平，杨涛涛，吴启明，廖斌，李国平，张金桃，陈波，廖正家，廖志刚，黄勇，李博

主要完成单位

华南师范大学

主要完成人

（职称、完成单位、工作单位）

1.孙丰强（研究员、华南师范大学）

2.王红娟（副研究员、广州大学）

3.张丽鹤（安全工程师、广东省安全生产专业服务机构协会）

项目简介

本项目以光化学合成为基础，以材料在环境领域的应用为牵引，以典型的金属、半导体、氧化物及聚合物为代表，开展环境功能材料微/纳结构与器件的构筑及其在光催化、金属离子吸附与环境气体检测方面的应用等的研究。围绕材料形成的光化学反应机理、微/纳结构控制与器件化及结构-性能关系三个关键科学问题进行深入系统的探讨，取得了一系列在国际上有重要影响的创新性成果，具体体现在：（1）气-液界面光化学合成技术为本项目首次提出，实现了CdS纳米管、纳米孔SnO2、SnO2纳米管阵列等的合成，发现了光化学反应与界面化学反应在材料和相应结构形成方面的耦合机制，开拓了光化学合成的材料在光催化领域的应用，为光催化材料的制备提供了新技术；（2）将光化学合成技术与二维胶体晶体模板技术结合，在气-液界面构筑有序孔阵列结构，实现了有序多孔薄膜的自由转移、形态与成分控制以及在光催化降解污染物方面的应用；进一步，实现了有序孔阵列结构器件化，在商业用陶瓷管上直接构筑了气体传感器，光化学技术首次被应用来加工传感器；石墨烯类材料与有序孔薄膜实现了复合，并通过光照实现了气敏性能的大幅度提高与规律性调控；（3）在绿色溶剂（乙醇-水溶剂）中室温光化学合成聚合物微球并进一步利用光化学技术将微球与光催化半导体复合，实现了系列聚合物微球、微球诱导的半导体空心球及微球-半导体复合材料的合成；发现共聚微球可用于金属离子的吸附，并能通过调控功能集团的含量实现其吸附性能的调控；发现了聚合物微球对半导体材料的光催化性能的促进作用及机制。本项目发表研究性论文20多篇，发表期刊包括Angewandte Chemie、Applied Catalysis B、ACS Applied Materials & Interfaces、Journal of Materials Chemistry等化学和材料领域的顶级期刊，授权国家发明专利6件。

代表性论文

专著目录

论文1：Photochemical Preparation of Two-dimensional Gold Spherical Pore and Hollow Sphere Arrays on a Solution Surface. Angewandte Chemie - International Edition, 2007(46): 773-777.

论文2：Photochemical Growth of Cadmium-Rich CdS Nanotubes at the Air-water Interface and Their Use in Photocatalysis. Journal of Materials Chemistry, 2009(19): 6901-6906.

论文3：Photochemical construction of free-standing Sn-filled SnO2 nanotube array on a solution surface for flexible use in photocatalysis. Journal of Materials Chemistry，2011,（21）：12407-12413.

论文4：Immobilisation of CdS Nanoparticles on Chitosan Microspheres via a Photochemical Method with Enhanced Photocatalytic Activity in the Decolourisation of Methyl Orange. Applied Catalysis B: Environmental, 2014(156-157): 293-300.

论文5：Photochemical Growth of Nanoporous SnO2 at the Air-Water Interface and Its High Visible-Light Photocatalytic Activity. Journal of Materials Chemistry,2010（20）：5641-5645.

论文6：Photochemistry-Based Method for the Fabrication of SnO2 Monolayer Ordered Porous Films with Size-Tunable Surface Pores for Direct Application in Resistive-Type Gas Sensor.  ACS Applied Materials & Interfaces, 2014（6）： 1251？1257.

论文7：Nanoporous SnO2 prepared by a photochemical strategy: Controlling of specific surface area and photocatalytic activity in degradation of dye pollutants. Microporous and Mesoporous Materials, 2014(186): 65-72.

论文8：Poly (styrene-co-maleic anhydride)microspheres prepared in ethanol/water using a photochemical method and their application in Ni2+ adsorption. Chemical Engineering Journal, 2013(223): 395-401.

论文9：Fabrication of SnO2-Reduced Graphite Oxide Monolayer-Ordered Porous Film Gas Sensor with Tunable Sensitivity through Ultra-Violet Light Irradiation. Scientific Reports, 2015(5): DOI: 10.1038/srep08939.

论文10：Photochemical fabrication of SnO2 dense layers on reduced graphene

oxide sheets for application in photocatalytic degradation of p-Nitrophenol. Applied Catalysis B: Environmental, 2017(215):8-17.

知识产权名称

推广应用情况

主要完成单位

广东省国土资源测绘院

广州大学

香港理工大学

华南师范大学

华南农业大学

广东省地质测绘院

主要完成人

（职称、完成单位、工作单位）

1.刘小丁、教授级高工、广东省国土资源测绘院、主要贡献：项目总负责，主持珠江口湾区地理空间格局演变监测、广东省城镇化格局发展和土地利用总体规划实施监测、面向广东省碳汇能力评估的地理国情监测应用等专题的技术、质量管理工作，对技术研究、成果质量全面负责。

2.史文中、教授、香港理工大学、提出了一套完整的监测指标体系，利用基本时空数据统计分析等方法进行城市扩张分析,有利于将来对珠三角的城镇化发展质量与速度进行量化分析、比较，准确地掌握广东省城镇化发展总体变化趋势、空间布局，以及不同区域之间城镇化进程差异性及原因。通过对城镇化格局和土地规划实施的时空演化过程、特点及其内在机理进行深入分析，可以描述珠三角地区的城市扩张规律，发现城市发展现状的存在问题，促进城市区域协调发展。

3.赵耀龙、教授、华南师范大学、主要贡献：提出了基于地理国情监测信息的植被碳汇评估技术体系的研究方法、原理设计方案，并负责项目的总体设计和实施。

4.李少英、副教授、广州大学、主要贡献：提出了适宜珠江口湾区海岸线变迁动态监测的技术方法与应用框架；分析了海岸线与近岸土地利用/覆盖格局—过程演化时空特征和驱动因素。

5.刘光盛、讲师、华南农业大学、主要贡献：在学科带头人的帮助下，提出了一套由宏观到微观、由过程到结果、由指标到效益的三维的全程规划实施动态监测评估体系和方法模型，首次利用第一次地理国情调查数据，结合土地利用现状和规划数据、社会经济统计数据对土地利用总体规划实施的状况、动态过程以及实施效果进行了时空分析，揭示经济发达地区城镇化发展及规划实施中存在的问题并提出针对性改善对策，为规划实施的监测和管控提供技术支撑。

6.丁华祥、教授级高工、广东省国土资源测绘院、主要贡献：项目实施负责人，负责项目组织实施，工作进度管理、技术咨询与管理，人员协调等。

7.李更尔、高级工程师、广东省地质测绘院、主要贡献：提出了InSAR、水准及GPS数据融合处理方法。针对地面沉降灾害制约了社会经济可持续发展问题，解决不同技术方法在精度、时间分辨率和空间分辨率上的缺陷，综合其优点，提出了对InSAR、水准及GPS数据进行精密处理和高效融合的理论方法，获取高精度、高时空分辨率的地面沉降监测成果，在广州南沙试验区数据实例验证了理论方法的可行性和可靠性。

8.杨志刚、高级工程师、广东省国土资源测绘院、主要贡献：项目主要参与者，负责技术路线设计、技术支持与疑难技术问题攻关等。

9.张海涛、教授级高工、广东省国土资源测绘院、主要贡献：项目质量负责人，负责项目组织实施，项目经费保障、质量监督与控制及项目检查验收。

10.王海云、工程师、广东省国土资源测绘院、主要贡献：项目主要参与者，负责技术路线设计、技术支持等。

项目简介

珠江口湾区地理国情重点专题监测关键技术研究与应用研究充分利用地理国情普查成果数据，对普查和监测数据进行综合分析，找出监测对象的发展规律与趋势，为相关领域的规划发展提出前瞻性建议，为政府决策提供科学依据。项目由五个重点监测专题组成，分别是：

1、珠江口湾区地理空间格局演变监测

通过多时相遥感影像解译，结合地形图、历史地图等数据，对珠江口50年来的海岸线及重点近岸区域水下地形变化、海岸带土地利用变化开展定量化、空间化的全面监测，结合湿地资源空间分布与景观生态变化分析城市空间扩展引起的珠江口生态景观现状问题，总结出适宜湾区海岸线与围填海监测的研究框架与技术方法。

2、水乡片区主要水系水质变化监测

利用地理国情监测信息、水质采样分析、历史资料调查，对片区河流形态特征、来水量特征和水质变化特征等要素进行定量化分析和统计，并依据分析结果，提出有效的保护措施与意见，为湾区水资源保护提供参考依据。

3、面向植被碳汇能力评估的地理国情监测应用

利用高时空分辨率的地理国情普查与监测数据，估算区域范围内的植被碳汇总量，获得碳汇的时空格局，把握碳汇水平的时空演化规律，形成基于地理国情监测信息的植被碳汇评估技术体系，为政府在碳排放和温室气体管理方面的决策提供科学依据 。

4、珠江三角洲及周边地区地面沉降地质灾害监测

采用InSAR方法开展系统全面的沉降监测工作，辅以水准测量、GPS测量方法，持续开展地面沉降的实时动态监测。通过年度、阶段地面沉降监测资料分析，掌握监测区地面沉降的动态发展规律，提出地面沉降防治方案，为政府制定城乡建设、地质灾害防治、环境保护等规划以及决策大型基础项目的建设提供科学的地质依据。

5、城镇化格局发展和土地利用总体规划实施监测

充分利用地理国情普查成果数据，结合高分影像及社会经济统计数据，构建综合 统计分析指标、方法与模型库，深入挖掘城镇扩张与地表覆盖、人口分布、交通管网布局以及经济指标空间分布等时空上的相关关系，揭示其内在动力，为城镇化内涵提升及外延拓展提供技术和指标支持；并建立多尺度、长跨度、多角度的全程规划实施的动态监测评估体系和方法模型，以典型地区为例，揭示规划实施中存在的问题并提出相应的改善对策，进而提高规划在国土空间统筹管控及城镇化发展中的支撑性、控制性作用，促进珠江口湾区城镇化高效、集约、可持续发展。

代表性论文

专著目录

论文1：A spatial assessment of urban waterlogging risk based on a Weighted Na？ve Bayes classifier.

论文2：Assessment impacts of climate and LULC changes on urban carbon sequestration a case study in Guangzhou.

论文3：Spatiotemporal Variance Assessment of Urban Rainstorm Waterlogging Affected by Impervious Surface Expansion: A Case Study of Guangzhou, China.

论文4：Spatiotemporal Analysis to Observe Gender Based Check-In Behavior by Using Social Media Big Data A Case Study of Guangzhou China.

论文5：Tree Species Classification by Employing Multiple Acquired from Integrated Sensors.

论文6：High Resolution Mapping of Cropping Cycles by Fusion of Landsat and MODIS Data.

论文7：The impact of rural out-migration on arable land use intensity: Evidence from mountain areas in Guangdong, China.

论文8：Security Patterns and Resistance Surface Model in Urban Development: Case Study of Sanshui, China.

论文9：Study on the Delimitation of the Urban Development Boundary in a Special Economic Zone: A Case Study of the Central Urban Area of Doumen in Zhuhai, China.

专著10：珠三角区域城市化过程及其生态环境效应.

知识产权名称

无

推广应用情况

本项目立足珠海口湾区的实际需求，紧抓地理国情重点专题监测研究，在湾区地理空间格局、水系水质变化、碳汇能力估算、地面沉降监测、城镇化格局与土地利用规划实施五个方面进行了系统研究与创新，取得了一系列技术成果。项目成果经专家会议评价，对推动地理国情监测成果的应用具有典型的示范意义，相关技术方法达到国内领先水平。

项目分别从五个不同专题出发，构建了一套完整的技术指标体系和模型，本项目研究人员共凝练了专著1本（已出版）、论文21篇（均公开发表），为国内同类型监测应用的工作开展提供了新思路，研究成果具有显著的示范作用，接下来，其他区域的湾区监测、水系水质变化监测、区域碳汇能力评价、沉降监测、城镇化发展及土地利用规划实施监测，可完全或部分借鉴本项目的技术研究成果开展工作，可节约研究成本，提高工作效率，提高经济效益。

广东省国土资源测绘院作为本项目的主要实施单位，与华南师范大学、广州大学等高校紧密联系，深入合作，建立了良好的工作技术交流关系。本次项目实施所带来的社会经济影响、教育宣传和单位合作等方面的影响明显，通过宣传教育，使广大专业技术人员和学生，深刻认识到地理国情监测的重要性和社会经济意义，该项目实施过程中，近两年的测绘专业、土地资源管理专业毕业生即有志从事与地理国情监测工作，培养了一批地理国情监测技术应用人才。

本项目在开展过程中已与各地市普查办密切联系，开展了多次技术交流，取得的研究成果陆续推广应用，取得显著的经济社会效益。

项目结合地理国情监测的实施项目，从自然地理和人文地理两个方面对珠江口湾区内急需监测的地理国情重点专题类型进行了梳理，提出地理国情重点专题监测内容和关键技术，并选取湾区内典型地域开展应用研究，旨在为在大湾区全面开展地理国情重点专题监测提供技术体系，为粤港澳大湾区规划和建设提出有预见性和前瞻性的建议，为政府决策供科学依据。

主要完成单位

岭南师范学院

北京康萍科技有限公司

大连大学附属中山医院

华南师范大学

主要完成人

（职称、完成单位、工作单位）

1.陈波，教授，岭南师范学院，主要贡献：总体负责，全面负责项目的论证、实施、应用与推广。提出了八段生物电阻抗的体成分测量方法、基于生理信息熵的人体体成分建模方法、基于体成分的闭环控制营养干预方法，参与检医结合孕期云健康管理系统的研制，提高了体成分分析精度与营养干预的时效性。对应创新点1、2、3、4，投入工作量占本人工作量的75％。授权发明专利3项，实用新型3项，发表学术论文21篇。

2.高秀娥，副教授，岭南师范学院。主要贡献：人体体成分测量与建模技术。提出了基于生理信息熵的人体体成分建模技术，攻克了人体体成分建模参数众多、参数关联的技术难题，提出了基于Filter和聚类相结合的人体体成分特征选择算法，构建了基于生理信息熵的人体体成分模型的求解策略，解决了参数多、参数关联的体成分建模难题，满足了人体体成分预测的需要。对应创新点1、2，投入工作量占本人工作量的70％。授权发明专利3项，实用新型2项，发表学术论文18篇。

3.张翔，主任医生，教授级高级工程师，大连大学附属中山医院。主要贡献：孕期云健康管理平台研发。提出了基于构件化的检医结合孕期云健康管理系统，设计了健康检验、临床诊断、健康评估、健康指导等专业化健康管理服务流程，解决了医疗工作流技术与医疗IHE架构技术的系统集成难题。对应创新点1、4，投入工作量占本人工作量的65％。授权发明专利1项，发表学术论文12篇。

4.余松森，教授，华南师范大学。主要贡献：物联网生命体征数据采集技术。构建了基于体成分、心电、血压、血糖、血氧、脉搏的六合一生命体征数据采集方案，解决了医疗物联网的异构设备接入、动态可扩展、多网络融合与集中可维护的瓶颈问题，实现了基于医疗物联网的生命体征实时动态监测，提高了数据监测的实时性和可靠性。对应创新点1、3，投入工作量占本人工作量的65％。授权发明专利4项，发表学术论文15篇。

5.王萍，高级工程师，北京康萍科技有限公司。主要贡献：体成分闭环控制营养干预技术。提出了基于体成分闭环控制的孕期营养干预技术，解决了传统营养分析方法与体成分控制相脱节的技术瓶颈，提高了孕期营养干预的时效性；负责检医结合孕期云健康管理系统等相关产品的研制。对应创新点3、4，投入工作量占本人工作量的60％。授权发明专利2项，发表学术论文12篇。

6.杨俊杰，教授，岭南师范学院。主要贡献：物联网生命体征数据采集技术。参与基于物联网的生命体征数据采集方案设计，具体涉及物联网接入点AP、物联网控制器AC、物联网中间件等的设计与选型，实现医疗数据异构接入与传输。对应创新点1，投入工作量占本人工作量的50％。

7.陈世峰，讲师，岭南师范学院。主要贡献：人体体成分测量与建模技术。参与基于生理信息熵的人体体成分建模方法研究，具体涉及体征参数选择、信息熵准则、预测模型求解，提高了算法的效率。对应创新点2，投入工作量占本人工作量的50％。参与产品标准制定，发表学术论文6篇。

8.曾绍庚，讲师，岭南师范学院。主要贡献：孕期云健康管理平台研发。主要参与检医结合的孕期云健康管理系统研发，具体涉及孕期云健康管理系统的应用与推广，收集用户意见，反馈到系统设计。对应创新点4，投入工作量占本人工作量的30％。

9.桑海涛，副教授，岭南师范学院。主要贡献：体成分闭环控制营养干预技术。主要参与基于体成分的闭环控制营养干预技术研究，具体涉及个体化定量化营养算法设计、测试与分析。对应创新点3，投入工作量占本人工作量的20％。

10.余远昱，讲师，岭南师范学院。主要贡献：体成分闭环控制营养干预技术。主要参与基于体成分的闭环控制营养干预技术研究，具体涉及代谢综合征与体成分的因果相关性分析。对应创新点3，投入工作量占本人工作量的20％。

项目简介

营养与健康是国民素质的基本体现，是建设和谐社会的必然要求。健康中国战略已明确要求“加强早期干预与健康管理、提高出生人口质量”。然而，现有检、医环节脱节，难以满足个体或群体完整健康评估的需要；同时，生命体征数据采集的高效性、体成分建模参数的多样性、营养干预的时效性、妊娠期疾病与体成分的相关性、云健康管理平台的可用性等无法满足新的要求，这对检医结合的孕期云健康系统提出了严峻挑战。

该项目于2008年启动，历经十余年攻关，在国家科技部国际合作、国家自然科学基金、国家科技部星火计划等项目支持下，实现了检医结合的孕期云健康管理系统关键技术与整体突破。授权知识产权22项，其中发明专利11项；制定产品标准2项。主要创新点如下：

（1）创新性地提出并构建了基于体成分、心电、血压、血糖、血氧、脉搏的六合一生命体征数据采集方案，解决了医疗物联网的异构设备接入、动态可扩展、多网络融合与集中可维护的瓶颈问题，实现了基于医疗物联网的生命体征实时动态监测，提高了数据监测的实时性和可靠性。支持传输方式≥6种；支持设备类型≥4种，优于同类产品指标。

（2）首次提出了基于生理信息熵的人体体成分建模方法，构建了人体生理特征参数的信息熵准则，提出了基于生理信息熵的人体体成分模型的求解策略，攻克了多参数、强耦合的体成分建模难题，提高了人体体成分预测精度。主要体成分指标达到国际先进水平。

（3）创新性地提出了基于体成分的闭环控制孕期营养干预技术，首创个体化营养分析方法、闭环控制营养干预方法、妊娠期代谢综合征与体成分的因果关系相关性分析方法，解决了传统营养分析方法与体成分控制相脱节的技术瓶颈，提高了孕期营养干预的时效性。分析膳食营养素≥22种，妊娠期代谢综合征发病率降低了20%，远超国内同行。

（4）提出并实现了健康检验、临床诊断、健康评估、健康指导等专业化健康管理服务，研制了构件化的检医结合孕期云健康管理系统，解决了医疗工作流技术与医疗IHE架构技术的系统集成难题。孕期健康管理软件构件数≥20个。

系统应用于广东医科大学附属医院、大连大学附属中山医院、新疆图木舒克市人民医院等单位，建立了检医结合的孕期云健康管理平台，完成4200余人次的健康监测工作，实现孕期营养有效干预，降低妊娠期代谢综合征发病率；应用于北京康萍科技有限公司、广东安达康医